Большинство людей считают, что «пожарная безопасность» подразумевает сигнализацию, спринклерные системы и пути эвакуации. Но под этим скрывается более скрытая составляющая: химический состав материалов внутри здания — вспыхивает ли поверхность, тлеет ли, капает ли или образует защитный слой обугливания.
Появляется новая волна технологий огнезащиты, поскольку старые решения (многие огнезащитные средства XX века) имели неприятную цену: токсичность. Регуляторы и покупатели хотят более безопасных материалов.иБолее безопасные добавки. Это заставляет переосмыслить способы замедления распространения огня, от жидкостей для обработки древесины до пластмасс, обогащенных графеном, и гелей для борьбы с лесными пожарами.
Почему началась гонка за «новыми» огнестойкими материалами
Огнезащитные составы — не новинка, они существуют уже столетия. Изменилось лишь доверие.
BBC отмечает, что многие огнезащитные средства XX века являются высокотоксичными, а химик, опрошенный в статье, рассказывает о недостатке инвестиций в разработку их замены до недавнего времени. Когда целая категория становится политически и медицински сомнительной, рынок делает то, что он часто делает:
- она продолжает использовать устаревшие решения там, где это возможно.
- Оно удаляет их там, где этого требуют правила или ответственность.
- затем она в спешке ищет альтернативы.
Именно в этом «ажиотаже» рождаются и инновации, и ажиотаж.
Скучную правду: пожарная безопасность – это вопрос выигрыша времени.
Практически все заявления об огнестойкости сводятся к одному результату:
Можно ли замедлить распространение огня и возгорания на достаточно долгое время, чтобы люди смогли эвакуироваться, а пожарные приступили к работе?
В репортаже BBC это представлено как «материалы, которые могут выиграть время», и это совершенно верно. Во многих реальных инцидентах минуты важнее, чем совершенство.
Древесина снова в моде, поэтому повышение безопасности древесины имеет первостепенное значение.
Современное строительство возродило использование древесины во многих областях (от внутренней отделки до древесных материалов, используемых в производстве). Древесина обладает преимуществами:
- возобновляемость
- структурные характеристики в определенных конструкциях
- предсказуемое поведение при обугливании по сравнению с некоторыми видами пластика
Но древесина все равно горит. Поэтому методы, изменяющие свойства древесины при горении, становятся ценными.
Burnblock: на первый взгляд простой механизм, но с большими последствиями.
BBC описывает огнезащитное средство под названием Burnblock, используемое для обработки древесины.
Основные сообщенные детали:
- Компания по обработке древесины в Белфасте использует прозрачную жидкость, содержащую Burnblock.
- Производитель не раскрывает состав ингредиентов.
- В документации Датского технологического института указано, что активным ингредиентом является «природный компонент организма», а также лимонная кислота и еще один «природный компонент некоторых ягод».
- Описанный механизм включает в себя образование угля + выделение воды + восстановление кислорода.
Вопрос о том, является ли «естественная» формулировка маркетинговым ходом или же она действительно отражает соображения безопасности, остается открытым. Но механизм вполне правдоподобен: если можно заставить материал стабильно обугливаться, можно создать барьер между пламенем и топливом.
Реальность производства: изготовление огнестойкой древесины — это промышленный процесс.
BBC предоставляет полезную информацию о том, как применяется это лечение:
- вакуумная обработка для открытия пор древесины
- давление для вдавливания жидкости в ядро
- Длительная контролируемая сушка (от нескольких дней до нескольких недель)
Это важно, потому что «огнестойкая краска» — это не то же самое, что «материал, химически измененный по всему объему».
Если обработка проникает вглубь материала, можно добиться более предсказуемой производительности и долговечности, но при этом возникают эксплуатационные ограничения:
- время
- расходы
- управление процессом
- видоспецифические результаты
Таким образом, внедрение зависит от того, готовы ли строители оплатить дополнительный запас прочности.
Где скептицизм полезен: кладбище «перспективных» материалов.
Эксперт по огнезащитным материалам, которого цитирует BBC, отмечает, что многие идеи так и не получили развития, например, глиняные нанокомпозиты, которые были очень популярны в начале 2000-х годов.
Вот закономерность, которую следует запомнить:
- Получение результатов лабораторных исследований проще, чем их коммерческое внедрение.
- Обеспечение стабильности производства — сложная задача.
- Сертификация и стандарты требуют времени.
Рынок противопожарной безопасности — один из наименее лояльных: если ваш материал выйдет из строя, последствия будут катастрофическими.
Пластмассы: более сложная задача
BBC проводит важное сравнение:
- Древесина, как правило, горит с более постоянной скоростью.
- Пластмассы могут гореть с ускоренной скоростью.
В докладе химик называет полиэтилен «твердым бензином». Это грубое выражение, но оно точно отражает проблему: некоторые виды пластмасс обладают химическими свойствами, которые делают их «похотливым топливом».
Таким образом, «огнестойкие пластмассы» — это не просто проблема строительства, это проблема материаловедения и регулирования.
Добавки графена: многообещающие, но следует учитывать неизвестные факторы.
BBC описывает подход, при котором графен добавляется в пластик для замедления распространения огня.
Сообщения о претензиях:
- Графен образует защитный барьер, снижающий выделение летучих веществ.
- это может способствовать образованию слоя обугливания.
- Он используется в таких изделиях, как защитная обувь и конвейерные ленты.
Важно также честное изложение событий, представленное в отчете: механизмы действия графена, возможно, еще не до конца понятны.
В условиях, критически важных с точки зрения безопасности, это поднимает два вопроса:
- ПовторяемостьВедет ли себя материал одинаково при использовании различных видов пластика, добавок и в разных производственных партиях?
- Здоровье после пожараЧто происходит с частицами графена в дыму и обломках?
Компания заявляет, что нет данных, указывающих на опасность для здоровья, и отрасль продолжает проводить испытания. Само по себе это не является тревожным сигналом — это лишь напоминание о том, что «безопаснее, чем токсичные химические вещества прошлого» не то же самое, что «доказанная безопасность во всех условиях».
Гели для тушения лесных пожаров: противопожарная защита перемещается за пределы здания.
Один из самых интересных моментов в репортаже BBC — это инновации, вызванные лесными пожарами:
- Гелеобразные огнезащитные вещества распылялись на дома перед началом лесного пожара.
- материалы, которые при воздействии пламени образуют защитный аэрогель, в котором пузырьки поднимаются.
Это отличается от случаев возгорания внутренних помещений зданий.
Защита от лесных пожаров включает в себя:
- лучистое тепло
- тлеющие угли
- воздействие в течение нескольких часов
- наружное выветривание
Это суровое испытание для материалов. Но это также и растущий рынок, поскольку риск лесных пожаров увеличивается.
Главное ограничение, определяющее всё: стандарты и сертификация.
Даже самая лучшая химия не будет иметь значения, если она не может разрешить конфликт:
- строительные нормы и правила
- стандарты огневых испытаний
- требования к страхованию
И эти системы работают медленно.
Вот почему многие «прорывные» материалы впервые появляются в:
- промышленные ремни
- нишевые строительные компоненты
- временные сооружения
прежде чем они попадут в основной ассоциативный рынок строительных материалов.
Что посмотреть дальше
- Результаты независимых испытанийи какие стандарты соблюдаются (и при каких условиях).
- Давление, связанное с раскрытием состава ингредиентов.«Секретный ингредиент» плохо переносит проверку временем на рынке ценных бумаг.
- Компромиссы в отношении токсичностиЧто приходит на смену устаревшим химическим веществам — и какие новые риски при этом возникают.
- Кривые затрат: Можно ли использовать более безопасные материалы не только в рамках премиум-проектов?
- Регулирование, вызванное лесными пожарамиВ регионах с высоким риском могут начать требоваться новые защитные меры.
Итог
Вероятно, более безопасное строительство в будущем не будет обеспечено одной чудодейственной добавкой. Оно будет достигнуто за счет целого ряда улучшений:
- обработка древесины, которая надежно способствует защитному обугливанию
- пластмассы, которые горят менее интенсивно
- новые противопожарные покрытия для защиты наружных поверхностей
Возможность реальна, потому что старая эра огнезащитных материалов оставила после себя токсичные последствия. Но планка высока: в области пожарной безопасности «перспективный» материал не считается продуктом, пока он не пройдет проверку на соответствие стандартам, производственные испытания и сложные физические процессы, происходящие при реальных пожарах.
Источники
- BBC News (Технологии бизнеса):https://www.bbc.com/news/articles/ckgkee0pw4ko?at_medium=RSS&at_campaign=rss