Биометрические замки

Вот главная причина, по которой к выбору замков стоит отнестись с большим вниманием.

Самые продвинутые граждане это уже поняли и начали оборудовать свои дома биометрическими замками, работающими по принципу «узнавания» хозяина по его индивидуальным биопараметрам.

По мнению экспертов, у таких запирающих устройств – большое будущее.

Хотя они, как и любая другая сверхчувствительная электроника, обладают не только достоинствами, но и недостатками. Специалисты рассказали о плюсах и минусах биометрических замков.

Разработки в области биометрической охранной техники велись с начала 90-х одновременно несколькими компаниями в США, Европе и Японии. Но в реальной жизни они стали востребованы лишь лет шесть назад.

Пока доля рынка биометрических замков не превышает 1% по сравнению с обычными механическими запорами, но это лишь пока. Специалисты считают, что именно за «биометриками» будущее.

Правда, сейчас процесс тормозится по двум банальным причинам: высокая цена и природное человеческое недоверие ко всему революционно новому.

Впрочем, как показывает практика, и то, и другое преодолимо. В свое время мобильные телефоны, только появившись на рынке, стоили очень дорого, но уже спустя несколько лет производители, поняв, что так их бизнес не пойдет, наводнили рынок качественными и доступными по цене моделями. Так что снижение стоимости биометрических устройств – лишь вопрос времени.

Что же касается второго пункта, то статистика говорит следующее: лояльность людей к биометрическим замкам наиболее высока в тех странах, где биометрия начинает активно применяться в разных областях.

Впереди планеты всей здесь Германия, которая первой из стран Евросоюза переходит на биометрические паспорта уже в следующем году и где на этом фоне в последнее время сильно возросли продажи «биозамков».

Предъявите ваши пальчики

Папиллярный узор на подушечках пальцев рук уникален для каждого человека. Именно на этом принципе уникальности основано действие всех биометрических замков. Замок в прямом смысле слова «узнает» своего хозяина: палец прикладывается к специальному сенсору – устройству, визуально воспринимающему уникальный орнамент из бороздок – и дверь открывается.

Помимо способности узнавать хозяина по руке, биометрические запирающие устройства обладают всеми характеристиками обычных механических замков, в том числе взломостойкостью и секретностью.

У «биометриков» есть еще одно существенное преимущество перед механическими – удобство. Если вы установили у себя дома биометрический замок, у вас отпадает необходимость носить с собой ключи или магнитную карту.

Справедливости ради надо заметить, что некоторые производители до сих пор предпочитают дублировать механизм распознавания механическим ключом или кодовым идентификатором. Но, по мнению некоторых экспертов рынка, делается это, скорее, не для подстраховки, а больше в маркетинговых целях.

Само по себе биометрическое устройство достаточно трудно вывести из строя, но в сознании людей замок, который не имеет ключа, все еще вызывает недоверие.

«А вдруг техника не сработает? Вдруг что-то замкнет, и электроника зависнет, выйдет из строя?» – думает человек, решившийся оборудовать свой дом «биометриком».

Обычные запасные ключи в таких случаях лучше всяких доводов и аргументов развеивают сомнения в ненадежности электроники.

Секрет надежности

Высока ли прочность биометрических замков – вот, пожалуй, самый распространенный вопрос, возникающий у потенциальных покупателей. При этом мало кому приходит в голову мысль о том, что механический замок вывести из строя намного проще, чем биометрический.

Достаточно вставить спичку в прорезь цилиндрового замка. «Биометрик» же не имеет никаких функциональных отверстий, которые можно было бы заклинить. Область сенсора может выдерживать физическое воздействие до 3,5 тонносилы на 1 кв. сантиметр.

Сегодня биометрические замки по уровню надежности и защищенности приближаются к механическим устройствам среднего и высокого уровня (по общепринятой международной классификации – middle security и high security), а по секретности они не уступают механическим замкам с высокой степенью защиты (от 3 млн. комбинаций).

Узоры на память

Одно из главных преимуществ биометрических замков – их удобство, о чем мы уже говорили. Они не требуют ни ключей, ни магнитных карт, ни запоминания кодовой комбинации. Есть у них и другие плюсы: автоматическое напоминание об оставшейся открытой двери, ночная подсветка, включение внутренней сирены при попытке взлома, звуковой сигнал, напоминающий о том, что пора заменить батареи питания.

Что же касается недостатков, то они характерны для биометрии в целом.

Дело в том, что все механизмы распознавания в биометрических системах – а в нашем случае речь идет о сенсорах, распознающих папиллярный узор на пальцах рук – имеют свои слабые стороны. Чем более чуткий сенсор, тем выше риск, что он «не опознает» не только чужого, но и своего.

Хотя и считается, что папиллярные узоры не изменяются в течение жизни, все же бывают разные ситуации,

из-за которых на коже могут возникать повреждения, ссадины и царапины, меняющие на время отпечаток пальца.
Чтобы избежать конфуза, специалисты рекомендуют программировать в память биометрического замка максимальное количество отпечатков пальцев. Тем более что резерв памяти позволяет это делать: многие модели могут запомнить до 100 отпечатков.

Цена комфорта

Стоимость замков зависит от многих факторов. Это и устойчивость к механическим повреждениям, и запирающий механизм, и степень секретности, и количество отпечатков, которые можно занести в память. Для бытовых моделей, используемых в жилых помещениях, количество отпечатков обычно не превышает 100, память офисных моделей может вместить и 200 отпечатков.

Средняя цена замков, используемых для квартир и загородных домов, – от 500 до 1,5 тыс. долларов. Это довольно дорого, но вполне сопоставимо со стоимостью механических замков класса high security. В цену обычно включается и установка замка.

Выбирая биометрический замок для своего жилья, надо иметь в виду следующее.

Если у вас обычная семья из двух–шести человек, то вам вполне подойдет замок с памятью на 100 отпечатков. Замки с памятью на большее количество отпечатков намного дороже.

Важен и тип батареи, но все-таки прежде всего обращайте внимание на производителя. Сегодняшние лидеры мирового рынка биометрических замков – южнокорейские и китайские компании: Shenzhen Ideal Microelectronics, Testech Inc., Hongda Opto-Electron, Linkmath Biotech и другие.

Впрочем, ситуация может измениться уже в ближайшее время, так как на биометрию обратили внимание мировые транснациональные гиганты – Bosch Security Systems и LG.

Модели биометрических замков на входные двери: обзор популярных

Биометрический замок – электронное устройство, которое может распознать владельца квартиры. На сегодняшний день, данный замочный механизм востребован не только в деловой сфере, но и в бытовой. От всех вариантов запорных устройств он отличается надежностью как по конструкции, так и по принципу работы. Биометрический замок на входную дверь еще недавно можно было видеть лишь в фантастических фильмах, но на сегодняшний день это реальность и иногда жизненно важная необходимость.

Что это и как он работает?

Биометрический замок – это запирающее устройство, для открытия которого используется определенная часть человеческого тела, например, радужная оболочка глаза или папиллярный узор на пальце. У каждого человека на пальцах есть уникальные узоры, которые с легкостью можно распознать и в мире не существует людей, у которых бы они были одинаковыми.

Именно отпечаток одного из пальцев можно заложить в память биометрического замка и отпирать его, приложив руку к специальному сенсору-считывателю. Такой тип замка можно установить не только на входную дверь, но и на сейф или же ворота склада. На сегодняшний день данное запирающее устройство считается одним из самых надежных.

Положительные и отрицательные стороны биометрического замка

По сравнению с другими запирающими устройствами, биометрический замок обладает массой достоинств:

Нет необходимости носить с собой целую связку ключей, ведь ключ для отпирания запорного механизма находится всегда с вами;
Вскрыть такие замки практически невозможно. Также механизм надежно защищает и от грубого взлома, особенно если полотно, на котором он установлен, высокого качества;
Устройство может дополнительно оснащаться охранной сигнализацией, которая активируется сразу же в случае проникновения в дом недоброжелателей. А некоторые замочные механизмы продаются уже укомплектованными защитными системами;
Замок нередко идет с дополнительными встроенными элементами: подсветкой для открывания в ночное время и звуковым напоминанием, которое срабатывает, если необходимо провести замену портативных элементов питания чтобы поддерживать замок и дальше в рабочем состоянии.

Несмотря на всю свою надежность, биометрические замки имеют и некоторые недостатки, которые при покупке устройства необходимо учитывать:

Главный недостаток — сканер-считыватель. Подносить к нему необходимо только идеально четкий папиллярный рисунок. Если же палец мокрый или грязный, то сканер его попросту не считает. А если владелец умудрился его еще и порезать, то входную дверь придется открывать альтернативными методами;
Большинство биометрических замков не предназначены для установки на улице, особенно на севере или в средней полосе, где температура воздуха может доходить в зимнее время до -500 градусов;
И последний недостаток данного запирающего механизма – цена, которая колеблется от 300 до 400 долларов. Многих она отпугивает и останавливает от приобретения, но назвать недостатком это нельзя, ведь безопасность прежде всего.

Обзор биометрических устройств

На сегодняшний день лидерами в производстве биометрических замков являются компании Samsung и iRevo, которые занимаются выпуском продукции под названием Gateman. Выбор моделей не слишком велик, но они периодически совершенствуются и обновляются.

Относительно недорогой вариант биометрического замка можно приобрести в компании ZKTeco, благодаря чему бренд набирает популярность. Среди ассортимента представлены варианты отпирающиеся как обычным ключом, так и при вводе специального кода, RFID-карты. В более дорогих моделях устроен сканер для определения биометрических параметров владельца дома или квартиры.

По своим размерам биометрический замок на дверь соответствует таким же параметрам, как и стандартные замки. Что их отличает, так это сканирующий элемент, запрограммированные идентификаторы и реакция устройства в случае ошибочных попыток открытия.

Среди всех существующих типов биометрических замков наибольшей популярностью пользуются именно сенсорные модели, которые во время открывания двери считывают папиллярный рисунок пальца. Очень часто такие модели могут быть дополнительно оснащены механическими или кодовыми системами защиты.

В память устройства можно заложить много идентифицирующих данных, но при ошибочной попытке его вскрыть панель блокируется сначала на несколько минут, а потом и вовсе навсегда.

Конструктивные особенности замков

Биометрические замки состоят из трех блоков и имеют разное исполнение в зависимости от модели:

Врезной или накладной механизм с ригелями или защелкой;
Замок, напоминающий по внешнему виду ручку с выносной панелью для определения личности или же со встроенным считывателем;
Блок со встроенной внутренней памятью, который содержит в себе все данные о пользователях конкретного жилья.

Некоторые модели замков имеют дополнительно отсек для батареек типа АА или ААА, который находится с внутренней стороны устройства. Данный тип биометрического замка заранее оповещает владельца о понижении заряда аккумулятора, поэтому можно не волноваться за то, что устройство резко прекратит работу.

Разновидности биометрических замков по определению типа личности

В зависимости от способностей распознавания владельца конкретного жилья замки можно разделить на несколько видов.

Со считывателем отпечатков пальцев

Пользуются наибольшей популярностью. Чаще всего устанавливают на производственных предприятиях, но кроме уличных дверей. Дверь смогут открыть все те, кто внесен в базу данных, но если палец загрязнен или мокрый, то замок не сработает. Поэтому в память устройства стоит заранее вносить папиллярные узоры нескольких пальцев.

Замки со сканером сетчатки глаза

Идентификация происходит по радужной оболочке глаза. При поднесении глаза к сканеру камера фиксирует микроскопические капилляры и сопоставляет их с исходным рисунком. Данный тип сканера отказывает в доступе в очень редких случаях, но стоимость его достаточно высока.

Замок со сканером ладони

В этом случае блок со сканером имеет большие размеры, поэтому монтируется не на ручке, а выносится отдельно на стену или устанавливается рядом с дверью. Для того, чтобы открыть дверь, необходимо приложить ладонь вместе с пальцами.

Замки с 3D сканером

Данный тип замка самый надежный и используется на секретных объектах или в правительственных зданиях. Сканер работает таким образом, что способен считывать данные с лиц даже во время их движения.

Обмануть биометрический замок не получится потому как он воспринимает все детали в пространстве.

В заключение хочется сказать, что биометрические технологии – это новый шаг на пути к надежной защите своего жилища от проникновения недоброжелателей. Им очень удобно пользоваться и не нужно постоянно носить целую связку ключей, ведь «инструмент» для открывания двери всегда находится при его владельце. Единственное препятствие на пути к приобретению биометрического замка — это его высокая стоимость. Но ваша безопасность и безопасность семьи всегда должна стоять на первом месте!

Рейтинг лучших умных замков

Умный замок – это высокотехнологичное устройство для защиты от несанкционированного проникновения, отпирающее и запирающее дверь без традиционных ключей. В настоящее время существует множество smart-lock механизмов, отличающихся способом идентификации и типом блокировки. В качестве ключа в таких изделиях может выступать специальная карта, мобильное устройство, чип и даже отпечатки пальцев.

Лучшие кодовые модели

В эту категорию входят наиболее доступные и простые в использовании замки, открывающиеся с помощью числовой комбинации, которая привязывает к нему во время установки в дверь. Как правило, состоит из запорного устройства и кодовой панели. Стоит отметить, что при неправильном вводе цифр более двух раз замок блокируется.

Открывает рейтинг кодовых замков отличное устройство с высоким качеством сборки и несколькими вариантами отпирания. Суть в том, что производитель позаботился о поддержке функции pin-кода и специальной скважине под традиционный ключ. Также замок можно открыть с помощью мобильного устройства, в котором должно присутствовать фирменное приложение.

Для сопряжения можно использовать Bluetooth-технологию. Благодаря такому подходу взаимодействовать с замком удастся на большом расстоянии. К примеру, владелец жилища может открывать дверь гостям в тот момент, когда его нет дома.

Продолжает рейтинг необычная кодовая модель, обладающая функцией защиты пароля. Суть в том, что при наборе цифр пользователь всегда оставляет отпечатки на тех или иных кнопках, в результате чего злоумышленникам легче взломать дверь. Чтобы этого избежать, производитель внедрил надежную защиту, которая заключается в использовании трех случайных цифр перед вводом основного пароля.

Также к функциональным особенностям можно отнести поддержку режима «Безопасность в одно касание». Благодаря такому подходу пользователь может заблокировать замок изнутри помещения. В этом случае при попытке отпирания устройства извне система моментально включает сигнализацию. Вишенкой на торте является функция «Ночная блокировка».

Продолжает рейтинг высококачественное творение компании Xiaomi, отличающееся высоким качеством сборки и длительным сроком службы. Многие владельцы данной модели восторженно отзываются о взломоустойчивости. Обуславливается такой подход несколькими причинами:

Дорогостоящие материалы;
Продвинутый искусственный интеллект.

Ключевой особенностью является поддержка четырех способов открывания – PIN-код, отпечатки пальцев, Bluetooth и металлический ключ. Также стоит отметить высокоточный дактилоскопический сенсор и таймер попыток.

Победителем рейтинг становится первоклассная модель, отличающаяся удобным управлением и оригинальным дизайном. В первую очередь стоит отметить качественную конструкцию, оснащенную внешней клавиатурой для ввода кода. Также поддерживается управление с мобильных устройств. Работа с фирменным приложением осуществляется по Wi-Fi протоколу.

К функциональным особенностям можно отнести поддержку автоматического запирания, использование временных или постоянных паролей, информирование о происшествиях, а также возможность синхронизации с Google Assistant.

Лучшие модели для синхронизации с телефоном

Рассматриваемые замки открываются и закрываются с помощью мобильных устройств, в которых предусмотрено специальное приложение. Ключевой особенностью рассматриваемых изделий является удобство управления и множество дополнительных опций.

Рейтинг открывает умный замок, поддерживающий несколько способов управления – ручной и дистанционный. Для использования последнего владельцу необходимо установить фирменное приложение на свой смартфон. К функциональным достоинствам данной модели можно отнести громкую сигнализацию и высокую степень защиты от взлома.

С помощью приложения на телефоне можно просматривать сведения о работе замка, регулировать уровень защиты, а также в любой момент менять пароль. Стоит отметить, что благодаря продуманной конструкции с установкой замка удастся справиться даже неопытному пользователю.

Данная модель завоевала первое место благодаря упрощенной системе управления. После установки замка в дверь пользователю остается всего лишь придумать пароль и вводить его при каждом отпирании замка. Благодаря продвинутому искусственному интеллекту взломать устройство попросту невозможно.

К особенностям замка можно отнести возможность генерации неограниченного количества цифровых паролей. При этом владелец квартиры может раздавать созданные ключи любым пользователям. Генерация шифра осуществляется с помощью мобильного приложения.

Лучшие электромагнитные модели

В эту категорию входя умные замки, обладающие колоссальной силой удержания двери. Для этого производители используют сверхмощные магниты и многофункциональные платы управления. Также к достоинствам можно отнести стойкость к температурным перепадам и высокую дальность действия радиосигналов.

Открывает рейтинг универсальный электромагнитный замок, отличающийся широкой сферой применения и высоким качеством сборки. Благодаря силе удерживания устройство подходит как для мелких квартирных дверей, так и громоздких дворовых ворот. Управление замком может осуществляться вручную или на большом расстоянии. Подходит для работы с видео и аудиодомофонами.

К особенностям можно отнести устойчивость к температурным перепадам, а также соответствие высокому классу влагозащиты. Замок сохраняется работоспособность даже при 40-градусном морозе. Вишенкой на торте является незначительное энергопотребление.

Продолжает рейтинг еще одна универсальная электромагнитная модель, обладающая оригинальным дизайном и удобным управлением. Ключевой особенностью является впечатляющая сила удерживания, составляющая более 300 кг. Также стоит отметить полностью влагозащищенный корпус и удобное управление.

Умный замок поддерживает функцию экстренной разблокировки. Это полезно в тех случаях, когда в помещении или на охраняемой территории началось возгорание. Для изготовления использовались исключительно высококачественные материал, которые не поддаются воздействию влаги, ветра, мороза и прочих явлений окружающей среды.

Победителем рейтинга становится одна из самых мощных электромагнитных моделей, обладающая высокой силой удержания – более 350 кг. Также к достоинствам умного замка можно отнести прочный стальной корпус, изготовленный в соответствии с классом влагозащиты IP67. При этом конструкция обработана полиэфирным порошковым покрытием.

Также пользователи положительно отзываются о богатом комплекте поставки, в который входит подробная инструкция по применению и множество крепительных элементов. Стоит отметить, что благодаря универсальной конструкции ML-350AL подходит для любых типов дверей. Вишенкой на торте является отличная износоустойчивость и механическая система компенсации.

Лучшие биометрические модели

В эту категорию входят самые дорогие и безопасные по идентификации замки. Разблокировка осуществляется по сетчатке глаза или отпечатку. В конструкции предусмотрена специальная панель, через которую и вносятся данные в память устройства.

Открывает рейтинг высококлассная биометрическая модель компании Samsung, отличающаяся качественными комплектующими и впечатляющей износостойкостью. Также стоит обратить внимание на оригинальный дизайн и эргономичную ручку. В верхней части конструкции расположена сенсорная клавиатура, позволяющая вводить комбинацию до 12 цифр.

Также для отпирания/запирания замка можно использовать RF-карточку. При этом система поддерживает регистрацию 31 карты. В случае использования неправильной комбинации или RF-элемента устройство активирует сигнализацию. В качестве источника питания выступают пальчиковые батарейки AA-класса.

Продолжает рейтинг компактный биометрический терминал, предназначенный для считывания RFID-карт и отпечатков пальцев. Ключевой особенностью является высококачественный OLED-дисплей, предназначенный для ввода цифровых комбинаций. Благодаря продвинутой конструкции подходит для использования в частных домах, магазинах и офисах.

К функциональным особенностям можно отнести широкий набор настроек, которые можно регулировать с помощью ПО ZKAccess 3.5. Также стоит отметить большой объем памяти, позволяющий сохранять более 3000 отпечатков пальцев. Вишенкой на торте является мультимодальная аутентификация.

Следующая модель завоевала широкую популярность благодаря высококачественному сканеру и надежной защите от взлома. Главная особенность заключается в том, что устройство способно регистрировать более 80 точек на коже пальца. Благодаря такому подходу замок просто не способен перепутать отпечатки владельца. Также предусмотрена специальная система, подающая небольшие разряды статического электричества для выявления подлинности пальчиков.

Еще одним достоинством является соответствие высокому классу защиты IPX4, благодаря чему конструкция спокойно выдерживает попадание воды. Замок способен функционировать при температуре от -20 до +50 градусов. Напоследок стоит отметить большой объем памяти, сохраняющий сведения о последних 4000 открытий.

XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум – 2020

Виды коррозии древесины и способы борьбы с ней

Авторы
Файлы работы
Сертификаты

Защита древесины от коррозии и повышение срока её эксплуатации является важной проблемой во все времена. Построенные из дерева дома, заборы и пирсы гниют и разрушаются через непродолжительное время их эксплуатации. Причиной этого является и органическая составляющая дерева, и многочисленные биологические, климатические и физико-химические факторы окружающей среды.

Цель работы: изучение способов решения проблемы коррозии древесины разных типов в строительных конструкциях.

Коррозия древесины – это её разрушение под воздействием внешней агрессивной среды. Скорость коррозии древесины зависит от биологических и климатических факторов, например, при долгом нахождении древесины на воздухе, под лучами солнца, в районах с повышенной влажностью или в воде. Из-за особенностей волокнистого строения древесины, пагубное влияние внешней среды очень быстро сказывается на материале. Существуют три вида коррозии этого материала: биологическая, климатическая, химическая [1].

Агрессивное воздействие на деревянные конструкции оказывают биологические агенты – дереворазрушающие грибы и т.п., вызывая биологическую коррозию древесины. Грибы могут начать внешнее разрушение материала, а микробы и бактерии способны разрушить древесину за счёт поглощения лигнина и целлюлозы. В результате на дереве начинает прорастать грибок, появляется плесень, вследствие чего дерево теряет свою прочность [2].

Основной проблемой для древесины является солнечное УФ-излучение. Оно высушивает материал и меняет его цвет. За счёт этого появляется благоприятная среда для развития микроорганизмов, грибов и водорослей [2]

Химически агрессивные среды (газообразные, твердые, жидкие) вызывают химическую коррозию древесины. Сильные неорганические кислоты ( HI , H ₂ SO _4, HBr , HNO ₃) и их соли имеют свойство разрушать одну из важнейших составляющей древесины – целлюлозу. В результате гидролиза целлюлозы древесина теряет свою прочность. Однако, на целлюлозу слабо влияют растворители (спирт, эфир, ацетон), разбавленные растворы минеральных кислот и щелочей, органические кислоты.
При воздействии на древесину растворов щелочей в основном происходит разрушение лигнина (сложное полимерное соединение, характеризующее одеревеневшие стенки растительных клеток) [1].

По сравнению с металлами и бетонами, дерево менее чувствительно к слабым растворам минеральных кислот ( HCl , HNO ₃, HBr , HF , HI ) и пыли солей калия. Но при повышении температуры материал начинает активно реагировать с этими соединениями, что приводит к разрушению основных составляющих и потере связей между волокнами.

Способы борьбы с коррозией древесины. Способов борьбы с коррозией древесины оченьмного. Но мало универсальных способов, защищающих от любых проявлений пагубных эффектов. Проект здания должен быть разработан так, чтобы на протяжении всего срока эксплуатации была возможность следить за состоянием материала и обновлять его защитный слой. В качестве примера способов защиты древесины можно привести нанесение лакокрасочных покрытий, импрегнация, сушка [3].

Лакокрасочные покрытия считаются наиболее распространённым способом борьбы с коррозией дерева, т.к. охватывают достаточно большой спектр проблем.
Они способны защитить от влаги, горения, грибка, плесени и насекомых. Такие покрытия играют не только декоративную роль, но и выполняют химическую, физико-химическую, защитную функцию. Покрытия, образующие поверхностную плёнку, необходимо регулярно контролировать и наносить новые слои в случае необходимости. Вторая группа покрытий, проникающая в поры древесины, более долговечна и создает прочный защитный барьер [3].

Импрегнация является наименее токсичным видом обработки древесины.
Во время импрегнирования древесину под давлением в вакуумной камере обрабатывают антисептиками, фунгицидами и биоцидами. Таким образом получают древесину, способную служить практически неограниченный срок. Она устойчива к влаге и воздействию грибков и плесени [3].

Сушкадревесиныделится на естественную, камерную, инфракрасную, вакуумную и конденсационную. Лучшими видами сушки являются вакуумная и конденсационная, т.к. все остальные либо занимают слишком много времени, либо имеют какие-либо побочные эффекты. Вакуумный способ занимает мало времени, не позволяет дереву растрескаться, равномерно сушит и удаляет смолы. Но конденсационный метод является наиболее распространенным. Древесина просыхает при низких температурах с использованием печи и холодильного оборудования. Удаление влаги осуществляется при помощи конденсата, что делает сушку более равномерной и благоприятной для материала [3].

С давних времен коррозия древесины является одной из главных проблем строительства, сокращающих срок службы конструкций или целых зданий. Для предотвращения пагубных последствий разрушения древесины необходимо проведение противокоррозионных мероприятий. Это не только сохранит прекрасный вид древесины, но и позволит максимально возможное время эксплуатировать этот материал.

1. Гудошник Е.Э. Безопасность при защите деревянных конструкций от коррозии // Строительство. 2015. С.58-63.

2. Старцев С.А. Проблемы обследования строительных конструкций, имеющих признаки биоповреждения // Строительство. 2010. №7. С.42-43.

3. Информационный портал: Всё о коррозии / Коррозия (разрушение древесины) [Электронный ресурс]. — Режим доступа: URL : https :// www . okorrozii . com / korroziya – razrushenie – drevesiny . html (дата обращения 04.12.19)

Биологическая коррозия древесины: что это такое, методы защиты

Действие внешней среды всегда влияет на состояние древесных волокон. Коррозия древесины — процесс разрушения. Его скорость зависит от множества факторов. Стойкость к коррозии — один из главных критериев при выборе дерева для строительства.

Что такое коррозия древесины

Разные вилы деревьев обладают различными коррозионными свойствами. Дерево состоит из клеток, отличных друг от друга по размерам и тесно сращенных между собой. Жесткости элементам придают лигнин и целлюлоза.

Три вида факторов, которые могут оказать разрушающее действие на древесину

Биологические. Включают поражение структуры насекомыми, грибами и прочими микроорганизмами.
Климатические. Сюда входят погодные условия, влажность воздуха, температура, наличие достаточного количества кислорода.
Естественные. Старение дерева , его разрушение вследствие длительного влияния биологических и климатических факторов.

Справка. Хвойные породы более стойки к коррозии благодаря большому количеству смол, входящих в состав древесины.

Бактерии и микроорганизмы разрушают древесину, поедая ее изнутри. Большей частью они поглощают лигнин и целлюлозу. Грибы и насекомые разрушают целостность материала. Благоприятными условиями для размножения микроорганизмов считается повышенная влажность, а первым сигналом о начале коррозии станет появление плесени и видимых нарушений целостности. Начало гниения можно опознать также визуально или же по запаху прелой листвы.

Защита древесины от коррозии

Правильные методы обработки , а также содержание древесных конструкций в правильных условиях, продлят срок эксплуатации сооружений из дерева. Методы защиты заключаются в устранении разрушающего влияния.

Если заранее не было продумано пребывание древесных конструкций в условиях химически агрессивных сред, то необходимо позаботиться о защите древесины.

Методы защиты

Защитить древесину от поражающих факторов не сложно. Достаточно выбрать один из перечисленных ниже.

Лакокрасочные покрытия

Нанесение лакокрасочных покрытий на поверхность древесных конструкций позволяет изолировать их от воздействия внешней среды. Применяются краски, эмали и лаки, которые стойки к конкретной среде.

Импрегнация — химическая защита

Ряд конструктивных мер для защиты от прогнивания включает изоляцию дерева от грунта и каменной кладки. Если же изоляция не помогает, дополнительно применяется обработка дерева химической защитой. Антисептики, применяющиеся для защиты от микроорганизмов, убивают грибы и бактерии, или же способствуют созданию среды, в которой выживание этих микроорганизмов невозможно.

Такие антисептики делятся на два типа — растворимые и нерастворимые в воде. Первые применяются в сухих условиях, вторые могут быть применимы в открытых помещениях. Чаще всего представляют собой масла с резким запахом и токсическими свойствами.

Чтобы уничтожить насекомых, используются ядовитые вещества, которые отравляют и убивают вредителей вместе с их личинками. Нанести их можно разными способами:

опрыскиванием;
пропиткой;
обмазкой;
опылением;
окуриванием.

Сушка

Является методом, который снижает вероятность начала гниения. Сушить дерево можно искусственным или естественным методами.

Естественная сушка выполняется путем выноса древесины на открытый воздух, желательно на хорошо проветриваемую площадку. При этом важно правильно защитить материал от дождя и солнца. Основное достоинство метода — не нужно использовать топливо. Недостатки — вероятность поражения грибами, длительность процесса (несколько недель или месяцев).

При искусственной сушке главным достоинством считается короткий срок проведения процедуры. Может быть использована сушка в камерах, где дерево обрабатывается теплым воздухом или паром с температурой, приближенной к 80°С. Более дорогой считается сушка в электрическом поле, где материал прогревается между электродами.

Перед тем, как соорудить конструкцию из древесины, лучше подумать о вероятности коррозии заранее и выбрать хвойное дерево для сооружения. Выбрать метод защиты от коррозии нужно в зависимости от степени разрушений древесины и от типа воздействующего фактора.

Биокоррозия древесины: борьба без компромиссов

Основными биодеструкторами древесины являются грибы – в наших широтах на их долю приходится 90% биологического разрушения древесины. Оптимальными для развития большинства грибов являются влажность древесины 20–100% и температура 24–32°С. При этом различные породы древесины имеют неодинаковую биостойкость. К очень стойким породам традиционно относят лиственницу и дуб, к среднестойким – хвойные (ель, сосну, кедр, пихту), к малостойким и нестойким – лиственные породы. Чем выше естественная биостойкость, тем меньше требуется дополнительной химической защиты.

Грибы, разрушающие древесину, подразделяются на три основные группы:

Плесневые грибы поселяются преимущественно на сырых бревнах, пиломатериалах, а также на различных загрязнениях древесины. Появление налета плесени — один из первых признаков, свидетельствующих о нарушении условий хранения или эксплуатации древесины и изделий из нее;
Деревоокрашивающие грибы могут вызывать окрашивание древесины в разнообразные цвета – синий, желтый, зеленоватый, коричневый или черный. Они часто развиваются на древесине при замедленной сушке и поражают пиломатериалы, конструкции, деревянную тару. Деревоокрашивающие грибы имеют много общего с поверхностными плесенями. Как и плесневые грибы, они «покушаются» в основном на запасы питательных веществ древесины и, в меньшей степени, на ее структурные элементы, от которых зависят механические свойства деревянных конструкций. Однако, в отличие от плесневых грибов, они проникают в материал намного глубже. Следует отметить, что во многих случаях появление деревоокрашивающих грибов приводит впоследствии к заражению дереворазрушающими грибами;
Дереворазрушающие грибы наиболее опасны. Среди вызываемых ими поражений, по окраске и характеру, выделяют три типа гнили: белую, бурую и мягкую (умеренную). Грибы белой гнили разрушают прежде всего лигнин древесины, оставляя целлюлозу и участки твердой древесины. Грибы бурой гнили предпочитают целлюлозу, оставляя бурые участки древесины, которые от прикосновения легко рассыпаются в порошок. Большинство грибков, вызывающих бурую гниль, создает ризоморфы, толщина которых может достигать нескольких миллиметров, а длина – нескольких метров. По этим ризоморфам грибок может поражать деревянные конструкции на больших расстояниях. Бурая гниль – самый опасный тип биопоражения. Древесина, пораженная гнилью этого типа, легко проницаема для воды и при затяжных дождях может увлажняться на всю глубину.

Признаки качественной древесины:

Низкая влажность (не превышающая 15–20%);
Отсутствие трухлявых и гнилых участков, впадин, сучков, других деформаций, а также грибкового налета, часто имеющего синий оттенок.

Насекомые причиняют гораздо меньше хлопот, чем грибы, однако их размеры, мобильность (умение летать) и хороший аппетит также могут серьезно навредить. С точки зрения «гастрономических пристрастий» насекомых-вредителей можно разделить на:

тех, что уничтожают сухую древесину (древогрыз, усач домовой, мебельный точильщик, точильщик опушенный);
тех, что уничтожают древесину, увлажненную и частично разрушенную грибком (домовой точильщик, точильщик длиннобулавый, жук свайный, сосновая златка);
тех, что разрушают древесину еще на сырьевом этапе (корневой усач);
тех, что живут в конструкциях (усач фиолетовый, очильщик еловый).

Больше всего неприятностей способна доставить первая группа насекомых. Способствует им человеческая неосведомленность, подкрепленная неконтролируемыми действиями по экономии тепловой энергии (чрезмерная теплоизоляция, отсутствие нормальной вентиляции в деревянных конструкциях). Например, личинка усача домового в традиционной, неизолированной, хорошо проветриваемой кровельной конструкции развивается в течение 5–8 лет, а в современной, утепленной и лишенной нормальной вентиляции – за 2–3 года.

Меры противодействия: что можно предпринять?

Правильный выбор древесины:

При покупке материала прежде всего следует поинтересоваться его происхождением. На территориях, предназначенных для лесозаготовок, за деревьями следят и ухаживают, своевременно удаляя больные, засохшие экземпляры, не пригодные для использования в строительных целях. Поваленные стихией стволы (так называемый бурелом) часто имеют скрытые трещины – они пагубно влияют на прочность, а также способствуют заселению толщи материала вредоносными бактериями, грибами, личинками насекомых. Сухостой – засохшие, но стоящие на корню деревья, прекратившие свою жизнедеятельность из-за загрязнения окружающей среды, сильных морозов, пожаров, чрезмерного уплотнения растений, – также не используются в строительстве по причине своей пониженной выносливости;
Также важен возраст дерева. Использование для строительства молодых деревьев, особенно хвойных пород, нежелательно, так как их древесина слишком рыхлая, не отличается достаточной плотностью и, как следствие, особенно подвержена атакам грибов и насекомых;
Время вырубки тоже имеет значение. Чаще всего заготовительные работы ведутся летом. Однако именно в теплый сезон дерево имеет наибольшую влажность, что провоцирует развитие плесени. Сушка пиломатериалов с высоким уровнем влаги может сопровождаться растрескиванием, которое впоследствии негативно влияет на эстетические и технические характеристики. Кроме того, летом наиболее активны насекомые – вредители. Так что оптимальным сезоном для вырубки является зима-начало весны;
Следует учесть также, что с точки зрения конструктивных аспектов, технологических характеристик, стойкости к грибку и насекомым наибольшую ценность имеет сердцевина ствола;
Своевременность первичной обработки. После сруба дерево должно быть как можно скорее обработано и избавлено от коры, а также обработано специальным консервирующим антисептиком;
Правильное хранение древесины. Обработанную древесину необходимо складировать вдали от «отходов» (коры, веток, сучков) в месте, не подверженном прямому воздействию солнечных лучей и осадков. Пиломатериалы необходимо разместить штабелями через специальные прокладки, для обеспечения нормального проветривания.

Однако в реальности зачастую все происходит иначе: обработанный материал хранится вместе с «отходами», лежит на неровной поверхности, штабеля переложены тонкими прокладками, в результате чего древесина синеет, растрескивается под солнцем, пропитывается влагой под дождем, подвергается «атакам» плесени и вредителей, откладывающих в дереве личинки. Естественно, такое обращение с древесиной недопустимо.

При приобретении древесины, как при покупке любого товара, покупатель имеет право удостовериться в ее качестве, а продавец обязан предъявить подтверждающие его документы. Это может быть сертификат качества, выдаваемый на строительную продукцию, или сопроводительная документация, подтверждающая соответствие товара показателям качества, техническим характеристикам, требованиям безопасности, а также отраслевым стандартам. Наличие этих документов лишний раз даст повод убедиться в надежности и серьезности производителя или поставщика. Также они могут пригодиться при составлении рекламации – обоснованной претензии, предъявляемой покупателем к продавцу в связи с несоответствием качества или количества поставляемого товара условиям договора, а также при других форс-мажорных обстоятельствах. Например, в ситуации строительной аварии, доказанной причиной которой был дефект древесины, наличие подобных документов освободит инвестора от ответственности, а отсутствие – нанесет значительный ущерб. При продаже дома новый владелец также может потребовать подтверждения, что здание построено из качественных материалов. И здесь пригодится сертификат качества.

Этот документ должен содержать следующую информацию:

данные производителя или поставщика;
название изделия;
классификация товара согласно российской/международной классификации товаров и услуг;
предназначение и сфера использования товара;
справочные документы о номере партии товара и т.п., а также о средствах, использованных при его производстве (в случае стропильной конструкции, например, о том, каким антисептиком она пропитывалась).

Уже готовая стропильная конструкция заводского производства должна соответствовать размерам будущего дома и содержать такую информацию:

название и иллюстрации элементов стропильной конструкции (например, мауэрлат 12×12 см), а также их длину в погонных метрах;
количество отдельных элементов;
общая длина и объем (в куб.м) отдельных элементов (в случае необходимости).

Активная защита

Древесина нуждается в комплексной защите. Ее следует беречь одновременно от огня, воды, биологических агрессоров и прочих опасностей, так как их совместное воздействие приводит к более неприятным последствиям, чем поочередное. Так, «объединенные усилия» солнечных лучей и воды приводят к разрушению структуры древесины и превращают ее в питательную среду для дереворазрушающих грибов. Поврежденное же грибами дерево затем гораздо легче поражается насекомыми.

Конструкционная защита

Существует целый ряд инженерных приемов, защищающих материал, как минимум, от длительного намокания. Это и планировка высоких цоколей, и тщательное продумывание системы водоотведения с крыши, и создание вентиляционных проемов для сушки труднодоступных мест фасада, использование для дренажа специальных скосов на нижней части досок, а также грамотная организация вентиляции подкровельного помещения. Разумные меры могут быть предприняты и для защиты от огня – например, деревянные конструкции, расположенные недалеко от дымовых труб, должны разделяться слоями несгораемых материалов – кирпича или асбеста, существуют также нормы, регламентирующие расстояние между деревянными элементами и дымовым каналом. Однако для обеспечения полноценной защиты таких мер явно недостаточно.

Существует множество способов пропитки древесины. Самые простые и наиболее доступные – нанесение пропитки кистью, опрыскивание или кратковременное погружение. Недостатком этих методов является неглубокое проникновение активного вещества. К более сложным в технологическом плане, но и более эффективным способам относятся вымачивание, пропитка в горяче-холодных ваннах, пропитка в автоклавах. Последний метод считается наиболее эффективным. Однако в большинстве случаев обработке подвергаются уже готовые деревянные конструкции, пропитка которых под давлением невозможна. Здесь наиболее технологичен метод опрыскивания либо нанесение кистью с обязательным соблюдением норм расхода.

Химические методы защиты

Средства биозащиты обычно представляют собой раствор одного или нескольких активных веществ (биоцидов) в воде или органическом растворителе. Биоциды могут обеспечивать как комплексное воздействие (на все виды биологических агрессоров), так и узконаправленное (отдельно – на водоросли, бактерии, грибы, насекомых). Вещества, служащие для борьбы с водорослями, называются альгицидами, с грибами – фунгицидами, насекомыми – инсектицидами. Стоит подчеркнуть, что современные средства выполняют две функции – профилактику биопоражений и «лечение» уже существующих очагов.

Транспортные антисептики

Транспортный антисептик – особый состав, предназначенный для защиты древесины в период хранения или транспортировки пиломатериала естественной влажности. Состав транспортных антисептиков нового поколения таков, что по истечении срока действия (от 4 до 8 месяцев) они разлагаются на поверхности древесины и от них не остается и следа. Обработку пиломатериалов рекомендуется проводить сразу после рубки или распиловки, в течение 24 ч. Споры различных грибков могут прорастать вглубь пиломатериала на 5–7 мм в сутки, поэтому чем раньше будет произведена обработка пиломатериала, тем выше вероятность сохранности древесины в ее первозданной красоте.

Защита во время эксплуатации

Активные компоненты антисептических смесей могут иметь как неорганическую, так и органическую природу. К первым, достаточно дешевым, но токсичным, соединениям относятся разнообразные хром-, медь- и борсодержащие вещества. Более дорогостоящие, высокоэффективные, относительно экологически безопасные пропитки изготавливают на основе органических фунгицидов, в основном, четвертичных аммониевых соединений, производных изотиазолина, карбаматов, триазинов. Следует учесть, что вредители способны «привыкать» к используемым биоцидам, так что лучше, чтобы продукт содержал одновременно несколько активных компонентов.

В настоящее время наиболее популярны комплексные системы деревообработки: одно из средств, входящих в их состав, отлично впитывается и обеспечивает объемную защиту древесины, а другое – создает защитную пленку на поверхности. В зависимости от декоративных свойств этого покрытия среди пленкообразующих средств можно выделить лессирующие составы, сохраняющие и подчеркивающие структуру древесины, и кроющие – полностью ее маскирующие. Защитные системы, содержащие активные вещества в составе обоих средств, незаменимы для обработки древесины, эксплуатирующейся в особо сложных условиях – на открытом воздухе или в контакте с водой. При использовании их в более мягких условиях следует помнить, что вещества, обладающие мощным антисептическим действием, могут представлять угрозу для здоровья людей и домашних питомцев, поэтому применять их следует только по необходимости. Например, в тех местах, где влажность древесины не превышает 18%, угроза биопоражения практически отсутствует. Те части конструкции, которые подвергаются лишь периодическому увлажнению, являются мишенью лишь для насекомых-вредителей, риск появления грибов и водорослей для них минимален. Поэтому для таких случаев стоит использовать систему защиты, в которой вещества-антисептики содержатся лишь в составе грунтовки, а пленкообразующее средство, помимо своих основных функций, еще и предотвращает выход потенциально опасных веществ на поверхность древесины.

Всё, что нужно знать о коррозии древесины

Полы для лентяев – за чем проще всего ухаживать?

Некоторые материалы более капризны к воздействию жидкости и специаль.

Что такое тест твердости Янка?

Покупатели искренне удивятся, если при выборе паркета из лиственного.

Как Graduate Oxford Hotel сделал паркет главным элементом дизайна

Архитекторы и дизайнеры интерьеров, работающие с отелем Graduate Oxf.

Читать

Создать блог

Дискуссии

Французская елочка против английской. Выбираем рисунок паркета

Полина Яворская

Дерево – прекрасный строительный и отделочный материал, использующийся человеком с древних времен. При этом, являясь достаточно надежным и долговечным, оно подвержено различным видам коррозии.

Древесина – это волокнистый материал с неодинаковыми свойствами вдоль и поперек волокон. В ее состав входит целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин, а также масла, смолы, воски и т.д. На скорость её разрушения влияет множество факторов: воздействие атмосферных осадков, солнечное излучение, влажность, температура, агрессивные вещества, механические повреждения, поражение грибками и насекомыми и т.д. Как же продлить жизнь деревянным конструкциям?

Виды коррозии

Для начала разберемся, каким видам разрушения подвержена древесина. Различают следующие виды:

Химическую коррозию

Её скорость зависит от температуры, концентрации и степени агрессивности разрушающих химических веществ, а также от породы дерева (хвойные обычно устойчивее лиственных).

Неорганические кислоты или их соли разрушают целлюлозу, щелочи и их растворы негативно действуют на лигнин.

В слабых коррозионных условиях древесина разрушается лишь поверхностно, проявляя хорошую стойкость.

Поэтому в таких случаях использование этого материала является более предпочтительным, чем применение металлов, бетона и проч.

При повышенных температурах и концентрациях агрессивных веществ дерево темнеет, связи между волокнами разрушаются, материал теряет прочность.

Биологическую коррозию

Эти виды разрушений происходят в процессе жизнедеятельности организмов, использующих дерево для питания и размножения.

Так, грибы поверхностной плесени поражают сырую древесину при нарушениях правил ее хранения или использования. Деревоокрашивающие грибы, хотя и не изменяют механических свойств материала, тем не менее, являются предшественниками появления гнилей. Дереворазрушающие грибы (домовые, почвенные, атмосферные, аэроводные) наносят наибольший ущерб.

Бактерии опасны для заболонной древесины, так как ядровая к ним более устойчива. Насекомые-вредители наносят серьезный урон натуральному материалу: домовой точильщик и долгоносик-трухляк опасны для влажного дерева (на кухне, в подвалах, во влажных углах и т.д.), а черный домовый усач предпочитает сухую древесину хвойных пород, которая эксплуатируется 10-15 лет.

Атмосферную коррозию

Дерево, использующееся на открытом воздухе, разрушается от климатических воздействий, атмосферных осадков, солнечной радиации и т.п.

Меры борьбы с коррозией

Естественная или искусственная сушка

Высушивание повышает прочность древесины и значительно снижает вероятность ее загнивания. Естественная сушка происходит под навесами или в хорошо проветриваемых помещениях и занимает недели. При этом поражение древесины не исключается полностью.

А вот искусственная сушка устраняет возможность поражения грибами. Она может выполняться разными методами: проходить в специальных сушильных камерах на протяжении нескольких суток; в электромагнитном поле высокой частоты (самый быстрый способ); в жидких средах в специальных ваннах (8-12 часов).

Конструктивные меры

Это достаточно эффективные, но не 100%-ные способы снижения вероятности биологической коррозии. К ним относят изоляцию древесины от грунта, бетона, кирпичной или каменной кладки, хорошую вентиляцию, защиту от повышенной влажности и осадков и т.п.

Применение антисептиков

Это использование фунгицидов, вызывающих гибель грибов или препятствующих их размножению. Внутри помещений пользуются водорастворимыми антисептиками, снаружи – маслянистыми. Существуют также высокотоксичные органикорастворимые вещества и антисептические пасты, требующие дополнительной гидроизоляции.

Наносятся антисептики 3 способами. Поверхностный предполагает обработку кисточкой (краскопультом) в 2-3 слоя. Более качественная глубокая пропитка достигается погружением деревянных заготовок в горяче-холодные ёмкости, а наилучший результат достигается сплошной пропиткой под давлением с помощью автоклавов.

Применение ядов

Для борьбы с насекомыми-вредителями используют яды – инсектициды. Для этого древесину опрыскивают, обмазывают, пропитывают, опыляют порошком или окуривают.

Защитные покрытия

Деревянные конструкции целесообразно защищать от вредных химических, механических, биологических и прочих воздействий лакокрасочными материалами и гидроизоляционными пропитками.

Лаки и эмали для древесины могут изготавливаться на водной основе или на базе растворителей. Поверхность, покрытая защитными средствами, легко моется, более устойчива к грязи, пыли, воде.