Является ли метод «Сё-суги-бан» лучшим выбором по сравнению с обычной обожжённой древесиной?

Что определяет аутентичный Шоу Суги Бан?

Традиционный процесс якисуги: одновременное обугливание нескольких досок и ручная зачистка щёткой

Шоу Суги Бан, в Японии известный как Якисуги, восходит к XVIII веку, когда мастера разработали этот простой, но эффективный способ защиты древесины методом проб и ошибок. Его долговечность обусловлена не просто обжигом поверхности, а строгим соблюдением трёхэтапного процесса. Метод начинается с вертикальной укладки трёх кедровых досок в виде треугольника. При таком способе сжигания ограниченный приток воздуха создаёт своего рода саморегулируемое пламя, поддерживающее температуру около 1100 °F в течение примерно 3–7 минут. В результате образуется слой древесного угля толщиной примерно 1–2 мм, который, как показали испытания, обеспечивает наилучшую защиту от влаги при сохранении прочности древесины. Со временем мастера установили, что выход за пределы этого диапазона либо недостаточно эффективен, либо повреждает структуру древесины.

Сразу после того, как древесина обугливается, её необходимо быстро охладить в воде, чтобы остановить процесс горения до того, как он зашёл слишком далеко. Это помогает сохранить естественные сахара в древесине, которые, кстати, хорошо защищают её от насекомых. Следующий этап может показаться устаревшим, но даёт потрясающий результат: мастера тщательно очищают доски вручную жёсткими щётками. При этом они не стремятся удалить всё загрязнение, а лишь убирают рыхлую сажу, сохраняя при этом прочный углеродный слой под ней. Взглянув на древние храмы вдоль побережья Японии, можно сделать интересное наблюдение: эти здания стоят уже на протяжении многих поколений, несмотря на воздействие солёного морского воздуха, ультрафиолетового излучения и всевозможных организмов, стремящихся разрушить их. И что примечательно — при строительстве в них не добавлялись никакие химические вещества. С другой стороны, при использовании других методов — например, обжига факелом или в печи — результаты оказываются значительно хуже. Температура плохо контролируется, уровень кислорода выходит из-под контроля, а итогом становятся неравномерные следы обугливания, углеродный слой, который недолго удерживается на поверхности, и отделение слоёв древесины намного раньше, чем это должно происходить.

Прочность дерева по методу «Сё-суги-бан»: объяснение устойчивости к огню, гниению и вредителям

Защита угольным слоем: данные двадцатилетних полевых исследований на побережье Японии

Углеродный слой, образующийся при аутентичном якисуги, выполняет функцию динамической минерализованной защиты — а не просто инертного пепла. Долгосрочный мониторинг храмовых сооружений, подвергавшихся воздействию высокой солёности и влажности на японском побережье, показал, что барьер из обугленного слоя толщиной 0,5–2 мм:

• Снижает водопоглощение на 47 % по сравнению с необработанным кипарисом (согласно сравнительному анализу по стандарту ASTM D143),
• Подавляет колонизацию грибов даже при длительном поддержании относительной влажности выше 85 %,
• Отпугивает термитов и морских сверлящих организмов без применения синтетических биоцидов.

Защитные свойства в основном обусловлены двумя одновременно протекающими на поверхности процессами. Во-первых, при карбонизации материалов создаётся щелочная среда, с которой большинство микроорганизмов, вызывающих гниение, просто не могут справиться. Одновременно с этим образующиеся углеродные структуры формируют мельчайшие кристаллы, которые фактически блокируют проникновение воды и препятствуют закреплению микробов. Особенно интересно то, что этот обугленный слой также повышает огнестойкость. Испытания показывают, что древесина, обработанная таким способом, требует примерно на 200 °F (около 93 °C) более высокой температуры для возгорания по сравнению с обычной необработанной древесиной. Это означает, что здания, построенные из таких материалов, остаются безопаснее в течение более длительного времени при пожаре.

Контролируемое обугливание по сравнению с чрезмерным обжигом: устойчивость к влаге (выводы на основе стандарта ASTM D143)

Идеальная глубина углеродного слоя 1–1,5 мм обеспечивает баланс между гидрофобностью и гибкостью основания — сохраняя способность древесины расширяться и сжиматься без расслоения или растрескивания.

Шоу Суги Бан по сравнению с термически модифицированной древесиной: защита поверхности против стабильности ядра

Поверхностное карбонизирование (0,5–2 мм) по сравнению с глубокой термической модификацией (например, ThermoWood®)

Как метод Шоу Суги Бан, так и термическая модификация повышают долговечность древесины без использования химических веществ, хотя они работают совершенно по-разному. При обработке якисуги формируется карбонизированный поверхностный слой толщиной около полумиллиметра, защищающий древесину от воздействия воды, ультрафиолетового излучения и микроорганизмов, вызывающих гниение. Этот обожжённый слой также повышает уровень pH на поверхности древесины, что препятствует росту грибков. Термическая модификация работает иначе. Например, метод ThermoWood предполагает нагрев пиломатериалов в течение продолжительного времени при температуре от примерно 160 до 220 °C в герметичных камерах с ограниченным содержанием кислорода. Под действием высокой температуры изменяется химический состав лигнина и гемицеллюлозы по всему объёму древесины. В результате обработанная древесина поглощает меньше влаги и лучше сохраняет свою форму со временем.

Исследования показывают, что эти методы действительно хорошо дополняют друг друга в различных ситуациях. Метод якисуги особенно эффективен при эксплуатации в агрессивных условиях — например, при воздействии погодных факторов, ультрафиолетового излучения и роста плесени, поэтому он отлично подходит для наружных элементов зданий и садовых заборов. Термообработка, напротив, чаще применяется внутри помещений, где древесина подвержена увлажнению из-за колебаний влажности и со временем может деформироваться; таким образом, она особенно хорошо зарекомендовала себя при изготовлении полов и мебели. Однако эти методы не являются взаимозаменяемыми. Каждый из них ценен благодаря тому, как точно он соответствует ключевым требованиям конкретного проекта: прочность поверхности — в случае якисуги, стабильность древесины в её объёме — в случае термообработки.

Практические преимущества шоу-суги-бан: низкие эксплуатационные затраты, отсутствие токсичности и удобство для монтажников

Техника «Сёу Суги Бан» обеспечивает реальные преимущества на всех этапах работы — от производства изделия до его монтажа. Обожжённая древесина не требует применения химических герметиков, которые обычно наносятся на дерево, а также не нуждается в защите от ультрафиолетового излучения или в регулярной профилактической обработке. Затраты на обслуживание со временем значительно снижаются — возможно, до трёх четвертей по сравнению с обычными обработанными древесными изделиями. Возможность такого результата обусловлена простым фактом: обработка осуществляется исключительно за счёт тщательно контролируемого нагрева, а не с использованием агрессивных химических веществ, таких как растворители, тяжёлые металлы или биоциды. Это означает, что здания, построенные с применением технологии «Сёу Суги Бан», успешно проходят строгие испытания на качество воздуха в помещениях без каких-либо проблем, связанных с выделением вредных эмиссий или вымыванием опасных веществ со временем.

Монтажникам особенно нравится работать с этим материалом, поскольку он сохраняет стабильную форму, поэтому на объекте значительно реже возникают деформации в виде коробления или прогибания. Кроме того, благодаря малому весу он оказывает меньшую нагрузку на несущие конструкции и упрощает резку, соединение элементов между собой и выравнивание всех деталей по сравнению с более тяжёлыми аналогами. Все эти преимущества в совокупности позволяют сократить время монтажа и снизить затраты компаний. Согласно реальным данным, полученным при реализации фасадных проектов, большинство подрядчиков отмечают экономию в размере примерно 25–30 % при монтаже данного материала по сравнению с химически обработанными альтернативами, для работы с которыми требуются специальные средства индивидуальной защиты, дополнительные системы вентиляции или длительное время отверждения до начала эксплуатации.