Прозрачные пластиковые кровли
Прозрачные пластиковые кровли
|
|
Светопрозрачные кровли становятся все более популярными: новые материалы дают возможность архитекторам реализовать самые смелые замыслы. Чаще всего для изготовления прозрачных пластиковых кровель используют поликарбонат, поливинилхлорид (ПВХ) и акрил.
Поликарбонат
Общие сведения о материале
Поликарбонат является одним из лучших материалов для изготовления прозрачной кровли. Его получают поликонденсацией дифенилолпропана и фосгена (хлорангидрида угольной кислоты).
Различают сотовый и монолитный поликарбонат.
Сотовый (ячеистый) поликарбонат - современный строительный материал, который производят в виде панелей с ячеистой структурой. Он разработан специально изготовления для светопрозрачных конструкций и легкой светопрозрачной кровли.
Монолитный поликарбонат, как следует из его названия, никаких облегчающих его ячеек не имеет.
Достоинства и недостатки
Его преимущество – более высокая прочность - лист толщиной 12 мм не пробивает пистолетная пуля.
Это практически небьющийся материал. Он устойчив к большим ударным (например, к граду) и ветровым нагрузкам. Причем, даже будучи разбитым, он не образует острых осколков.
Его ударопрочность, превышает ударопрочность стекла такой же толщины в 250 раз и прочность полиметилметакрилата в 10 раз. Панели сотового поликарбоната прочнее стекла той же толщины в 50 раз.
Прочностные свойства монолитного поликарбоната сохраняются в интервале температур от -40 до 130°С.
Монолитный поликарбонат вдвое легче стекла (до 4,0 кг/м3). Панели сотового поликарбоната легче стекла в 6-12 раз.
Малый вес конструкции панели позволяет создавать легкие и элегантные конструкции, производить монтаж без подъемных механизмов.
Листы поликарбоната можно гнуть в горячем или холодном состоянии, придавать им путем термоформования различную форму.
Возможность деформирования в холодном состоянии делает поликарбонат идеальным материалом для изготовления кровель сложной геометрической формы.
Светопропускание монолитного поликарбоната достигает 87 % (для листа толщиной 1 мм) и немного снижается с увеличением толщины
В сотовых панелях светопропускание превышает 80 %, причем они рассеивают солнечный свет, что приводит к более качественному освещению.
Разрушающие ультрафиолетовые лучи с длиной волны до 380 нм практически не проходят через поликарбонатные панели. Видимый свет в диапазоне от 380 до 780 нм проходит в требуемом количестве. Инфракрасные лучи от 780 до, примерно, 5000 нм проходят частично, а свыше 5000 нм практически не проходят, что приводит к, так называемому, «парниковому эффекту».
Плиты из сотового поликарбоната прекрасно защищают от шума:
- тонкие плиты – в среднем на 18 дб;
- толстые – в среднем на 23 дб.
Обладает хорошими теплоизоляционными свойствами, коэффициент сопротивления теплопередаче составляет 0,36-0,735 м²ּ°С/Вт
Теплоизоляционные свойства поликарбонатных панелей выше, чем однослойных материалов. При сравнении со стеклом расходы на отопление снижаются примерно на 30 %.
Характерные черты поликарбоната – трудновоспламеняемость, способность к самозатуханию и низкая горючесть. При горении не выделяет ядовитых газов.
Поликарбонат отличается высокой химической стойкостью, выдерживает действие многих химических реагентов, кроме кислот, растворов солей, жиров, аммиака, растворителей, клеев определенных видов и красителей.
Поликарбонат стоек к атмосферным воздействиям, теплостоек и морозоустойчив. Пригоден к применению в интервале температур от -40 до +120°С.
С помощью соэкструзии на листы наносят покрытие, защищающее от ультрафиолетовых лучей. Благодаря этому он хорошо сохраняет первоначальный цвет, светопропускные способности и прочие свойства в течение 10 и более лет.
Особенности обработки и монтажа
В отличие от стекла, поликарбонат легко обрабатывать обыкновенным режущим инструментом. Однако необходимо учитывать опасность перегрева его при использовании высокоскоростного оборудования.
Поликарбонат можно безопасно нагревать до 180-190°С. При этой температуре лист вытягивать и сгибать по заданному профилю. Однако в связи с некоторой гигроскопичностью поликарбоната рекомендуют его предварительно высушить.
Для предохранения от механических повреждений сотовый поликарбонат имеет защитное покрытие из полиэтиленовой пленки. Перед нагревом плит ее следует удалить.
При хранении плит следует их беречь от прямых солнечных лучей, иначе защитная пленка может прилипнуть к поверхности плиты, а также не допускать контакта с материалами, способными разрушающе воздействовать на поликарбонат (например, с ПВХ).
Если высокая ударная прочность не имеет решающего значения, изделия из поликарбоната можно склеивать клеями горячего отвердения на полиамидной основе или этиленвинилацетатными клеями.
Для более прочных конструкций рекомендуют силиконовый клей, а если нужна химическая стойкость и высокая прозрачность, рекомендуют применять полиуретановые клеи. Однако следует избегать использования клеев и клеящих лент, содержащих растворители.
То же касается красок. Рекомендуют использовать двухкомпонентные краски на полиуретановой или эпоксидной основе.
Поверхность листов из сотового поликарбоната чувствительна к механическим воздействиям. Поэтому монтаж следует производить, не удаляя защитную пленку с поверхностей плиты.
Монтаж плит сотового поликарбоната следует осуществлять при направлении ребер жесткости по уклону покрытия. Минимальный уклон для скатной крыши должен быть не меньше 5°.
Слой, защищающий поликарбонат от ультрафиолетовых лучей находится только с одной стороны листа. Этой стороной наружу его и следует устанавливать.
Рынок поликарбоната
На украинском рынка преимущественно представлены торговые марки зарубежных производителей сотового поликарбоната.
Это такие торговые марки, как "Akrylon SPC", "Akyver", "Altuglas","Barlo SPC", "Carbolux", "Daulux", "Decarglas", "Goodsence", "Lexan", "Makrolon", "Makrolux", "Polygal", "Sunlite", "Sparlux", "Verolite Matra Plast".
Что касается страны производителя, то указать ее бывает сложно, так как одну и ту же торговую марку производят в разных странах. Чаще всего это Австрия, Бельгия, Великобритания, Германия, Израиль, Италия, Канада, Китай, США, Франция, Швейцария.
Россия производит поликарбонат торговой марки "Sellex" (Компания Завод "Полиальт").
В Украине сотовый поликарбонат торговой марки "Stronex", производят на заводах компании "AZ ГРУП". По характеристикам материал этот ни в чем не уступает зарубежным.
Следует еще упомянуть, что цены поликарбонатных панелей значительно ниже цен на аналогичные по применению материалы (стекло, акрил).
Поливинилхлорид
Поливинилхлорид - один из наиболее распространенных в настоящее время полимерных материалов.
Все листовые пластики ПВХ изготавливают методом экструзии. (Например пластик Ондекс дополнительно растягивают в продольном и поперечном направлениях для придания прочности.) В них не содержатся вредные пластификаторы и токсичные тяжелые металлы. Они обладают набором эксплуатационных характеристик, определяющих их широкое использование в строительстве и наружной рекламе:
Также в Украине в последнее время широкое распространение получили легкие кровельные листы на основе ПВХ. Поливинилхлоридные листы в Украине имеют пока только зарубежное происхождение. Немецкие прозрачные волнистые листы из поливинилхлорида SALUX поставляются в Украину вот уже второй год и завоевали широкую известность.
Отечественное производство таких материалов пока не удается развернуть в связи с нехваткой средств и необходимого сырья для его производства.
Общие сведения о материале
Поливинилхлорид (ПВХ) – материал, относящийся к группе териопластичных полимеров. Впервые синтезирован в 1835 году. Промышленный выпуск начат концерном BASF в 1931 году.
Достоинства и недостатки
Жесткие листовые пластики ПВХ легки, имеют плотность около 1,4 г/см3. При этом они обладают достаточной механической прочностью и жесткостью, хорошей ударостойкостью. По этому показателю листы "Ондекс" являются самыми прочными среди других аналогичных ПВХ. Недостатком ПВХ является снижение ударной прочности при отрицательной температуре.
Но в целом, пластики ПВХ обладают хорошей устойчивостью к действию окружающей среды. Их можно использовать на открытом воздухе, на протяжении от 3 до 15 лет (зависимости от модифицирующих добавок). При этом их механические свойства и оптические показатели снижаются не более, чем на 10-20 %.
Листы ПВХ устойчивы к воздействию ультрафиолета и не пропускают ультрафиолетовое излучение. Эта стойкость обусловлена тем, что в процессе производства листы покрывают слоем ПВХ с высоким содержанием молекул двуокиси титана. Он и играет роль ультрафиолетового фильтра.
Листовые пластики ПВХ обладают высокой химической стойкостью: не растворимы в бензине и керосине, стойки к действию щелочей и большинства кислот. Однако с такими веществами как азотная кислота, анилин, ацетальдегид, ацетон, бензол, бром, бутилацетат, винилацетат, винилхлорид, дибутилфталат, дихлорбензол, дихлорэтилен, йод, метилацетат, метиловый эфир акриловой кислоты, нафталин, нитробензол, олеум, тетрагидрофуран, тетрахлорэтилен, толуол, фтор, хлор, хлороформ, хлорэтанол, циклогексанон, четыреххлористый углерод, этилацетат, этилбензол, этиловый эфир и некоторые другие контакт ПВХ пластиков не рекомендован.
В отличие от поликарбоната, ПВХ практически не впитывает воду и атмосферную влагу. Он не набухает и не коробится под действием воды.
Несомненным преимуществом ПВХ является его повышенная пожаробезопасность. Он с трудом загорается, не поддерживает горения и самозатухает. Плавящиеся листы ПВХ не образуют капель.
ПВХ термостоек, максимальная температура эксплуатации 60-65°С, у листов из ПВХ "Salux WS" - +80°С, а у ПВХ "Salux WS" +86°С. Коэффициент линейного расширения ПВХ - 8*10-5 1/град.
Среди прочих достоинств ПВХ можно отметить его гибкость, низкую электро-, звуко- и теплопроводность, отсутствие токсичности.
Особенности обработки и монтажа
Листы жесткого ПВХ можно пилить, резать, фрезеровать и формовать без предварительной сушки, сгибать в холодном состоянии и при термоформовании, сваривать, склеивать, наносить различные виды печати, подвергать вторичной переработке.
Листы ПВХ не могут быть использованы на крышах с уклоном менее 6 %. Нахлест листов должен быть не мнее 200 мм.
Резку листов следует производить ручной пилой по металлу или дисковую пилу с карборундовым диском (2500 об/мин). Следует избегать давления и вибраций в районе резки. Во избежание образования трещин не используйте пилы импульсного и ударного действия.
От края листов до монтажного отверстия должно быть минимум 40 мм.
Недопустимо монтировать плиты при температуре ниже +5°С.
При монтаже крыши крепить листы по верхней волне с использованием дистанционных прокладок в месте установки саморезов. Отверстия под крепеж должны быть не пробиты, а просверлены сверлом, заточенным под углом 60-70°. Для компенсации теплового расширения листов диаметр отверстий должен быть больше диаметра саморезов на 5 мм.
Плиты ПВХ следует укладывать с продольным перекрыванием в две волны в направлении против господствующего ветра, от низа к верху. Маркированная сторона листов, на которую нанесен слой, защищающий от ультрафиолетовых лучей, должна быть обращена к небу.
Для предотвращения перегрева конструкции, предназначенные для укладки плит, должны быть окрашена в светлый свет. Следует также предусмотреть вентиляцию подкровельного пространства. Листы ПВХ нельзя накладывать на другие прозрачные или матовые покрытия.
При хранении не скадывать листы стопой выше 0,5 м. оберегать листы от прямого воздействия солнца, не класть плиты на разогретые поверхности.
Не ходить непосредственно по плитам, положить доску длиной не менее 3-кратной ширины плиты, опирающуюся об элементы конструкции.
Рынок поливинилхлорида
Для производства прозрачных кровель наиболее часто применяют ПВХ торговой марки "Salux", "Kloeckner Pentalast" (Германия), "Ondex" (Франция) и "Palruf" (Израиль).
Акрил
Общие сведения о материале
Акрил был изобретен в Германии в 30-х годах прошлого века. Это полимерный материал на основе полиметилметакрилата, изготовленный методом экструзии или литья в листовой форме. Его более известное название – оргстекло. Другие встречающиеся названия: полиметилметакрилат, ПММА, органическое стекло, плексиглас, PMMA (англ.), acryl (англ.), acrylic glass (англ.).
Оргстекло, как и многие другие пластики, получают двумя способами: экструзией и литьем. Процесс экструзии выгоден только при получении больших партий материала. Кроме того, размеры и мощность экструдера накладывают ограничения на размеры листов акрила.
Однако при формовании их можно нагревать до меньших температур (примерно 150-170 вместо 150-190°С у литого акрила) и прилагать меньшее усилие. Экструзионный акрил лучше склеивается.
К недостаткам экструзионного акрила можно отнести большую усадку при нагреве (6 вместо 2 % у литого акрила) и большую чувствительность к концентрации напряжений.
Для устройства кровель чаще применяют акриловые листы с особой пустотелой структурой. Такой материал при той же прочности существенно легче и обладает лучшими теплоизоляционными свойствами.
Достоинства и недостатки
Акрил почти в 2,5 раза легче обычного стекла и на 17% легче жесткого ПВХ. Ударная прочность его в 5 раз выше, чем у обычного стекла. Рабочий диапазон температур для оргстекла составляет от -40 до +80°С.
У акрила высокое относительное удлинение при разрыве – около 5 %, а у ударопрочного акрила марки Moden Glas IM - до 15 %. Другими словами, этот материал оказывает высокое сопротивление излому и деформациям.
Светопропускание акрила выше, чем у любого другого полимерного материала, и составляет до 92 % видимого света.
Акрил хорошо пропускает ультрафиолетовые лучи. Поэтому он не требует дополнительной защиты от ультрафиолетового излучения, и светопропускание акрила практически не меняется с течением времени. По этой же причине акрил весьма устойчив к атмосферным воздействиям. Производители гарантируют неизменность его свойств в течение десяти лет.
Многие органические соединения, особенно полярные (хлорпроизводные углеводородов, спирты, альдегиды, кетоны, сложные эфиры) растворяют акрил.
На него также воздействуют фтористоводородная и цианистоводородная кислоты и сильные окислители - концентрированные серная, азотная и хромовая кислоты.
Однако акрил устойчив по отношению к воде и к воздействию неорганических веществ, разбавленных растворов кислот, щелочей, солей. Неполярные растворители, нефть, бензин, на него также не действуют.
Акрил легко воспламеняется, температура воспламенения 260°С. Однако при горении он менее опасен, чем другие горючие пластики, т.к. не выделяет ядовитых газов.
Акрил - экологически чистый безопасный материал, не выделяющий токсических веществ, легко поддается вторичной переработке.
Особенности обработки и монтажа
Акрил обрабатывают как плотную древесину или мягкие виды металла. Его можно подвергать всем известным видам механической обработки – распиливанию, фрезерованию, сверлению шлифованию и другим. Его можно изгибать под нагревом, сваривать. Внутренние напряжения, возникающие в результате интенсивной обработки, можно снять путем отжига.
Рекомендуют резать акрил высокоскоростными циркулярными пилами с дисками из быстрорежущей стали или армированные твердым сплавом со скоростью вращения диска 4000 об/мин. Зубья пил должны быть неразведенными.
Для фрезерования используют стандартное оборудование и обычные зенкерующие фрезы из быстрорежущей стали небольшого диаметра и с высокой скоростью вращения (до 1000 об/мин.).
Для сверления можно использовать любое металлическое винтовое сверло с углом заточки 60-90°, желательно твердосплавное. Необходимо постоянно с обрабатываемой поверхности как можно чаще удалять образующуюся стружку и смачивать сверло водой для охлаждения.
Поскольку при хранении акрил впитывает влагу из окружающей среды, во время тепловой обработки или резания могут образоваться пузыри. Поэтому перед обработкой рекомендуют просушить материал в конвекционной камере при 80°С в течение 24 часов.
Акрил является термопластичным материалом, он способен размягчаться при нагревании до температуры 130-160°С и сохранять приданную ему форму при охлаждении.
Обычно формуют материал при температуре 150-180°С. При этом, следует учитывать возможную усадку материала от 1 до 6 %, в зависимости от направления экструзии.
Акрил можно склеивать с самим собой и с другими материалами двухкомпонентными полимеризационными клеями или клеями с растворителями.
Акрил легко поддается полировке полировальными пастами или лентами. Применение полиловки горячим воздухом также допустимо, однако требует высокой квалификации.
Рынок акрила
Из зарубежных марок акрила на украинском рынке представлены монолитный акрил Lucite SW и ударопрочный монолитный акрил Moden Glas IM - оба производит фирма "Lucite International Inc." (Англия), которая прочно занимает лидирующее место в мировой продаже сантехнического акрила и сырья для производства акрила. Завод по производству этих марок акрила размещен в Таиланде.
Более привычным для украинского рынка является монолитный акрил компании "Промдизайн", торговые марки ТОСП и ТОСН различающиеся видом пластификаторов.
Эта же компания предлагает широкий ассортимент экструзионного акрила изготовленного на современном оборудовании немецкой компании Breyer.
добавить свою компанию