Последние заданные вопросы
Есть вопрос по Другому?

Задайте его специалистам
нашего портала!

Только профессионалы отвечают на ваши вопросы!

После ответа можно продолжить общение со специалистом.

За последний месяц задано 6 вопросов и оставлено к ним 51 комментарий.

** чтобы задать вопрос необходимо оплатить платную подписку

Светопрозрачные конструкции. Обзор полимерных светопрозрачных материалов

В этом обзоре я опишу основные светопропускающие полимерные материалы, которые сейчас предлагают покупателям. Расскажу о ориентировочных ценах, сильных и слабых сторонах каждого из них . И надеюсь, обзор поможет Вам разобраться, какой материал нужен именно Вам в реализации Вашего проекта.

Исходные данные для выбора светопрозрачных материалов

Прежде всего перед выбором материала , нужно себе же ответить на вопросы, что нужно и важно Вам :

  • сохранение тепла;
  • защита от дождя и ветра;
  • актуальны ли требования по ударопрочности, пожаробезопасности, звукоизолирующим свойствам конструкции;
  • каким нагрузкам будет подвержена конструкция в период ее эксплуатации;
  • денежные ресурсы, которые Вы рассчитываете потратить.

Светопропускающие материалы помогают максимально использовать естественное освещение, и создают неповторимое единение дома и окружающей среды. Классический светопропускающий материал - стекло. Оно достойно отдельной статьи, поэтому рассмотрим лишь основные его плюсы и минусы, чтобы было понятно, почему все-таки начали широко применять полимерные материалы.

Итак:

Плюсы и минусы листового стекла

Полимеры пришли в строительство не так давно, во второй половине прошлого столетия. Популярность пластмасс, как светопропускающего материала, обусловлена такими свойствами, как:

  • Малая относительная плотность;
  • Низкая стоимость;
  • Простота механической обработки и установки;
  • В случае разрушения не образуют осколков и острых граней.

Характеристики светопропускающих материалов

Полимеры делят на группы по их свойствам и по веществам, из которых их получают. Это тема обширная, достойная хороших химиков. В этой статье я опишу популярные материалы из полимеров, которые используют как светопропускающие: 

  • ОРГАНИЧЕСКОЕ СТЕКЛО ( ПММА);
  • ПОЛИКАРБОНАТ сотовый (ПК);
  • ПОЛИКАРБОНАТ монолитный (ПК);
  • ПОЛИВИНИЛХЛОРИД (ПВХ);
  • ПОЛИЭСТЕР армированный стекловолокном (ПЭ). 

Сферы применения материалов обширны: от козырька до светопропускающих элементов зенитных фонарей. В зависимости от применения, и требования к материалам предъявляются различные. Ниже будут перечислены основные  технические характеристики, которые обычно указываются в рекламе материала :  

Светопропускающая способность неокрашенного листа (прозрачного), %, - это свойство, благодаря которому волны видимого спектра могут проходить сквозь толщу материала. Степень этой проходимости определяет уровень светопроницаемости материала.

Средняя плотность пластмасс, кг/м3, г/см3,- это масса единицы объема материала в естественном состоянии ( вместе с порами и пустотами).

Прочность – это способность материала оказывать сопротивление разрушению внутренними напряжениями, которые возникают под действием внешних нагрузок. Прочность характеризуется

Пределом прочности при сжатии, МПа и Пределом прочности при растяжении, МПа.

Они численно равны напряжению в материале, которое отвечает нагрузке, приводящей к разрушению образца.

Ударная прочность Дж/ м2, - это способность материала противодействовать разрушению при кратковременной нагрузке ударного характера, характеризуется работой, расходуемой на разрушение образца материала, отнесенной к единице площади материала.

Устойчивость к химическому воздействию – характеризует способность материалов к химическим превращениям при взаимодействии с веществами, которые контактируют с ними. ( это кислотостойкость, растворимость, щелочестойкость, и др.)

Токсичность – это способность материала в процессе изготовления и эксплуатации при определенных условиях (например, пожаре) выделять вредные для здоровья человека вещества. 

Пожароопасность материала определяется сочетанием всех пяти показателей. Также, пожароопасность может быть уменьшена за счет добавки в материал антипиренов. Но все же, чаще всего, большинство полимерных материалов пожароопасные материалы. Все эти показатели берутся во внимание при строительстве крупных объектов (для ПК, ПММА) . При использовании материалов в частном строительстве эти характеристики не проверяются (для ПВХ, ПЭ). Поэтому в таблице указаны не показатели, а то, как материал ведет себя при воздействии огня.  Для определения возможности применения материала при строительстве зданий, в Украине их проверяют на ряд показателей (см. это примечание в  статье «Утеплитель. Как выбрать и купить качественный утеплитель»).

Коэффициент линейного теплового расширения мм/мС величина, характеризующая относительную величину изменения линейных размеров тела с увеличением температуры на 1° К, при постоянном давлении.

Коэффициент теплопроводности Вт /м2С, - характеризует теплопроводность материала, он равен количеству теплоты, проходящей через материал толщиной 1 м и площадью 1 кв.м за час при разности температур на двух противоположных поверхностях в 10C. Измеряется в Вт/(м*К) или Вт/(м*С).

Коэффициент звукопоглощения - отношение неотраженной звуковой энергии к падающей.

ТАБЛИЦА ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Основные технические характеристики
Основные технические характеристики
 

Основные технические характеристики
Основные технические характеристики

Органическое стекло (оргстекло, полиметилметакрилат (ПММА), акриловое стекло, акрил)

Это один из первых полимерных светопропускающих материалов (изобрели его в Германии в 30-х годах прошлого столетия). Листовое акриловое (органическое) стекло – это прозрачные, светонепроницаемые с разной степенью светопропускания) листы с глянцевой поверхностью с обеих сторон. Полное название оргстекла - полиметилметакрилат, упрощенные названия - оргстекло и акрил. Оргстекло называют иногда плекс, сокращённо от названия марки плексиглас. Толщина листов от 1,0 до 24 мм. Бывают разных цветов (окрашены "в массе"). Возможная цветовая гамма листов обширна. Бывает фактурное и с антибликовой обработкой. Есть два способа производства: экструзионный и литьевой. Способ производства определяет физические характеристики оргстекла, влияет на выбор сферы применения, способа обработки.

Экструзионное оргстекло имеет стабильность толщины листов, допуск которой не превышает 5%.

Литьевому стеклу свойственна разнотолщинность листов (может достигать до 30%). Это все касается монолитного оргстекла. Главное его преимущество - высокая эластичность материала. Также, литьевое оргстекло обладает большей термостойкостью и более химически инертно, обладает большей ударопрочностью. У него лучше оптические свойства.

Для остекления подходит и литьевое и экструзионное оргстекло. Литьевое немного дороже.

Распространенный размер листа 2050 х 3050 мм. Толщина, подходящая для остекления – 3 мм. Стоимость при этом такого листа составляет 880($ 110)(экструзионное) -1117($ 140,5)( литьевое) грн. (То есть около 140 грн ($17) (м.кв.). Как пример, приведены цены на прозрачный лист европейского производства.

Листы оргстекла имеют толщину:

  • литьевое от 1 до 250 мм;
  • экструзионное от 0,5 до 25 мм.

Ширина листов 600–2050 мм; длина – 1000–4000 мм.

Преимущества акрила по сравнению с другими полимерными материалами:

  • Высокий уровень пропускания ультрафиолетовых лучей, (под ним возможно загорать под естественными солнечными лучами в помещениях!!!). Устойчивость к ультрафиолетовому излучению, отражает инфракрасное;
  • Практически влагонепроницаемый материал, поэтому применяют на яхтах, бассейнах и т.п.
  • Выдерживает значительные механический нагрузки;
  • Легко поддается механической обработке и горячему формованию (поэтому используется для изготовления объемных изделий ( например куполов));
  • Легкость. Плотность оргстекла 1,19 г/куб.см. (почти в 2,5 раза легче обычного стекла);
  • Высокая светопроницаемость;
  • Стабильность физических и оптических свойств в течение эксплуатации;
  • Высокое сопротивление излому и деформациям.

Недостатки:

  • По сравнению со стеклом - чувствителен к царапинам (этот недостаток исправляется нанесением стойких к царапинам покрытий);
  • Легко деформируется при 100 °C;
  • Немного уступает силикатному стеклу по светопропусканию (92—93 % против 99 % у лучших сортов силикатного);
  • Химически нестойкое к действию органических веществ (спиртов, ацетона и бензола);
  • Легковоспламеняющийся материал, но при горении практически не выделяет ядовитых газов.

Сферы применения: То, что оргстекло пропускает ультрафиолет и до 93 % видимого света (лучше чем другие пластики, уступает лишь кварцевому стеклу, которое пропускает 100 % видимого света), делает его уникальным светопропускающим материалом. Поэтому оно широко применяется в естественных соляриях, бассейнах.

Басейн ПММА

Басейн 2 ПММА

Также применяется для внутрикомнатных перегородок, душевых кабин, остекление окон, дверей, витражей, теплиц т.п. и даже для изготовления вот таких гигантских аквариумов:

Аквариум из ПММА

Поликарбонат сотовый

Сотовый поликарбонат – это гибкие пустотелые полимерные листы, внутренняя структура которых представляет собой многослойную конструкцию, заполненную продольными перемычками — ребрами жесткости. Иногда его называют еще структурированным, ячеистым, канальным. Бывает поликарбонат со сложной структурой (двух-, трех- или четырехслойная конструкция, а ее ребра жесткости образовывают квадраты, треугольники или крестовые структуры).

Сотовый поликарбонат

Такая структура придает материалу воздушность, легкость и высокую теплоизолирующую способность.

Поликарбонат высокопластичный и прочный материал. Эти его свойства позволяют получать листы с очень тонкими стенками (0,3-0,7 мм). Производители выпускают листы различных толщин (4-4,5-6-8-10-16-20 мм). Считают, что листы толщиной 4 и 6 мм не являются конструкционными материалами и не предназначены для использования в наружных конструкциях, особенно если в Вашем регионе высокая снеговая или ветровая нагрузки. На самом деле их применяют в рекламе. Для использования в архитектурных целей используют толщины от 8 до 16 мм, а там, где необходима особо высокая теплоизоляция, - 25 мм или толще. Самые популярные толщины, которые предлагают продавцы для частного строительства 4,6 и 8 мм. Конечно, можно экономить и купить лист толщиной 4 или 6 мм , просто нужно понимать, что если материал треснет под снеговой нагрузкой и т.д. производитель не виноват, это был Ваш выбор. Размеры листа. Ширина — 2100 мм, длина — 6000 мм. В зависимости от версии исполнения ширина может быть 980 мм, 1050 мм, 1200 мм, 1250 мм. Длина же листов может быть до 13 метров. 

Цены сотовый ПК 

К стоимости необходимо еще добавить и стоимость стыковочных и торцевых монтажных поликарбонатных профилей. Цена стыковочного колеблется от 15 до 50 грн (1,9–6,4 $) за погонный метр, торцевых - около 15 грн (1,9$) за погонный метр. Кроме этого, потребуются и другие материалы для монтажа, так что делать выбор нужно после того, как произведен полный расчет стоимости конструкции.

Преимущества:

  • Наличие воздушной прослойки - отличительная черта сотового поликарбоната, которая позволяет существенно снизить вес материала и наделяет его высокими теплоизоляционными свойствами (материал весит в 6-10 раз меньше обычного силикатного стекла и в 6 раз меньше акрилового, коэффициент сопротивления теплопередаче составляет 0,36-0,57 м2С/Вт);
  • Хорошие противопожарные качества;
  • Стойкий к ударным нагрузкам (ударная стойкость поликарбоната выше, чем стекла, в сто раз и выше, чем акрила, почти в десять раз);
  • Высокая прочность на разрыв и изгиб;
  • Высокая теплостойкость;
  • Высокая несущая способность (до 250 кг/м2 при шаге обрешетки 1-2 м), которая сохраняется в температурном режиме от -40 0С до +120 0С;
  • Гибкость, позволяющая легко изготавливать арочные перекрытия;
  • Рассеивает свет, что важно для растений в теплицах.

Недостатки:

  • Неустойчивость к грубым механическим повреждениям;
  • Значительное тепловое расширение;
  • Есть ряд недостатков (скопление конденсата внутри панелей, возникновение парникового эффекта) связано с нарушением правил монтажа и правил обращения с материалом.

Сферы применения:

Любые арочные, горизонтальные и наклонные (иногда - вертикальные) светопропускающие перекрытия в жилых, общественных и индустриальных зданиях и сооружениях. Это могут быть навесы для террас:

Терраса поликарбонатКрыльцо поликарбонат

Навесы для автомобилей

Навесы для авто из поликарбоната

Козырьки

Козырек поликарбонат

Заборы и ворота

Ворота поликарбонат

Заборы с использованием поликарбоната популярны в некоторых регионах Украины . Создают уютную атмосферу в двориках, при этом не затемняют их. Также для остекления крыш промышленных зданий, пассажей, торговых центров, переходов, теплиц, веранд рынков, бассейнов, стадионов, складов, остановок общественного транспорта, АЗС, теплиц и т.п.

Монолитный поликарбонат

Монолитный поликарбонат - это листовой материал, внешне похож на органическое стекло (ПММА), но значительно отличающийся от него по своим характеристикам. Он используется в качестве кровельного материала и является идеальным материалом, из которого создают как плоские кровли, так и криволинейные формы кровельных конструкций. Он редко используется в горизонтальных перекрытиях (дорог для этого).

Горячим формованием получают из него различные купола с круглым, квадратным или прямоугольным основанием, световые фонари и т.п.

Монолитный поликарбонат

Еще одна область применения, которая в нашей стране большая редкость – это шумоизоляционные барьеры для авто- и железнодорожных магистралей. Вот пример такого барьера:

Противошумовой защитный барьер

Ориентировочные цены

Стоимость монолитного поликарбоната:

 Толщина, цвет мм Размер листа, м    Цена, грн м.кв.  Цена, $ м.кв.
 3 прозрачный  2*3  350  43,7
 3 дымчатый, бронзовый  2*3  508,5  63,56
 4 прозрачный  2*3  462,7  57,83

Преимущества:

  • Похож по свойствам на оргстекло, но дороже и значительно прочнее. По ударной прочности не уступает металлу, самый прочный прозрачный полимерный материал.
  • Не уступает по прозрачности стеклу.
  • Плиты из него можно изгибать в холодном состоянии и подвергать термоформовке.
  • Высокая устойчивость к погодным условиям.

Недостатки:

  • В горизонтальных перекрытиях используется редко, это связано с высокой стоимостью ( значительно выше стоимости сотового поликарбоната).
  • Не обеспечивает такой теплоизоляции, как сотовый.

Сферы применения:

В силу того, что этот материал самый прочный из светопропускающих полимерных материалов, его используют там, где нужна защита от вандализма и повышенная ударопрочность. Используют для изготовления куполов зенитных фонарей, устройстве веранд, зимних садов, устройстве шумозащитных барьеров на автострадах, другое.

Поливинилхлорид (ПВХ)

Поливинилхлорид (ПВХ) - материал, относящийся к термопластичным полимерам. Промышленный выпуск его начат в 30-х годах прошлого столетия.

В качестве светопропускающего материала используют волнистые ( гофрированные) листы (внешне выглядит как шифер).

Листы бывают с сечением волна (синусовидное) ( например, размер волны 76/18 мм).

сечение волна

Трапеция (например, сечением 70/18)

Сечение трапеция

Наиболее популярная толщина листа 0,8 мм.

Некоторые виды ПВХ листов производят по особому запатентованному процессу производства, при котором лист растягивается в продольном и поперечном направлениях, такой лист отличается высокой прочностью при ударе и деформации. В результате "двуосной ориентации" структура пластика приобретает свойства длительно противостоять механическим нагрузкам.

При выборе листов нужно уточнять, с какими добавками производятся листы ( есть листы с двойной добавкой стабилизаторов против УФ-излучения, высокопрочные листы).

Ориентировочная цена 1 м.кв материала – 40–50 грн м.кв. плюс стоимость саморезов и подложек.

Преимущества:

  • просты и удобны при монтаже (не требуют специального инструмента и профилей и т.п.);
  • не пропускают УФ лучи;
  • не набухает и не коробится под действием воды;
  • пожаробезопасность (он с трудом загорается, не поддерживает горения и самозатухает, не образуют капель при горении);
  • доступная цена;
  • удобный формат листов, который позволяет произвести монтаж без спец инструмента, спец. Проф. навыков и аксессуаров.

Недостатки:

  • Снижение ударной прочности при отрицательной температуре. (Устанавливать при температуре не менее -50С).

Сферы применения: террасы, беседки, навесы, светопропускной элемент кровельных фонарей, балконы, теплицы, парники, зимние сады, бассейны, складские помещения. Кроме этого их применяют как ветрозащиту.

Терраса ПВХ

Полиэстр армированный стекловолокном

Полиэстер производится из полиэфирных смол с добавлением стекловолокна. бывает профилированным и плоским. Профилированный полиэстер благодаря высокой жёсткости используется для покрытия прямых поверхностей, а плоский, благодаря хорошей гибкости, лучше использовать в арочных конструкциях.

Полиэстер в рулонах

Главной особенностью указанного материала является – габаритный размер. Полиэстер поставляется в рулонах (например шириной 2; 2,5 и 3 метра, а в одном рулоне может быть до 40 м.п. материала). Одним таким рулоном можно накрыть до 120 кв.м. любой поверхности, причём без единого стыка. Иногда можно встретить и листовой (в виде шифера) материал.

Ориентировочная стоимость 40-50 грн м.кв. (5,1-6,4 $).

Преимущества:

  • габаритный размер (покрытие одним листом до 120 кв.м);
  • доступная цена , хорошо подходит для малобюджетных объектов;
  • низкий коэффициент линейного термического расширения, что позволяет его жёстко крепить к любому каркасу без использования специального крепежа;
  • устойчивость к атмосферным воздействиям и химическим веществам;
  • высокая прочность к механическим нагрузкам, благодаря армированию стекловолокном.

Недостатки:

  • пропускает свет без эффекта рассеивания ( плохо для растений).

Применяю для теплиц, парников (доступная цена плюс большие габаритные размеры – экономически выгодно) а также может применяться во всех вышеперечисленных объектах (навесы, террасы, и т.п.).

Навес с полиэстером

Важная информаци обо всех светопропускающих материалах

Некоторые моменты, которые касаются всех полимерных светопропускающих материалов:

  • Температурное расширение: любой полимерный материал подвержен температурному расширению больше, чем материалы конструкций. Поэтому важно рассчитывать конструкцию с учетом теплового расширения материалов.
  • Механические повреждения поверхности листов: оно происходит при контакте листа с ветками, от града, других факторов или при монтаже. Этому подвержено большинство полимерных материалов. Для решения этой проблемы поверхность листов можно обрабатывать специальным покрытием либо сохранять защитное полиэтиленовое покрытие до окончания монтажа.
  • Цвет материала: нужно понимать что цветное (имеющие окраску) остекление имеет определенное влияние на человека (в помещении, с ярким цветным остеклением люди, находящиеся внутри помещения долгое время, могут терять чувство времени, у них может ухудшиться зрение). Выбирайте яркие материалы для объектов, где Вы не находитесь длительное время. 

Выводы: В конечном итоге, выбор материала зависит от целесообразности применения материала, с учетом его свойств и технических характеристик, стоимости.

На рынке Украины существует предложение дешевых полимерных материалов, из Китая и других стран. На них можно остановить свой выбор, если кровля Вам нужна на несколько лет. Если хотите стабильного качества – лучше покупайте материалы европейского, российского, украинского производства (спрашивате продавцов о добавках, о гарантиях, технических характеристиках).

Внимание: Цены в статье устарели!

Оцените статью:


Оценок: 3

Комментарии

Комментарии отсутствуют.

Добавить комментарий

Понравилась статья? Поделитесь ссылкой на нее через свою любимую социальную сеть!

Loading...