Узнайте больше о поликарбонате

Что такое сотовый поликарбонат?

Сотовый поликарбонат (также называют структурный поликарбонат, канальный поликарбонат, ячеистый поликарбонат) — название «сотовый» получило из-за своей внутренней структуры по форме разделен ячейками «сотами», в которых воздух обеспечивает высокие теплоизоляционные свойства, а ребра жесткости — большую конструктивную прочность сотового поликарбоната при относительно небольшом весе. Листы сотового поликарбоната состоят из двух или более тонких параллельных пластин и перегородок между ними. Поликарбонат является универсальным пластиком для строительства, дизайна, сельского хозяйства и рекламы.

Сотовый поликарбонат производят методом экструзии из поликарбонатного сырья.

Сотовый поликарбонат из-за своего состава устойчив к ультрафиолетовому излучению, обладает хорошими теплоизоляционными свойствами, высоким светопропусканием и ударопрочностью, термоизолирующим свойством. Сотовый поликарбонат пригоден к применению в диапазоне температур от −40 до +120 градусов. Прозрачный сотовый поликарбонат пропускает до 89 % солнечного света. Размер обычно 2100х6000 мм и 2100х12000 мм, толщиной от 4 до 32 мм, ячейки направлены вдоль листа. Прозрачный (бесцветный) или цветной (распространенные цвета: Опал (молочно белый), Бронзовый (серо-коричневый), Синий (ярко-синий), Зеленый, Красный, Желтый (прозрачно-желтый)) теплоизоляционный и декоративный материал. Материал обладает хорошей тепло- и звукоизоляцией, тем большей, чем сложнее внутренняя структура, его можно сгибать в холодном виде, он выдерживает ветровые и снеговые нагрузки. Существует сотовый поликарбонат с защитой от ультрафиолетовых лучей и без защитного покрытия, что влияет на срок службы пластика.

Сотовый поликарбонат применяется в строительстве и архитектуре, когда требуется высокая степень термоизоляции, а также светопропускание, максимальная прочность и устойчивость к высоким нагрузкам. Применение сотового поликарбоната вместо стекла оправдано в тех случаях, когда необходима повышенная прочность и устойчивость к вибрациям/ударам. Мало пригоден в качестве оконного стекла, из-за рассеивания света на перегородках. Применяется для покрытия теплиц, кровельного покрытия небольших строений (зимних садов, летних кафе и т. д.)

Области применения сотового поликарбоната:

Строительство:

• светопропускающая кровля;
• остекление крыш, стен и витражей;
• арочные перекрытия, козырьки, навесы;
• световые фонари;
• АЗС, автостоянки, автовокзалы, автобусные остановки;
• бассейны, спортивные сооружения;
• ограждения, внутренние и шумозащитные перегородки;
• подвесные светорассеивающие потолки;
• остекление межкомнатных дверей, балконов;
• перегородки в ванной и душе.

Сельское хозяйство:

• теплицы;
• оранжереи;
• зимние сады.

Реклама, дизайн:

• выставочные стенды;
• павильоны;
• витрины;
• наружная световая реклама.

Область применения сотовых поликарбонатных листов в зависимости от их толщины:

4мм — парники и навесы, рекламные конструкции (выставочные стенды и витрины);
6мм — материал широкого применения (козырьки, теплицы, витражи);
8мм — материал широкого применения (перегородки, козырьки, теплицы, крыши);
10мм — для сплошного стекления вертикальных поверхностей (зенитные фонари, шумозащитные барьеры для автомагистралей);
16мм — крыши над большими пролетами (здания, сооружения), для больших нагрузок.

Преимущества и недостатки поликарбоната

1. В чем преимущества сотового поликарбоната перед стандартным остеклением?

— Малый вес. Благодаря низкому удельному весу и сотовой структуре, сотовые поликарбонатные панели являются на сегодняшний день самым легким кровельным материалом, способным воспринимать снеговые нагрузки. Так панель толщиной 25 мм, способная выдерживать нагрузку 200 кг/кв. м при ячейке обрешетки 750х1500 мм, весит всего 3,4 кг/кв. м. Благодаря этому значительно снижается нагрузка на несущие конструкции, что позволяет уменьшить их сечение.

— Низкая теплопроводность. Сам по себе поликарбонат, как материал, имеет теплопроводность меньшую, чем у силикатного стекла. Кроме того, благодаря сотовой структуре поликарбонатная панель имеет воздушные прослойки между стенками и работает аналогично стеклопакету.

— Уникальные оптические свойства. Выбирая ту или иную панель, мы можем варьировать светопропускание от 11% до 85%, создавая нужный световой режим в помещении без дополнительных затеняющих конструкций и приспособлений. При этом поликарбонат дает рассеянный свет без слепящих лучей и затененных зон, что особенно важно в спортивно-зрелищных и выставочных залах, в торговых центрах, промышленных и складских зданиях. Защита от жесткого УФ излучения защищает интерьеры, имущество и оборудование от выгорания.

— Высокая ударная прочность. Ударная прочность поликарбоната в 200 раз превышает ударную прочность стекла. Благодаря этому из поликарбоната делают защитное, бронированное и вандалостойкое остекление.

— Эксплуатационная безопасность. Даже в случае разрушения несущих конструкций поликарбонат не образует осколков. В сочетании с малым весом, высокой ударной прочностью и хорошими противопожарными характеристиками поликарбонат обеспечивает максимально возможную безопасность даже при чрезвычайных ситуациях. Опыт последнего времени показывает, что подобные свойства строительных конструкций становятся осознанной необходимостью.

— Большие габаритные размеры. При использовании силикатного стекла, мы сталкиваемся с проблемой ограничения габаритных размеров отдельных элементов остекления. Это связано как с возможностями производства, так и с условиями монтажа — стеклопакет большого размера крайне сложно, а то и невозможно установить в условиях строительной площадки из за большого веса и значительных монтажных нагрузок. В результате львиную долю в стоимости остекления съедают соединительные элементы из дорогостоящего алюминия, покрытие даже небольшой площади имеет огромное количество поперечных стыков, защищенных от протечек недолговечным уплотнителем, а процесс остекления оказывается трудоемким и длительным. Сотовые поликарбонатные панели могут устанавливаться длинной до 12 м, при этом панель размером 24х1050х12000 мм будет весить всего 44 кг. Так что бригада из 3-4 монтажников без дополнительного подъемного оборудования может остеклить значительные площади за считанные часы. При этом количество соединительных профилей будет сведено к минимуму, а проблемных поперечных стыков панелей зачастую вообще можно избежать.

— Легкость обработки. Все необходимые технологические операции с панелями можно выполнять непосредственно на строительной площадке без специального оборудования. Панели легко режутся и сверлятся обычными столярными инструментами и гнутся в холодном состоянии, так что изготовление светопропускающих арочных конструкций не требует специальной подготовки.

— Быстрота сборки и монтажа. Уже упомянутые выше малый вес, большие габаритные размеры и легкость обработки дают колоссальную экономию трудозатрат на строительной площадке.

— Экономичность. Стоимость панелей зачастую ниже стоимости стеклопакетов аналогичной толщины, а в сочетании с уменьшением сечения несущих конструкций, сокращения потребности в соединительных профилях и упрощением монтажа мы получаем многократное сокращение затрат на светопропускающее покрытие.

2. В чем недостатки поликарбоната?

Идеальных материалов не бывает. К недостаткам поликарбоната следует отнести сравнительно большое термическое расширение (2,5 мм/м в диапазоне температуры 40 градусов). Поэтому следует принимать меры по компенсации термического расширения в крепежных системах. Как и любой другой полимер, поликарбонат имеет сравнительно невысокую абразивную стойкость. Однако это едва ли может восприниматься как серьезный недостаток, когда мы говорим о поликарбонате как о кровельном материале. Царапины на покрытии, даже если они появятся, как правило, невозможно заметить даже вооруженным глазом.

3. Какова стойкость поликарбоната к воздействиям окружающей среды?

Поликарбонат рекомендуется применять в диапазоне рабочей температуры от -40 до +120 градусов. Наиболее опасным для панелей является воздействие УФ-излучения. Поэтому при выборе панелей лучше отдавать предпочтение качественным материалам, хорошо зарекомендовавшим себя на рынке, имеющим стабильную долговечную защиту от ультрафиолета. Поэтому рекомендуем Вам поликарбонат компании Kinpkast, который имеет УФ-защиту и в массе, и на поверхности листа.

4. Какой должна быть толщина панели, для того чтобы обеспечить достаточную теплоизоляцию?

При выполнении теплотехнических расчетов проектировщик сталкивается с парадоксальной ситуацией: с применением новых систем остекления мы начали создавать конструкции, для которых пока не существует норм проектирования. Касается это не только поликарбонатных конструкций, но и конструкций из традиционного стекла. Есть нормы для требуемого термического сопротивления окон и фонарей, которым поликарбонат даже небольшой толщины удовлетворяет с запасом, но площадь фонарей и окон всегда ограничивалась СНИПами. Если же мы подойдем к светопропускающему покрытию с мерками для теплых кровель, то окажется, что ни одна из существующих на сегодня панелей, равно как и ни один стеклопакет этим нормам удовлетворять не будут. Так что при подборе толщины остается руководствоваться здравым смыслом. Чем большей толщины панель мы используем, тем меньше потом станем тратить на отопление.
Следует отметить, что поликарбонат пропускает короткие и отражает длинные инфракрасные лучи. Таким образом солнечное тепло проникает внутрь здания, а тепло излучаемое нагревшимися предметами и отопительными приборами удерживается в помещении, что создает благоприятные условия для экономии затрат на отопление в зимний период.

5. Какова несущая способность панелей из поликарбоната?

Как подбираются толщина панели и шаг обрешетки исходя из расчетных нагрузок?
Когда мы говорим о несущей способности поликарбоната, надо помнить, что он сочетает в себе высокие прочность на растяжение и пластичность. Так что «расчет» проводится по второй группе предельных состояний — по прогибам. Прогибы при этом допускаются значительные — до 25 мм при ширине панели 1м. Следует обратить внимание на то, что несущая способность панелей значительно увеличивается при изгибе. Так при радиусе арки 2400 мм и шаге арок до 1250 мм панель толщиной 16 мм вообще не нуждается в обрешетке. Радиус изгиба и несущая способность панели зависят от ее толщины, веса и сечения, так что для определения несущей способности покрытия следует проконсультироваться у дистрибьютора.

6. Какую схему опирания предпочесть?

Оптимальной схемой опирания плоских сотовых панелей является опирание по 4 сторонам. Это связано как с увеличением в этом случае несущей способности покрытия, так и с упрощением монтажа. Однако возможно и опирание только на продольные или поперечные конструкции (на стропила или прогоны). В зависимости от выбранной схемы опирания следует подбирать соединительный профиль и вид поликарбонатной панели.

Ошибки при работе с поликарбонатом: причины, последствия и способы исправления

Ошибки при работе с поликарбонатом могут возникать как на стадии проектирования и комплектации светопропускающего покрытия, так и во время монтажа. Большинство из них связаны с недостаточным вниманием, которое проектировщики уделяют светопропускающим элементам покрытия, и дефицитом технической информации, предоставляемой дилерами. Описание материала зачастую сводится к скупому «покрытие из ячеистого поликарбоната толщиной 16 мм» или к сухому, не подкрепленному чертежами и техническими характеристиками перечню внутренних артикулов определенного производителя. Также ошибки могут быть объяснены стремлением снизить расходы.

Проектирование

При выборе той или иной панели следует руководствоваться показателями несущей способности и теплотехническими характеристиками. При этом необходимо учитывать не только толщину панели, но ее массу и структуру (количество стенок, форму, шаг и расположение ребер), так как даже панели одной толщины, но отличающиеся геометрией сечения или массой, могут иметь различные прочность и сопротивление теплопередаче. Использование панели меньшей несущей способности, чем необходимо, может привести к разрушению покрытия под воздействием снеговых и ветровых нагрузок. Для исправления последствий нужно выбрать панель большей толщины, большей массы или усиленного сечения, уменьшить шаг опорных конструкций или изменить схему опирания, использовав усиленный соединительный профиль.

Возводя арочную конструкцию, следует, выбрав определенную толщину, проверить соответствие минимально допустимого радиуса изгиба запроектированному. При этом лучше оставлять некий запас (минимальный радиус изгиба панели должен быть несколько меньше радиуса конструкции), поскольку при изготовлении и монтаже несущих конструкций вероятны отклонения, а «перегиб» панели может привести к ее повреждению под воздействием внутренних напряжений или резкому снижению ударной прочности материала. Чтобы не допустить этого, надо выбрать панель меньшей толщины или с меньшим количеством стенок, изменить геометрию конструкции, снизив ее кривизну.

Теплотехнический расчет светопропускающих конструкций остается наиболее сложным этапом при проектировании. Существующие нормы не содержат сведений о термическом сопротивлении кровли, состоящей из полностью светопропускающих материалов. Требуемое термическое сопротивление для фонарей слишком низкое, ему с запасом удовлетворяют даже панели толщиной 4 мм, а для теплых кровель – слишком высокое, его не удается получить, применяя даже панели толщиной 40 мм, превосходящие по своим характеристикам любые из обычно применяемых стеклопакетов. Кроме того, создание светопропускающей конструкции с теплотехническими характеристиками теплой кровли приводит к тому, что снег не стаивает: покрытие в зимний период перестает пропускать свет, наледь значительно увеличивает нагрузки. Поэтому зачастую при расчете необходимых теплотехнических характеристик приходится руководствоваться накопленным опытом и здравым смыслом.

Непрофессиональный расчет приводит к промерзанию конструкции, запотеванию элементов остекления, снижению температуры в помещении, повышенным теплопотерям, что можно исправить, только выбрав панель большей толщины или с большим количеством стенок и диагональных ребер или установив второй слой остекления.

Менее серьезные, но не менее распространенные ошибки связаны с оптическими свойствами панелей. Поскольку панели различных цветов имеют разный коэффициент светопропускания, при выборе цвета необходимо учитывать не только внешний вид конструкции, но и желательный цветовой спектр и коэффициент освещенности в помещении.

В качестве примера можно привести случай, когда клиент, не рассказав о назначении объекта, закупил панели синего цвета. Через какое-то время после того, как материал был установлен, заказчик вернулся, чтобы заменить его на прозрачный или белый. Оказалось, что поликарбонатом покрыли мясные ряды на продовольственном рынке. Мясо, освещенное солнцем сквозь синюю панель, имело соответствующий оттенок, продажи заметно снизились, владельцы вынуждены были поменять покрытие на панели нейтрального оттенка.

Панели ярких цветов не рекомендуют применять в помещениях торговых объектов, выставочных залов и других зданий, в которых важно сохранять естественную цветовую гамму интерьеров. Вместе с тем поликарбонат броских цветов выгодно применять для навесов над АЗС, автомобильными парковками, остановочными комплексами, при строительстве спортивных и промышленных сооружений.

Следует учитывать, что поликарбонат в несколько раз увеличивает инсоляцию помещения за счет увеличения площади остекления, так что даже опаловые или темно- окрашенные панели большой толщины, имеющие коэффициент светопропускания 30–40 %, дают значительное увеличение освещенности и обогрева помещения солнечной энергией. В сочетании со способностью поликарбоната пропускать «короткие» инфракрасные солнечные лучи и отражать «длинные», излучаемые приборами отопления и нагревшимися за день предметами интерьера, это позволяет снизить расходы на отопление помещений. В жаркие месяцы это может привести к перегреву помещений, в особенности с южной стороны зданий. Поэтому при строительстве в южных регионах имеет смысл использовать специальные панели, содержащие слюду или металлическую пудру и поглощающие или отражающие солнечное тепло.

Ошибки в применении поликарбоната могут быть связаны с несоответствием запроектированных несущих конструкций реальным свойствам панелей и технологии их монтажа.

Комплектация

Нередко ошибки при работе с поликарбонатом вызваны тем, что в сметы закладывают лишь приблизительную стоимость комплектующих, принимаемую обычно в размере 10–15 % от стоимости панелей, тогда как в действительности стоимость аксессуаров может достигать 50–100 % от затрат на поликарбонат. Только детальная разработка узлов и подготовка подробной спецификации застрахует заказчика и подрядчика от непредвиденного увеличения сметной стоимости объекта.

Подрядчик вынужден самостоятельно и в условиях дефицита времени и средств подбирать соединительные профили, уплотнители и герметики, что зачастую сказывается на своевременности сдачи объекта, качестве выполненных работ и нередко приводит к протечкам и вынужденным доработкам покрытия после ввода объекта в эксплуатацию.

Соединительные и монтажные профили оказывают на эксплуатационные характеристики конструкции не меньшее влияние, чем сама панель, и от их качества и соответствия поставленным задачам зависит несущая способность, герметичность и теплоизоляция покрытия. О том, как следует выбирать профили, подробно рассказывалось в предыдущем номере журнала.

Шаг крепежных элементов принимается по расчету или, если нагрузки невелики, – конструктивно. В случае, если метизы ставятся реже, чем требуется, возможно снижение несущей способности покрытия, вплоть до разрушения конструкции (разрыв саморезов, смятие поликарбоната в местах крепления, в арочных конструкциях – коробление листов). Если метизы ставятся чаще, чем необходимо, повышается сметная стоимость, увеличивается количество отверстий в покрытии и усугубляется деформация вследствие термического расширения панелей.

Неполная проектная документация или элементарное желание сэкономить нередко приводят к замене материалов на более дешевые, несоответствующие данному проекту или с пониженными потребительскими свойствами.

Гарантия на панели вовсе не является панацеей, поскольку для многих производителей проще поменять вышедший из строя дешевый товар на такой же, чем наладить выпуск качественной продукции, тем более что далеко не всегда конечный клиент находит производителя материала, особенно через несколько лет после продажи.

Признаки низкого качества материала:

• отсутствие торговой марки и рекомендаций по установке на защитной пленке;
• отсутствие данных о массе, несущей способности, УФ-защите. УФ-защита видна невооруженным глазом – сторона, обращенная к солнцу, имеет легкое голубоватое свечение на срезе. В случае если этого эффекта не наблюдается, наличие соэкструзионной УФ-защиты вызывает сомнения; отклонения в линейных размерах и толщине листа;
• повышенная волнистость листов, видимые невооруженным глазом продольные или поперечные борозды на поверхности листа. Они свидетельствуют об отклонениях в процессе экструзии, которые могут повлиять на несущую способность листов;
• инородные включения, черные точки, пузырьки, шероховатости. Эти признаки указывают на то, что в материале использовано большое количество вторсырья, что снижает прочность и долговечность листов;
• желтоватый или голубоватый оттенок прозрачных панелей. Этот признак свидетельствует о том, что данный материал принадлежит к эконом-классу (с УФ-защитой в толще листа, что хуже, чем соэкструзионная внешняя защита, или со сниженной массой). Необходимо уточнить у продавца специфику данного материала и область его применения.

Не менее ответственно следует подходить и к выбору комплектующих. Уплотнители должны выполняться из ЕПДМ (не из резины или ПВХ), шайбы – из металла или ПВХ (не из полиэтилена). Профили должны иметь достаточную ширину, толщину стенок и прочность, поликарбонатные – также УФ-защиту. Саморезы должны быть изготовлены из качественной стали, иметь антикоррозийное покрытие и достаточную толщину.

Уменьшение количества комплектующих (увеличение шага соединительного профиля и других крепежных элементов) также негативно скажется на эксплуатационных характеристиках покрытия. Данные о несущей способности панелей, сообщаемые заводом-изготовителем, справедливы только в случае соблюдения рекомендуемых схем опирания и крепления поликарбоната.

Хранение

Сворачивание листов в рулоны радиусом, меньше допустимого, приводит к появлению поперечных заломов на листах и потере ими несущей способности. При длительном хранении панелей, поставленных вертикально на одну из сторон, возможна деформация и заломы листов.

При хранении листов под открытым небом клей, на котором крепится защитная полиэтиленовая пленка, под воздействием солнечных лучей может «прикипеть» к панели и в дальнейшем удаление пленки будет затруднено, а на панели могут остаться пятна клея. Пленку нужно удалять сразу после установки панели. Если панель будет повернута к солнцу стороной без УФ- защиты, она начнет желтеть.

Хранение распиленных листов с незащищенными торцами грозит тем, что в соты могут попасть пыль, грязь, влага и насекомые.

Монтаж

Возможны различные схемы опирания панелей: на стропила, на прогоны или по четырем сторонам. Для крепления панелей модульных систем можно использовать только прогоны, поскольку соединительный профиль в этом случае либо вообще отсутствует, либо фактически не заметен. В зависимости от исходных условий можно подбирать панель под заданный несущий каркас (можно заказать панели требуемой ширины непосредственно на заводе, но это увеличит срок поставки и транспортные расходы) либо менять шаг опор исходя из выбранной панели. При этом требуется учитывать не только прочностные характеристики панелей, но и необходимый шаг крепления панелей и соединительного профиля метизами.

При горизонтальном расположении ребер жесткости появляющийся в панели конденсат вместо того, чтобы удаляться вдоль сот, накапливается в панели вплоть до наполнения сот водой. При этом достаточно быстро во влажной среде заводится плесень, водоросль, панели чернеют. При расположении панели УФ-защитой внутрь конструкции панель желтеет и впоследствии может разрушиться. Пожелтевшие панели необходимо вовремя заменить.

На защитной пленке с внешней стороны панелей наносятся надписи и логотипы изготовителя, внутренняя сторона покрыта пленкой без рисунка – это общепринятый стандарт. Обычно при толщине листов от 8 мм внешнюю сторону легко отличить даже без пленки по локальным сопряжениям с ребрами жесткости и большей толщине стенки.

Различие по цвету установленных тонированных панелей одного артикула говорит также о неправильном расположении УФ-защиты. УФ-слой Отсутствие распределительных шайб, герметизирующей ленты, торцевого профиля и неграммотный стык покрытия с фронтоном привело к быстрой потере конструкцией геометрической целостности Влага начала накапливатся в панели уже в процессе монтажа вследствие горизонтального расположения ребер несколько меняет спектр, проходящий через панель; цвет панели, хоть и незначительно, зависит от того, какой стороной она повернута к солнцу (особенно заметно это у опаловых панелей). Следует проверить правильность расположения панелей и исправить ошибку.

Превышение допустимых пределов изгиба панелей ведет к появлению заломов, материал теряет прочность и внешний вид. Происходить это может не сразу, а с течением времени, под воздействием солнечного тепла, морозов, снеговых и ветровых нагрузок и термического расширения.

Непредусмотренные изготовителем приемы монтажа (перегиб с надрезом, сварка, склейка, изгиб вдоль ребер жесткости и т.п.) снимают с производителя гарантийные обязательства и изменяют эксплуатационные характеристики панелей. Нагревание и многие виды клея разрушают УФ-защиту, изгиб вдоль ребер приводит к резкой потере прочности, заломам и т.д.

Поперечные заломы и трещины, если это не связано с условиями транспортировки и хранения, говорят о несоблюдении радиуса изгиба. Продольные заломы и трещины также чаще всего появляются во время транспортировки. Если они появились уже после установки, то либо панель не удовлетворяет требованиям по несущей способности, либо есть отклонения в геометрии конструкции (стропила или соединительные профили не лежат в одной плоскости).

Причина скопления в сотах панелей пыли – отсутствие пылезащитной ленты. Более явными могут быть последствия при малых уклонах или горизонтальном расположении ребер.

Скопление в сотах панелей воды может быть вызвано недостаточным уклоном, горизонтальным расположением ребер, неправильно подобранной защитной лентой, отсутствием дренажных отверстий в торцевом профиле.

Отсутствие зазора для компенсации термического расширения между торцом панели и другими элементами конструкции, слишком большой шаг соединительного профиля, слишком маленькие отверстия под саморезы вызывают коробление листов.

Протечки в местах крепления панелей саморезами могут быть вызваны неверно подобранными шайбами, неплотно прикрученными саморезами, отклонением оси самореза от перпендикуляра к панели. Протечки вдоль соединительного профиля могут свидетельствовать о том, что неверно подобран профиль или уплотнитель, есть отклонения в геометрии конструкции, недостаточно саморезов, крепящих прижимной алюминиевый профиль к базовому, неплотно примкнута крышка к базе поликарбонатного профиля.

Характерный треск собранной конструкции возникает при термическом расширении панелей, если для герметизации продольных стыков использовался силикон.

Появление модульных систем на рынке поликарбонатных покрытий во многом страхует потребителя от перечисленных ошибок, но в любом случае нужно обращаться к специалистам, имеющим опыт работы с поликарбонатом, еще на стадии проекта, а не после обнаружения протечек на смонтированном покрытии.