Виды поликарбоната в современном строительстве

ВИДЫ ПОЛИКАРБОНАТА

ЧТО ТАКОЕ ПОЛИКАРБОНАТНЫЕ ПИСЬМА?

В строительных и архитектурных задачах, где требуются облегченные, прозрачные материалы (как правило, это горизонтальные и арочные перекрытия, фасады и ограждающие конструкции, ленточное и обычное остекление, стены, простыни, ограждения балконов и лестниц, экраны, зонирование помещений, подвесные потолки и т.д.) , широко используются поликарбонатные листы. Особо следует отметить относительно низкую цену и массу таких конструкций, а значит и дополнительную экономическую выгоду применения поликарбоната, при этом особенно ценно то, что он ударопрочный (при определенной толщине даже пуленепробиваемый) и безосколочный материал! Ввиду этих свойств он широко используется для легкосбрасываемых конструкций.

Поликарбонат выпускают два вида: структурированный и монолитный.

Высокая пластичность и прочность самого материала позволяет получать экструзионным способом листы с очень тонкими стенками (0,3-0,7 мм) без потери ударопрочных характеристик и в то же время с очень малым весом. За счет большого количества пустот вес листа снижается, а значит, снижается и его себестоимость. Сотовая структура придает поликарбонатным конструкциям визуальную и физическую легкость. Все попытки получить такие же листы из других светопропускных материалов не увенчались успехом, в частности, при использовании для этих целей гранул полиметилметакрилата (оргстекла) лист с такими тонкими стенками не может сформироваться после выхода из головки экструдера из-за повышенной хрупкости и ломающегося. Поэтому сотовые листы из оргстекла имеют очень толстые стенки (свыше 1 мм) – этим обеспечивается прочность листа, но также увеличивается его вес. При использовании полипропилена сотовые листы получаются хорошо, но невозможно добиться их высокой прозрачности из-за особенностей химического строения материала.

1. И без того хорошая тепло- и звукоизоляция поликарбоната увеличивается за счет воздуха, наполняющего пустоты поликарбонатной панели.
2. Конструктивную прочность по отношению к весу придают многочисленные ребра жесткости, образующие ячейки внутри панели. Благодаря этому панель выдерживает большие весовые нагрузки, чем стекло.
3. Панели сотового поликарбоната имеют высокий уровень прозрачности. Наиболее тонкие из них пропускают до 85% видимого спектра, приближающегося к показателям силикатного стекла.
4. Сотовая панель весит меньше, чем аналогичные продукты. Удельный вес поликарбоната от 0,8 до 4,0 кг/м2. Это в 6 раз легче стекла и в 3 раза легче акрила.
5. Панели достаточно гибкие, что позволяет применять его в конструкциях сложной геометрической формы.
6. От удара сотовый поликарбонат не разлетается на обломки, что также дает ему преимущество перед стеклом.

Структурированный поликарбонат впервые был создан в Израиле в середине 1970-х годов. В то время многие компании искали альтернативу стеклу как конструкционный материал и экспериментировали с пластиками. Успех по этому делу улыбнулся молодой фирме Polygal и стала первой фирмой в мире, предложившей рынку сотовый поликарбонат.

Пионерское начинание Polygal не состоялось бы без сотрудничества с итальянской фирмой OMIPA, изобревшей УФ-защитный слой для поликарбонатных листов. Историю поликарбоната подробнее можно прочитать в разделе истории.

ВЛИЯНИЕ СТРУКТУР СОТОВЫХ ЛИСТОВ ПОЛИКАРБОНАТА НА ФИЗИКО МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРОДУКЦИИ

СТРУКТУРА ЛИСТА

Сотовый поликарбонат – это листовой пластик, облегченный по сравнению с монолитным за счет особой структуры (рис. 1). Он состоит из 2 наружных пластин, между которыми возможно наличие внутренних более тонких пластин поликарбоната, соединенных продольными внутренними или диагональными ребрами жесткости, ориентированными в направлении длины листа. За счет этого лист имеет чрезвычайную пластичность, легкость и одновременно прочность. На современных экструдерах можно сделать лист с очень тонкими стенками (0,3-0,7 мм) без потери ударопрочных характеристик и при очень маленьком весе.

Воздух, содержащийся в полостях между слоями листа, обеспечивает его высокие теплоизоляционные свойства, а ребра жесткости – большую конструктивную прочность по отношению к весу.

Малый вес листов позволяет создавать легкие, оригинальные и элегантные конструкции и производить монтаж без подъемных механизмов. Большая длина листа (12 м) позволяет покрывать значительную площадь конструкций, а гибкость позволяет монтировать конструкции сложной геометрической формы (арочные, сводчатые и др.). К механическим свойствам относятся способность листа противостоять разным нагрузкам, стойкость к изгибу и устойчивость к смещению. К физическим относятся теплопередача, светопропускание, шумоизоляция и удельный вес. Все эти параметры находятся в четкой зависимости друг от друга.

Очевидно, что при малых толщинах 4-10 мм использовать диагональные перегородки нецелесообразно, прочность, удельный вес и светопропускание при Н-образной структуре на этих толщинах оптимально. Так, за счет увеличения доступной внутренней площади между наружными стенками листа на толщинах от 16 мм есть возможность установить внутренние перегородки для изменения свойств листа.

Рассмотрим поликарбонатные листы показанные на рисунке толщиной 16 и 32 мм с разными видами сотов по комплексу параметров: напряженно-деформированное состояние, оптическое светопропускание, удельный вес.

Таблица. Расчетные параметры сотовых листов толщиной 16 мм

Таблица. Расчетные параметры сотовых листов толщиной 32 мм

МОНОЛИТНЫЕ ПОЛИКАРБОНАТНЫЕ ЛИСТЫ

Еще одна особенность монолитных листов – пластичность, благодаря которой из них легко создать фигурные изделия методом холодной или горячей формовки. Можно сделать небольшой купол целиком (как изготовлен купол пилота у современного истребителя F-22) или часть крупного купола, пирамиду, волнистую, зигзагообразную поверхность, согнуть лист под углом или изогнуть его.

Монолитный поликарбонат применяют в строительстве там, где критическая или важная безопасность или создание крупных или сложных криволинейных светопрозрачных конструкций.

ПОЛИКАРБОНАТНЫЕ СИСТЕМЫ

На современном этапе применения сотового поликарбоната разработаны, зарекомендованы себя и, как следствие, широко применяются на практике СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОГО ОСТЕКЛЕНИЯ сотовым поликарбонатом. Они включают специальное устройство самой панели сотового ПК и специальные крепления – КЛЯММЕРЫ для надежного крепления листов к конструкции и обеспечивают следующие преимущества:

• за счет метода крепления листов с помощью кляммеров нивелируется температурное расширение поликарбоната;
• крепление кляммером крайне надежное и простое по сравнению с классическим креплением винт-термошайба;
• листы сотового поликарбоната НИГДЕ не сверлятся, как результат – внутрь сот никогда не попадает вода, насекомые, нет цветения в сотах на протяжении всего срока эксплуатации;
• системы выдерживают в разы выше снеговые/ветеровые нагрузки в отличие от листовых пластиков;
• с лёгкостью создаются бесшовные фасадные и стеновые системы/решения;
• легко осуществить монтаж панелей 13,5 м длиной и более, в том числе по точному радиусу (листовые пластики НЕ рекомендуется сверлить/устанавливать длиной более 6 м из-за значительного термического расширения);
• исключена возможность установить панели "вверх-ногами/наизнанку" - с 1УФ-защитой внутрь - на практике - это 90% ошибок при монтаже.

Детальнее

ТИПОВЫЙ УЗЕЛ ФАСАДНОЙ СИСТЕМЫ И ПРИМЕР ЕЁ РЕАЛИЗАЦИИ

ТИПОВЫЙ УЗЕЛ КРОВЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ И ПРИМЕР ЕЁ РЕАЛИЗАЦИИ