Поликарбонат

Поликарбонат представляет собой полимер, свойства и стабильность которого позволяют отнести его к пластическим материалам инженерного класса. Его физико-механические качества остаются неизменными в гораздо более широком, чем у акрила, диапазоне температур (от -45°С до +120°С), а ударная стойкость поликарбоната больше чем стекла в сто раз, и больше чем акрила почти в десять раз.

Заводы-изготовители поликарбонатных плит получают готовый исходный материал в виде прозрачных и инертных гранул. В настоящий момент поликарбонатное сырье производится рядом крупных химических корпораций (BAYER, DOW CHEMICAL, GENERAL ELECTRIC и другие), а сам поликарбонат нашел очень широкое применение в самых различных областях человеческой жизнедеятельности - в оптике, электронике, медицине, авиации, связи и т.д. В повседневной жизни мы также сталкиваемся с этим материалом - достаточно лишь взять в руки сотовый телефон или современный фотоаппарат, корпуса которых выполнены именно из поликарбоната.

В современном строительстве поликарбонат применяется в двух видах - в виде монолитных или структурированных листов различной толщины.

Монолитный поликарбонат редко используется в горизонтальных перекрытиях - слишком дорог для этого. Но он является идеальным материалом, из которого путем горячего формования получают элементы криволинейной формы. Это различные купола с круглым, квадратным или прямоугольным основанием, протяженные модульные световые фонари с неограниченной длиной и отдельные секции огромных куполов, достигающие 8-10 м в диаметре (легко транспортируемые и собираемые).

Одна из ведущих фирм, которая в числе первых начала заниматься горячим формованием полимерных материалов - CAODURO, Италия (c 1951г. - акрила, с 1974 г. - поликарбоната).

Технология производства, развитая на CAODURO, ведется путем повышения (постепенного) температуры в специальной печи с циркуляцией воздуха, где находятся листы монолитного поликарбоната. Затем горячий лист переносится на штамп. Такая технология обеспечивает постоянную толщину получающегося элемента криволинейной формы. Подобные элементы имеют чрезвычайно высокую ударную прочность. В процессе формования эти элементы приобретают ребра жесткости, что делает их пригодными для самонесущих перекрытий и снимает необходимость в применении металлического каркаса (отсутствие мостиков холода и конденсата).

Структурированные же листы (порой именуемые сотовые или ячеистые) - это наиболее распространенный вид применения поликарбоната в строительной индустрии сегодня, в основном используемый именно в горизонтальных либо арочных перекрытиях - крышах, навесах, зенитных фонарях и т.д.

Структурированные поликарбонатные листы производят методом экструзии, при этом происходит плавление гранул и выдавливание полученной массы через особое устройство, форма которого определяет строение и конструкцию листа.

К основным достоинствам структурированных поликарбонатных листов относятся:

• малый удельный вес (от 1,5 до 3,5 кг/м²), что позволяет запроектировать легкие конструкции с большим количеством дизайнерских возможностей и удешевить стоимость покрытия;
• высокие теплоизоляционные свойства (коэффициент приведенного сопротивления теплопередаче составляет 0,36 - 0, 57 м²С/Вт);
• высокая ударная прочность (к примеру, в районе Флориды с сильными ветрами такие листы применяются для покрытия зданий и предохраняют их от летящих предметов);
• высокая несущая способность (до 250 кг/м² при шаге обрешетки 1-2 м), которая сохраняется в температурном режиме от -40°С до 120°С;
• прозрачность;
• гибкость, позволяющая легко изготавливать арочные перекрытия;
• высокая химическая стойкость;
• долговечность (гарантированный срок службы - 10-12 лет);
• низкая горючесть.

У поликарбоната, как и у каждого материала, есть и некоторые недостатки, на которые необходимо обращать внимание при его использовании. Поликарбонат, как и любой пластический материал, подвержен температурному расширению в большей степени, чем материалы конструкций. Это свойство требует особого технического решения при проектировании, особенно в плоских покрытиях больших размеров. Возможны также механические повреждения поверхности листов, как и у стекла, например. Для решения этой проблемы поверхность листов можно обрабатывать специальным покрытием, либо сохранять защитное полиэтиленовое покрытие до окончания монтажа.

Какие же поликарбонатные панели сегодня имеются на отечественном рынке? Говоря о торговых марках, следует, в первую очередь, упомянуть "большую четверку", занявшую лидирующее положение в России (в алфавитном порядке): DECARGLASS (Германия), LEXAN THERMOCLEAR (Австрия), MACROLON (Германия) и POLYGAL (Израиль). Поликарбонат LEXAN THERMOCLEAR- продукция корпорации GENERAL ELECTRIC; MACROLON - заводов BAYER, а об изделиях компании POLYGAL стоит сказать отдельно. 26 лет назад именно это израильское предприятие первым начало выпуск панелей из структурированного поликарбоната (опередив даже американцев - создателей самого материала), заложив тем самым стандарты, на которые впоследствии стали ориентироваться остальные изготовители. Помимо вышеупомянутых марок, на российском рынке в последнее время появилось немало и других поликарбонатных листов, причем порой не очень высокого качества.

Что же общего и различного в представленных материалах? Общим для них (как уже упоминалось выше) является следующее: это прозрачные, легкообрабатываемые панели, обладающие малым удельным весом, высокими теплоизоляционными свойствами и исключительной ударной стойкостью. Их основной областью применения являются арочные, горизонтальные и наклонные (реже - вертикальные) светопропускающие перекрытия в различных жилых, общественных и индустриальных зданиях и сооружениях. Поликарбонатные структурированные листы широко используются во всех развитых странах мира, в конструкциях спортивных и выставочных залов, крытых пешеходных переходов, заводских цехов и торговых комплексов. За четверть века своего развития индустрия выработала ряд стандартов, в том числе и на толщину панелей: 4, 6, 8, 10, 16 и 25 мм. Выпускаются панели толщиной 32 мм, но на Российском рынке они пока редкость. Стандартизованы и горизонтальные размеры - подавляющее большинство предприятий выпускает листы шириной 2100 и длиной 6000 или 12 000 мм. Некоторые фирмы, впрочем, способны поставлять своим заказчикам листы гораздо большей длины (к примеру, фирма POLYGAL несколько лет назад осуществила поставку в Англию 36-метровых панелей). Это же касается и окраски - только у завода POLYGAL помимо общепринятых в отрасли расцветок поликарбонатных панелей (прозрачная, молочная, бронзовая) в ассортименте присутствуют синий, бирюзовый, серый и зеленый цвета.

Говоря о толщине панелей, необходимо заметить следующее - панели толщиной 4 и 6 мм не являются конструкционными материалами и не предназначены для использования в наружных конструкциях, особенно в регионах с высокими снеговыми либо ветровыми нагрузками. Основная область применения подобных панелей - рекламные щиты, световые короба, а также различного рода вывески и надписи. Для использования в архитектурных целях рекомендуются материалы от 8 до 16 мм, а там, где необходима особо высокая теплоизоляция - 25 мм или толще.

Несколько отдельных слов следует сказать об еще одной области применения структурированного поликарбоната - это аграрный сектор. Сочетание высокой прозрачности вкупе с достаточно высоким светорассеиванием (исключающим ожоги растений прямыми солнечными лучами), отличной теплоизоляцией и долговечностью делает поликарбонатные панели незаменимым материалом для изготовления крупных промышленных теплиц и парников. Хотя поликарбонат менее чем стекло проницаем для УФ-излучения, доля проникающего сквозь него ультрафиолета достаточна для нормального развития растений. Оптимальными для такого использования следует признать панели толщиной 8 мм вследствие удачного сочетания цены, пропускающей способности и прочностных качеств. Особо хотелось бы отметить, что ряд ведущих фирм-изготовителей предлагает панели с покрытием , которое предотвращает образование капель воды на внутренней стороне панели. А отсутствие конденсата способно заметно повысить общий уровень освещенности внутри теплицы.

Если же попытаться понять различия между поликарбонатными листами производства различных фирм, то здесь, в первую очередь, следует заметить разницу в поперечных сечениях панелей. Фирмы варьируют толщиной наружных поверхностей и продольных перегородок, а также расстоянием между ними. Для увеличения жесткости вводят в перегородки дополнительные диагональные (панели DECARGLASS) или Х-образные (панели POLYGAL TITAN) элементы, разрабатывают свои собственные системы монтажа и крепления панелей. Уникальной конструкцией обладает, например, не единожды упомянутое предприятие POLYGAL - названная TRIPLE-CLIP специальная алюминий-поликарбонатная система панелей и особых профилей позволяет с минимальными трудозатратами собрать гладкую, практически без стыков поверхность. Более того, применение подобной системы исключает для строителей и проектировщиков необходимость задумываться над проблемой компенсации линейного термического расширения поликарбоната - общей беды практически всех термопластиков. Особым образом сконструированные алюминиевые профили вкупе со специальной заделкой продольных краев поликарбонатных панелей исключают возможность коробления материала при нагреве и обеспечивают полную герметичность стыков. Имеются и другие различные системы для надежного монтажа поликарбонатных панелей.

Поликарбонатные панели, очевидно, не являются универсальными заменителями стекла или стеклопакетов в любых конструкциях, но, будучи грамотно примененными, безусловно, способны помочь архитекторам в разработке долговечных, комфортабельных, пластически разнообразных зданий и сооружений.

Дополнительные материалы из раздела "Техническая Инфотека по строительству"
Подраздел: "3.6.3 Светопрозрачные полимерные материалы"
Фирма:	Описание представленных материалов:	Просмотреть:	Скачать

Рис. 1
Кровельные конструкции со светопропускающим заполнением из структурированных поликарбонатных листов (POLYGAL)

Рис. 2
Монтаж поликарбонатных плит DECARGLAS:
А - разъемное винтовое соединение;
Б - неразъемное зажимное соединение.

Рис. 3
Примеры конструктивных узлов фирмы POLYGAL.