Современные пластические материалы для создания светопропускающих кровель спортивных сооружений
Еще недавно освещение внутренних помещений зданий и сооружений естественным светом прочно было связано с техническим термином «остекление». Однако за последние несколько десятилетий, при всей консервативности строительной отрасли, пластические светопроникающие материалы все больше и больше теснят традиционное стекло в конструкциях фасадов и особенно кровель. Полимерные светопропускающие материалы обладают важной характеристикой — пластичностью, позволяющей изготавливать из них не только отдельные плоскостные элементы кровель, но и объемные самонесущие арки, своды и фонари, не требующие сложных специальных опорных конструкций.
Полимерные светопропускающие материалы — акрил (полиметилметакрилат, оргстекло), поливинилхлорид (ПВХ) и поликарбонат (ПК) — имеют свои особенности и различные зоны применения.
Акрил способен выдерживать значительные механические нагрузки, эластичен, легко обрабатывается и термоформируется, хорошо пропускает ультрафиолетовый свет, т. к. бесцветен, как и стекло. Плоские и гофрированные листы используются для строительства кровель, соляриев, бассейнов и акустических барьеров.
Поливинилхлорид (ПВХ), как и акрил, имеет практически те же механические характеристики, термоформуется. Он устойчив к химическим, коррозионным и атмо-сферным воздействиям, пожаробезопасен. Светопроводимость — до 88%, в зависимости от толщины. Плоский и гофрированный лист используется в архитектуре малых форм (навесы, беседки, оформление входных групп). Срок службы, как и у акрила, — 7–10 лет.
Поликарбонат по форме и структуре панелей делится на профилированный, монолитный и сотовый.
Профилированный — ударопрочный (пружинящий), имеющий прозрачность до 90% светопроводимости. Стойкий к УФ-излучению, устойчив к атмосферным и химическим воздействиям. Используется в основном для устройства кровель переходов, навесов, теплиц и как антикоррозионное покрытие металлических железобетонных конструкций.
Монолитный поликарбонат обладает повышенной прочностью, в 200 раз превосходящей стекло и в 8 раз — акрил, устойчив к атмосферным и химическим воздействиям, что позволяет использовать его в агрессивной химической среде, для устройства вандалоустойчивых и самонесущих кровель (в т. ч. спортивных сооружений) и освещаемых поверхностей «нижнего» уровня (окон, переходов между зданиями и т. д.).
Наиболее широкое применение в строительстве светопропускающих кровель зданий и сооружений получил монолитный и особенно — сотовый поликарбонат, обладающий целым рядом преимуществ (в т. ч. перед стеклом).
- Низкая теплопроводность не только за счет свойств самого материала, но и благодаря особой «сотовой» структуре, создающей эффект стеклопакета. Так, сопротивление теплопередаче стекла — 0,18 м2•0С/Вт, двойного остекления — до 0,42 м2 •0С/Вт, стеклопакета — 0,55 м2•0С/Вт, а сотовый поликарбонат толщиной всего 16 мм имеет сопротивление 0,41 м2•0С/Вт. Панель толщиной 25 мм обеспечивает сопротивление, равное 0,59 м2•0С/Вт, т. е. превосходящее стеклопакет, а ведь существуют панели толщиной 35 мм (Rт=0,76 м2•0С/Вт) и 40 мм (Rт=0,94 м2•0С/Вт).
- Малый удельный вес (от 0,8 до 4,0 кг/м2 в зависимости от толщины стенок и панели в целом). Это самый легкий из применяемых сегодня в строительстве кровель материал.
- Механически прочен и способен выдерживать значительные снеговые нагрузки (до 250–300 кг/м2) при стандартном шаге обрешетки. Ударная стойкость панелей в зависимости от толщины листа составляет от 2,1 до 3,7 Дж.
- Надежность и безопасность в эксплуатации обеспечивается хорошими противопожарными характеристиками, отсутствием выделений вредных веществ при высокой температуре. Поликарбонат при разрушении не образует осколков, способных травмировать людей.
- Регулирование и/или рассеивание светового потока — от 15 до 90%. Осуществляютcя за счет выбора варианта структур поликарбонатных панелей и их цветового решения, без применения штор и жалюзей. Наличие специального защитного слоя страхует людей от жесткого ультрафиолетового облучения. Этот слой, нанесенный на панель методом соэкструзии, устойчив к изменению температур и очень прочен, что позволяет производителям гарантировать постоянство механических и оптических характеристик в течение 10 лет.
- Размеры панелей при максимальной ширине 2 метра определяются только ее длиной, которая в свою очередь ограничивается лишь транспортными возможностями доставки до объекта.
Так, компания Polygal (Израиль) поставляла в Англию панели сотового поликарбоната длиной 36 м, а компания Palram (Израиль) поставляла монолитные панели длиной более 12 метров в Россию.
Стеклопакет весом почти 50 кг имеет размер всего 1,5х 2 м, а поликарбонатная панель весом 44 кг и толщиной 25 мм, обес-печивающая тоже тепловое сопротивление, имеет размер 2,1х7 м.
Монтаж светопропускающих кровель из таких панелей длиной до 12 м и шириной 2,1 м бригада из 3–4 человек может осуществить без какого-либо подъемного оборудования. Такие размеры позволяют конструировать кровли с минимальным количеством соединений, а в случае необходимости — использовать модульные поликарбонатные системы.
- Удобство в работе с поликарбонатным панелями определяется в первую очередь возможностью осуществления монтажа и сборки панелей в кровельную систему непосредственно на месте и без специального оборудования, т. к. материал легко обрабатывается обычным инструментом. Кроме того, малый вес и большие размеры при наличии соединительных профилей или использовании специальных модульных поликарбонатных светопропускающих систем значительно упрощают сборку, экономят трудозатраты, сокращают время монтажа, а значит сберегают деньги заказчика.
- Совокупная экономия на стоимости «остекления» 1 кв. м светопропускающей кровли панелями вместо стеклопакетов за счет уменьшения объема элементов опорной (несущей) конструкции кровли, а также сокращение сроков и упрощение монтажа, увеличение надежности при сокращении длины соединительных элементов и повышение ремонтоспособности кровли.
Оценив вышеуказанные достоинства, поликарбонатные панели в настоящее время производят около двух десятков фирм, в основном европейских. Начали выпуск панелей фирмы Турции и Китая. С 2006 г. выпуск сотового поликарбоната в России начал завод «Полиальт» под торговой маркой Sellex, а в ближайшее время компания OCTECO выводит на рынок панели под торговой маркой OCTECOLINE.
Потребителям важно знать, что в основном качество сотовых поликарбонатных панелей всех производителей определяется качеством исходного материала — гранулята, который производят 4 известных на весь мир компаний: Bayer (Германия), GЕ, DOW (США), Mitsubishi (Япония), и качеством экструзионного оборудования, крупнейшими поставщиками которого являются компании Omipa (Италия) и Brayer (Германия).
Второй составляющей качества является многолетний производственно-технологический опыт компании-производителя панелей, способность ее совершенствовать технологию с учетом быстро меняющихся запросов архитекторов, проектировщиков, строителей.
Так, компания Palram, выпускающая более 30 лет практически весь спектр светопропускающих пластических материалов, решила в 2004 г. сложную инженерно-техническую задачу перекрытия панелями монолитного поликарбоната марки Pulsun олимпийского стадиона в Афинах. При этом проектировщиками были предъявлены повышенные требования по абразивности, УФ-защите и безопасности при устройстве пролетов. Практический опыт и высокий уровень технологии позволили компании в кратчайшие сроки нанести специальное антиабразивное покрытие Palgard на материал общим весом в 360 тонн.
Примеры перекрытий светопропускающими поликарбонатными панелями больших спортивных сооружений есть во многих странах, в т. ч. и в России (стадион в Лужниках и «Локомотив»), однако этот удивительно легкий прозрачный материал с отличной тепловой характеристикой, способный быть самонесущим, в нашей стране используется очень мало при строительстве большепролетных конструкций промышленных цехов, складских зданий, больших спортивно-зрелищных и культурных со-оружений, торгово-выставочных центров, т. е. там, где можно получить максимальную экономию от энергосбережения, безопасности в эксплуатации, технологичности в монтаже и простоте ремонта. Во многом это происходит из-за того, что проектировщики, не имея рекомендаций, норм и требований, заложенных в официальных строительных документах в части применения в конструкциях кровель светопропускающих поликарбонатных панелей, считают панели самодостаточными элементами конструкции. По оценке специалистов компании Politec, комплектующие в объеме продаж панелей не превышают 2–5%.
У производителей панелей в настоящий момент реально и практически существуют три подхода к обеспечению герметичности больших светопропускающих поверхностей кровель:
- создание стыковочных (встречно-захватных) узлов на торцах панелей;
- создание поликарбонатных соединительных профилей той же цветовой гаммы, с теми же оптическими свойствами и той же длины, что и панели;
- создание специальных модульных систем.
Если первые два решения требуют со-здания соответствующей каркасной строительной основы конструируемой кровли, то модульная система — фактически готовое комплексное решение светопропускающей кровли, оптимально сочетающее в себе теплоизоляцию, светопропускание, несущую способность, надежность и безопасность всех элементов.
Конструкции узлов соединения светопропускающих панелей позволяют обеспечить надежный стык по всей длине скатов с любыми видами профилированных листов и сэндвич-панелей на их основе с учетом разного термического расширения.
Архитекторам, проектировщикам и строителям, выполняющим национальные проекты по развитию спорта в стране, можно рекомендовать выполнять крыши для открытых внутридворовых многофунк-циональных спортивных комплексов из недорогих 8 мм прозрачных сотовых поликарбонатных панелей (2,1х12 м), а борта-ограждения — из ударопрочного монолитного поликарбоната. Сотовые панели таких размеров позволяют перекрыть стандартную площадку без дополнительных опор, а материал бортов способен выдержать удары клюшек и коньков.
Эти же материалы можно использовать для строительства теннисных кортов и особенно — школьных и районных бассейнов. Для стационарных бассейнов целесообразно использовать более дешевые 3-слойные панели (25 мм) и более дорогие (на 10–15%) 4-слойные толщиной 32 и 35 мм. Эти панели позволяют перекрывать обогреваемые спортсооружения с большими пролетами, обеспечивая при этом высокую надежность, естественное освещение и значительную экономию тепла в сочетании с комфортностью. Дополнительным пре-имуществом этих панелей является покрытие «антифог», обеспечивающее отвод конденсата и предотвращающее образование капель. Прозрачность панелей позволяет максимально использовать для освещения естественный свет, что экономит электроэнергию, а теплоизоляционные свойства обеспечивают им круглогодичное использование.
| Автор: Е. В. Трофимов Дата: 16.08.2007 Журнал Стройпрофиль 5-07 Рубрика: кровли и гидроизоляция Внимание: Публикация является архивной и на текущий момент может быть не достоверной. |