Теплопроводность поликарбоната

Почему важно верно крепить поликарбонат?

Сотовым продукт назвали за визуальное сходство структуры в разрезе с пчелиными сотами. Сотовый поликарбонат в плите представляет собой несколько полимерных слоев с соединением продольными укрепляющими перемычками. Минимальное количество листов – два, максимальное – четыре.

Световой поток проходит сквозь поликарбонат на 90% и более, к тому же прочность синтетического материала в сто раз превосходит показатели стекла. Поликарбонат хорошо гнется, оставаясь устойчивым к механическим повреждениям, за что его часто выбирают для конструирования арочных навесов. При ударах по нему не идут трещины, поэтому ему не страшна даже атака града.

Хотя поликарбонат и является одним из наиболее прочных и надежных полимеров, он может подвергаться разрушению под солнечным светом. Бывает так, что полимерный пластик, применяемый в качестве обшивки теплицы, оранжереи, уличной беседки, веранды и подобных строений открытого типа, быстро изнашивается.

Проходит всего пару лет с момента монтажа, и обшивка напрочь лишается своих первоначальных физических характеристик и заявленных качеств.

Наличие защитного слоя против ультрафиолета – важнейшее качество поликарбоната. Если прикреплять лист обработанным слоем внутрь, можно сразу сократить срок его службы на целое десятилетие. Определить нужную сторону с устойчивостью к разрушительному воздействию солнца несложно: она покрыта упаковочной пленкой с перечнем данных о продукции и ее параметрах. На пленке с обратной стороны маркировки не будет.

Есть несколько способов нанесения УФ-защиты.

• Напыление. На полимерный пластик тонким слоем наносится раствор, внешне схожий с промышленной краской. У рассмотренного метода отмечаются значимые недостатки. При транспортировке и установке листа поликарбоната защищающий слой повреждается, что приводит к непригодности полимера для эффективной эксплуатации. Напыление в качестве УФ-защиты демонстрирует неустойчивость к различным атмосферным явлениям и плохо переносит механическое воздействие снаружи.
• Метод экструзионной защиты. На одном из этапов производства на полотно наносится специальный слой, предупреждающий разрушение полимера. Он проникает в поверхность поликарбонатного материала. Полотно получает устойчивость к повреждениям разного рода, включая механическое воздействие. Разница с предыдущим методом также заключается в длительности эксплуатации поликарбоната – не менее 20 лет.

Полотно поликарбоната поставляется заказчику в упаковочной пленке (с двух сторон). Ее необходимо удалить по завершении монтажа, в другом случае под лучами солнца упаковка намертво пристанет к листу и повлечет его пожелтение. Случается так, что мастер снимает пленку, забывая пометить поверхность с УФ-защитой, которая должна быть направлена наружу. Определиться с нужной стороной просто и в этом случае. Нужно взять полотно поликарбоната за торец и посмотреть сквозь него на солнце. На стороне с УФ-покрытием появятся фиолетовые блики. В принципе, такой тест можно и не проводить, заменив его звонком поставщику.

Компетентный специалист поможет разобраться, какой стороной нужно класть наружу, а какая должна «смотреть» внутрь. Продавцы наверняка знают технические характеристики своего товара. Листы сотового поликарбоната имеют плёнку, которая препятствует разрушительному влиянию ультрафиолета. Более того, на полотне снаружи имеется покрытие, пропускающее определённую часть спектра света. Сквозь покрытие с поляризованными частичками слюды попадает максимум светового потока, а вредное инфракрасное излучение отражается. В помещениях, остекленных поликарбонатом, при интенсивном освещении воздух нагревается незначительно, что улучшает микроклимат в жару. Такие листы поликарбоната отличаются перламутровым, жемчужным либо золотистым оттенком.

Другой вид поликарбоната является более подходящим для укладки на парники. Он пропускает достаточно света для оптимального роста растительности, удерживая при этом разрушительное излучение снаружи. Важным тут является то, какой стороной монтировать поликарбонат на теплицу. Когда лист ложится неправильно, в парнике образуются климатические условия, которые оказывают губительное влияние на растительность.

Еще одной разновидностью сотового поликарбоната является материал с высокими отражающими качествами. Покрытие с алюминиевым напылением противостоит созданию парникового эффекта и обеспечивает прохладную тень. Плиты выпускают в нескольких цветовых вариациях: серебристом, зелёном и синем.

Дополнительные покрытия

Поликарбонат может использоваться совместно с дополнительными покрытиями. Они придают ему значительно лучшие свойства:

• регулирование температуры;
• повышенная прочность поверхности;
• стойкость к высоким и низким температурам;
• повышение пропускной способности света.

Расчет теплопроводности поликарбоната

Вычисление теплопотерь помещения, которое имеет покрытие поликарбонатом, является очень важным, так как это даст возможность в дальнейшем регулировать затраты. Узнать этот показатель можно при помощи формулы:

Тп = ПП * К * Рт, где:

ПП является показателем площади контактируемых поверхностей; К – коэффициент теплопроводности поликарбоната; Рт – разница значений температур внешней и внутренней среды.

Можно говорить, что поликарбонат является действительно хорошим теплоизолятором. При этом он может пропускать солнечный свет, что значительно расширяет области его применения. Теплопроводность монолитного поликарбоната значительно выше, чем сотового, и на это есть несколько причин. Одной из них является отсутствие воздушных промежутков. Но при этом пропускная способность света у него значительно лучше.

Дополнительно поликарбонат имеет ряд положительный свойств в виде:

• небольшого веса (не утяжеляет конструкцию);
• высокой прочности (показатели прочности с пластичностью превышают пластик);
• возможности работать в больших температурных пределах (от -40 до +120 градусов Цельсия).

Несмотря на то, что поликарбонат известен довольно давно, его только несколько лет назад начали совершенствовать, добавлять ему новые свойства и понижать коэффициент теплоотдачи. По этой причине можно смело говорить, что за этим материалом будущее.

Основные характеристики

Коротко рассмотрим основные характеристики данного изделия. Изготовляется поликарбонат из химических полимеров на специальном оборудовании в заводских условиях. Листы имеют небольшой вес и довольно прочны. Этот материал достаточно гибок и устойчив к высоким и низким температурам. Полимерный состав сохраняет свои свойства при температурах от — 40 до +110 С. Существует два основных вида полимерного изделия:

1. Сотовый.
2. Монолитный.

Основным отличием сотового поликарбоната от монолитного является структура листа. Сотовый состоит из двух полотен, соединенных вертикальными вставками и имеет решетчатую структуру, внутри заполненную воздухом. Обладает хорошей светопропускной способностью. Применяется при монтаже:

• навесов и крыш;
• теплиц и тепличных комплексов;
• обшивке различных поверхностей.

Перед тем как приобрести и начать его использовать, хорошо было бы ознакомиться с некоторыми свойствами материала, а именно, с тем, какой теплопроводностью обладает поликарбонат.

Сотовый поликарбонат для теплиц

Какой поликарбонат используют в нашей стране чаще всего? Почему многие огородники предпочитают именно сотовый поликарбонат, сооружая укрытия для своих растений? Назовем основные причины:

1. Стоимость значительно ниже монолитных листов.
2. Теплоизоляция – наилучшая.
3. Небольшой вес при высокой прочности.
4. Верхняя плоскость листа всегда имеет специальное покрытие для защиты от ультрафиолета.

Из недостатков следует отметить слабую сопротивляемость абразивным воздействиям и цикличное расширение – сжатие материала при смене температур.

Выбор сотового полимера из многообразия его видов – ответственный момент, от которого будет зависеть и функционал и срок службы готовой конструкции и стоимость строительства.

При свободном бюджете не стоит экономить, лучше приобрести пластик от ведущих производителей премиум марок. А вот какой толщины нужен поликарбонат для теплицы? Ответ прост:

Чем лист толще, тем выше его термоизоляционные свойства, а вот светопроницаемость понижается. Больший вес толстых листов требует также усиления каркаса, что опять отражается на конечной стоимости.

Поэтому, необходимо учесть все факторы – размер строения, назначение (весенний или зимний вариант), количество расходных материалов и возможные нагрузки на кровлю и стены. Все это поможет избежать неоправданных затрат.

Стандартные габариты листов (2.1 х 6 или 2.1 х 12 метров) одинаковы при любой толщине. Расход необходимого материала следует считать, учитывая рациональность раскроя.

Важно: Ребра жесткости всегда располагаются вертикально! Не забывайте об этом при раскрое!

Бюджетный вариант теплицы с использованием тонких листов поликарбоната будет действительно таковым лишь при небольших размерах сооружения.

При больших габаритах, для увеличения параметров возможных несущих нагрузок, каркас потребует более мелкого шага обрешетки.

Как итог – увеличение стоимость расходных материалов, а прослужит такая теплица совсем недолго.

Повседневная реальность такова, что достаточно обширный слой населения имеет весьма скромные доходы. Именно поэтому, многие сознательно выбирают самый дешевый материал для теплицы, в надежде, что в скором будущем финансовые дела поправятся, и можно будет заменить теплицу на более качественную.

Такой подход имеет право на существование, особенно в том случае, когда расчет идет на выращивание овощей, зелени, цветов или ягоды на продажу. Ведь если дело пойдет успешно, то уже часть полученного дохода можно будет пустить на строительство более солидного варианта.

В том случае, если вы хотите построить надежную теплицу для собственных нужд, необходимо выкроить из бюджета достаточно крупную сумму – отсутствие необходимости ежегодного ремонта с лихвой окупит вложенные средства.

Коэффициент теплопроводности материалов.

Ниже в таблице приведены значения коэффициента теплопроводности для некоторых материалов применяемых в строительстве.

Материал	Коэфф. тепл. Вт/(м2*К)
Алебастровые плиты	0,470
Алюминий	230,0
Асбест (шифер)	0,350
Асбест волокнистый	0,150
Асбестоцемент	1,760
Асбоцементные плиты	0,350
Асфальт	0,720
Асфальт в полах	0,800
Бакелит	0,230
Бетон на каменном щебне	1,300
Бетон на песке	0,700
Бетон пористый	1,400
Бетон сплошной	1,750
Бетон термоизоляционный	0,180
Битум	0,470
Бумага	0,140
Вата минеральная легкая	0,045
Вата минеральная тяжелая	0,055
Вата хлопковая	0,055
Вермикулитовые листы	0,100
Войлок шерстяной	0,045
Гипс строительный	0,350
Глинозем	2,330
Гравий (наполнитель)	0,930
Гранит, базальт	3,500
Грунт 10% воды	1,750
Грунт 20% воды	2,100
Грунт песчаный	1,160
Грунт сухой	0,400
Грунт утрамбованный	1,050
Гудрон	0,300
Древесина — доски	0,150
Древесина — фанера	0,150
Древесина твердых пород	0,200
Древесно-стружечная плита ДСП	0,200
Дюралюминий	160,0
Железобетон	1,700
Зола древесная	0,150
Известняк	1,700
Известь-песок раствор	0,870
Ипорка (вспененная смола)	0,038
Камень	1,400
Картон строительный многослойный	0,130
Каучук вспененный	0,030
Каучук натуральный	0,042
Каучук фторированный	0,055
Керамзитобетон	0,200
Кирпич кремнеземный	0,150
Кирпич пустотелый	0,440
Кирпич силикатный	0,810
Кирпич сплошной	0,670
Кирпич шлаковый	0,580
Кремнезистые плиты	0,070
Латунь	110,0
Лед 0°С	2,210
Лед -20°С	2,440
Липа, береза, клен, дуб (15% влажности)	0,150
Медь	380,0
Мипора	0,085
Опилки — засыпка	0,095
Опилки древесные сухие	0,065
ПВХ	0,190
Пенобетон	0,300
Пенопласт ПС-1	0,037
Пенопласт ПС-4	0,040
Пенопласт ПХВ-1	0,050
Пенопласт резопен ФРП	0,045
Пенополистирол ПС-Б	0,040
Пенополистирол ПС-БС	0,040
Пенополиуретановые листы	0,035
Пенополиуретановые панели	0,025
Пеностекло легкое	0,060
Пеностекло тяжелое	0,080
Пергамин	0,170
Перлит	0,050
Перлито-цементные плиты	0,080
Песок 0% влажности	0,330
Песок 10% влажности	0,970
Песок 20% влажности	1,330
Песчаник обожженный	1,500
Плитка облицовочная	1,050
Плитка термоизоляционная ПМТБ-2	0,036
Полистирол	0,082
Поролон	0,040
Портландцемент раствор	0,470
Пробковая плита	0,043
Пробковые листы легкие	0,035
Пробковые листы тяжелые	0,050
Резина	0,150
Рубероид	0,170
Сланец	2,100
Снег	1,500
Сосна обыкновенная, ель, пихта (450…550 кг/куб.м, 15% влажности)	0,150
Сосна смолистая (600…750 кг/куб.м, 15% влажности)	0,230
Сталь	52,0
Стекло	1,150
Стекловата	0,050
Стекловолокно	0,036
Стеклотекстолит	0,300
Стружки — набивка	0,120
Тефлон	0,250
Толь бумажный	0,230
Цементные плиты	1,920
Цемент-песок раствор	1,200
Чугун	56,0
Шлак гранулированный	0,150
Шлак котельный	0,290
Шлакобетон	0,600
Штукатурка сухая	0,210
Штукатурка цементная	0,900
Эбонит	0,160

Резка и формовка поликарбонатных панелей в домашних условиях

Начнем с того, что выпускается монолитный поликарбонат параметрами 3,05х2,05 м. Если свес кровли подобран неудачно, тогда придется либо делать поперечный стык, либо заказывать через дилеров нужный размер от завода. Конечно, за изготовление пары таких листов охотно никто не возьмется. Тогда придется справляться самостоятельно.

Хотя мы вам советуем изначально заказывать целый лист, а не склеивать или спаивать два отдельных. Ведь у такой кровли будет проблема поперечного стыка, которую решить кроме как перехлестом не получится.

К слову, заводы всегда выпускают только цельные листы, без сварки или склеивания. Ведь в производственных условиях соблюсти аккуратность таких сложных технологических процессов слишком сложно.

Плюс температурная деформация листа потом разрушают любой шов. Поэтому монолитный поликарбонат сваривают и клеят только в промышленных условиях, но не для строительства, а для совсем других целей. Стандартная ширина поликарбонатных листов – 2050 мм, а длина – 3050 мм. В качестве же специального заказа длину листа в заводских условиях увеличивают до 12 метров, но не более.

Возиться с листами монолитного – одно удовольствие! А для изготовления необычных стильных форм этот материал хорошо поддается формовке. При помощи станка для фрезерования вы сможете сделать красивые криволинейные формы для самых разных задач. Для этого в ход идут фрезы для металла с большим задним углом резца и острым углом резания.

Фреза должна быть одноперьевая из быстрорежущей стали:

Особенно удобный в этом плане ручной электрический фрезер. В этом случае материал просто фиксируют на рабочем столе. Чтобы отрезать прямой кусок листа, используется направляющая шина, а чтобы пройтись по набросанному контуру – заранее изготовленный фанерный шаблон. Его достаточно положить на лист и обвести фрезером. При этом на фрезу наденьте ролик, который будет работать с заготовкой без ее деформации.

Чтобы надежно зафиксировать листы для сверления или резки, используйте струбцины. Только между самим листом и зажимом проложите войлочные или полимерные прокладки, которые защитят материал. В процессе работы пользуйтесь рукавицами и защитыми очками. Поликарбонат, конечно, не стекло, но все же способно образовывать осколки.

В процессе постоянно смахивайте стружку, которая может поцарапать лист. Не пользуйтесь высокоскоростными инструментами для резки стали – края рискуют быть оплавленными. Отрезать нужный кусок монолитного листа можно также при помощи обычного канцелярского ножа и ножниц по металлу:

Кроить монолитный поликарбонат разрешается также лобзиком, дисковой пилой и болгаркой с алмазным диском.  К счастью, для монолитного поликарбоната не нужны торцевые профили или ленты, как для сотового, как и проблем с грязью внутри сот.

Сотовый поликарбонат

Конструктивно сотовый поликарбонат – это два (или больше) слоя пластин, между которыми проведены продольные перемычки – ребра жесткости.

Листы сотового поликарбоната

Сотовый поликарбонат именуют еще ячеистым или структурированным. Однако в строительной сфере прочно закрепилось название «сотовый поликарбонат». Сотовый поликарбонат используют для создания крыш, навесов, вентиляционных фонарей на крышах производственных зданий и помещений.

Навес из сотового поликарбоната

Характеристики сотового поликарбонатаСтруктура сотового поликарбоната

К преимуществам сотового поликарбоната, определяющим сферу его применения, относятся следующие:

• небольшой вес (1 м2 листа весит от 1500 до 3500 г, что в 6 раз меньше стекла);
• низкая теплопроводность;
• высокие показатели звукоизоляции (в 2 раза выше, чем у стекла);
• большая ударостойкость;
• высокие несущие способности;
• высокая светопропускаемость (до 85% – тоже больше, чем у стекла);
• гибкость;
• стойкость к воздействию многих агрессивных химических веществ и т. д.

Защита поликарбоната от ультрафиолета

Также поликарбонат, как и стекло, плохо переносит механическое воздействие. Для успешного монтажа перекрытий принято либо не снимать защитную пленку, либо производить обработку поверхности специальными составами.

Прозрачный сотовый поликарбонат

Сотовый поликарбонат в сельском хозяйстве

Сотовый поликарбонат широко применяется в сельскохозяйственной сфере. Здесь высоко ценится стойкость к ударам, способность материала рассеивать прямые солнечные лучи, долгий срок износа и теплоизоляционные свойства. Кроме того, сотовый поликарбонат пропускает только часть ультрафиолетовых лучей, которых вполне хватает для нормальной жизнедеятельности растений. Благодаря этим свойствам, сотовый поликарбонат активно используется для возведения теплиц и парников не только в промышленных масштабах, но и в частных целях.

Теплица из сотового поликарбоната

Для возведения парников и теплиц обычно используют листы ячеистого поликарбоната толщиной 8 мм. Именно эта толщина считается золотой серединой – сочетание стоимости и технических характеристик является самым удачным. Многие производители специально выпускают сотовый поликарбонат 8 мм с покрытием, которое не дает задерживаться на внутренней поверхности воде, что улучшает светопропускную способность готовой теплицы.

Популярные производители поликарбоната

Таблица. Основные характеристики сотового поликарбоната толщиной 4 мм популярных торговых марок.

Технические характеристики	Ед. измерения	SafPlast Novattro	Bayer Makrolon	«Полигаль»	PlastiLux Sunnex
Расстояние между ребрами	мм	6	6	5,8	5,7
Удельный вес	кг/м2	0,75	0,8	0,65	0,79
Светопроницаемость	%	84-87	81	82	86
Минимальный радиус изгиба	мм	700	750	800	700
Сопротивление теплопередаче	м2°C/в	5,8	4,6	2,56	3,9

Цвета и применение сотового поликарбоната Kinplast

Термическое расширение

Нельзя обойти стороной еще одно важное свойство рассматриваемого материала — термическое расширение. Как мы знаем, многие вещества под действием высоких или низких температур соответственно расширяются и сжимаются

Поликарбонат не является исключением и обладает таким же свойством. Поэтому при монтаже обязательно нужно учитывать коэффициент теплового расширения поликарбоната как сотового, так и монолитного. Этот показатель высчитывается довольно просто. Для этого применяется несложная формула:

где G — размеры стандартного листа, Т — амплитуда температур, Кr — коэффициент расширения, который равен 0,065 мм /С.

Если провести несложные вычисления, то 1м полимера при амплитуде температур от −40 до +40 ℃ (80градусов ℃) будет расширяться и сжиматься в пределах 5,2 мм.

L = 1×80×0,065 = 5,2 мм.

Устанавливая обшивку нужно обязательно учитывать показатели термического расширения. Для этого на стыках используется специальный профиль, в котором при монтаже оставляется необходимый зазор для уширения листа. Точечный крепеж производится таким образом, чтобы диаметр отверстий был немного больше толщины шурупов. Шурупы используйте в сочетании с термошайбами.

Определение теплопроводности поликарбоната на практике

Схема воздействия солнечных лучей на лист поликарбоната.

Теплопроводность является одним из наиболее важных качеств поликарбоната как материала, используемого для строительства. Исходя из этого каждому производителю подобного продукта выгодно, чтобы потребитель смог быстро и удобно найти нужную ему информацию о таком качестве. Как правило, вся информация получена опытным путем, проверена и подробно указана на этикетке или бирке, в крайнем случае с вопросами по разъяснению можно обратиться к продавцу-консультанту магазина строительных материалов. Полезным для каждого может быть вычисление теплопотерь с использованием указанного коэффициента теплопроводности по формуле:

• где Тп — искомая величина теплопотерь;
• ПП — площадь поверхности, покрытой поликарбонатом, м²;
• К — коэффициент теплопроводности поликарбоната, Вт/мхК;
• Рт — разность температур окружающей среды и созданного микроклимата, например теплицы,°С.

Монолитный пластиковый лист может гарантировать теплопроводность на уровне 0,21 Вт/м². В свою очередь, по многим другим показателям он значительно превосходит указанных конкурентов. Снижение потерь тепла напрямую означает финансовую экономию в связи с сокращением затрат на отопление помещения. Важным аспектом при использовании в строительных проектах монолитного поликарбоната как заградительной конструкции является и коэффициент сопротивления теплопередаче остекления, зависящий от толщины и вида материала.

голоса

Рейтинг статьи

Монолитный поликарбонат в качестве кровли: точный расчет

Из монолитного поликарбоната получаются эффектные и надежные кровли для беседок и террас. Для односкатной и двухскатной крыши монолитный поликарбонат крайне рекомендовано ставить не менее 5 мм, и это при шаге стропил от 50 до 70 см. Если взять параметры поменьше, тогда снег сможет повредить крышу. Конечно, сам лист он не проломит, но рискует вырвать его из профилей и креплений.

Особой усиленной обрешетки под легкий поликарбонат не нужно, но учитывайте, что крыше также необходимо выдерживать снеговую нагрузку вашего региона. При этом стандартный профилированный поликарбонат сможет выдержать до 300 кг на 1 кв.метр.

Мы подготовили для вас специальные таблицы, которые помогут вам точно рассчитать возможную нагрузку на такие листы:

Потому на крышу беседки или террасы ставят все-таки 5-миллиметровый, но при этом регулярно счищают снег и не дают образовываться сосулькам на краях крыши. Ведь рассчитать запас прочности в таком случае не просто.

В принципе, если предпочесть монолитным сотовые листы, в плане нагрузки это ничего не решит. Ведь здесь играет роль не локальная прочность листа, когда снег падает на тот же козырек лавинообразно, а тот момент, что вес снега выдавливает лист из крепежных профилей и повреждает его при этом в тех местах, где находится крепление.

Если же речь идет об арочной крыше, для нее нужен поликарбонат толщиной от 4,6 до 8 мм. А вот в случае с плоской даже поликарбонат в 8-10 мм здесь не выдержит крепкой русской зимы с тоннами снега.

Сразу отговорим вас: если монолитный поликарбонат вам нужен для обустройства небольшой беседки ил навеса, все равно не берите слишком тонкий. От 2 до 5 мм он будет вгибаться и выгибаться от ветра.

Термическое расширение

Нельзя обойти стороной еще одно важное свойство рассматриваемого материала — термическое расширение. Как мы знаем, многие вещества под действием высоких или низких температур соответственно расширяются и сжимаются

Поликарбонат не является исключением и обладает таким же свойством. Поэтому при монтаже обязательно нужно учитывать коэффициент теплового расширения поликарбоната как сотового, так и монолитного. Этот показатель высчитывается довольно просто. Для этого применяется несложная формула:

L = G x T x Kr,

где G — размеры стандартного листа, Т — амплитуда температур, Кr — коэффициент расширения, который равен 0,065 мм /С.

Если провести несложные вычисления, то 1м полимера при амплитуде температур от −40 до +40 ℃ (80градусов ℃) будет расширяться и сжиматься в пределах 5,2 мм.

L = 1×80×0,065 = 5,2 мм.

Устанавливая обшивку нужно обязательно учитывать показатели термического расширения. Для этого на стыках используется специальный профиль, в котором при монтаже оставляется необходимый зазор для уширения листа. Точечный крепеж производится таким образом, чтобы диаметр отверстий был немного больше толщины шурупов. Шурупы используйте в сочетании с термошайбами.