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 среди множества достоинств имеют одно – пластичность, позволяющее изготавливать из них не только отдельные плоскостные элементы кровель, но и объемные самонесущие арки ,своды и фонари, не требующие 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 барсеров.

Поливинилхлорид (ПВХ), как и акрил, имеет практически те же механические характеристики, термоформуется. Он устойчив к химическим, коррозионным и атмосферным 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 в агрессивной химической среде и 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 создающий эффект стеклопакета. Так сопротивление теплопередачи стекла 0,18 м2 х С0/Вт, двойного  остекления до 0,42 м2 х С0/Вт, стеклопакета 0,55 м2 х С0/Вт, а сотовый поликарбонат толщиной всего 16 мм имеет сопротивление 0,41 м2 х С0/Вт. Панель толщиной 25 мм обеспечивает сопротивление равное 0,59 м2 х С0/Вт, т.е. превосходящее стеклопакет, а ведь существуют панели толщиной 35 мм (Rт=0,76 м2 х С0/Вт) и 40 мм (Rт=0,94 м2 х С0/Вт);

- малым удельным весом (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.

- надежность и безопасность в эксплуатации обеспечивается хорошими противопожарными характеристиками поликарбоната, 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 %), выбирая только варианты структур поликарбонатных панелей и их цветовое решение, 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. В тоже время «остекление» кровель стеклом связано сначала с созданием жесткой каркасной конструкции, а затем с монтажом на высоте большого количества «малогабаритных» стеклопакетов с массой соединительных элементов, что увеличивает объем монтажных работ, стоимость и вероятность протечек.

Кроме того, стеклопакет весом почти 50 кг, имеет размер всего 1,5х 2,0 м., а поликарбонатная панель весом 44 кг, толщиной 25 мм, обеспечивающая тоже тепловое сопротивление имеет размер 2,1х7,0 м.

Монтаж светопропускающих кровель из таких панелей длиной до 12 м и шириной 2,1 м бригады из 3 – 4 человек могут 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 возможность осуществление монтажа и сборки панелей в кровельную систему непосредственно на месте без специального оборудования, т.к. материал легко обрабатывается обычным инструментом. Кроме того, малый вес и большие размеры при наличии соединительных профилей или использованний 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, сокращение сроков и упрощение монтажа, увеличение надежности при сокращении длины соединительных элементов и повышение ремонтоспособности кровли.

Оценив указанные выше достоинства, поликарбонатные панели в настоящее время выпускают около двух десятков фирм в основном европейских. Начали выпуск панелей и 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 важнее знать, что в основном качество сотовых поликарбонатных панелей всех производителей определяется качеством исходного материала – гранулята, который производят 5 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 (фото 1и2). При этом проектировщиками были предъявлены повышенные требования по абразивности, УФ – защите и безопасности при устройстве пролетов. Практический опыт и высокий уровень технологии позволил 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 (фото 3и4), в т.ч.и в России (стадион в Лужниках и «Локомотив»), однако этот удивительно легкий прозрачный материал с отличной тепловой характеристикой, способный быть самонесущим используется в нашей стране все же очень мало в строительстве именно большепролетных конструкций промышленных цехов, складских зданий, больших спортивно – зрелищных и культурных сооружений, 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 рекомендации, 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 объем продаж панелей не превышают 2-5%.

У производителей панелей в настоящий момент реально и практически существует 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 создания 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 ее 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 для открытых внутридворовых многофункциональных спортивных комплексов крыши выполнять из недорогих 8 мм прозрачных сотовых поликарбонатных панелей (2,1х12,0 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 преимуществом этих панелей является покрытие «антифог», обеспечивающее отвод конденсата и предотвращение образования капель. Прозрачность панелей позволяет максимально использовать для освещения естественный свет, что экономит электроэнергию, а теплоизоляционные свойства обеспечивают круглогодичное использование. Быстрая сборка и монтаж светопропускающих пролетов до 12 м длиной из панелей вместо стеклопакетов делают возможным строить легкие спортивные объекты быстро и удешевляют строительство.

При строительстве спорткомплексов во встроено – пристроенных сооружениях рекомендуем закладывать в проект светопропускающую кровлю из сотового поликарбоната, а окна из монолитного, что при тех же затратах (в сравнении с мягкой кровлей и стеклом) позволит сократить эксплуатационные расходы за счет большей освещенности, лучшей теплоизоляции, простоты ремонта и высокой надежности.

Автор: Е.В. Трофимов, исполнительный директор группы компаний «КМС»
                                                                        Источник: www.kmsi.ru