Теплопроводность поликарбоната — в сравнении с другими материалами

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.

Понятие теплопроводности

У многих возникает вопрос, что подразумевается под понятием теплопроводность. Данное свойство подразумевает передачу тепла (энергии) от одного тела к другому. Короче говоря, насколько хорошо и как долго тот или иной материал удерживает (сохраняет) тепло. Это физическое свойство напрямую зависит от толщины и структуры листа. Вычисление производится по формуле, где основными показателями выступают:

• плотность вещества;
• коэффициент теплопроводности;
• вектор и количество тепла направленное на поверхность.

Следует заметить, чем меньше коэффициент теплопроводности поликарбоната, тем лучше он сохраняет тепло. Для сотового полимера эта цифра равна примерно 0,026 Вт/Мкх. Для сравнения приведем несколько цифр этого свойства характерных для других веществ:

• стекло — 1,15 Вт/Мкх;
• вода — 0,56 Вт/мкх;
• полиэтилен — 0,3 Вт/Мкх.

Видео про соединение полотен с помощью разъемного профиля

Основные преимущества и применение монолитного поликарбоната

Резка

В большинстве случаев используется дисковая пила ДАЧ прямых разрезов и ленточная пила или фреза для резки по кривой линии. Возможна лазерная резка. Ручная пила для резки не рекомендуется. Для резки с помощью высокоскоростных циркулярных пил, рекомендуемая скорость вращения диска — 4000 об./мин. Для обработки необходимо использовать диски диаметром 250 мм, и изготовленные из быстрорежущей стали или армированные твердым сплавом.

Сверление

Сверление производителя при помощи стационарного или мобильного сверлильного станка с использованием специальных сверл для легких металлов из быстрорежущей стали повышенной производительности. Необходимо следить, за гладкостью краев просверленного отверстия во избежание образования трещин. В случае глубокого сверления рекомендуется часто поднимать сверло с целью извлечения стружки и ограничения нагрева материала.

Фрезирование

При Фрезировании наилучшие результаты достигаются применением машин с фрезами небольшого диаметра и высокой скоростью вращения. Скорость вращения зависит от диаметра и количества канавок, при этом целесообразно применять охлаждение струёй воздуха. Необходимо предусмотреть удаление стружки. Фрезерование позволяет произвести следующие операции:

• разрез;
• фрезерование выемок;
• гравировка;
• выравнивание кромки.

Обработка поверхности

Срезанные края и матовую поверхность можно качественно отполировать с помощью полировального круга и полировочной пасты. Очистка поверхности материала производится теплой водой с применением мягкого моющего средства, не содержащего растворителей. Использование абразивных веществ не допускается.

Формование

Перед формованием лист необходимо просушить во избежание образования пузырей.

Как правило, при большом содержании влаги достаточно 24 часов сушки.

Охлаждение отформованных изделии производится равномерно и не слишком быстро во избежание внутренних напряжении изделия. Изделие необходимо оставить на матрице до его охлаждения до температуры 60-70С.

Отформованные изделия перед их взаимодействием с растворителями, краской, липкой лентой должны быть подвергнуты термическому кондиционированию с целью снижения напряжений.

Следует избегать перегрева и переохлаждения изделия и формы, большой скорости растяжения, превышения давления воздуха, соприкосновения формуемого листа с формой перед формованием при высокой температуре.

Ударная прочность

Ударная прочность литого поликарбоната позволяет его использовать для:

• защитных ограждений и навесов;
• в дорожном и другом строительстве;
• для остановок транспорта;
• для рекламных щитов;
• в шлемах и щитках пожарников, военных, полицейских, гонщиков, хоккеистов, станочников.

Нюансы работы с поликарбонатом

Перед покупкой поликарбоната полезно составить инженерный проект будущей конструкции. В том числе необходимо рассчитать:

Общий вес поликарбоната

Требования к теплопроводности

Термическое расширение листов

Расчет шага обрешета

Радиус изгиба крыши

Исходя из этих показателей, нужно осуществлять выбор толщины листа. Также следует учесть, что на поликарбонат будут действовать ветровые и снеговые нагрузки. Поэтому в степных и северных регионах нужно дополнительно «укрепить» строение при помощи 2-х нехитрых приемов: приобрести поликарбонатные листы немного толще, чем требуется и/или уменьшить шаг обрешета несущей конструкции.

Совет: подойдите изначально к разработке проекта очень скурпулезно (сделайте правильный расчет нагрузок, составьте смету, примите во внимание требование к теплопроводности, прочности) и конструкция из поликарбонатных листов обойдется раза в 2 дешевле и прослужит неограниченно долго. Проверено!

Что касается монтажа, то поликарбонат необычайно прост в работе: нарезают его при помощи циркулярной пилы или электролобзика. Крепят на несущие опоры саморезами с термошайбами.

Другие достоинства поликарбоната

В принципе характеристики поликарбоната были бы не полными без обсуждения некоторых дополнений.

Высокая несущая способность

Одним из свойств поликарбоната является его высокая несущая способность. Это по большей части обусловлено его прочностью. Как известно, для монтажа любых строительных пластиковых панелей требуется правильная обрешетка. Чтобы равномерно распределить вес нагрузки на всю конструкцию. Поликарбонатные листы не являются исключением в данном случае.

Как правило, параметры обрешетки могут быть разными, так как все зависит от параметров поликарбонатного листа. Для удобства все параметры обрешетки, были сведены в таблицы.

Таблица 7: Обрешетки под сотовый поликарбонат при различных нагрузках

В таблице ниже приведены примеры обрешетки для монолитного поликарбоната различных снеговых регионов. Параметры снеговых нагрузок по регионам вы можете, разумеется свободно найти в интернете. Просто вывешивать в данной статье карту нет смысла. Все параметры таблицы приведены исходя из стандартных размеров листов 3,05х2,05. А для удобства поделенны на равные 2 или 3 части по ширине листа, то есть на 1,02 и 0,7 соответственно.
Таблица 8: Обрешетки под монолиитный поликарбонат при различных нагрузках

Гибкость панелей

Характеристики поликарбоната позволяют ему гнуться в холодном состоянии, то есть без нагрева. Благодаря этой особенности, современные дизайнеры придают прозрачным конструкциям всевозможные архитектурные формы. В этом плане, у поликарбоната, конечно же, нет никаких конкурентов.

Кстати, если вы захотели прозрачное сооружение сложной геометрической формы, то поликарбонат будет единственным решением вашей задачи.

Но все же, поликарбонат не резиновое вещество, и естественно, имеет свои допустимые радиусы изгиба. Пренебрегать ними не стоит, так как изогнув поликарбонат более положенных параметров можно разрушить защитный УФ-слой. Сильный изгиб, как правило может повредить его внутреннюю структуру, что уменьшит срок службы полимера.
Таблица 9: Радиус изгиба различных панелей поликарбоната

Простота подготовки, сборки и монтажа

Если не вдаваться в детали самого монтажа, то можно с уверенностью сказать, что поликарбонат спокойно может монтировать бригада из 2-3 человек. При этом понадобится минимальный набор инструментов. Например: шуруповерт, дрель, маленькая болгарка, канцелярский нож и отвертка, типичный набор любого строителя.

Такая бригада вполне может укладывать даже самые длинные 12-ти метровые листы. Пожалуй, все просто и легко только в теории. На практике, такой бригаде обязательно нужно будет изучить все свойства поликарбоната и основные правила его монтажа. В принципе, в самом монтаже ничего сложного нет, важна  последовательность исполнения всех инструкций.

При этом, обязательно, нужно помнить одно самое главное правило: сто раз отмерь, один раз отрежь.

Способность поликарбоната сохранять тепло

Теплопроводность монолитного и сотового поликарбоната, как уже отмечалось, зависит от самого вещества, из которого изготовлены листы. Этот показатель важен при выборе и закупке данной строительной продукции, так как важно заранее точно посчитать потерю тепла и затраты на обогрев того или иного помещения. Монолитный поликарбонат обладает более низким показателем теплопроводности, нежели сотовый, несмотря на это он сохраняет тепло на 25 % лучше, чем стекло и на 30 % лучше полиэтилена. Сотовый благодаря свой структуре (заполненные воздухом соты) сохраняет наибольшее количество тепловой энергии. Благодаря этому он широко применяется для обшивки теплиц и парников. Распространенной практикой является установка сотового поликарбоната в виде теплоизоляции.

На заметку: Благодаря своим свойствам и структуре в зимнее время года материал сохраняет большое количество тепла, так как воздух, который находится в сотах довольно плохой проводник тепловой энергии.

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.

Важная деталь: Следует также помнить, что данные показатели и расчеты подходят для определенных видов материала. Листы темных цветов поглощают большее количество солнечных лучей, поэтому и степень их расширения на 20 −30% в жаркое время года будет выше.

Определение теплопроводности поликарбоната на практике

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.

Проблема потери тепла теплицей из поликарбоната — что могло произойти

И не важно, дачный парник или же  задача будет всего лишь одна — максимально уменьшить тепловые потери, ведь это тепло -Ваши деньги

Первая и самая распространенная причина возникновения подобной проблемы — повреждение поликарбоната. Иногда для такого эффекта достаточно нескольких трещин, пусть и малозаметных вам. Со временем они будут только разрастаться из-за температурных перепадов, соответственно, качество обслуживания под куполом — падать. Ваша задача в данном случае — обследовать теплицу и ликвидировать малейшие повреждения обшивки. Избежать данного явления можно, проводя раз в полгода профилактику парника.  Аналогичные проблемы могут быть и со стеклянными теплицами: недостаточная изоляция углов, трещины, повреждение балок – все это приводит к потере тепла и довольно ощутимой как для температурного режима, поддерживаемого системой инфракрасного обогрева.

Варианты устранения проблем

Еще один распространенный вариант – проблемы с фундаментом. Вполне возможно, что под вашей теплицей ранее было обычное деревянное основание, и вот его срок службы истек. Сам владелец парника по прошествии 5-ти лет (столько и служит подобная конструкция) о данном нюансе вполне мог позабыть, а между тем он был важен. Что нужно делать в таком случае? Если у вас нет претензий к состоянию купола, вскройте фундамент. Заменить его в этот период вы не можете. Но конструкцию можно немного утеплить. Это поможет дожить до конца сезона. После данного срока конструкцию придется разобрать, а сам фундамент – заменить. Желательно на бетонный или деревянный аналог.

Третьим возможным вариантом может быть понижение температуры в связи с ухудшением погодных условий. Бесснежные зимы с серьезными морозами, нетипичные для вашей климатической зоны, могут приводить к подобным последствиям. Как стоит поступить в таком случае? Если вы обнаружили, что проблема кроется в погодных явлениях, рекомендуется провести мероприятия по утеплению парника. Для этого достаточно перекрыть имеющийся купол дополнительным слоем поликарбоната. Материал не нужно брать толще 8-м мм. Это стандартный вариант поликарбоната тепличного. Если же вы захотите взять более плотный аналог, вероятно, придется укреплять конструкцию, а это не всегда удобно.

Какой бы ни была причина, по которой ваш парник быстро теряет тепло, в любом случае работу нужно сконцентрировать на обследовании теплицы и замене ее неисправных частей. Категорически не рекомендуется в данном случае менять температурный режим отопления. Поскольку это может привести к иссушиванию почвы или перегреву корней. Устранить же проблему подобные мероприятия не смогут. А вот ущерб от них даст о себе знать уже очень скоро.

О том, какие бывают смотрите  далее видео:

Расчеты

От способности материала проводить тепло зависит его пригодность к использованию в тех или иных проектах или условиях эксплуатации. Поэтому все компании-изготовители пластиковых кровельных панелей хотят сделать информацию о характеристиках своего товара доступной покупателю.

Обычно эти показатели определяются эмпирически, неоднократно проверяются и приводятся на этикетке товара. Если таковой не найти, можно обратиться к продавцу магазина. Указывая итоговый показатель пропуска тепла для выбранных панелей, производители дают возможность вычислить потерю тепла для каждого отдельно взятого объекта. Для этого существует специальная формула: Тп = ПП x К x Рт, где:

• ПП – площадь, которую планируется укрыть поликарбонатными панелями (кв. м);
• К – указанный на бирке или названный консультантом коэффициент теплопроводности поликарбоната (Вт/МхК);
• Рт – разница между температурой атмосферы и температурой в выбранном помещении (измеряется в градусах по Цельсию).

Перед началом монтажа сотового поликарбоната нужно провести предварительные
расчёты, чтобы в итоге добиться желаемого результата

При выборе поликарбоната стоит помнить, что чем меньше коэффициент выпускаемого материалом тепла, тем лучше он удержит тепло в помещении.

Где применяется перфолента

Перфорированная лента для поликарбоната применяется, когда производится сборка каких-либо подвесных конструкций, например, воздуховода. Подобные перфорированные полоски используются при монтаже теплого пола. Ими крепятся кабель, которым нагревается пол.

При сооружении конструкций из поликарбонатных листов, перфополоски являются вспомогательным элементом, с помощью которого увеличивают прочность у закрепительного узла. Перфолента с успехом используется при монтаже стропильных систем. Эффективно ее используют при вертикальных остеклениях. Лента прикрепляется к поверхности листа и сверху закрывается профилем.

При строительстве какого-либо подобия арки, перфолентой нужно закрывать листы поликарбоната с двух концов.

Вид поликарбоната с наилучшими теплопроводными свойствами

Можно подвести итоги вышеуказанного материала и определить вид поликарбоната с наилучшими теплопроводными свойствами. Как стало ясно, наилучшую теплопроводность определяет наименьший коэффициент теплопроводности. Из используемых строительных материалов на данный момент самым большим количеством преимуществ обладает сотовый поликарбонат, в их число входит и низкий коэффициент теплопроводности. Это утверждение легко можно проиллюстрировать, приведя сравнительную характеристику теплопроводности некоторых материалов и жидкостей в цифрах: снег — 1,5 Вт/мхК, лед — 2,25 Вт/мхК, вода — 0,56 Вт/мхК, воздух — 0,026 Вт/мхК, стекло — 1,15Вт/мхК. Коэффициент теплопроводности сотового поликарбоната — около 0,2 Вт/мхК, для полиэтиленовой пленки это значение равно 0,30 Вт/мхК.

Стоит сразу отметить, что эти значения измерены и получены для каждого из материалов при одинаковой толщине слоя, если же привести их к реально используемым размерам (например, сопоставить толщину пленки и поликарбоната), то можно увидеть явное превосходство некоторых.

Тогда сотовый поликарбонат превзойдет полиэтилен минимум в двенадцать раз.

Срок эксплуатации

Если после покупки, поликарбонат правильно транспортировался, хранился, и был правильно смонтирован. Тогда минимальный срок службы будет соответствовать заявленному сроку производителя.

Обычно производители дают гарантию на поликарбонат 10 лет, а некоторые даже 15 лет. И данные заявления реально соответствуют действительности. Но есть одно НО.

За поликарбонатом еще нужен и правильный уход. Его периодически нужно мыть, хотя бы 2 раза за сезон (весной и осенью). А также регулярно проводить технический осмотр, чтобы убедится целостности всех комплектующих элементов. При необходимости производить ремонт или замену вышедших из строя элементов. В практике известны случаи, когда при должном уходе изделия из поликарбоната служили более 20 лет.

Мы с вами рассмотрели основные характеристики поликарбоната. Узнали некоторые тонкости выбора, монтажа и ухода за ним. Надеемся, что данная информация была для вас своевременна и полезна.

Размеры листа монолитного поликарбоната

Монолитный поликарбонат представляет собой литой лист без полостей и пустот, в отличие от сотового. Напоминает силикатное стекло, но обладает по сравнению с ним рядом преимуществ:

Высокая оптическая прозрачность (свыше 89 % светопропускания)

Низкий уровень горючести

Устойчивость к УФ излучению

Стандартные размеры:

Ширина: 2050 мм. Длина: 3050 мм.

Толщина. Как правило у нас выпускают поликарбонат следующих размеров: 2 , 3 , 4 , 5 , 6, 8 , 10 , 12 мм.

Но при необходимости без труда найдете импортные образцы (они дороже) с иными размерами. Например, отличный тонкостенный израильский Palram 1 мм , 1,5 мм. Неплохой австрийский Sabic Lexan 9,5 мм, 15 мм, высокопрочный скандинавский Arla Plast 20 мм, и т.д.

Монолитный листовой поликарбонат широко применяется в строительной сфере, а также производстве мебели, медтехники и товаров для дома, в автомобилестроении, в компьютерной сфере и т.д.

Самый тонкий монолитный поликарбонат используется для изготовления рекламных щитов и вывесок. Также ему легко придавать нужную форму холодным и горячим формованием.

Поликарбонат толщиной 6 – 12 мм широко применяют в строительной сфере (им обустраивают автобусные остановки, монтируют телефонные будки, антивандальные заграждения и т.д.).

Проще говоря, поликарбонатный лист – это такое же стекло, только небьющееся, простое в монтаже, легкое и относительно недорогое.

Теплопроводность поликарбоната — уникальное свойство поликарбонатных листов

Наука не стоит на месте. Применение различных технологий приводят к появлению все новых и новых строительных материалов, значительно превосходящих по качественным характеристикам своих предшественников. Одним из таких материалов является поликарбонат.

Появление этого полимерного пластика на рынке произвело настоящую революцию в строительной отрасли и архитектуре. Поликарбонат имеет внушительный набор положительных качеств. В частности, теплопроводность поликарбоната намного ниже, чем у остальных кровельных материалов, известных на сегодня. О том, благодаря чему достигнуто это свойство и как оно используется на практике, будет описано далее.

Разновидности и основные свойства полимера

В архитектуре и строительстве этот вид пластика используется в двух видах: монолитном и сотовом.

Монолитный карбонат выпускается в виде сплошных плит толщиной от 1 мм до 12 мм. Как правило, размер готовых изделий составляет 205×305 см. В зависимости от толщины, этот пластик используется в качестве защитного покрытия, намного превосходящего по прочности силикатное стекло и акрил.

Сотовый полимер, изначально предназначавшийся для облицовки парников и теплиц, благодаря своим уникальным характеристикам стал востребованным материалом в самых различных отраслях строительства и архитектуры.

На заметку: Панели состоят из тонких пластин, которые соединены между собой продольными ребрами жесткости различной формы. Листы сотового пластика могут иметь 1, 2, 3 или 4 камеры. Толщина плит варьируется от 4 мм до 40. Заводы-изготовители выпускают панели шириной 210 см и длиной 600 см и 1200 см.

Как сотовые, так и монолитные панели могут выпускаться в различной цветовой гамме.

Сегодня в продаже имеются такие варианты декора полимерных плит:

• прозрачные;
• цветные;
• матовые;
• полностью непрозрачные;
• с различной текстурой.

По степени защищенности от ультрафиолетового излучения материал делится на такие категории:

1. Без защиты. Такие листы имеют самую низкую цену. Без потери качества могут быть использованы только в помещениях. На открытой местности их можно применять в качестве временных сооружений, рассчитанных максимум на 2-3 года.
2. С объемным стабилизатором ультрафиолета. Панели, изготовленные из такого сырья, могут прослужить до 8 лет, так как пропускают значительное количество солнечных лучей.
3. С односторонним защитным покрытием. В качестве покрытия может выступать специальная пленка или лак, наносимый в процессе производства. Довольно надежная защита от ультрафиолетового излучения. Изделия имеют срок эксплуатации до 10-12 лет.
4. С двухсторонним защитным покрытием. Такие плиты обеспечивают 100 % защиту от разрушительного воздействия ультрафиолета. Даже в районах с солнечной погодой панели с такой защитой могут эксплуатироваться до 20 лет.

Некоторые производители наносят на поверхности изделий антивандальное покрытие, которое защищает их от царапин.

Кроме богатой цветовой гаммы у поликарбоната есть несколько свойств, из-за которых он стал признанным лидером в области прозрачных отделочных материалов.

К их числу относятся:

1. Высокая прочность. Полимерные панели значительно превосходят по этому показателю все виды пластмасс и силикатное стекло.
2. Низкая теплопроводность поликарбоната. Довольно ценное качество, актуальное, как в зимнее, так и в летнее время. Монолитный материал проводит тепло в 2 раза хуже, чем стекло. У сотовых плит этот показатель в десятки раз выше.
3. Гибкость. В отличие от стекла и акрила, которые можно гнуть только в разогретом состоянии, как сотовые, так и монолитные плиты отлично формуются даже при минусовой температуре.
4. Широкий температурный диапазон эксплуатации. Материал не теряет своих качеств при температуре от — 45º С до + 125º С.

Но, именно изоляционные качества сотового поликарбоната обеспечили ему обширный ареал применения.

Изолирующие свойства

Материалов для остекления существует не так много. У всех есть определенные плюсы и минусы. Одним из минусов является низкие изоляционные качества. Это касается, как коэффициента теплопередачи, так и способности материала отсекать лишний шум извне.

Важная деталь: Теплопроводностью называется способность вещества провести объем тепла через свою поверхность определенной площади и толщины за одну секунду. Измерение проводится в ваттах в секунду.

Показатели теплопроводности материалов важно знать при планировании строительства. От этого показателя зависит толщина стен, размер фундамента и смета всего проекта.

У различных материалов коэффициент теплопроводности следующий:

• вода — 0,55;
• бетон — 1,4;
• стекло — 1,14;
• полиэтилен — 0,31;
• воздух — 0,026.

Коэффициент теплопроводности поликарбоната составляет 0,2. Как очевидно, даже монолитные пластиковые листы обладают отличными теплоизоляционными свойствами.

Что касается сотовых панелей, то воздух, заключенный в их сотах, является сам по себе отличным изолятором. В сочетании с пластиком, из которого они изготовлены, достигается коэффициент теплопроводности сотового поликарбоната близкий к 0,02. При этом, чем толще панель, тем лучше она изолирует помещения от воздействия температуры извне.

Чтобы повысить изолирующие качества полимерного пластика применяется специальная обработка его поверхности. Это позволяет создать экранирующий эффект. В результате этого теплопроводность монолитного поликарбоната можно улучшить до 0,17-0,18. Сотовые панели по этому показателю могут превосходить даже стеклопакеты. Так, сотовый пластик толщиной 12 мм с успехом может заменить двухкамерный стеклопакет. Цена такого стеклопакета на порядок выше, а прочность — на два порядка ниже.

Использование теплопроводности поликарбоната

Такое уникальное качество, как низкая теплопроводность сотового поликарбоната, не осталось незамеченным. Его используют во многих отраслях жизнедеятельности.

Внимание: Теплоизоляция сотового поликарбоната явилась основной причиной для его применения в качестве отделочного материала для таких конструкций:

1. Теплицы и парники. Это могут быть небольшие дачные конструкции, а могут быть гигантские фермерские теплицы промышленного типа. Прочность пластика в сочетании с его низкой теплопроводностью обеспечивают надежную защиту растениям и оборудованию даже в самые сильные морозы.
2. Прозрачные крыши. Этот строительный прием позволяет не только придать зданиям эстетичность и красоту, но и существенно сэкономить на освещении в дневное время. При этом, такие виды кровли защищают помещения от разрушительного влияния ультрафиолетового излучения.
3. Системы фасадного остекления. Стены дома, изготовленные из многокамерных панелей толщиной 25 мм и более, обеспечивают теплоизоляцию те хуже кирпичной стены. В помещениях, оборудованных таким фасадом, будет прохладная атмосфера жарким днем и сохранится тепло холодной ночью.

Особенности монтажа и эксплуатации

Поликарбонат, несмотря на все его плюсы, имеет ряд особенностей, которые требуют внимания при обращении с этим материалом.

К ним относятся:

1. Коэффициент теплового расширения поликарбоната. У этого вида пластика он довольно велик. Температурная деформация полимера может составлять до 0,05 мм/м/°С. Учитывая, что в остеклении объектов используются листы длиной 12 метров, то сезонное расширение одного листа может достигать 2-3 мм. Чтобы избежать разрушения панелей, применяются специальные крепежные элементы, которые позволяют отдельным фрагментам кровли или фасада двигаться по несущей конструкции.
2. Нестойкость полимера к некоторым химически активным веществам. К ним относятся концентрированные кислоты, щелочи, ацетон и формальдегид.
3. Поверхность поликарбоната можно легко поцарапать. Это может повлечь за собой ослабление защитного ультрафиолетового слоя и разрушение панели. При обслуживании кровельного покрытия нельзя применять абразивные средства.

Даже учитывая такие особенности, на сегодняшний день поликарбонат является самым практичным материалом для остекления жилых и хозяйственных помещений.

Теплопроводность различных видов поликарбоната

Теплопроводность, как уже было отмечено, в значительной степени зависит от состава исследуемого материала. В данном случае рассматриваются свойства теплопередачи поликарбоната. учет теплопроводности очень важен при использовании поликарбоната в качестве строительного материала, ведь от него на прямую будет зависеть экономичность проекта в период эксплуатации. Коэффициент теплопроводности позволит определить реальные объемы потерь тепла через поликарбонатные насаждения. Известно, что показатели теплопередачи монолитного поликарбоната превышают на 20% аналогичные показатели для листового стекла и на 30% для полиэтиленовой пленки.

Несмотря на хорошую теплопроводность, монолитный поликарбонат обладает прекрасными противопожарными качествами, гарантируемыми трудновоспламеняемостью материала.

Еще более внушительными показателями теплопроводности обладает сотовый поликарбонат. Ячейки в толще листа такого поликарбоната заполнены воздухом, который постоянно циркулирует и согревается. Отсюда следует, что в сотах образуется подобие воздушной подушки, наполненной постоянно конденсирующимися теплыми парами. Воздух, в свою очередь, является очень плохим проводником для тепла. Логично предположить, что заграждения из сотового поликарбоната будут иметь низкий коэффициент теплопроводности, поскольку наполнены воздухом, и будут служить наилучшим теплоизолятором. Такой эффект позволяет максимально снизить расходы на топливо и отопление помещения в целом, значительно сократить проникновение холодных потоков воздуха внутрь комнат.

Согласно закону теплопроводности можно наблюдать такую зависимость, при которой с уменьшением значения коэффициента теплопроводности увеличивается значение положительной температуры внутри помещения, что особенно важно в зимние месяцы. Все эти преимущества дополняются немаловажной легкостью конструкций сотового поликарбоната. Полезно знать, что лист сотового поликарбоната даже при оказании на него некоторых нагрузок может использоваться при температуре окружающей среды до — 40°С зимой и до + 120°С летом. К тому же, уже сейчас создан ряд смесей, которые применяются при необходимости для обработки внешней поверхности сотового поликарбоната, что на порядок понижает коэффициент теплопроводности.

Это значит, что в летние жаркие дни излишняя тепловая энергия не сможет проникнуть внутрь помещения или конструкции теплицы и созданная внутри прохлада останется, а холодными зимами накопленное тепло не будет потеряно через поликарбонатные заграждения и морозный воздух не проникнет внутрь помещения.

Сравнение коэффициентов теплопроводности стекла и сплошного поликарбоната при одинарном остеклении

Толщина, ммК, Вт/м²КМонолитный листполикарбонатаСтекло

4.0	5.33	5.82
5.0	5.21	5.80
6.0	5.09	5.77
8.0	4.84	5.71
9.5	4.69	5.68
12.0	4.35	5.58
При использовании поликарбоната для остекления можно достичь значительной экономии расходов на отопление. Даже при одинарном остеклении замена стекла на поликарбонат позволяет сэкономить расходы на отопление до 20%.

 

Сравнительные характеристики листов поликарбоната с другими материалами

1. Минимальный радиус изгиба, м:

Ориентировочная формула расчета минимального радиуса изгиба для поликарбоната:

где t – толщина листа.

2. Коэффициент линейного термического расширения

Коэффициент линейного термического расширения поликарбоната –

6,5¸7,2х10-5 1/К, т.е. при изменении температуры на 1ºС каждый линейный метр листа уменьшается или увеличивается во всех направлениях на 0,065¸0,072 мм. При этом коэффициент линейного термического расширения листов бронзового, синего и бирюзового цветов вдвое выше, чем у прозрачных и опаловых листов.

Минимальный допуск на тепловое расширение (как по длине, так и по ширине листа) проводится исходя из разницы температур в течение года.

Пример расчета: при монтаже листа в жесткую конструкцию длиной 1м и при разнице температур в течение года 70°С (от -25°С до +45°С) зазор между листом и конструкцией равен 4,55мм (0,065х1х70 = 4,55 мм).

3. Химическая стойкость

Поликарбонатный лист успешно используется в сочетании с различными строительными материалами и составами для остекления. Принимая во внимание сложность химической совместимости, все дополнительно применяемые материалы, вступающие в контакт с поликарбонатом, должны быть предварительно испытаны.

Поликарбонат обладает высокой стойкостью в отношении многих химически активных сред. Он не подвержен воздействию большинства неорганических и органических кислот, окислительных и восстановительных агентов, кислотных и основных солей, алифатических углеводородов, спиртов, моющих средств, жиров и смазочных масел. Химическая стойкость ПК зависит от концентрации химикатов и от температуры окружающей среды при воздействии. После длительного нахождения в воде при температуре выше 60˚С, например, ПК реагирует на контакт с некоторыми растворителями, водными и спиртовыми растворами щелочей, газообразным аммиаком и аминами. Следует избегать составов для чистки стекла, содержащих аммиак, так как они разрушают поликарбонат. Поликарбонат растворим в технических растворителях: этиленхлориде, тетрахлорэтане, метакрезоле и пиридине.

Лучшие виды полимеров по показателям теплопроводности

Сотовый поликарбонат, безусловно, является лидером по показателям теплопроводности. Кроме слабой способности выпускать тепло, которая ниже, чем у монолитной панели (коэффициент 0,026 Вт/МхК против 0,2 Вт/МхК), он обладает и другими полезными свойствами, которые делают его более выгодным для кровли.

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.

Но все это не сильно радует, если взглянуть на их стоимость. Поэтому химики и инженеры работают над созданием действительно доступных примесей в поликарбонат, чтобы он имел эти свойства изначально. Это даст возможность удешевить сам материал и значительно повысить его качества, в том числе снизить коэффициент теплоотдачи.