Поликарбонат теплопроводность характеристики

Какова теплопроводность поликарбоната: сотового и монолитного

Рынок строительства, а особенно кровельные материалы, все время обновляется, появляются различные материалы со своими особенностями. Но ничто не может сравниться по своим свойствам с поликарбонатом. Хотя он используется в строительстве довольно давно, его необычный набор физических свойств очень тяжело воссоздать при помощи других материалов. Одной из таких отличительных особенностей является его теплопроводность.

Разновидности поликарбоната

Применяемый в строительстве поликарбонат может использоваться в виде кровельного и перегородочного материала. Его разделяют на две основные разновидности:

  • сотовый;
  • монолитный.

Сотовый поликарбонат применяется во всех областях строительства. Это покрытие крыш, специальное дизайнерское применение, обустройство лестниц, строительство теплиц и т.д. Сотовый поликарбонат изготовляется методом накладывания двух листов друг на друга и созданием меду ними специальных ребер жесткости. Именно от такого строения получаются соты – основа названия вида. Размеры таких полостей могут быть разными.

Как известно из физики, у воздуха очень маленькая теплопроводность. Это свойство значительно снижает коэффициент теплопроводности сотового поликарбоната – до 0,2 Вт/мК. По этой причине он очень хорошо демонстрирует себя в области строительства тепличных комплексов, зданий со специальным микроклиматом и при этом не уменьшает освещение помещения.

Монолитный поликарбонат изготавливается в виде плотных цельных листов. Еще его называют литым. Благодаря современной полимерной промышленности листам из монолитного поликарбоната можно добавлять самые разнообразные свойства. В приоритете применение его вместо стекла, так как теплопроводность у поликарбоната значительно ниже. Осталось дело за малым – добиться такой же прозрачности. Также сейчас ученые стараются значительно снизить теплопроводность поликарбоната без нанесения вреда прозрачности. Но это все еще находится на стадии экспериментов.

Теплопроводность поликарбоната

Под теплопроводностью подразумевается показатель способности частиц вещества передавать тепловую энергию с одного места в другое. При выборе строительных материалов теплопроводность играет очень большую роль. По этой причине ее измеряют и сопоставляют с другими конкурирующими образцами.

Расчет теплопроводности проводится методом эксперимента – снимается количество тепла, которое передалось материалом толщиной в 1 м за единицу времени (как правило – в секундах). Как известно, данный показатель полностью зависит от особенностей и свойств самого материала. В конкретном случае это два разных вида поликарбоната.

Теплопроводность монолитного поликарбоната имеет не слишком высокие значения. Они достигают 20% и в некоторых случаях бывают выше. Это не очень высоко, ведь у стекла он такой же, а полиэтилен имеет значение в 30%. Значительно ниже теплопроводность сотового поликарбоната. Данное свойство, как уже говорилось, достигается за счет своеобразной воздушной подушки, в которой циркулирует тепло и не позволяет разграниченным средам взаимодействовать напрямую. Этот показатель очень важен в холодные времена года.

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.

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.

Теплопроводность поликарбоната — прочный материал для сохранения тепла

Наряду с множеством отделочных материалов поликарбонат выступает в роли одного из лидеров по продажам на рынке строительной продукции. Спрос на этот вид изделий строительной промышленности обусловлен их надежностью, практичностью, долговечностью и удовлетворительной ценой. Говоря о его долговечности, большинство производителей дают гарантийный срок на продукт от 15 до 20 лет. В данном случае среди прочего, особое внимание уделим теплопроводности поликарбоната.

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.

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:

Читайте также  Чем накрыть навес вместо поликарбоната?

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.

Видео про соединение полотен с помощью разъемного профиля

Характеристики сотового поликарбоната

Различные толщины СПК могут производиться с различным количеством стенок. Некоторые структуры СПК приведены на риссунке.

Область применения

В строительстве

  • Для остекления складских и производственных помещений, крыш торговых центров.
  • В качестве прозрачной кровли спортивных объектов.
  • Для дополнительного остекления.
  • Для остекления теплиц, оранжерей, террас, зимних садов.
  • При изготовлении маркизов, арочных конструкций, навесов, козырьков и крытых переходов.
  • При изготовлении прозрачных изогнутых крыш (фонарей) и легковесных куполообразных сводов.
  • При изготовлении перегородок любого типа.
  • Для остекления остановок общественного транспорта, телефонных будок, станций метро и т.п.
  • При изготовлении звукоизоляционных и теплозащитных экранов в спортивных, промышленных и общественных сооружениях.
  • При изготовлении светорассеивающих элементов в осветительной арматуре и подвесных потолках.
  • В качестве плавающего покрытия бассейнов.

В рекламе

  1. При изготовлении световых коробов, постеров и других рекламных конструкций.
  2. При изготовлении выставочных стендов.

Поликарбонатные листы торговой марки «Borrex» широко применяются в строительстве как светопропускающие элементы стеновых, отделочных, кровельных материалов, а также в качестве других ограждающих конструкций и сооружений различного назначения.

Температурный диапазон эксплуатации поликарбонатных листов «Borrex» составляет от -40 до +120 градусов Цельсия. Поликарбонат «Borrex» сочетает в себе превосходные физические и механические свойства, которые сохраняются даже при суровых условиях эксплуатации, при различном уровне влажности и различных температурных условиях. Эти показатели зависят в многом от толщины поликарбонатного листа, его цвета и структуры.

По результатам проведенных испытаний для определения долговечности монолитных поликарбонатных покрытий листов «Borrex» было установлено, что образцы этого материала успешно выдержали около 30 лет эксплуатации практически без уменьшения прочности и изменения цвета.

Химическая устойчивость ПК Borrex

Вещество + стойкий — не стойкий
Аммиак (слабый р-р)
Ацетон
Бензин
Бензол
Борная кислота +
Гексан +
Глицерин +
Изопропиловый спирт +
Метиленхлорид
Метиловый спирт
Нефть +
Перекись водорода, 30% +
Перманганат калия, 10% +
Серная кислота 50% +
Соляная кислота, концентрированная
Соляная кислота, 20% +
Тетрахлорэтан
Толуол
Уксусная кислота +
Формалин +
Фтористый водород 25% +
Хлористый водород 20% +
Хлорбензол
Четыреххлористый углерод
Щелочные растворы
Этиленхлорид
Этиловый спирт +
  1. Хорошая стойкость поликарбоната к химическим веществам (см. таблицу 1), не влияет на его свойства независимо от длительности воздействия, температуры и нагрузки.
  2. Очистка деталей из поликарбоната производится метиловым или изопропиловым спиртом, мягкими мыльными растворами, гептаном или гексаном. Очистка не должна производиться с помощью частично гидрированных углеводородов, кетонами, такими как ацетон и метилэтилкетон, сильными кислотами или алкалинами, такими как гидроокись натрия.
  3. Для очистки поликарбонатного листа от краски (граффити) используйте растворитель уайт-спирит без содержания ароматических углеводородов, изопропанол.
  4. Не рекомендуется тереть поверхность листа при помощи щеток, металлизированной ткани или другими абразивными материалами.

Минимальный радиус изгиба, м

2мм 3мм 4мм 5мм 6мм 8мм 10мм 12мм 16мм 20мм 25мм 32мм
Структурный 0,7 1,05 1,5 1,75 3 4.5 5 6.4
Монолитный 0,3 0,45 0,6 0,75 0,9 1,2 1,5 1,75

Ориентировочная формула расчета минимального радиуса изгиба для поликарбоната:
R мин. = (150/175)•t,
где t — толщина листа.

Коэффициент линейного термического расширения

Коэффициент линейного термического расширения поликарбоната — 6,5/7,2х10 -5 1/К, т.е. при изменении температуры на 1 о С 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 о С (от -25 о С до +45 о С) зазор между листом и конструкцией равен 4,55мм (0,065х1х70 = 4,55 мм).

Теплоизоляционные свойства

Толщина, мм / количество стенок Удельный вес, кг/м 2 Теплопроводность, Вт/м 2 /0С
СПК Стекло Стеклопакеты
4Н/2 0,8 3,9 5,8 3,0
6Н/2 1,3 3,7 5,8 3,0
8Н/2 1,5 3,4 5,7 3,0
10Н/2 1,7 3,2 5,5 3,0
16Н/3, 16Х/3 2,7 2,4 3,0
16Н/6 2,7 2,1 3,0
20Н/6 3,7 1,8 3,0

Как и большинство других прозрачных полимерных материалов, листовой поликарбонат служит прекрасным заменителем силикатного стекла и может использоваться при остеклении, особенно защитном. При этом основным эксплуатационным показателем служит теплоизоляция, характеризующаяся коэффициентом теплопередачи (К).

Многостеночная структура листов поликарбоната Borrex предоставляет значительные преимущества там, где теплоизоляция является основным требованием. Поликарбонатные листы дают существенную экономию энергии (до 50%), затрачиваемой на отопление или кондиционирование, по сравнению со стеклами аналогичной толщины, так как поликарбонат обладает меньшей по сравнению с этими материалами теплопроводностью, а воздух, содержащийся в пространстве между ребрами жесткости (стенками), является прекрасным теплоизолятором, обеспечивающим сохранение температурного режима в помещении.

Даже самые тонкие листы структурного поликарбоната (4 мм) почти в 2 раза превосходят по степени теплоизоляции простое остекление. Листы толщиной 8 мм сопоставимы со стеклопакетом, листы 16-25 мм превосходят показатели термоизоляции стеклопакетов с тройным остеклением.

Характеристики и таблицы размеров сотового и монолитного поликарбоната

Оглавление:

  • Размеры и характеристики листа сотового поликарбоната
    • Узнайте как в прошлом году мы сделали теплицу из профтрубы и поликарбоната
    • Как перевозить приобретенные листы материала
  • Размеры листа монолитного поликарбоната
  • Нюансы работы

Поликарбонат в последние 10 лет получил очень широкое применение в строительстве, промышленности, производстве медицинского оборудования на территории стран СНГ.

Существует 2 вида поликарбоната: сотовый и монолитный. Нинже мы поговорим о каждом из них отдельно.

Размеры и характеристики листа сотового поликарбоната

Сотовый поликарбонат состоит из нескольких слоев, которые соединяют внутренние ребра жесткости. В разрезе лист поликарбоната выглядит как пчелиные соты, благодаря такой структуре он обладает отличными свойствами теплоизоляции.

В зависимости от толщины листа меняется и количество «сот» (камер). Так, например, у поликарбоната 10 мм будет порядка 3-4 рядов камер. А у четырехмиллиметрового – один ряд.

Читайте также  Чем лучше покрасить бетонный пол в гараже?

Кроме того, материал прозрачен, хорошо пропускает и рассеивает солнечный свет (уровень светопроницаемости прозрачнных листов составляет примерно 80 – 90%).

Коэффициент светопропускания листов сотового поликарбоната в зависимости от толщины и структуры.

Толщина листа 4 mm 6 mm 8 mm 10 mm 16 mm
Прозрачный 86 86 85 85 76
Бронза 50 44 44 42 29
Опал 73 64 64 62 57

Чаще всего сотовый поликарбонат используется для устройства теплиц, зимних садов, выставочных павильонов.

Производители предлагают различные цвета сотовых листов, но согласно статистике продаж безоговорочный лидер — это прозрачный материал.

Крыша и стеновые перегородки из данного материала преломляют солнечные лучи, равномерно рассеивая их внутри помещения. В холодное время года поликарбонат отлично сохраняет тепло, благодаря внутреннему полому пространству.

Сравнительная характеристика теплопроводности сотового поликарбоната и стекла:

Теплопроводность сотового поликарбоната от толщины листа.

Толщина панели 4 mm 6mm 8mm 10mm 16mm 25mm
Коэффициент теплопроводности (К). Вт/(м 2 х ° С) 3,9 3,6 3,4 3,1 2,4 1,75

Еще один несомненный плюс такого материала – вес.

Лист из поликарбоната в 12 раз легче листа такой же площади из стекла.

То есть при расчете устройства несущей конструкции, на которую будут крепиться листы, инженерами берется во внимание малый вес – это значит, что опорные стойки есть возможность монтировать из металла минимальной толщины. Что значительно экономит итоговую стоимость строительства конструкции.

Узнайте как в прошлом году мы сделали теплицу из профтрубы и поликарбоната

Прошлым летом мы своими руками сделали теплицу. В статье пошагово описана технология и изложены некоторые практические соображения относительно поликарбоната. Чтобы ознакомиться кликайте здесь >>>

Полезно принимать во внимание показатели теплопроводности материала, которые тесно связаны с экономическими соображениями. Например, в южных регионах вряд ли имеет смысл устраивать теплицу или зимний сад из поликарбоната толщиной 12 – 16 мм. Такая толщина листа будет актуальна в северных областях.

Для юга будет достаточно монтировать теплицу из сотового карбоната 6 – 10 мм.

Самый тонкий поликарбонат стоит копейки и лучше всего подойдет для устройства легкого летнего навеса, беседки или прозрачной перегородки.

Хороший тому аргумент — звукоизоляция материала. Капли дождя будут барабанить по крыше, а не ушам людей укрывшихся под навесом. Загляните ради интереса в теплицу из этого материала во время дождя — уровень шума будет весьма комфортным.

Коэффициенты акустической изоляции

Толщина листа 4 mm 6 mm 8 mm 10 mm 16 mm
КАИ, dB 15 16 16 17 21

Стандартные размеры листов представлены в таблице:

Вид поликарбоната Длина листа, м Ширина, м Толщина, мм Вес кг/м 2
Сотовый 6 2.1 4 – 16 0.8 — 2.7
Монолитный 3.05 2.05 2 – 12 2.4 – 14.4

По большому счету, самый важный размер при выборе поликарбоната – это толщина листа. Длина и ширина по ГОСТу.

Как перевозить приобретенные листы материала

Мы перевозили три листа стандартного размера 2.1×6м на багажнике прикрученном на крышу обычного легкового авто. В четыре руки нетрудно свернуть листы в один огромный рулон и перемотать скотчем. Если вы без напарника — не беда, неоднократно наблюдал как ребята — кладовщики помогают клиентам с этой процедурой.

Существует важный нюанс при перевозке на багажнике автомобиля. Здесь нужно обязательно прикрепить скотчем угол материала с торца. В противном случае его заломает внутрь потоком воздуха, который при движении будет проходить сквозь отверстие в рулоне как через аэродинамическую трубу (см. фото).

Для фиксации рулона к багажнику использовали веревку и стандартный автомобильный крепеж на резинке с крючками.

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.

Нюансы работы

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.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: