Из-за глобальных изменений климата погода стала крайне переменчивой. Длительные засушливые периоды резко сменяются сезонами обильных ливней, порой с градом и сильным ветром. Выращивание овощей в открытом грунте в таких условиях очень усложняется. Обидно, когда вкладываешь много сил в подготовку рассады, а она гибнет из-за проливных дождей. Поэтому все больше дачников и огородников переходят на выращивание овощей в теплицах. Сегодня установка теплицы на приусадебном участке – обыденное дело, доступное каждому. Но так было не всегда. Несколько столетий тому назад теплицы, зимние сады и оранжереи были атрибутом роскошной жизни – основательные сооружения из камня и стекла могли позволить себе только состоятельные люди, поскольку их строительство и обслуживание требовало больших затрат. Но в наши дни ситуация упростилась, и большинство огородников задается вопросом, какой материал выбрать для теплицы: поликарбонат, стекло или пленку?
Стекло как материал для теплиц
Стекло – материал, который получают методом плавления кварцевого песка. Секрет его изготовления известен давно, оно ценится за свойства хорошо пропускать свет и удерживать тепло, т. е. создавать необходимые условия для успешного выращивания растений. Этот прозрачный материал начали использовать для создания теплиц и оранжерей очень давно. Основные полезные свойства стекла:
- пропускает 100 % солнечного света;
- не портится под действием УФ-лучей;
- не изнашивается, не теряет своего первоначального вида даже после многих лет эксплуатации, поэтому для создания теплиц часто используют вторичный материал;
- быстро нагревается, что очень ценно в пасмурную погоду;
- не требует трудоемкого ухода.
Однако стекло имеет довольно большой удельный вес, поэтому для создания стеклянной теплицы необходимо строить прочную конструкцию на крепком фундаменте. От использования стекла в тепличном деле сегодня еще полностью не отказались. Но оно довольно дорого, поэтому те, кто может себе позволить, сооружают основательное отапливаемое строение с централизованной системой орошения и рамами из «теплого» алюминия. Такая теплица прослужит многие десятилетия. Однако недостатков у стекла как у материала для теплиц все же больше, чем достоинств. А именно:
- хрупкость – легко разбивается даже от случайных ударов;
- способность быстро нагреваться и столь же быстро остывать, что может повлечь за собой перегрев или переохлаждение растений;
- необходимость в улучшенной герметизации стыков;
- потребность в особых условиях при транспортировке и аккуратности при монтаже;
- невозможность создания конструкций сложных очертаний без неоправданных затрат;
- высокая стоимость.
Проблема хрупкости отчасти решается путем использования прочного закаленного стекла, однако стоимость такой теплицы вырастает в несколько раз. В связи с этим для сооружения теплиц стали использовать более дешевые альтернативные материалы.
Полимерная пленка
Наиболее доступным материалом для создания теплиц оказалась полиэтиленовая пленка. Она была создана случайно в 1898 году немецким химиком Хансом фон Пехманом в результате нагревания и последующей полимеризации диазометана. В промышленных масштабах вещество начали производить в 1939 году методом высокого давления. Технологии совершенствовались, и сегодня рынок предлагает большой выбор полиэтиленовой пленки с разными свойствами.
Пленка обладает хорошими теплоизоляционными свойствами, она пропускает свет, поэтому ее стали использовать в качестве укрывного материала для теплиц и парников. Благодаря этому строительство теплиц существенно удешевилось. Возможность создавать небольшие теплички на приусадебных участках появилась у многих. Однако на заре массового увлечения теплицами пленке едва-едва удавалось пережить сезон. Она была совершенно нестойкой к атмосферным осадкам и ветру, однако защиту все же обеспечивала, а в случае повреждений ее можно было быстро и недорого заменить.
Сегодня же у огородников есть большой выбор полимерной пленки для применения в тепличном хозяйстве.
Полиэтиленовая стабилизированная пленка
Так называют пленку со специальными добавками, придающими ей особые свойства. Среди них:
- антифоги – не дают формироваться конденсату на внутренней поверхности;
- УФ-присадки – защищают от разрушительного действия ультрафиолета;
- инфракрасные абсорбенты – замедляют остывание воздуха внутри теплицы;
- специальные светорассеивающие добавки – снижают излишнюю освещенность теплицы в жаркий сезон;
- антистатики – устраняют статическое электричество;
- инсектицидные препараты – отпугивают вредителей.
Стабилизированная пленка более прочная, поскольку состоит из нескольких слоев, но при этом она эластична и устойчива к разрывам. Ее толщина составляет от 100 до 180 мкм, срок эксплуатации довольно длительный. Существуют и другие виды пленок:
Как видим, полимерная пленка сегодня является достойной альтернативой стеклу. Она легкая, простая в монтаже, однако даже самые лучшие ее виды не могут конкурировать с поликарбонатом хорошего качества для теплицы.
Поликарбонат
История создания
Поликарбонат впервые был синтезирован практически в один год с полимерной пленкой.
- В 1898 году о нем упомянул немецкий химик Альфред Эйнхорн, однако тогда ученый не осознал перспективности этого материала.
- В последующие годы и другие исследователи получали вещество в лабораториях, однако относились к нему как к побочному бесполезному продукту.
- Повторно к поликарбонату вернулись в 1953 году, когда выяснили, что термопласты обладают уникальными свойствами. В тот год поликарбонат практически одновременно получили в немецкой компании Bayer и американской General Electric. Производители начали спорить о правах на патент, но смогли договориться.
- В итоге в 1958 году General Electric зарегистрировала новый материал Lexan, запущенный в массовое производство в 1960 году.
- Примерно в этом же году Bayer начал выпускать поликарбонат.
- В 1970-х годах разработками поликарбоната стали интересоваться сельскохозяйственные предприятия Израиля. В 1976-м израильская компания Polygal создала первый лист сотового поликарбоната и предложила его строительным компаниям в качестве альтернативы стеклу.
Сегодня этот материал применяется во многих сферах, в том числе при производстве электроники.
Физические свойства
Поликарбонаты – сложные полимерные материалы. Наиболее востребованными сегодня являются ароматические полимеры, созданные на основе бисфенола А.
Промышленность производит два вида поликарбоната:
- сотовый;
- монолитный.
Монолитный поликарбонат визуально очень похож на стекло. Его изготавливают в виде листов толщиной от 0,75 мм. Листы могут обладать многослойной структурой. Нередко эти слои имеют дополнительные свойства: добавочное усиление или способность не пропускать определенный спектр лучей и т. п. Монолитный поликарбонат выпускают в разнообразной цветовой гамме и чаще всего используют при строительстве горизонтальных конструкций, а с помощью метода горячего формирования ему могут придавать округлую форму.
Сотовый поликарбонат представляет собой несколько пластин, соединенных между собой продольными перемычками – ребрами жесткости.Его создают путем продавливания расплавленных гранул через специальное формировочное устройство, в результате чего и получается лист определенной формы и размера. На рынке встречаются следующие виды сотового поликарбоната:
- с прямоугольными сотами –обладает высокой светопропускной способностью, но несущие способности не самые лучшие;
- с квадратными сотами – оптимальный вариант по прочности и светопропускным свойствам;
- с шестиугольными сотами – самый прочный, но с наименьшей степенью светопроницаемости, поэтому для теплиц применяется крайне редко, поскольку требует дополнительного искусственного освещения.
Сотовый поликарбонат отлично зарекомендовал себя при строительстве теплиц благодаря некоторымособенностям.
Среди них:
- низкая теплопроводность;
- небольшой удельный вес – масса квадратного метра составляет 1500–3500 г, т. е. он в 6 раз легче стекла;
- хорошая звукоизоляция, вдвое превышающая показатель стекла;
- плотность от 0,52 до 0,82 г/м³;
- высокая ударопрочность;
- стойкость к атмосферным осадкам;
- способность пропускать до 85 % света;
- гибкость;
- хорошая несущая способность;
- химическая инертность, отсутствие реакции со многими агрессивными соединениями;
- пожаробезопасность –материал воспламеняется с трудом.
Светопропускная способность и теплопроводность
Монолитный поликарбонат лучше пропускает свет – 95 % против 85 % у сотового. Современные технологии даже позволяют получать высокоочищенный поликарбонат со светопропускной способностью 100 %. Из такого материала производят линзы для очков и другой оптики, лобовые стекла для транспорта. Прозрачный сотовый поликарбонат хуже пропускает свет, но 85 % для выращивания растений вполне достаточно. У цветных вариантов показатель снижается до 25 %. Некоторые производители дополнительно наносят на листы специальное покрытие no drop, чтобы при конденсации воздуха на них не образовывались большие капли – это явление снижает прозрачность и может нарушать микроклимат.
Поликарбонаты в сравнении со стеклом хуже отдают тепло, а это значит, что нужная температура сохранится дольше. Для сравнения: коэффициент теплопроводности стекла толщиной 4 мм насчитывает 5,82, монолитного поликарабоната – 5,34, сотового – 3,9. Наилучшие показатели последнего объясняются наличием в сотах воздуха, выполняющего функцию теплоизолятора. Поликарбонат гораздо легче стекла (монолитный – вдвое, сотовый– вдесятеро). Это значит, что каркас для поликарбонатных конструкций можно делать менее массивным, что существенно снижает стоимость строительства. Это также значительно упрощает сам процесс монтажа – не нужно использовать подъемные механизмы и дополнительную рабочую силу.
Ударопрочность и стойкость к атмосферным осадкам
По ударопрочности поликарбонат почти в 200 раз крепче стекла, поэтому не разрушается под воздействием атмосферных осадков. Его не пробивают даже крупные градины, но вмятины и царапины могут оставаться. Однако это чаще случается с поликарбонатом, который эксплуатировался лет 10 и у которого верхний защитный слой уже успел повредиться. С новым качественным материалом подобные неприятности происходят крайне редко. При разрушении листа не образуются острые края, о которые можно пораниться. Свойства поликарбоната не меняются в диапазоне температур от −40 до +120 °С,поэтому его успешно применяют на пищевых производствах, где он подвергается кратковременной обработке кипятком.
Акустические свойства
Поликарбонат отлично поглощает шум. Монолитный в этом плане более эффективен, чем сотовый. Монолитная панель толщиной 4 мм поглощает 25 дБ, а сотовая – 15 дБ. Чем толще панель, тем выше уровень поглощения. Максимальный показатель равен 45 дБ. Это довольно ощутимое значение, учитывая, что шум выше 90 дБ для человека разрушителен. Благодаря этому свойству поликарбонат часто используют для строительства шумозащитных экранов на оживленных автострадах.
Несущая способность и гибкость панелей
Несущей способностью называют максимальную нагрузку, при превышении которой конструкция начинает деформироваться. Самая большая угроза для поликарбоната – снежный покров, ветер же действует на срыв, тем самым уменьшая подобную нагрузку. Величина максимально допустимого механического воздействия на монолитный поликарбонат зависит от его толщины. У сотового на этот показатель влияет тип ячеистой структуры, отличающейся у материала разных производителей. От нее зависит степень растяжения и сжатия.
Прочность любого покрывного материала, в том числе и поликарбоната, связана с конструкцией обрешетки. Нагрузку на квадратный метр рассчитывают с учетом предела прочности, а также модуля упругости при изгибе, растяжении и сжатии. Так, предел прочности сотового листа находится в границах от 60 до 110 МПа, а модуль упругости – 2300–2500 МПа. Для проектирования плоского настила из поликарбоната вначале определяют максимальное расстояние между опорами, при котором прогиб получается минимальным, без превышения допустимого размера прочности. Поликарбонатная панель в этом случае считается обычной балкой, работающей на изгиб. Если расстояние между опорами увеличивается, прогиб возрастет. Из-за этого несущая способность настила снижается. Чем больше опор, тем большую нагрузку может выдержать настил, поскольку на пролетах происходит перераспределение напряжений.
Существует методика, с помощью которой рассчитывают необходимую толщину поликарбоната для теплицы, учитывая величину снеговой нагрузки (согласно СНиП,по этому показателю территория России поделена на 8 регионов), а также максимальное расстояние между опорами. Эта информация важна для тех, кто собирается самостоятельно заняться строительством. Готовая разборная поликарбонатная теплица уже создана с учетом всех требуемых параметров. Если вы боитесь ошибиться при расчетах или вообще хотите избежать подобных хлопот, покупайте разборную теплицу из поликарбоната,принимая во вниманиеклимат своей местности.
Не менее важным свойством поликарбоната является его способность гнуться без тепловой обработки. Это открывает дополнительные возможности при возведении строений различной формы. Однако и у этого материала есть предел – допустимый радиус изгиба, который нельзя превышать. В противном случае нарушится защитный слой, что приведет к сокращению срока эксплуатации полимера. У монолитного материала радиус изгиба меньше чем у сотового, например, для панели толщиной 4 мм этот показательсоставляет 0,6 и 0,7 м соответственно. При толщине 25 мм монолитный вообще нельзя гнуть, а у сотового максимальный радиус изгиба достигает 4,37 м. При обдумывании, какой сотовый поликарбонат выбрать для арочной теплицы, это тоже следует учитывать.
Пожаробезопасность и стойкость к воздействию химических веществ
По сравнению со многими полимерными материалами, поликарбонат очень плохо горит. Под воздействием открытого огня он чаще всего начинает плавиться, не выделяя при этом опасных отравляющих веществ. Поэтому он считается трудновоспламеняемым материалом и по пожаробезопасности относится к категории В1.
Кроме того, он обладает довольно высокой стойкостью к воздействию разнообразных химических соединений. Среди них:
- растворы многих солей;
- насыщенные углеводы;
- минеральные и некоторые органические кислоты;
- почти все спирты.
Однако реакция протекает со следующими веществами:
- кетонами;
- альдегидами;
- щелочами;
- хлорированными углеводородами;
- сложными эфирами;
- ароматическими углеводородами.
Для мытья поликарбоната лучше всего использовать раствор хозяйственного мыла и мягкие тряпки. Чтобы не повредить защитный слой, нельзя пользоваться абразивными средствами.
Недостатки поликарбоната
Идеальных материалов в природе не существует, поэтому стоит упомянуть и о недостатках поликарбоната:
- разрушается под влиянием ультрафиолета;
- не очень хорошо переносит интенсивные механические воздействия;
- имеет большой тепловой зазор;
- обладает повышенной отражающей способностью.
Под действием ультрафиолета разрушаются почти все полимерные материалы, и поликарбонат не исключение. Но эту проблему уже давно решили. На лицевую поверхность листов наносят специальный защитный слой, который не дает ультрафиолетовым лучам повреждать полимер. Одновременно поликарбонат защищает от ультрафиолетового излучения и растения, поэтому важно не повреждать поверхность, иначе срок эксплуатации материала существенно сократится.
Стоит также отметить, что защитный слой производители наносят по-разному. Более дорогой и эффективный метод – соэкструзии, при котором защитный слой словно впрессовывается в основу. Это лучший поликарбонат. При более дешевой технологии защитный слой просто напыляют, он получается слишком тонким и легко истирается под действием твердых частичек, которые приносит ветер. Такой поликарбонат быстрее приходит в негодность.
Важно! Не весь поликарбонат покрывается слоем, защищающим от ультрафиолета – это актуально для кровельных материалов. При использовании внутри помещения подобная обработка необязательна. Поэтому при покупке полимерных листов нужно поинтересоваться у продавца, имеют ли они защитный слой. Есть варианты и с двухсторонним напылением, но для теплиц их использование нецелесообразно.
Из предыдущего свойства вытекает еще один недостаток этого материала – его поверхность легко повреждается в результате механических воздействий. Любая, даже слабая абразивная нагрузка приводит к появлению царапин и потертостей. Следовательно, в таких местах разрушение произойдет быстрее. Поэтому при работе с поликарбонатом нужно быть очень осторожным, в частности, не снимать защитное покрытие до окончания монтажа новых плит, чтобы случайно их не повредить. При мытье нельзя использовать жесткие щетки и губки!
Поликарбонат имеет большой тепловой зазор – примерно 2,5 мм на 1 м при температуре 40 °С, то есть под действием высокой температуры его размеры увеличиваются, при низкой – уменьшаются. Это нужно учитывать при монтаже, чтобы не допустить выпячивания материала.
Повышенная отражающая способность может быть причислена как к недостаткам, так и к достоинствам. Этот эффект особенно заметен на конструкциях арочного типа. С одной стороны, это уберегает растения от перегрева, особенно в жаркие дни, но с другой стороны, отмечаются заметные потери света и тепла, что нежелательно в прохладные дни. При этом плоские конструкции имеют меньшую отражающую способность.
На что обратить внимание при выборе поликарбоната
Отличные эксплуатационные свойства сделали поликарбонат очень популярным материалом для строительства не только теплиц и парников, но и других малых архитектурных форм на даче и приусадебном участке. Он намного удобнее стекла и прочнее других полимерных материалов. Если у домашних мастеров хватает опыта и знаний, построить теплицу они могут самостоятельно. При выборе поликарбоната важно обратить внимание на следующие нюансы:
- для теплиц и парников больше подходит сотовый поликарбонат, поскольку он имеет лучшие теплоизоляционные свойства;
- чем толще лист, тем он тяжелее, меньше пропускает света, хуже изгибается, но лучше держит тепло и выдерживает снеговую нагрузку.Обычно для теплиц используют модификации толщиной 4–6 мм;
- для теплиц подходят только неокрашенные листы, поскольку они лучше пропускают свет.Цветные варианты можно использовать для объектов, не связанных с выращиванием растений;
- если планируется строительство арочной теплицы, нужно искать баланс между толщиной и минимальным радиусом изгиба;
- поликарбонат для наружного применения должен иметь защиту от УФ-лучей;
- поинтересуйтесь, если ли у продавца сертификат соответствия на поликарбонат.Добросовестный производитель указывает на упаковке методы и способы его укладки, а на ребре и защищенной от ультрафиолета стороне должна быть соответствующая маркировка.
Внимание! Не покупайте товар без маркировки!
При правильном уходе качественный поликарбонат прослужит 10–15 лет, а то и больше. Листы со слабой защитой от ультрафиолета едва ли смогут эксплуатироваться больше 5 лет.
Компания «Теплица-Царица» производит продукцию исключительно из поликарбоната высочайшего качества. Все реализуемые нами изделия проходят строгий контроль и соответствуют действующим стандартам. Выбрать и купить теплицу нужной конфигурации можно на нашем сайте.
Как правильно транспортировать и хранить поликарбонат
- Листы сотового поликарбоната хранят только горизонтально, если их поставить вертикально, внутренние ребра сломаются.
- Нельзя давить на панели и подвергать их другим механическим воздействиям.
- Во время транспортировки поликарбонат можно сворачивать в рулоны, но не более чем на 24 часа. Постоянно хранить в таком виде недопустимо.
Какие виды теплиц можно строить из поликарбоната
Для снижения снеговой нагрузки на поликарбонатное покрытие конструкция теплицы должна иметь покатую крышу, чтобы снег имел возможность самопроизвольно скатываться. Поэтому чаще всего встречаются следующие виды теплиц:
- арочные;
- каплевидные – стрельчатые;
- односкатные;
- прямостенные с двускатной крышей.
Чем более снега выпадает в регионе, тем более покатой рекомендуется делать крышу.
Если вы не знаете, какой толщины поликарбонат вам нужен, воспользуйтесь следующей информацией:
- для парников больше всего подходят листы толщиной 4 мм;
- для небольших теплиц – 6 мм;
- для средних – 8 мм;
- для высоких – 10 мм;
- для строений с большими пролетами – 16 мм.
Где еще можно использовать поликарбонат
Если бесцветный поликарбонат оптимально подходит для строительства теплиц, то цветной успешно используют для сооружения следующих объектов:
- беседок;
- навесов для автомобилей;
- гаража-укрытия;
- летнего душа;
- навеса для хранения техники и садовых принадлежностей;
- навеса для детской песочницы;
- крыльца;
- террасы;
- навеса для бассейна;
- ящиков для компоста;
- заборов и оградок.
Обрезкам поликарбоната также найдется применение. Из них собирают мини-грядки, различные емкости и стеллажи, аквариумы, уличные светильники. Используется поликарбонат и для создания коммерческих объектов – киосков, торговых павильонов, выставочных перегородок, витрин, рекламных стендов, переходов между зданиями и т. п.
Поликарбонат режут лобзиком, ножовкой, болгаркой, перед этим прочно закрепив лист, чтобы не сбиться с разметки.Сверлить отверстия в листах можно на расстоянии не меньше 30 мм от края из-за риска появления трещин. Порезку листов выполняют с защищенной от ультрафиолета стороны. Склеивать листы лучше всего полиуретановым клеем.
Выводы
В качестве покрытия для теплицы можно использовать стекло и полимерную пленку, но сегодня наиболее популярным материалом является поликарбонат. Для самостоятельного строительства малых архитектурных форм с использованием поликарбоната придется учесть все его свойства и выполнить немало расчетов. Чтобы выбрать лучший сотовый поликарбонат для теплицы придется приложить некоторые усилия.
Если опыта, знаний и времени для этого не хватает, лучше приобрести готовую разборную теплицу из поликарбоната. В нашем каталоге – большое количество качественных изделий от производителя «Теплица-Царица» по доступной цене. Конструкция любой модели продумана до мельчайших деталей. Вам останется только собрать теплицу, руководствуясь инструкцией и используя минимальный набор инструментов: шуруповерт, дрель, болгарку, канцелярский нож, отвертку. Если при транспортировке и монтаже не было допущено повреждений поликарбоната и все элементы были правильно собраны, поликарбонатная теплица прослужит не меньше 10–15 лет.
Также важно правильно ухаживать за теплицами:
- мыть весной и осенью мягкими тряпками без применения абразивных чистящих средств;
- стараться не допускать накопления снега;
- регулярно осматривать теплицу и оперативно устранять возникшие повреждения.