Антихрупкость: пластиковая крыша и обзор материалов для нее

Для человека, далекого от строительства, сама идея сделать кровлю из пластика звучит как первоапрельская шутка. К тому же, не очень удачная. Ведь пластик, с которым мы сталкиваемся в быту — это часто хрупкий, легко ломающийся материал. Значит, и пластиковая крыша должна быстро разрушаться под малейшей нагрузкой. А кому нужна такая недолговечная кровля?

Такие представления далеки от реальности. Современные кровельные пластиковые материалы сильно отличаются от обычного бытового пластика по свойствам. Настолько сильно, что некоторые их виды дадут фору привычным кровельным покрытиям по прочности и несущей способности. И это не учитывая остальных преимуществ.

Содержание

Пластик для кровли: за и против

Кровля из пластика на самом деле — не редкость. За получасовую прогулку по городу можно увидеть десятки таких крыш. Просто вы вряд ли обращали на них внимание, принимая полимерные материалы за стекло.

Это козырьки и навесы, крытые надземные переходы, остановки общественного транспорта, киоски и другие постройки  с прозрачной кровлей. Конечно, некоторые прозрачные вставки действительно стеклянные. Но их становится все меньше, поскольку пластик для крыши во многом выигрывает у стекла.

Вот девять преимуществ любых видов пластиковой кровли:

1. Устойчивость к коррозии. В отличие от металлических покрытий, кровельный пластик не ржавеет.
2. Пожаробезопасность. Горючие пластмассы давно ушли в прошлое, современные материалы не горят и не поддерживают горение, они просто плавятся.
3. Самоочищающаяся поверхность. Пластиковые панели для крыши очень гладкие, поэтому даже небольшого уклона достаточно, чтобы грязь смывалась с них при каждом дожде, а снег соскальзывал.
4. Небольшой вес. В среднем кровельный пластик весит всего 1-2 кг на 1 м².
5. Химическая стойкость. Кровельный материал из пластика устойчив к концентрированным растворам солей и многим кислотам, а некоторые виды еще и инертны к щелочам и органическим растворителям.
6. Прозрачность. Не все, но многие виды кровельных пластиков могут пропускать до 90% солнечных лучей, и это их главное отличие от традиционных кровельных материалов.
7. Легкость монтажа и обработки. Пластиковые панели для кровли режут обычной ножовкой или болгаркой, их элементарно крепить, а для работы достаточно одного человека.
8. Хорошая несущая способность. Кровельный пластик способен выдержать сотни килограмм распределенной нагрузки, в том числе и снеговой.
9. Биологическая инертность. На пластике не развивается грибок, на нем не могут жить лишайники, как это бывает на шифере или черепице.

По многим эксплуатационным качествам пластиковые кровельные материалы как минимум сопоставимы с такими привычными покрытиями, как: металлочерепица, профнастил, шифер, ондулин. А по некоторым свойствам даже превосходят их.

Если же нужно сделать прозрачную крышу, то у пластиков просто нет альтернативы. Кроме, разумеется, стекла: закаленного или триплекса. Однако стекло в разы дороже, тяжелее и намного сложнее в монтаже.

Но пластмассовая кровля — это не одни сплошные плюсы, иначе бы такие крыши делали массово. У нее есть серьезные недостатки:

1. Низкая стойкость к точечным нагрузкам. Кровельный пластик, за исключением одного вида, плохо держит нагрузку, например, вес стоящего на нем человека. Поэтому по пластиковой кровле можно передвигаться только по переходным мостикам и лестницам.
2. Снижение прочности при понижении температуры. Некоторые виды кровельного пластика становятся хрупкими уже при -15 °C. Температурный предел самых стойких -50 °C.
3. Помутнение. Современный пластик для крыши долго сохраняет цвет и прозрачность, но со временем все равно покрывается царапинами и мутнеет.
4. Высокий коэффициент температурного расширения. Размеры пластиковых панелей для кровли сильно изменяются в зависимости от температуры. Это осложняет монтаж некоторых видов материалов.
5. Срок службы. Пластиковая кровля из качественного материала прослужит десятки лет, но все равно это гораздо меньше, чем традиционная керамическая черепица или медь. Профнастил и металлочерепица с пураловым покрытием тоже часто долговечнее пластика.
6. Сложность герметизации. Из-за гладкости пластика на нем плохо держатся не только снег и грязь, но и герметики с клеевыми составами. Поэтому герметизация примыканий и мест прохода труб через кровлю — сложная задача. Даже при правильном выполнении всех инструкций производителя сохраняется вероятность протечки в этих узлах.
7. Разрушение под воздействием ультрафиолетовых лучей. Низкая стойкость к ультрафиолету — свойство всех видов пластика для крыши. Срок службы конкретного материала прямо зависит от того, насколько качественное у него покрытие, защищающее от УФ-лучей.

Эти недостатки сильно ограничивают круг задач, для которых используют пластиковые кровельные покрытия.

Для каких построек подходит пластиковая кровля

В основном, пластиковая крыша — это атрибут тех построек, для которых важна прозрачность кровель:

• навесы для автомобилей, террасы, веранды;
• беседки;
• оранжереи и зимние сады;
• галереи;
• бассейны и спортивные площадки;
• козырьки;
• теплицы;
• балконы.

Иногда в коттеджах делают отдельные комнаты с прозрачными крышами, но чаще всего в жилых домах речь идет об отдельных элементах: зенитных фонарях, светопрозрачных вставках в кровле, которые заменяют собой мансардные окна.

Непрозрачная пластиковая кровля чаще всего встречается у складов, ангаров, гаражей, хозблоков и других построек, при строительстве которых важно вписаться в минимальный бюджет.

Пластиковые кровельные материалы: обзор трех основных видов

Кровлю можно сделать примерно из десятка видов пластика, но чаще всего используют три:

• поликарбонат;
• поливинилхлорид (ПВХ);
• композитный пластик.

Популярный раньше акрил, он же оргстекло, сейчас почти не используют, поскольку по свойствам он сильно уступает современным пластиковым кровельным материалам.

Поликарбонат

Среди кровельных пластиков у поликарбоната нет конкурентов по прочности. При прочих равных стойкость поликарбонатных листов к ударным, точечным и распределенным нагрузкам в десятки и даже сотни раз больше, чем у других материалов.

Это позволило создать на основе поликарбоната целое семейство кровельных пластиковых материалов с разными свойствами:

• монолитный поликарбонат;
• профилированный поликарбонат;
• сотовый поликарбонат.

Все эти виды поликарбоната активно используют в качестве кровельного материала. Более того, суммарно они занимают 80-90% этого рынка.

Монолитный поликарбонат: когда град и пули нипочем

Монолитный или сплошной поликарбонат — это то самое исключение из правила о низкой устойчивости кровельных пластиков к точечной нагрузке. Это очень прочный материал. Настолько прочный, что некоторые стандартные тесты для него просто не работают. Например, тест на прочность по Шарпи без разреза не дает никаких результатов, поскольку материал просто не удается разрушить. При толщине 10 мм и больше монолитный поликарбонат выдерживает попадание пули мелкого калибра, поэтому его используют при создании многослойных пуленепробиваемых стекол.

Из-за впечатляющей прочности монолитный поликарбонат применяют как пластиковый кровельный материал при строительстве ответственных объектов. В частности, его используют для остекления арочных и купольных крыш атриумов торговых центров, рынков, вокзалов, аэропортов, музеев, входов метро и других общественных и коммерческих зданий. Из-за своей прочности монолитный поликарбонат — это единственный материал, из которого делают пластмассовые листы для крыши частных домов и закрытых веранд.

Помимо высокой прочности и ударной вязкости, монолитный поликарбонат:

• неплохо удерживает тепло;
• может эксплуатироваться при температуре от -50 °C до +120 °C;
• обладает звукопоглощающими свойствами — чем толще, тем лучше;
• легко гнется при монтаже, что важно при устройстве арочных конструкций, — минимальный радиус изгиба для тонких листов 430 мм;
• может защищаться от ультрафиолета не покрытием, а добавлением защитного вещества в состав, при этом комбинация сразу двух способов защиты увеличивает срок службы материала до 40-50 лет.

В целом, по своим эксплуатационным свойствам монолитный поликарбонат оставляет далеко позади остальные пластиковые кровельные покрытия. Но в частном строительстве его используют редко из-за:

1. Высокой цены. Лист монолитного поликарбоната толщиной 1 мм стоит от 650 рублей за 1 м², а толщиной 2 мм — от 800 рублей за 1м². Цена 1 м² для листов 10-12 мм начинается от 4 000-4 500 рублей, что в 2-3 раза больше стоимости базового медного фальца. И это для материала российского производства, импортный монолитный поликарбонат еще дороже.
2. Большого веса листов повышенной прочности. При толщине в 2 мм лист монолитного поликарбоната весит всего 2,4 кг/м², но при толщине в 12 мм его вес достигает 14,4 кг/м². Для сравнения вес стандартной металлочерепицы 0,5 мм не превышает 5 кг.
3. Низкой устойчивости к щелочам и ароматическим углеводородам. Поэтому средства для чистки нужно подбирать тщательно. И не использовать поликарбонат вблизи предприятий с щелочными выбросами.
4. Каркасного монтажа. За исключением узких козырьков, которые часто монтируются на подвесах, для крепления монолитного поликарбоната нужен примерно такой же рамный каркас, как и для стекла. Это осложняет монтаж и делает его существенно дороже.
5. Горения с образованием капель. Это свойство всех поликарбонатов: под воздействием огня листы плавятся, и расплав начинает капать вниз. Если под поликарбонатом горючий материал, например, дерево, то при попадании раскаленных капель он воспламенится.

Проще говоря, монолитный поликарбонат — это не бюджетный материал и единственный вид пластикового кровельного покрытия, для монтажа которого очень желательно нанимать профессионалов. Зато крыша из него получается эффектной и практически неотличимой от куда более дорогой стеклянной.

Сотовый поликарбонат: воздушно и прочно

Хотя сотовый или ячеистый поликарбонат делают точно из такого же вещества, что и монолитный, это очень разные материалы. А все из-за различий в структуре: с одной стороны литой лист без пустот, с другой — материал, в котором воздуха больше, чем, собственно, поликарбоната.

Самый простой сотовый поликарбонат — это два тонких листа-основы, которые соединены перегородками. В результате получается материал, который состоит из отдельных прямоугольных ячеек. Отсюда и название. С увеличением толщины сотового поликарбоната растет и количество горизонтальных листов-основ, а также часто усложняется структура ячеек — появляются диагональные перегородки.

Ячеистая структура обеспечивает сотовому поликарбонату уникальные для пластикового кровельного материала свойства:

1. Низкая теплопроводность. Сопротивление теплопередаче позволяет ему эффективно удерживать тепло внутри помещения.
2. Минимальный вес. При толщине листа в 4 мм вес 1 м² сотового поликарбоната меньше килограмма.
3. Высокая ударная прочность. Даже тонкий лист 4 мм способен поглотить удар до 21 Н·м.
4. Очень низкая цена. Сотовый поликарбонат — действительно дешевый материал. Его цена начинается всего от 150 рублей за 1 м².

Кроме того, сотовый поликарбонат, как и монолитный, поглощает шумы до 23 дБ, он гибок и термостоек. Это один из лучших материалов для строительства теплиц и укрытий бассейнов, поскольку он дешевый, отлично сохраняет тепло и ему не страшен град.

Также сотовый поликарбонат часто используют при строительстве навесов, козырьков, галерей. Но это не очень удачный выбор даже для этих построек, не говоря уже о кровлях капитальных строений.

Дело в том, что сотовый поликарбонат:

• быстро стареет — его срок службы обычно не превышает 10-15 лет;
• сильно электризуется и притягивает пыль;
• даже при максимальной светопрозрачности в 88% размывает изображение из-за преломления света в ячейках;
• сложен в герметизации: полая структура облегчает работу с листами, но для герметизации стыков нужно использовать специальные крепления, которые не отличаются высокой надежностью;
• легко загрязняется внутри: достаточно небольшого дефекта монтажа, чтобы внутрь ячеек попала грязь и начали развиваться микроорганизмы.

Кроме того, как и все поликарбонаты, сотовый материал образует капли при горении, разрушается щелочами и ароматическими углеводородами.

Если подытожить, то обратная сторона дешевизны, легкости и энергоэффективности сотового поликарбоната — это низкий срок службы и не самый эстетичный вид.

Профилированный поликарбонат: как профнастил, только прозрачный

Профилированный поликарбонат — это попытка превратить дорогой и тяжелый монолитный материал в настоящее кровельное покрытие: простое в креплении, доступное, легкое и при этом с хорошей несущей способностью. Для этого поликарбонат не льют в форме плит, а вытягивают его через шаблоны с профилем в виде волн или трапеций. Полученный таким образом пластик для крыши обзаводится ребрами жесткости и молекулами, ориентированными в одном направлении.

Это обеспечивает материалу:

• высокую несущую способность — профилированные листы выдерживают до 350 кг/м² распределенной нагрузки;
• небольшой вес — от 1,17 до 2,9 кг/м² в зависимости от толщины;
• ударную вязкость — профилированный поликарбонат сложно разбить даже сильным ударом;
• относительно низкую цену — от 450 рублей за 1 м²;
• совместимость с ондулином, шифером и некоторыми видами профнастила, что позволяет делать из профилированного поликарбоната световые вставки в кровле.

К тому же, монтаж профилированного поликарбоната очень прост, а крепление листов с нахлестом делает протечки редкостью.

Профилированный поликарбонат — отличный материал для перекрытия беседок, веранд, террас, навесов и теплиц. Из него получаются хорошие «окна» в крышах ангаров, складов, ферм и других промышленных строений. Но для крыш частных домов, в отличие от монолитного поликарбоната, профилированный материал не подходит. По трем причинам:

• возможность повреждения при сильном ударе (падение сосульки или ветки с большой высоты);
• низкие теплоизоляционные свойства — такой тонкий материал почти не препятствует потерям тепла;
• практически не подавляет шумы.

Эти недостатки, кроме первого, имеют значение только для закрытых помещений. Что касается пробития при ударе, то футбольный или теннисный мяч не повредит материалу, как и средних размеров град. Но монтировать профилированный поликарбонат под карнизным свесом, на котором могут образовываться сосульки, все же не стоит.

Поливинилхлорид (ПВХ)

В отличие от поликарбоната, ПВХ-панели для кровли бывают только профилированными — по-другому этому материалу сложно придать необходимую прочность и жесткость. Чаще всего этот вид пластика для кровли в той или иной мере прозрачный, но есть и плотно окрашенные в массе листы, в основном, китайского производства.

Все кровельные материалы для крыши из ПВХ бывают двух типов: ориентированные по одной оси или сразу по двум. Одноосные материалы при экструзии вытягивают только в одну сторону. Двуосные, соответственно, сразу в обе, что позволяет сформировать более прочную решетчатую структуру.

Подавляющее большинство ПВХ панелей для кровли ориентированы по одной оси, и, несмотря на относительно небольшую прочность, у них есть много сильных сторон:

1. Легкость: ПВХ пластик для кровли весит меньше 2 кг на 1 м².
2. Устойчивость не только к кислотам и растворам солей, но и к щелочам, спиртам, ароматическим углеводородам.
3. Стойкость к ультрафиолету, так как защитный слой наносят методом коэкструзии, то есть он становится частью листа.
4. Плавление без образования капель — под воздействием открытого огня листы из ПВХ просто сворачиваются.
5. Низкая цена: от 450 рублей за 1 м² для прозрачных материалов и от 300-350 рублей за 1 м² за окрашенные.

Обычно панели из одноосного ПВХ используют для перекрытия хозблоков, сараев, временных сооружений и других небольших построек. Крышу более серьезных объектов, включая склады и амбары с большой площадью кровли, лучше из этого типа пластика не делать. Одноосный ПВХ:

1. Плохо держит ударную нагрузку, поэтому этот кровельный материал может пробить насквозь даже град средних размеров.
2. Хрупок при низких температурах. Производители часто пишут, что материал можно использовать вплоть до -30 °C или -40 °C. Но в реальности уже при снижении температуры до -15 °C обычные ПВХ разрушаются даже от среднего удара.
3. Плохо удерживает тепло и подавляет шумы.

Часто окрашенные в массе листы ПВХ выпускаются достаточно толстыми и похожи на шифер. Из-за этого они кажутся прочными и надежными. Это обманчивое впечатление — такой кровельный материал вряд ли прослужит больше 10 лет.

В отличие от одноосного, двуосный ПВХ по ударной прочности вполне может соперничать с профилированным поликарбонатом, хотя и уступает ему по несущей способности. Но это запатентованная технология, поэтому выпускает такой материал только одна компания в мире — французская Ondex.

Двуосный ПВХ эластичнее и медленно стареет, в том числе и с точки зрения сохранения прозрачности. Во Франции есть объекты, перекрытые листами Ondex 40-50 лет назад и, судя по всему, это не предел.

В целом, если вам нужны пластиковые панели для крыши навеса, беседки, веранды, то выбор между профилированным поликарбонатом и ПВХ Ondex примерно равноценен. Поэтому обычно решение принимают, исходя из цены материалов.

Композитные материалы

Это целый куст относительно редких пластиковых кровельных материалов. К этой категории относятся:

• пластик для кровли на основе стекловолокна и стеклоткани;
• многослойные пластиковые материалы;
• комбинации пластика и металла или стекла.

Очевидно, что из-за разнородности композитных пластиков для кровли их свойства тоже сильно отличаются. Тем не менее есть несколько общих черт, характерных для этого вида кровельных материалов:

• хорошая несущая способность и ударная прочность;
• относительная долговечность благодаря защите от ультрафиолета в массе;
• жесткость;
• непрозрачность.

При этом композитные пластики обычно дорогие из-за сложной технологии производства. Из-за нее же качество таких материалов у разных производителей и даже в разных партиях может сильно отличаться. Поэтому использовать композитные кровельные материалы в частном строительстве особого смысла не имеет — это специализированные покрытия, которые предназначены для устройства кровель в условиях агрессивной среды. Например, из них делают крыши коровников.

Кроме того, композитные материалы хороши для антивандальных конструкций, поскольку, в отличие от того же поликарбоната, их в большинстве случаев можно мыть растворителями.

Подведем итоги

Пластиковая крыша — практична, хорошо держит распределенную нагрузку, не подвержена коррозии и может быть прозрачной на 90%. При этом у большинства пластиковых панелей для крыш не очень высокая стойкость к точечным нагрузкам и небольшой срок службы, хотя есть материалы, которые сильно выделяются по этим характеристикам на фоне остальных полимеров.

Вот как называется пластик для крыши:

1. Поликарбонат. Это целое семейство материалов, куда входят:
   • особо прочный, вплоть до пуленепробиваемости, монолитный поликарбонат;
   • легкий и дешевый сотовый, эффективно препятствующий потерям тепла;
   • тонкий, но держащий до 350 кг/м² нагрузки профилированный.
2. Профилированный ПВХ. Менее прочен, чем профилированный поликарбонат, но при двуосном ориентировании более эластичный и лучше противостоит ударным нагрузкам.
3. Композитный пластик. Специализированные многокомпонентные материалы, сложные в производстве, а потому — дорогие. Используются для устройства крыш в агрессивных условиях и для антивандальных конструкций.

Из пластика обычно делают крыши беседок, веранд, теплиц, зимних садов, оранжерей, галерей, навесов. Монолитный поликарбонат используют для остекления атриумов коммерческих и общественных зданий, а также иногда для частичного покрытия крыш частных домов.

---