Прозрачная крыша из оргстекла: сомнительное решение или незаслуженно забытый материал?

Оргстекло — первый прозрачный полимер, свойства которого позволили использовать его вместо обычного силикатного стекла. Несмотря на солидный возраст, этот материал до сих пор массово применяется во многих сферах — от медицины до приборостроения. Еще из него часто делают арт-объекты и элементы внутренней отделки зданий. А вот внешние ограждающие конструкции из оргстекла очень редки. Хотя это может показаться странным: на пике популярности во второй половине XX века из оргстекла часто делали прозрачные крыши козырьков, теплиц, навесов, веранд и других подобных построек.

В чем причина такой внезапной невостребованности оргстекла в этой сфере строительства? И стоит ли сейчас делать из него прозрачную кровлю? Чтобы ответить на эти вопросы, начнем с самого начала — с того, что такое оргстекло вообще и какие у него свойства.

Содержание

Что такое оргстекло

Оргстекло — прозрачный полимерный материал, полученный из акриловой кислоты. Отсюда его второе название — акриловое стекло. Также оргстекло иногда называют плексигласом, поскольку первые годы после разработки этот полимер выпускался под торговой маркой Plexiglas.

Преимущества и недостатки оргстекла

На момент своего изобретения — в 1930-е годы — оргстекло было настоящим прорывом. Особенно в авиации, хотя из него быстро стали делать почти все — от очков до мебели. Делали и крыши из оргстекла — в основном в теплицах и оранжереях.

В общем, акриловое стекло стало действительно массовым материалом. И не просто так — вот только основные его преимущества:

• ударная вязкость в 5 раз больше, чем у обычного силикатного стекла;
• светопрозрачность до 92%, что сопоставимо с показателями специальных просветленных стекол;
• не мутнеет со временем;
• устойчивость к ультрафиолету — не нужно никаких защитных покрытий;
• низкая теплопроводность, что снижает теплопотери через прозрачные конструкции;
• небольшой вес — примерно в 2,5-3 раза легче стекла;
• термопластичность — уже при температуре 120 °C оргстекло размягчается;
• сохранение оптических свойств при изменении формы;
• химическая стойкость: акриловое стекло устойчиво к спиртам, минеральным маслам, жирам, щелочам, неконцентрированным кислотам;
• биологически стойкое;
• простота обработки: оргстекло легко режется, сваривается, склеивается;
• морозостойкость — выдерживает до -40 °C;
• экологически чистый материал — легко перерабатывается, при сжигании не выделяет токсичные вещества.

С такими характеристиками крыши из оргстекла, да и любые светопрозрачные конструкции из него были удачным решением. Даже более чем удачными, учитывая, что стоило акриловое стекло даже в 30-х годах прошлого века дешевле силикатного. А через 10-15 лет разница в цене и вовсе стала кратной.

Но длилось это недолго — до изобретения альтернатив. А все из-за недостатков оргстекла:

1. Относительно хрупкое. Хоть оргстекло и прочнее силикатного в 5 раз, его все равно можно разбить сильным ударом. Например, если на оргстекло на крыше террасы упадет сосулька.
2. Легко царапается. Да, оргстекло почти не деградирует со временем под воздействием солнечных лучей, но все равно может мутнеть из-за множества царапин на поверхности.
3. Низкая температура размягчения. Это и преимущество для формовки изделий, и недостаток, если речь идет об ограждающих конструкциях. Например, крыша из оргстекла опирается на каркас, как правило, металлический, который жарким летом в солнечный день вполне может нагреться до +80 °C и более.
4. Горючесть. Самый критический недостаток оргстекла — его температура возгорания, которая составляет всего 260 °C. При этом материал прекрасно горит и после того, как убран источник огня.

Именно горючесть акрилового стекла стала «черной меткой» материала. Из-за этого свойства во многих отраслях, включая авиастроение, от оргстекла отказались сразу же, как только появилась альтернатива в виде поликарбоната и других более устойчивых к огню полимерных материалов.

Виды оргстекла

Оргстекло для кровли бывает двух видов:

• литое (литьевое), при котором расплав полимера заливают в специальную форму;
• экструзионное (давленное, акриловое стекло под давлением) — материал, полученный методом выдавливания расплавленной массы через валы или экструзионную головку.

Хотя большинство свойств этих двух видов оргстекла идентичны, есть существенные различия, которые вызваны именно способом их производства.

Литое оргстекло

Литое оргстекло считается более предпочтительным материалом для прозрачной крыши, чем экструзионное. Связано это со способом его производства: в отличие от экструзионного, литое акриловое стекло подвергается только термообработке без дополнительного давления. Это обеспечивает ему следующие свойства:

• большая ударопрочность за счет более высокой молекулярной массы;
• равномерная усадка после застывания;
• большая возможная толщина листа;
• выше температура размягчения (разница с экструзионным оргстеклом 10-20 °C);
• более высокая химическая стойкость;
• большая предсказуемость при термоформовке.

Из недостатков стоит отметить меньшую возможную длину литого оргстекла, а также большую погрешность по толщине.

В целом, на оргстекло распространяется то же правило, что и на остальные конструкционные полимерные материалы: литые плиты лучше полученных другими методами.

Экструзионное оргстекло

Экструзионное оргстекло не такое плотное, как литое. И этим определяются его основные свойства:

• меньшая ударопрочность;
• ниже устойчивость к химическим воздействиям;
• лучшая способность к склеиванию материала;
• ниже температура размягчения;
• выше усадка при термоформовании.

Кроме того, экструзионное стекло может быть намного большей длины, чем литое. Фактически, его длина ограничена только размерами цеха. А его толщина более стабильна, поскольку погрешность при экструзии намного меньше, чем при литье.

В качестве оргстекла для крыши экструзионные плиты лучше не использовать. Зато для изготовления внутренней отделки и многокомпонентной мебели они подходят хорошо.

Стоит ли делать крышу из оргстекла?

Ответ на этот вопрос зависит от того, где именно вы собираетесь использовать акриловое стекло.

Если оргстекло пойдет на крышу террасы или беседки, удаленной от основного дома, тогда это неплохое решение. В этом случае нет риска пробития кровли сосулькой, а огонь, в случае его возникновения, вряд ли перекинется на жилое здание. Зато преимущества оргстекла, особенно его светопрозрачность и отсутствие деградации со временем, проявятся в полную силу.

Но даже в этом случае использовать оргстекло нужно именно для крыши террасы. Полностью стеклить им помещение, например, чтобы сделать закрытую беседку, не рекомендуется. В случае пожара такая конструкция вспыхнет почти мгновенно и не даст людям, находящимся внутри, безболезненно и быстро покинуть ее.

Если же вы собираетесь уложить оргстекло на крышу веранды или изготовить из него прозрачную кровлю атриума, то этого делать однозначно не стоит. Если акриловое стекло загорится, то огонь легко может перекинуться на жилой дом, даже если он сделан из кирпича, газоблока и других негорючих материалов — для распространения пламени всегда сгодится внутренняя отделка.

Если вы думаете, что вас это не коснется из-за высокого забора/неукоснительного следования правилам пожарной безопасности, то это заблуждение. Оргстекло может легко загореться от любой искры, включая небольшое искрение проводки, когда влажность высокая. Оно настолько хорошо горит, что туристы до сих пор используют акриловое стекло для растопки. Поэтому не рискуйте — крышам из оргстекла не место в непосредственной близости от жилья.

Подведем итоги

Оргстекло — первый из прозрачных пластиков, который можно назвать полноценной заменой силикатному стеклу. Он прочнее, меньше весит, лучше удерживает тепло, проще в формовке и обработке. Но при этом оргстекло легко покрывается поверхностными царапинами и очень хорошо горит. Именно второе свойство привело к его вытеснению другими прозрачными пластиками — ПВХ и поликарбонатом.

Тем не менее, прозрачную крышу из оргстекла можно сделать. Если речь о террасе или беседке, удаленной от дома. Для построек в непосредственной близости от жилья оргстекло использовать не стоит.

---