Солнечные батареи
Солнечные батареи относятся к альтернативной энергетике, позволяющей получать дешевое электричество. Это очень перспективное направление из-за неисчерпаемости потока солнечных лучей. Батареи имеют вид плоских панелей, устанавливаемых в местах наиболее сильного падения лучей Солнца. Эффективность метода получения энергии позволяет вести ее использование во множестве сферах деятельности, что является серьезным заделом на будущее, поскольку стандартные ресурсы постепенно исчерпываются.
Устройство и принцип действия
Основу солнечной батареи составляют полупроводниковые устройства, способные преобразовывать падающие лучи в электрический ток. Производимые солнечные батареи бывают разных размеров, что зависит от места их установки. Масштабное оборудование крепится на крышах домов или автомобилей, а более мелкие приборы встраиваются в микрокалькуляторы. Обычно большие солнечные панели сверху покрываются стеклом. Это необходимо для защиты их от воздействия внешней среды и фотонов, которые обладают чересчур мощной энергетикой.
Устройство приборов
В состав солнечной батареи включены следующие элементы:
- Фотовольтаические ячейки. Данные компоненты выполняют основную функцию в батарее. Их задача состоит в преобразовании потока лучей в электричество с помощью фотовольтаического эффекта. Его суть заключается в формировании электрического заряда, что обеспечивается свойствами полупроводникового материала.
- Абсорбер. Это специально изготовленный из кремния слой, обладающий способностью поглощать солнечный свет с последующей передачей на фотовольтаическую ячейку для преобразования его в электричество.
- Покрытие. Оно необходимо для того, чтобы защищать фотовольтаические ячейки от влияния непогоды и механических повреждений.
- Стекло. Кроме защитной функции оно выполняет еще роль изоляции для сохранения внутри ячейки тепла.
- Контактные площадки. С помощью таких металлических элементов обеспечивается связь между фотовольтаические ячейками и проводами.
- Провода. Формируют связь между всеми элементами солнечной батареи.
- Инвертор. Проводит изменение постоянного напряжения в переменную величину. Это требуется для того, чтобы обеспечить питание электрических приборов.
- Аккумулятор. Является емкостью, где хранится избыток вырабатываемой энергии.
- Контроллер заряда. Устройство, необходимое для контроля величины заряда аккумулятора.
Чтобы солнечная батарея работала нормально, все компоненты должны работать в полном взаимодействии.
Принцип действия
Принцип работы солнечной батареи основывается на фотовольтаическом эффекте. Суть его заключается в том, что под воздействием света определенные материалы способны создавать на своей поверхности напряжение, что сопровождается выработкой электричества.
Происходит это за счет того, что световые фотоны выбивают из атомов отрицательные электроны, превращая их в положительно заряженные ионы. После этого формируется электрический ток, представляющий собой движение положительно и отрицательно заряженных частиц.
Работа солнечной батареи состоит в следующем:
- После попадания света на солнечную панель происходит его поглощение кремниевыми ячейками.
- Электроны выбиваются из атомов и становятся свободными. Одновременно они вместе с положительно заряженными ионами переходят в возбужденное состояние.
- Все образовавшиеся частицы начинают свое направленное движение между контактными пластинами через полупроводник. Как результат формируется электрический ток, перемещающийся в дальнейшем по электрическим сетям. При этом его излишки собираются в аккумуляторной батарее.
Что представляют собой электрические сети и как в них поступает электроэнергия, можно узнать из этой статьи.
Разновидности оборудования
Производителями выпускается несколько разновидности солнечных батареи, каждая из которых обладает своими особенностями:
- Монокристаллические. Изготавливаются такие батареи из чистого кремния. Сначала материал расплавляется, а после отвердевания разделяется на пластинки толщиной 300 мкм. Все ионы и электроны в таких батареях обладают хорошей эффективностью, что отражается на высоком КПД оборудования. В пластинках вставлены электроды, которые выглядят в виде сеток. Монокристаллическое оборудование обычно окрашивается в темно-синий или черный цвет. Это качественные изделие со сроком службы до 50 лет.
- Поликристаллические. Основу солнечной батареи составляет не цельный кристалл кремния, а множество его маленьких кусочков. Это значительно удешевляет оборудование, но и делает его работу менее эффективной, что выражается в пониженном КПД, равном 13-15%. За счет более низкой цены на такие панели присутствует увеличенный спрос.
- Тонкопленочные. В состав данного типа оборудования входит множество разных элементов, среди которых кадмий и одна из разновидностей кремния. Оборудование значительно уступает предыдущим двум видам, но имеете хорошую гибкость, и может быть установлено на любой поверхности. Популярность таких батарей выражается в том, что они могут функционировать при любой погоде, включая облачность или низкое освещение.
- Органические. Здесь исходными составляющими могут быть различные полимеры, а также углерод. Оборудование обладает эффективностью, но имеет невысокий срок службы и пока не получило широкого распространения.
- Нанокристаллические. Для изготовления этого типа батарей применяется новаторская технология. В качестве основы используются наночастицы элемента кремний. Полученные фотоэлементы характеризуются качеством, что отражается на их долговечности и эффективности, но данный метод еще не совершен для полноценной эксплуатации.
Из всех видов солнечных батарей наибольшей непопулярностью пользуется поликристаллический вариант и в первую очередь это связано с его доступностью по цене.
Характеристики солнечной батареи
Все солнечные батареи характеризуются следующими параметрами:
- Мощность. Это основной показатель солнечной батареи. Он измеряется в ваттах и указывает, сколько электроэнергии производит данная солнечная панель за единицу времени.
- Напряжение. Данная величина, измеряемая в вольтах. Она фиксирует разность потенциалов между точками батареи и может равняться 12, 24 или 48 В.
- Ток. Здесь говорит о количестве электричества, которое в течение единицы времени протекает через панель.
- Эффективность преобразования. Определяется отношением полученной на выходе электрической энергии к количеству поглощенных батареей солнечных лучей. Диапазон может составлять 5-25%.
- Размер. В зависимости от типа батареи он может составлять от 1 м² до 6 м².
- Вес. Масса солнечных батарей достигает 10-50 кг.
- Рабочая температура. Чтобы солнечная панель работала эффективно, данный интервал должен составлять от (-40)° до (+85)°. При увеличении этого параметра отдача панелей может снижаться
- Срок эксплуатация. При хорошем обслуживании в среднем солнечная батарея используется на протяжении 30 лет. При этом у лучших вариантов это срок увеличивается до 50 лет.
Также важным параметрам является тип ячейки. Он зависит от вида панели.
Правила выбора
При желании установить солнечную батарею необходимо принимать во внимание следующие факторы:
- Потребность в электроэнергии. После определения этой величины необходимо добавить еще до 30% на случай потерь.
- Тип батареи. Здесь в первую очередь нужно ориентироваться на размер финансов. Наиболее эффективные монокристаллические панели, но они и стоят дорого. Если средств недостаточно, то стоит обратить внимание на поликристаллический или тонкопленочный вариант.
- Мощность. Это основной параметр, на основании которого выбирается солнечная батарея. Мощности должно быть достаточно, чтобы панель обеспечивала выработку нужного количества электричества для дома.
- Место установки. Обычно солнечные батареи устанавливают на крыше, поскольку данная территория максимально освещенная. При этом нужно ориентироваться на такой параметр как угол наклона поверхности, который должен составлять в районе 35-45°.
- Площадь панелей. Данная величина определяется расчетным способом. Для этого нужно взять отношение всех потребностей в электричестве к выработке энергии единицы панели за сутки.
Обязательно необходимо обратить внимание на производителя. Это должна быть авторитетная компания с большим количеством положительных отзывов.
Эксплуатация и обслуживание
После установки солнечных батарей, чтобы они прослужила долго, необходимо уделять внимание их обслуживанию:
- Постоянно исследовать панели на предмет наличия загрязнений. Поверхность должна быть очищена от пыли и осевших насекомых. Эффективность работы батарей увеличивается в том случае, когда их поверхность чистая.
- Во время очищения панелей от грязи следует использовать только теплую воду и мягкую ткань.
- Регулярно следить за качеством работы инвертора, который преобразовывает выработанный постоянный ток в переменную величину.
- Периодически вести проверку надежности работы всех систем.
- С течением времени менять отдельные вышедшие из строя элементы для обеспечения высокой производительности системы.
При правильной эксплуатации и хорошем обслуживании солнечных батарей они прослужат несколько десятков лет и обеспечат дом дешевой электроэнергией.
Применение батарей
Солнечные батареи применяются в широких сферах деятельности:
- В системах электроснабжения автономного типа. Чаще всего устанавливаются в частных домах или дачах. Это часто делается в тех случаях, когда объекты удалены от центрального электроснабжения.
- Для освещения территорий. Сюда включаются уличные фонари, размещаемые в парках или вдоль улиц.
- В автомобилях. Обычно они крепится на крышах транспортных средств, и используются для зарядки аккумуляторов.
- Как возобновляемая энергетика. Оборудование устанавливается в ветросолнечных электростанциях и используется как источник энергии.
- В системах связи. Небольшого размера панели, встроенные в приборы, используются как источники питания.
- В бытовых приборах. Сюда относятся холодильники, вентиляторы и другие агрегаты, которые в качестве источника питания используют солнечную энергию. С этой целью в них встраиваются небольшие панели.
- В качестве источника питания при установке видеонаблюдения.
Кроме того, солнечные батареи уже начинают использоваться в глобальном плане. Они стали применяться в космонавтике и самолетостроении, что позволяет существенно экономить топливо.
Преимущества и некоторые недостатки
Солнечные батареи с течением времени становится все доступнее, поскольку цена на них постоянно снижается. Однако, покупая такие изделия, необходимо предварительно хорошо ознакомиться с преимуществами и недостатками панелей. К достоинствам солнечных батарей относятся:
- Экологическая безопасность. Работа солнечных батарей не приносит окружающей среде никакого вреда. Это является очень важным моментом, поскольку экология в современном мире играет решающую роль. Подробная информация об экономическом аспекте хорошо изложена в этой работе.
- Быстрая окупаемость. Рост стоимость электроэнергии наблюдается непрерывно. Что касается солнечных батарей, то здесь затраты присутствуют только в момент покупки и установки оборудования. Поскольку солнечная энергия является бесплатной, вложенный капитал очень быстро окупается.
- Простота использования. После окончания монтажа оборудования требуется только следить за его исправностью и вовремя устранять поломки. Это не несет больших затрат сил и времени.
Если обратить внимание на недостатки, то здесь стоит отметить большую стоимость оборудования. При этом следует помнить, что его окупаемость наступает очень быстро.
Солнечные батареи выгодно ставить только в регионах с продолжительным световым днем. При большой длительности ночи такое оборудование можно использовать только в качестве дополнительного источника электроэнергии.
Навесные фасады
Навесной вентилируемый фасад — это современная система, используемая для облицовки зданий. Она помогает утеплить дом, а также защитить стены от воздействий окружающей среды. Ее использование позволяет не только значительно сократить потери тепла, но и придать зданию модный и привлекательный вид.
Особенности конструкции фасадов
Как известно, внешняя облицовка зданий имеет огромное значение для оценки городского ландшафта. Кроме того, она помогает уберечь сооружения от различного вида воздействий: механических, термических, гигрометрических и так далее.
Особая конструкция навесных фасадов прикрепляется к стене снаружи при помощи профилей и болтов. Она включает несколько слоев, причем между ними имеется пространство, заполненное воздухом. Очень важно рассмотреть особенности устройства системы. Конструкция включает следующие детали:
- защитно-декоративный материал;
- каркас с крепежом;
- изоляция;
- зазор для вентиляции.
Слой изоляции включает тепло-, паро- или гидроизоляционные материалы, причем иногда их сочетают друг с другом. Его прикрепляют к самим стенам с использованием специальных болтов. Применять клей крайне не рекомендуется.
Зазор для вентиляции должен позволять воздуху свободно проходить. Это учитывается при вычислении размеров. Чаще всего его толщина держится на уровне от 40 до 100 мм. Внизу располагают отверстия для воздуха с решетками, что позволяет защитить систему от попадания инородных предметов и преждевременной порчи.
Крепежный каркас включает несколько элементов: кронштейны, стойки, болты, заклепки и поперечины. Также его назначение заключается в перемещении массы облицовочных плит на стены постройки и предотвращение вибраций.
Виды фасадов
Вентилируемые фасады часто имеют квадратную или прямоугольную форму. Их монтаж значительно более прост, чем у того же сайдинга. Поделить панели можно на несколько типов в зависимости от того, что выбрано для облицовки:
- Из керамогранита. Указанный материал изготавливают искусственно, его получают через прессование специальной смеси, которую впоследствии обжигают. Он отличается длительными сроками службы, повышенной прочностью и стойкостью к перепадам температур. Фасады из керамогранита применяются для обустройства самых разных зданий — не только жилых, но и производственных.
- Из искусственного камня. Достаточно прочный материал, имеющий высокую стойкость к огню и длительные сроки эксплуатации. Для производства берут каменную крошку и раствор цемента. При монтаже надо помнить, что вес изделий немалый, потому надо позаботиться о надежном каркасе.
- Из композитных панелей. Для изготовления используют два листа алюминия, между которыми располагают огнестойкую прослойку из минералов. Вес у них небольшой, благодаря чему есть возможность работать со зданиями непростых форм.
- Из фиброцемента. Безопасный вариант, для производства которого берут цемент и волокна для укрепления, а также минералы. Отличается повышенной шумо- и теплоизоляцией. Недорогой вариант, пользующийся большим спросом.
- Линеарные панели. Некоторые специалисты приравнивают их к металлическому сайдингу. Их выполняют из тонколистового материала, у которого могут быть открытые или закрытые торцы. Благодаря особой форме крепления легко маскируются внутри самой конструкции.
- Ламинат высокого давления. Этот материал особо востребован в Европе. Его считают одним из самых дорогих. Для изготовления прессуют древесные волокна вместе с несколькими слоями бумаги, которые дополнительно пропитываются смолами. Вероятность расслоения крайне низкая.
- Панели из стекла. Бывают прозрачными, цветными, полузеркальными. Иногда их укрепляют или ламинируют, чтобы улучшить характеристики.
- Из терракотовой керамики. Это обожженная глина различных оттенком. Материал считается безопасным и экологически чистым, он не боится огня и устойчив к различным воздействиям окружающей среды. Структура керамики зависит исключительно от того, каким был обжиг.
Конкретную разновидность подбирать рекомендуется в зависимости от собственных потребностей и особенностей здания. Стоит учитывать необходимый эффект и бюджет на работу.
Как работают вентилируемые фасады
Воздух, который находится в промежутке между стеной и фасадом, никогда не может пребывать в стабильности. Идет постоянный обмен с окружающей средой. Через промежутки между плитками производится смешивание воздушных масс. Это диффузия.
Также работа систем приводит к конвекции. Так как нагрев происходит неравномерно, в определенных зонах отмечается разрежение воздуха. Появляются участки со сниженным давлением, куда отправляется воздух из других областей. В результате происходит или осушение утеплителя, или стены. То есть происходит снижение отрицательного воздействия паров воды на всю конструкцию.
Стоит также подчеркнуть, что фасад помогает снизить шум извне. На улицах его уровень часто достигает 90 дБ, что приводит к определенному дискомфорту. Установка системы делает пребывание внутри здания более комфортным.
Чем облицовывают вентилируемые фасады
Для облицовки вентилируемых фасадов могут использоваться различные материалы. Чаще всего следующие:
- сайдинг — виниловый, акриловый, металлический и так далее;
- керамогранит;
- облицовочный кирпич;
- плитка — клинкерная или бетонная;
- дерево;
- панели.
На самом деле, для облицовки можно использовать совершенно любой материал, имеющий достаточные декоративные и защитные свойства. Это открывает много возможностей для работы с домами. Каркасное здание, к примеру, станет визуально кирпичным, сруб — металлическим и так далее.
Преимущества и недостатки
Естественно, у навесных фасадов есть свои плюсы и минусы. В первую очередь можно выделить достоинства:
- Большой выбор материалов. Все зависит исключительно от бюджета. Подобрать панель можно на любой кошелек.
- Высокий уровень тепло- и шумоизоляции.
- Есть возможность сэкономить на отоплении, уменьшить расходы электричества на обогрев.
- Материалы подходят для облицовки многоэтажных зданий.
- Монтаж происходит очень быстро, он не зависит от времени года.
- Сроки службы превышают 50 лет.
- При необходимости провести ремонт можно сделать это очень быстро.
- Стойкость к отрицательным воздействиям окружающей среды, в том числе и изменениям погоды.
- Устойчивость к пожарам и дополнительная защита от коррозии.
- Уход за фасадами не вызывает проблем.
- Презентабельный внешний вид. Здание будет выглядеть очень симпатично. Можно выбрать любое архитектурное оформление на свой вкус.
- Универсальное назначение. Панели можно монтировать на любые здания, их возраст не имеет никакого значения.
Важно помнить, что если не соблюдать правила монтажа, то все эти плюсы легко могут стать минусами. Если допустить ошибки, нарушится стойкость к пожару, появятся проблемы с вентиляцией стен. Уменьшится защита от коррозии. О допущенных упущениях особо ярко говорит свист ветра. Также минусом является то, что услуги специалистов по монтажу материала имеют высокие цены, а еще спустя несколько лет иногда происходит усадка слоя теплоизоляции.
Особенности монтажа
Монтаж вентилируемых фасадов обычно не вызывает проблем, но соблюдать технологию необходимо досконально. Если учитывать все инструкции, с работой справится даже неопытный мастер. Вначале необходимо сделать подсистему, потом заложить утеплитель, постелить мембрану и перейти к облицовке. Но лучше, конечно, обратиться к специалисту.
Сроки монтажа зависят от площади дома и его особенностей. Условно весь процесс можно поделить на несколько этапов:
- Размещение несущей конструкции или каркаса. К стене необходимо вертикально прицепить несущие профили, используя для этого специализированные кронштейны.
- Установка теплоизоляции и ветрогидрозащитной мембраны.
- Отделка фасада. Облицовка каркаса, прикрепленного к стене, является самым важным этапом.
По словам специалистов, для монтажа обрешетки достаточно уметь орудовать молотком и гвоздями. Квалификация может понадобиться лишь при выборе определенного варианта отделки. Например, если речь идет о штукатурных составах. Без достаточных навыков будет невозможно нормально провести отделку.
Очень важно во время работы соблюдать размеры и места расположения зазоров и углов крепления. В противном случае высок риск негативно повлиять на качество всего фасада. Сроки эксплуатации также существенно сократятся.
Основные ошибки при монтаже
Ошибки при монтаже приводят к тому, что материал просто теряет свои эксплуатационные характеристики. Чаще всего неправильно подбирают конкретный вариант, а потом проводят монтаж. К примеру, неверно соотносят вес облицовки и тип стены. Например, на каркасные разновидности плохо монтируются такие панели, как кирпич или камень, фиброцемент. Лучше использовать винил под кирпич или камень.
Еще одна частая ошибка — неправильный подбор пленки, которая должна защищать утеплитель. В таких ситуациях мембрана не будет нормально пропускать воздух, что спровоцирует появление лишней влаги. Это, в свою очередь, приводит к повреждению стен.
Самое фатальное упущение — закрытие зазора и сверху, и снизу. Фасад обязательно должен вентилироваться с обеих сторон. Перекрытие опять же провоцирует появление влаги на поверхности. Выполнять свои задачи подобная система просто не сможет. Кстати, при выборе винилового сайдинга нельзя его прикреплять намертво. Он должен расширяться и сжиматься.
Как выбрать подсистему
От монтажа и выбора фасада зависит то, насколько хорошо будет работать вся конструкция. Особого внимания заслуживают подсистемы. Они могут быть из оцинкованной или нержавеющей стали, а также из алюминия.
Первый вариант используется довольно часто. Он хорошо сочетается с такими вариантами материалов: керамогранит, фиброцемент или композит. Также подходит для камня и сайдинга. Такой каркас будет иметь небольшую цену, а еще он соответствует всем актуальным требованиям пожарной безопасности.
Элементы из нержавеющей стали стоят выше. Но при этом они подходят для работы с домами высотой более 50 метров. Сроки службы таких изделий превышают 70 лет.
Что касается алюминия, этот материал отличается меньшим весом. Он применяется в высотном строительстве и для реставрации зданий, у которых уже до конца отработан ресурс конструкции. Неприятный недостаток состоит в низкой температуре плавления.
Вентилируемые фасады могут прикрепляться к стене прямо в нее саму, что особо актуально для объектов из кирпича или бетона. Также ее монтируют в межэтажные перекрытия. Это вариант для домов, выполненных из пористых материалов: керамзита, пенобетона и так далее.
Как выбрать утеплитель
Основная задача изоляционного слоя состоит в том, чтобы не позволить теплу уйти из дома. Необходимо смотреть на такой показатель, как теплопроводность. Чем она ниже, тем лучше. Используют чаще всего минеральную вату средней или высокой плотности, а также пенополистирол или похожие материалы. Первый вариант характеризуется высокой стойкостью к огню и погодным условиям, а также экологичен. Второй же более дорогой, зато с ним меньше неприятностей при установке, да и масса у него не так велика.
Сколько стоит установить навесной фасад
В вычислении полной цены необходимо ориентироваться на стоимость всех подобранных материалов, а еще на работу специалистов. В первом случае внимание уделяется абсолютно каждому элементу конструкции: утеплителю, крепежу, облицовке и так далее.
Монтаж предполагает укладку лесов и каждого слоя, а также дальнейшее их закрепление. Далее необходимо учесть стоимость кровельных и декоративных работ. Стоимость квадратного метра материала для облицовки — от 500 до 1,5 тысяч рублей. Услуги бригады сотрудников варьируются примерно в том же диапазоне.
Важно убедиться в том, что нанятые сотрудники имеют достаточную квалификацию. Даже несущественные погрешности могут привести к печальным последствиям.
Как обеспечить дополнительную вентиляцию
Навесные фасады решают все вопросы, касающиеся негативных воздействий окружающей среды. Но вот внутри здания вентиляция не меняется. Чтобы ее обеспечить, следует позаботиться об обеспечении притока воздуха, а также о его вытяжке. В противном случае не будет нормальной тяги, что критично для некоторых помещений.
Для организации в жилище комфортных условий можно купить бризер. Это устройство позволяет провести вентиляцию. Оно забирает свежий воздух с улицы, удаляет грязь и согревает до подходящей температуры. Затем его забрасывает в помещение. С его помощью можно провести проветривание, не раскрывая при этом форточки. Воздух внутри комнаты очистится, исчезнут противные запахи.
Как монтировать бризер — зависит только от заказчика. Специалисты могут предложить ему один из таких способов:
- Воздуховод выводится до облицовочной плиты фасада, при этом проделывается лишь бурение внешней стены здания и теплоизоляционного слоя. Внешняя плитка остается такой, какой и была изначально. Воздух поступает из зазора.
- Если необходимо делать забор воздуха прямо с улицы, бурят дополнительно еще и плитку, что может вызывать сложности.
Надо сказать, что бризер — это нестандартное решение, за установку прибора владельцу нужно будет доплатить сверху. Также надо понимать, понадобится ли услуги промышленных альпинистов, так как снять плитку самостоятельно получится не всегда. В самых сложных ситуациях она, кстати, может лопнуть, потому желательно иметь что-либо на смену.
Как выбрать подрядчика для монтажа навесных фасадов
Как уже говорилось, особое внимание следует уделять выбору квалифицированных сотрудников, способных корректно провести монтаж навесных фасадов. Специалисты должны быть ознакомлены с основами термодинамики, особенностями технологии. Также им следует знать о нормативной документации и правильной ее интерпретации. Важно строгое соблюдение техники безопасности.
Выбирать следует только ту организацию, которая имеет разрешение от СРО на проведение работ с такими фасадами, а точнее, с утеплением. Если у бригады нет опыта монтажа подобных материалов и допусков, высока вероятность ошибок, обрушений здания, порчи панелей.
Отдельно стоит отметить, что на навесные фасады нет отдельных ГОСТов, так что компании самостоятельно учат работников установке и прочим нюансам. Поэтому необходимо убедиться в том, что подрядчик создаст проект с подробными расчетами и обоснованиями собственных технологий. Конечно, это будет недешево, но зато качественно и безопасно. Желательно также ознакомиться с отзывами о подрядчике, чтобы убедиться в его добросовестности.
Избегать рекомендуется тех компаний, которые даже не хотят посмотреть на здание вживую, но при этом сразу говорят, сумму, которую они запросят за работу. Чтобы дать точный ответ, специалисты должны внимательно ознакомиться со всеми особенностями объекта. Лишь тогда они поймут, насколько сложным будет монтаж, составят проект и ознакомят заказчика с прайсом.
Системы вентилируемых фасадов еще не так плотно вошли в современное строительство, но все же это решение будет универсальным для большинства конструкций. Они просты в уходе, позволяют снизить затраты на отопление и электричество. При необходимости их можно легко починить или заменить. И хотя дешевыми их не назовешь, они определенно заслуживают внимания.
Завершен первый этап исследований о работе ПВХ-мембран ТЕХНОНИКОЛЬ в условиях повышенной сейсмичности
Исследования показали, что гидроизоляция из мембран LOGICBASE™ компании ТЕХНОНИКОЛЬ может успешно применяться в зонах с сейсмичностью до 9 баллов включительно.
Территория Российской Федерации характеризуется большим разнообразием ландшафтов, часовых, климатических и сейсмических зон. По некоторым исследованиям, более 30% территории РФ находится в районах с повышенной сейсмической активностью. В таких регионах при строительстве важно применять материалы, способные выдерживать возможные значительные перемещения конструкций. В частности, гидроизоляционный материал, пригодный для применения в таких зонах строительства, должен обладать повышенной прочностью на растяжение, высокими характеристиками относительного удлинения, а также способностью воспринимать различные многоосевые нагрузки.
Специфика работы деформационных швов в конструкциях подразумевает под собой наличие большого количества разнонаправленных растягивающих и сдвигающих нагрузок, которые могут возникнуть в ходе сейсмических воздействий. Возможность применения ПВХ-мембран в районах повышенной сейсмичности была доказана в рамках испытаний полимерного гидроизоляционного материала LOGICBASE™ V-SL по определению прочности при разрыве, проведенных на базе лаборатории ООО «ВНИИСТРОМ-НВ».
Образцы укладывались на опорную поверхность специальной испытательной камеры, и к ним ступенчато прикладывалось гидравлическое давление до момента разрыва. Скорость потока жидкости при этом составляла 3 см/с (моделирование приложения разнонаправленной нагрузки). Образцов, сместившихся при испытании или разорвавшихся у кромок зажимных колец, не было зафиксировано. Исследования показали высокую эластичность гидроизоляционных ПВХ-мембран, что обеспечивает прочность на многоосное растяжение (~6,95 МПа) и высокие показатели относительного удлинения (~115%). Материал равномерно воспринимает растягивающую многоосную нагрузку и пропорционально удлиняется с ее ростом до разрыва, что говорит о высокой изотропии материала, т.е. его прочность при воздействии многоосной нагрузки сохраняется в неизменном виде, без привязки к направлению приложения нагрузки.
В рамках других испытаний исследовались коэффициенты трения покоя и трения скольжения, что актуально для гидроизоляционных материалов при значительных перемещениях конструкций. Для этого использовалась разрывная машина МИРК-1000К. Опорной поверхностью для трения выступала бетонная бордюрная плита. Пятно нагрузки передавалось на опорную поверхность при помощи стандартного бетонного кубика 50х50х50мм (для моделирования повышенного давления от 0,4 до 0,9 МПа) или бетонной призмы 50х180х100мм (для моделирования пониженного давления от 0,1 до 0,3 МПа). Между бетонными поверхностями укладывался гидроизоляционный ковер размером 200х400мм, состоящий из 2-х слоев геотекстильного материала, между которыми располагался полимерный гидроизоляционный материал LOGICBASE™ марки V-SL. Для определения силы трения бетонный образец вытягивался при помощи силовой установки разрывной машины. Таким образом происходило моделирование трения материала о поверхность бетонных или ж/б стен, при условии прикладываемой нагрузки.
Выполненные исследования показали, что коэффициент трения ПВХ-мембран НЕ превышал μ=0,4. Данная величина μ удовлетворяет устойчивому состоянию здания, исключающему опрокидывание при сейсмичности площадки 7, 8 и 9 баллов. Расчёт коэффициента трения и численное моделирование процесса опрокидывания здания с гидроизоляцией из полимерных мембран LOGICBASE™ показали, что они могут успешно применяться в зонах с сейсмичностью до 9 баллов включительно.
Также полученные данные могут использоваться при расчёте/моделировании сейсмоустойчивых зданий в различных программных комплексах.