Quale materiale può essere usato come sostituto del vetro nelle finestre?

Foglio di policarbonato di vario spessore, può essere chiaro e semplice. Stampato Il policarbonato è l'alternativa ideale a basso costo al vetro?

Cercate qualcosa di più leggero, più forte e meno costoso del vetro? Il policarbonato multiparete può essere una buona opzione

Quando si tratta di superfici trasparenti o traslucide per la casa, la scelta dei materiali è limitata. Il vetro domina, ed è spesso la scelta predefinita. Ma il suo costo elevato, il peso elevato e la bassa resistenza agli urti - e la quantità di energia necessaria per produrlo - limitano la sua gamma

La plastica è un sostituto popolare del vetro, perché affronta molti dei suoi svantaggi. Sono leggeri, durevoli e poco costosi. Sono facili da ottenere e non richiedono strumenti speciali o competenze per l'installazione. Ma non tutte le materie plastiche possono soddisfare le richieste rigorose e la qualità che le nostre case richiedono, specialmente quando si tratta di applicazioni esterne. Il policarbonato, una termoplastica relativamente nuova brevettata da Bayer nel 1953, è un'eccezione.

Il policarbonato è stato ampiamente adottato, perché è conveniente, estremamente forte e adattabile a una varietà di usi. È usato negli occhiali e nell'industria automobilistica e aeronautica; è usato per produrre DVD ed elettronica. Estrudendo il policarbonato in forme complesse, i produttori hanno trovato il modo di aumentare la sua forza e le sue proprietà termiche, rendendolo un'alternativa meno costosa ma altrettanto valida al vetro. Ecco uno sguardo approfondito al materiale e ai suoi usi.

Che cos'è?

La plastica strutturata a più pareti è un pannello di policarbonato estruso che può essere usato al posto del vetro in una varietà di applicazioni in interni ed esterni. L'estrusione assomiglia a un sandwich di gelato traslucido. Gli strati interni ed esterni sono collegati da alette che creano scanalature simili a canali. Questa struttura interna è simile a una trave a I, conferendo allo strato stabilità e proprietà termiche speciali.

Dimensione dello strato

Perché è sporto, può essere specificato in quasi tutte le lunghezze; da 24 a 36 piedi è standard. Sono disponibili fogli più lunghi, ma i vincoli di spedizione iniziano a superare i benefici. Le larghezze standard sono 4 e 6 piedi. Più grande è il foglio, meno manodopera costerà l'installazione, e poiché sono leggeri, i grandi pannelli sono ancora facilmente gestibili sul campo.

Spessore del foglio

Da 4 millimetri (5/32 pollici) a 32 millimetri (circa 1¼ pollici) e oltre. La gamma da 6 millimetri (¼ di pollice) a 10 millimetri (circa ⅜ di pollice) è probabilmente la più comune. Le partizioni interne e le applicazioni non strutturali usano pannelli da 4 a 8 millimetri; i pannelli esterni iniziano tipicamente a 8 millimetri e aumentano di spessore a seconda del carico e del supporto disponibile. Cambiare lo spessore e l'orientamento delle scanalature interne di supporto può avere un impatto drammatico sulla forza dei pannelli e sulle proprietà isolanti.

Composizione

Il policarbonato è circa 200 volte più forte del vetro ed è una frazione del suo peso. Questo significa che sostenerlo è relativamente semplice e che gli elementi strutturali possono essere ridotti al minimo. Questo funziona bene con la leggerezza visiva del materiale.

Colori

Anche se il policarbonato è disponibile in una vasta gamma di colori, i colori standard - chiaro, opale/ghiaccio (bianco traslucido) e bronzo (colorato) - sono i più accessibili. I colori grigio e bronzo tendono ad aiutare a controllare il guadagno di calore solare, mentre i colori traslucidi portano una luce diurna molto diffusa all'interno. Questi sono eccellenti per gli spazi interni che richiedono una luce indiretta e per gli spazi di serra dove la luce diffusa aiuta le piante a utilizzare di più la loro

Forme standard

Le estrusioni sono disponibili in una varietà di configurazioni di pareti. La doppia parete standard è la più comune. La struttura di base del pannello è formata collegando un foglio interno e uno esterno di policarbonato con alette o nervature verticali, creando un aspetto scanalato. La maggior parte dei pannelli con uno spessore superiore a 8 millimetri hanno un terzo foglio aggiunto tra le scanalature. Per i pannelli con requisiti strutturali più elevati, viene aggiunta una controventatura trasversale che collega le scanalature adiacenti. Questo crea una rete interna di controventatura e aumenta la forza e le capacità di portata. Le nervature verticali e le scanalature conferiscono al pannello il suo aspetto distinto.

I colori traslucidi sono più tolleranti in un'applicazione sopraelevata, rendendo l'accumulo di foglie e altri detriti meno visibile da terra. Per la costruzione di un baldacchino, la scelta di un materiale leggero è importante, perché permette alla struttura di supporto di rimanere sottile e non imponente.

Costo

A seconda dello spessore e dei rivestimenti specificati, i prezzi tipici sono nell'ordine di ₹64 ($1) a ₹256 ($4) per piede quadrato per il materiale. Questo non include i rivestimenti speciali o gli accessori per l'installazione (telai di canali in alluminio o rifiniture a incastro).

Trasmissione della luce visibile

Se il policarbonato non viene trattato, la quantità di luce che può passare è generalmente alta. I rivestimenti e la colorazione possono ridurre la quantità di luce che passa, con una gamma che va da una lastra sottile e trasparente che permette di trasmettere circa l'80% della luce visibile, a un formato spesso, colorato di grigio e incrociato che lascia passare solo il 14% della luce visibile.

La luce visibile non è l'unica luce che influenza il nostro comfort in uno spazio. Anche lo spettro invisibile è importante, e ne parleremo dopo.

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Proprietà termiche

I pannelli a parete multipla contengono un'intercapedine d'aria interna che spiega le sue maggiori proprietà isolanti rispetto al vetro standard. Questo produce valori R che vanno da 1,4 (4 millimetri) a 4,1 (35 millimetri). I valori effettivi, naturalmente, dipendono sia dalla forma di estrusione che dai rivestimenti speciali. Da qualsiasi punto di vista, questo è solo moderatamente efficiente dal punto di vista termico e compete con le unità di vetro isolato standard (ad una frazione del costo). Alcuni produttori hanno iniziato ad aggiungere l'aerogel (un tipo di isolamento traslucido) alla struttura interna, aumentando i pannelli più spessi ad un impressionante R-10.

Coefficiente di guadagno di calore solare (SHGC)

Perché qualsiasi parete esterna con vetrate apre la possibilità di ammissione di grandi quantità di calore in una struttura, è importante prestare attenzione al valore SHGC del prodotto. Un numero più basso equivale a meno calore ammesso. Sono stati sviluppati rivestimenti speciali per ridurre l'SHGC da un massimo di .77 (il 77 per cento del calore che colpisce la superficie sarà ammesso) a un valore vicino a .1 (10 per cento ammesso). Questi aggiungono al costo complessivo del prodotto.

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Silhouette

Perché il materiale è traslucido, la struttura di supporto e tutto ciò che sta dietro deve essere considerato in anticipo. Questo include elementi strutturali, borchie, blocchi, elementi di fissaggio, cablaggi, impianti idraulici e qualsiasi isolamento. L'infrastruttura può essere bella o terribilmente disordinata, a seconda della cura che è stata investita. Penso che ci sia una bellezza umile che deriva dall'esporre le ossa di un edificio, ed è parte del fascino del materiale.

Fare un muro campione durante la progettazione e prima della costruzione vi assicurerà di poter prevenire eventuali problemi in anticipo. C'è una considerevole differenza nel modo in cui la parete apparirà con diversi substrati, dalle borchie di legno grezze e non finite a quelle verniciate e a quelle di metallo. Io preferisco le borchie metalliche; penso che offrano l'aspetto più pulito.

Ogni produttore offre vari profili per permettere ai pannelli di essere montati alla struttura e uniti ad altri pannelli. Il metodo più semplice è quello di usare profili prefabbricati, estrusi in alluminio o policarbonato, simili a quelli dei muri a secco. Le viti con guarnizione fissano le lastre ai profili e alla struttura di supporto. Installazioni più complesse e resistenti alle intemperie fanno uso di pesanti telai in alluminio estruso simili ai sistemi per vetrine e facciate continue. I pannelli multi-parete possono anche essere smaltati a secco in telai standard per lucernari in alluminio.

Prima che i pannelli siano installati nel telaio, le estremità scanalate devono essere chiuse con un nastro speciale. Questo nastro è solido o ventilato, a seconda della posizione del pannello (parete o tetto).

Sono possibili anche opzioni di telai personalizzati. Nel progetto qui, un telaio perimetrale in acciaio è stato usato per montare i pannelli al muro dell'isola.

Sono disponibili anche sistemi a maschio e femmina. Questi scambiano gli elementi di attacco verticale per un canale di chiusura integrale, risparmiando tempo di installazione e migliorando la prestazione termica complessiva del sistema. I sistemi per tetti con aggraffatura permanente sono simili, con pannelli ad incastro e chiusure a costola.

Stabilità ai raggi UV

Utilizzato all'esterno, il materiale dovrebbe essere prodotto con un componente stabilizzante UV integrale (chiamato coestrusione) o dovrebbe avere un rivestimento applicato dopo la produzione, progettato per ridurre al minimo l'ingiallimento e impedire che diventi fragile nel tempo. I rivestimenti di solito superano le coestrusioni. La maggior parte dei pannelli ha una faccia esterna che deve essere orientata verso l'esterno per proteggere il pannello dai danni dei raggi UV.

Condensa

Come ogni materiale esterno con un valore R minimo, la condensa interna deve essere gestita con questo prodotto. Poiché il film d'aria più vicino al foglio di policarbonato sarà naturalmente a una temperatura più bassa, l'umidità in eccesso in una stanza si condenserà sulla superficie della plastica. Polyclear, una finitura proprietaria antiappannamento e antigoccia offerta da Polygal, può impedire che la condensa goccioli sulle piante (e sulle persone).

I pannelli usati in un'applicazione esterna devono essere installati con i canali orientati verticalmente per un drenaggio adeguato.

Viste le rispettabili proprietà termiche del materiale e il suo basso costo, è possibile progettare pareti esterne luminose e accessibili con alti valori R. I fogli multi-parete possono formare sia la finitura interna che quella esterna, racchiudendo un isolante ad alte prestazioni e traslucido come l'aerogel. Questo massimizzerebbe le prestazioni termiche del materiale pur mantenendo le sue qualità di diffusione della luce. Questo particolare progetto dimostra quanto meraviglioso possa essere l'effetto.

Applicazioni:

Serre - luce diffusa, forte, leggera

Schermi per la privacy - interni ed esterni

Recinzioni - frangivento, privacy

Lucernari

Clerestori - luce naturale

Muri - interni ed esterni, daylighting

Roofs – insulating properties and high strength

Sheds/utility spaces – balances impact resistance with daylighting needs

Trombe walls – collecting solar heat

Hurricane panels

Sound barriers (15- to 23-decibel noise reduction)

Advantages:

Lightweight (10 to 20 times lighter than glass)

Diffused daylighting solution

Low cost

Impact resistance 200 times greater than glass and 30 times greater than acrylic

Moderately thermally efficient

100 percent recyclable

Easily installed

Easily cut with common tools (circular saw etc.)

Easily formed into radiuses

Decent published wind- and snow-load values

Blocks UV light

Excellent acoustical properties (noise reduction)

Contributes to LEED points

Contemporary Garden by D-CRAIN Design and ConstructionD-CRAIN Design and Construction

Disadvantages:

Subject to UV damage and yellowing with time and direct sunlight exposure (special coatings can help)

Condensation must be managed (special coatings can do this)

Can be scratched

Moderately thermally efficient

Coatings to improve performance can add greatly to the cost

10-year limited warranty against yellowing and light-transmission loss