Электропроводка в частном доме



Как выбрать мебель для кабинета?



Как выбрать корпусную мебель?



Как применяется модульная мебель?



Как правильно размещать розетки?



Чем популярна стеклянная мебель?



Мебельные светильники
Перейти на главную  Материалы 

 

Жизнь за ''стеклом''


Значительное увеличение объемов строительства стимулирует расширение ассортимента существующих и создание принципиально новых видов строительных материалов. Среди перспективных строительных облицовочных материалов особое место занимают искусственные стеклокристаллические материалы, получаемые на основе стекол определенных составов путем их управляемой кристаллизации.

 

В отличие от многих традиционных материалов, применяемых при отделке зданий и сооружений, эти материалы характеризуются комплексом весьма ценных эксплуатационных свойств: повышенной прочностью и долговечностью, морозоустойчивостью, нулевым водопоглощением, высокой абразивоустойчивостью, способностью длительное время работать в неблагоприятных условиях и агрессивных средах. Стеклокристаллические материалы биостойки, гигиеничны, имеют абсолютную устойчивость к выцветанию под воздействием солнечного излучения и моющих средств. Они относятся к категории негорючих отделочных материалов, под действием огня или высокой температуры не воспламеняются, не тлеют, не обугливаются и не выделяют токсичных веществ. Разнообразная цветовая гамма и текстура, а также возможность создания на поверхности неповторяющегося рисунка, аналогичного природным гранитам и мрамору, обеспечивают стеклокристаллическим материалам уникальные декоративные качества. Использование особых приемов стекольной и керамической технологий, применяемых при производстве стеклокристаллических материалов, позволяет варьировать размеры и форму изделий.

 

По химическому составу стеклокристаллические материалы относятся к силикатным, основу которых составляет оксид кремния. Помимо этого компонента в составе присутствует ряд других оксидов - алюминия, кальция, магния, натрия и т. д., которые обеспечивают заданные технологические и эксплуатационные свойства. Особенность материалов состоит в том, что в их структуре сосуществуют стекловидная и кристаллическая фазы, объемное соотношение которых может изменяться в широких пределах.

 

Если в структуре материала преобладает стеклофаза, отдельные кристаллики и кристаллические образования оказываются диспергированными в объеме стекловидной матрицы. К таким материалам относятся авантюриновые стекла, стекломрамор, стеклокристаллит, стеклокремнезит. Если количество кристаллической фазы в структуре материала составляет более 50-60%, то стеклофаза выполняет роль цементирующей прослойки, скрепляющей отдельные кристаллы силикатов - волластонита, анортита, пироксенов и др. Эту группу представляют прежде всего ситаллы - материалы с объемно закристаллизованной тонкодисперсной структурой, а также сигран и неопариэс.

 

Авантюриновые стекла представляют собой цветные стекла с мелкими кристаллическими включениями соединений хрома, железа, меди, обеспечивающие эффект мерцания и блеска за счет высокого показателя преломления этих кристалликов по сравнению с основным стеклом. Наиболее известно хромсодержащее авантюриновое стекло, декоративный эффект которого создается за счет мерцания более светлых кристалликов оксида хрома на фоне темно-зеленой стекломатрицы.

 

Стекломрамор представляет собой непрозрачное (глушеное) белое или цветное стекло с мраморовидным рисунком. Глушение возникает благодаря присутствию в массе стекла небольшого количества мелкодисперсной (10-15 мкм) кристаллической фазы с показателем преломления, отличным от показателя преломления основного стекла. Эта фаза вызывает рассеяние падающего светового потока и снижение светопрозрачности материала вплоть до полной потери прозрачности. Эффект глушения может обеспечиваться также применением определенных составов стекол, склонных к ликвационному (фазовому) расслоению и образованию двухфазных структур, на поверхности раздела которых также происходит рассеяние падающего света. Введение красителей и использование некоторых технологических и конструктивных приемов при стекловарении и формовании позволяет получать мраморовидный рисунок голубого, зеленого, синего, бежевого цветов.

 

Стеклокристаллит и стеклокремнезит относятся к материалам, получаемым путем спекания гранул стекла разного химического состава. Для спекания можно использовать как специально сваренные глушеные стекла, так и измельченные отходы листового, тарного, медицинского, электровакуумного стекла, отходы производства стекловолокна. Варьирование состава и дисперсности стеклогранулята, применение различных наполнителей, добавок порообразователей и других компонентов позволяет получать многочисленные разновидности этих материалов. Так, стеклокремнезит представляет собой трехслойный материал: верхний декоративный слой состоит из цветного стекла, основной слой - из глушеного стекла, в нижнем слое к глушеному стеклу добавлен кварцевый песок, который обеспечивает повышенную адгезию к цементному раствору.

 

Ситаллы относятся к стеклокристаллическим материалам с высоким содержанием мелкодисперсной кристаллической фазы - 60% и более. В основе получения этих материалов лежит теория катализированной кристаллизации стекол определенных химических составов. В процессе термической обработки, составляющей одну из основных технологических стадий получения ситаллов, во всем объеме предварительно отформованного стеклоизделия образуется масса беспорядочно ориентированных кристалликов различных силикатных фаз размером не более 1-3 мкм. Материалы имеют плотную однородную структуру, напоминающую структуру высокоплотной керамики. По внешнему виду ситаллы также похожи на керамические материалы. Существенным преимуществом строительных ситаллов является возможность использования при их получении промышленных отходов, содержание которых в исходных шихтах достигает 70%. В зависимости от вида применяемого сырья различают шлакоситаллы (на основе шлаков черной и цветной металлургии), золоситаллы (на основе топливных шлаков и зол) и петроситаллы (на основе горных пород и отходов горнообогатительных комбинатов). Высокие эксплуатационные характеристики ситалловых изделий (прочность и износостойкость, химическая стойкость, способность выдерживать высокие температурные перепады) обеспечивают этому классу материалов возможность широкого применения в строительстве. Так, шлакоситалл хорошо зарекомендовал себя в качестве материала для настила полов промышленных и гражданских зданий, для облицовки наружных и внутренних стен, для футеровки строительных конструкций, подверженных химическим воздействиям и абразивному износу. Для расширения цветовой гаммы шлакоситалла его поверхность можно декорировать силикатными эмалями, деколями, ангобами.

 

Сигран - высокодекоративный стеклокристаллический материал с крупнокристаллической структурой. По текстуре он напоминает гранит, мрамор, яшму. Оригинальность и неповторимость рисунка достигается за счет присутствия в объеме материала отдельных сферолитоподобных кристаллов размером до 1 см или их скоплений. В зависимости от используемых красителей цвет сиграна может отражать всю палитру красок: белый, синий, голубой, красный, коричневый, серый. Особый декоративный эффект создается в результате разного цветового тона сферолитов и окружающей их стеклофазы. Сигран получают на основе недефицитного сырья (кварцевый песок, мел, доломит) по стекольной технологии, включающей, наряду с обычными для стекловарения технологическими стадиями, специальную термическую и механическую обработку.

 

Нашей стране принадлежит приоритет в разработке и внедрении многих из перечисленных стеклокристаллических материалов. Так, разработчиками шлакоситалла, сиграна, стеклокремнезита являются отечественные ученые. На Константиновском заводе "Автостекло" (Украина) впервые в мире было организовано промышленное производство шлакоситалла методом прессования (плиты размером 300х300х20 мм) и методом непрерывного проката (непрерывная лента шириной 1600-1800 мм и толщиной 6-10 мм). Производительность одной высокомеханизированной линии по производству шлакоситалла белого и серого цветов составляла 500 тыс. кв. м в год. На Калужском стекольном заводе функционировала опытно-промышленная линия по производству плит размером 300х300х20 мм из сиграна, на Ленинском стекольном заводе (Москва) - промышленная линия по производству стекломрамора.

 

Среди зарубежных разработок наиболее известен спеченый стеклокристаллический материал, созданный в Японии фирмой Nippon Electric Glass и получивший название неопариэс (Neoparies и Neoparies-light). В основе получения этого материала лежит спекание стеклогранул волластонитового состава размером 1-7 мм с последующей кристаллизацией. Количество кристаллической фазы в материале составляет примерно 40%, что позволяет придавать изделиям при повторном нагреве изогнутую форму, в частности для изготовления круглых колонн и арочных сводов. Поверхность плит шлифуют и полируют с целью выявления мраморовидного рисунка, создаваемого игольчатыми кристаллами волластонита. Материал может быть окрашен в различные цвета - белый, бежевый, коричневый, розовый, серый, черный. В Японии этот материал пользуется большой популярностью и широко используется в строительстве.

 

Анализ физико-химических свойств стеклокристаллических материалов, их декоративных и эксплуатационных характеристик показывает, что этот класс искусственных материалов может успешно применяться в строительстве наряду с природными гранитами и мрамором для облицовки внешних и внутренних поверхностей зданий и сооружений, в качестве напольных и кровельных покрытий, для устройства внутренних перегородок, лестничных маршей, настилов и других строительных элементов.

 

Технологичность материалов, возможность создания непрерывных поточных механизированных линий по их производству, использование недорогих сырьевых материалов обеспечивают перспективность производства стеклокристаллических облицовочных материалов.

 

Вентиляция. Для хорошего самочувствия людей и растений, находящихся в зимнем саду, важен показатель относительной влажности. Большинству "живых существ" комфортно, когда он составляет 40-60% (только тропическим растениям нужно 80-90%). Уровень влажности связан с температурой: даже незначительные ее изменения приводят в движение и сталкивают между собой воздушные массы. А когда происходит соприкосновение теплого влажного воздуха с холодными поверхностями, выпадает конденсат, стекла и профили "запотевают". Поэтому уже в самой конструкции зимнего сада предусмотрены меры, предотвращающие образование конденсата. Например, в алюминиевых профилях существуют терморазрывы, изготовленные из морозостойких полиуретановых, полиамидных или EPDM-вставок. Они разделяют профиль на две части, так что холодная его часть, находящаяся на улице, отделена от теплой внутренней. Но даже при хорошей теплоизоляции стоек и нормальном отоплении полностью избежать выпадения конденсата вряд ли возможно, если не продумать систему вентиляции. Именно она способствует уменьшению влажности воздуха и обеспечивает еще одно условие благоприятного микроклимата в зимнем саду - приток свежего воздуха.

 

Вентиляция бывает естественной и принудительной. Первая действует строго в соответствии с законами физики. Как известно, воздух, нагреваясь, всегда стремится вверх, под потолок. Поэтому в нижней части стен зимнего сада предусматривают открывающиеся створки, через которые в помещение поступает холодный свежий воздух. В кровельной части, как можно ближе к коньку, устанавливают специальные люки, выпускающие избыточный теплый воздух. Разница в высоте - обязательное условие циркуляции воздушных масс. Еще один вариант естественной вентиляции - наружный воздух поступает в помещение через решетки или форточки, расположенные на уровне пола, а выходит из створок в верхней части "прозрачных" стен. Отверстия должны располагаться равномерно по всему объему и по диагонали друг к другу, только тогда поток воздуха "облетит" весь зимний сад. В противном случае конвекция будет происходить неравномерно - в том или другом углу. Подобная система подходит для остекленных помещений, ширина которых свыше 6 м или которые имеют маленькую крышу. Но если крыша большая и высокая, без люков на ней не обойтись. Вентиляционные решетки, которые монтируются в парапет, позволяют проветривать зимний сад, не открывая окно. На Западе они распространены во многом по соображениям безопасности: ночью сквозь небольшую решетку "незваный гость" не проникнет, а свежий воздух - запросто. У нас же коттеджи чаще всего находятся в охраняемых зонах, поэтому решетки, которые к тому же придется на зиму закрывать, - вариант не столь удачный, как створки. Количество, габариты, расположение вентиляционных отверстий зависят от многих факторов, среди которых конфигурация, объем зимнего сада, его ориентация по сторонам света и даже роза ветров. Обычно площадь створок и люков составляет 5-10% от общей площади остекления. Впрочем, можно установить сколько угодно открывающихся элементов, ведь их всегда можно закрыть. Другое дело, что чем больше особых рам, петель, замков или ручек, тем выше стоимость сооружения. Но это уже вопрос меры и соотношения цены и качества. Естественная вентиляция может быть автоматической. Нередко она включается в общую систему поддержания микроклимата, действуя "сообща" с освещением и отоплением. Специальные датчики, реагируя на изменение температуры и влажности внутри и снаружи зимнего сада, подают сигнал на контрольную панель. Отсюда идут команды: электроприводу - открыть или закрыть створку, отопительным приборам - включиться или выключиться. Система удобна тем, что может программироваться и выполнять свои функции в отсутствии хозяина. В то же время в зимнем саду большой площади стоит установить принудительную вентиляцию. Это могут быть приточно-вытяжные системы, которые забирают воздух с улицы, или кондиционеры, "работающие" с воздухом, уже имеющимся в помещении. Очень красиво смотрятся в зимнем саду фены - лопастные вентиляторы, которые крепят под потолком. Достоинство механических устройств в том, что они позволяют плавно регулировать интенсивность воздухообмена и всегда равномерно "перемешивают" воздух; недостаток - потребление энергии, а кроме того, вдруг электричество отключат? Да и как-то странно летом наполнять легкие не свежим воздухом с улицы, а тем, что "надышал" кондиционер. Поэтому специалисты рекомендуют всегда совмещать принудительную вентиляцию с естественной.

 

Отопление. Зимний сад можно отапливать разными способами: радиаторами, подключенными к центральному отоплению, автономными электрическими отопительными приборами, с помощью воздуха, нагретого кондиционером, а также "теплым полом" - как электрическим, так и с жидким теплоносителем. Нередко используют комбинацию этих систем. Кроме того, не стоит забывать и о "вольнонаемном" помощнике - инфракрасном излучении. В принципе можно рассчитать количество радиаторов, необходимых для сооружения. Для этого надо учесть общую площадь помещения, площадь "прозрачных" поверхностей и теплотехнические характеристики ограждающих конструкций (профилей и светопропускающих элементов). Однако на температуру внутри зимнего сада влияют и другие факторы, скажем, величина теплового излучения или местоположение сооружения. Или, например, вы загородили радиатор спинкой дивана, установили над ним подоконник, закрыли его декоративным экраном - нарушается движение воздуха, а значит, эффективность радиатора снижается. Не стоит забывать и о том, что у большинства современных радиаторов регулируется мощность. Поэтому во многих случаях расчет отопления можно упростить: рассчитать количество радиаторов, нужное для закрытого помещения такой же площади, и установить их в два раза больше. Рекомендуется располагать радиаторы по периметру зимнего сада. Тогда помещение будет обогреваться равномерно, не появятся "застойные зоны". Более того, теплый воздух снижает образование конденсата на холодных поверхностях стекла или профиля, но только в том случае, если воздух движется. Так что без вентиляции в остекленном сооружении обойтись невозможно. Итак, мы рассмотрели основные составляющие оптимального климата в зимнем саду. Однако нужно быть уверенным, что спустя годы в вашем "стеклянном" доме будет по-прежнему уютно и безопасно. Для этого конструкция должна отвечать всем требованиям по устойчивости.

 

Статическая прочность конструкции. Нельзя устроить зимний сад, расставив по кругу окна и двери и накрыв их колпаком. Зимний сад - это система, продуманная до мелочей. Стоит сразу же оговориться, что одни фирмы проводят расчет прочности каждого элемента "будущего" сооружения (в соответствии со СНиП 2.01.07-85 "Нагрузки и воздействия"). Другие работают с уже "готовыми" системами, прочность которых давно рассчитана и проверена временем. Но в любом случае конструкторы обращают внимание на одни и те же статические принципы. Не претендуя на всеобъемлющий рассказ, отметим некоторые важные моменты.

 

На опорные элементы конструкции действуют три вида нагрузок: снеговая, ветровая и собственный вес. Способность выдерживать их у материалов, из которых изготавливаются профили зимних садов, неодинаковая. На современном рынке представлены профили из алюминия, пластика (ПВХ) и твердых пород дерева. Следует иметь в виду, что многие системы являются комбинированными, например пластико-алюминиевые, алюминиево-деревянные или алюминиево-стальные. Системы, целиком выполненные из дерева, для России большая редкость. Дело в том, что древесина слишком чувствительна к атмосферным воздействиям, а кроме того, зимний сад из этого материала - сооружение штучное и очень дорогое. В принципе размер зимнего сада мало влияет на выбор материала для профилей. Однако в зависимости от размера конструкции сечение стоек будет разным: скажем, алюминиевых - тоньше, пластиковых - толще. Да и самих профилей из ПВХ большому зимнему саду понадобится больше, чем стоек из алюминия. А при определенных размерах зимнему саду обязательно потребуется каркас, поддерживающий крышу. Силовой расчет зимнего сада начинают с выявления самых нагруженных стоек и ригелей. Прежде всего это касается элементов кровли. Именно на их "плечи" ложатся основные снеговые и ветровые нагрузки. Если угол наклона крыши меньше 20°, то берут максимальный вес снежного покрова - 140 кг на 1 м2, причем имеется в виду не столько нагрузка на саму балку, сколько нагрузка на нее от стеклопакета, обильно "усыпанного" снегом. В пристенных зонах, ендовах или иных местах, где могут образовываться снеговые карманы, а значит, увеличиваться предполагаемая нагрузка, к этой величине прибавляют поправочный коэффициент. Если же уклон составляет больше 60°, то снег с такой крыши сходит и не учитывается. Ветровая нагрузка для московского региона, согласно СНиП, - 23 кг на 1 м2. Но поправочных коэффициентов здесь еще больше, поскольку на движение ветра оказывают влияние разнообразные законы - турбулентность, пульсации и пр. У зимних садов "солидной" площади выявляются угловые зоны, ветровая нагрузка на которые также увеличивается в 1,5-2 раза. Если же крыша в виде шатра, аэродинамический коэффициент меньше. Надо помнить, что даже та часть сооружения, которая вроде бы не обдувается ветром, все равно подвергается нагрузке: ветер движется не напрямую, а с завихрением, в результате создается недостаток воздушного давления, который компенсируется давлением внутри здания. Отсюда и воздействие на конструкцию в направлении от помещения к улице. После определения всех нагрузок, действующих на конкретную стойку или ригель, их суммируют. Далее рассчитывается, насколько этот несущий элемент прогнется. Предельная величина прогиба - 1/300 длины стойки или ригеля. В некоторых источниках прогиб рекомендуется ограничивать 8 мм. Эта цифра обусловлена не только соображениями прочности, но и визуальным восприятием. Если же, по расчетам, прогиб будет больше, надо увеличивать сечение профиля или делать поддерживающий каркас. Немаловажный момент - расширение и сжатие конструкции под воздействием температур. Возможны также механические нагрузки на нее при "усадке" здания, ведь зимний сад - чаще всего пристройка, которая легче основного строения и, как правило, имеет собственный фундамент. Поэтому в большинстве систем зимних садов все стыки герметичные, но в то же время гибкие, допускают люфты. Повышенное внимание уделяют местам крепления пристройки к основанию и к стене дома. Стеклопакеты принимают на себя те же нагрузки. Но к стеклопакетам, которые образуют крышу зимнего сада, требования особые - от их прочности зависит еще и безопасность обитателей сооружения. Поэтому в таких стеклопакетах верхнее стекло, как правило, выполняется закаленным, а нижнее обязательно должно быть ламинированным или триплексованным. Закаленное стекло проходит обработку высокой температурой с резким охлаждением, благодаря чему становится прочнее обычного в 4-5 раз. Ламинированное - это стекло, покрытое специальной пленкой, а триплексованное - это несколько стекол, соединенных пленкой вместе. Такие стекла бьются, но осколки не разлетаются по помещению, а остаются приклеенными к пленке. Если же планируется выполнить крышу из панелей поликарбоната, то, помимо прочего, необходимо предусмотреть значительное расширение этого материала под влиянием температур. Очевидно, что конструкция зимнего сада должна быть не только статически прочной, но и оптимальной по размерам, красивой и по возможности экономичной.

 

Газон - один из важнейших элементов любого сада. Современный офис. Офисные светильники. Утеплитель. Гофрированные трубы для прокладки кабелей.

 

Перейти на главную  Материалы