THE APPLICATION OF POLYMER COMPOSITES IN RESIDENTIAL BUILDINGS

Research article
DOI:
https://doi.org/10.18454/mca.2023.36.2
Issue: № 5 (36), 2023
Suggested:
13.04.2023
Accepted:
27.04.2023
Published:
22.05.2023
1499
10
XML
PDF

Abstract

This article provides information on the application of polymer composite materials in relation to decorative facade design in residential construction, giving details of their nature and structure, describing their main types. The authors focus on their use in the construction of residential buildings, listing the physical and mechanical characteristics, the main advantages and disadvantages, as well as the difficulties and problems that arise in the production and installation of products made of them. The prospective role of glass-reinforced plastics and their application in this area as a substitute for traditional and already familiar materials is highlighted. The article also gives technical and economic indicators of traditional polymeric materials and their comparison with fibreglass-reinforced plastics.

1. Введение

На рынке жилого строительства конкуренция очень высока, и чтобы соответствовать его требованиям и вести успешные продажи застройщики стремятся воплотить в жизнь проекты недвижимости нового поколения. Одним из вариантов того, чтобы проект стал событием на рынке и выделился из общей массы типовой и зачастую невнятной, а порой безвкусной и аляповатой застройки требуется не просто найти новый подход к оформлению и декорированию фасадов.

2. Основная часть

На сегодняшний день опыт применения ПКМ в архитектуре освещен слабо, застройщики с новыми строительными материалами работают очень неохотно. В основном это объясняется отсутствием нормативной базы. Однако немаловажным фактором оказывается и то, что у ряда специалистов, которые занимаются проектированием, попросту отсутствуют необходимые знания и компетенции для внедрения инновационных материалов и технологий в реализуемые ими проекты.

В настоящее время существует достаточно широкий перечень материалов

, которые позволяют создавать для жилого дома практически любой архитектурный облик: от воздушности и невесомости стремящихся ввысь небоскребов до монолитности и незыблемости средневекового замка.

Однако, действительно, уникальный вид, изюминку, придают, конечно, элементы декорирования фасада. Современные технологии предоставляют конструкторам, дизайнерам и маркетологам поистине широкие возможности для творчества и полета фантазии.

Стеклофибробетон

, полимербетон, пенопласт (полистирол), стеклопластик – все это материалы, которые могут быть использованы для изготовления декоративных элементов фасада, таких как барельефы, колонны, балясины, розетки, карнизы, филёнки, пилястры и т.д. Перечисленные материалы (за исключением полистирола) представляют собой полимерную матрицу (органической или неорганической природы), которая армируется в зависимости от целей применения материала самыми разнообразными наполнителями
. Матрица выполняет функцию связующего звена, тогда как армирование обеспечивает необходимые физические параметры. Из всего перечисленного выше в контексте проблематики статьи отдельно хочется выделить именно стеклопластики в связи со следующими такими их достоинствами
, как:

- высокая, сравнимая с металлами, прочность;

- малый вес (удельный вес: стеклопластик 1,8 г/см.куб., алюминий А97 2,71 г/см.куб., сталь 7,8 г/см. куб.);

- высокая химическая и УФ-стойкость;

- вандалоустойчивость, возможность ремонта и восстановления гелькоутных поверхностей стеклопластика;

- относительно хорошая огнестойкость (ТГ, Г1), низкое выделение дыма (Д1.,Д2) и токсичных веществ (Т2), самозатухание;

- возможность окрашивания в любой цвет и оттенок как поверхностно, так и в массе;

- возможность реализации различных визуальных эффектов на поверхности и ее структуры.

Все перечисленное выше позволяет говорить о стеклопластике, как о весьма перспективном конструкционном материале, который способен удовлетворить все требования, предъявляемые к материалам отделки фасада здания: выдерживать необходимые нагрузки, обладать высокими прочностью и несущей способностью, хорошими огне-, озоно- и морозостойкость, низкими плотностью и влагопоглощением и т.д.

.

К недостаткам стеклопластиков следует отнести следующие два требующих учета фактора

.

К первому, достаточно существенному и больше психологическому, оказывающему сдерживающее влияние на выбор стеклопластиков в качестве материала отделки фасада, относится фактор относительно высокой стоимости компонентов материала. В качестве примера, на рисунке 1 представлена диаграмма, дающая представление о стоимости и сроках изготовления декоративного панно

, предназначенного для размещения на фасаде здания и имеющее размеры 1500х2000 мм.

Стоимость изготовления декоративных элементов

Рисунок 1 - Стоимость изготовления декоративных элементов

Действительно, при сравнении цены стеклопластиков со стеклофибробетоном и полимербетоном, последние оказываются в более выигрышном положении. Однако, при выполнении технико-экономического обоснования, рассматривая задачу использования материала и изделий на его основе комплексно с учетом конструктивных особенностей
, дизайнерского замысла и расходов на хранение, монтаж и эксплуатацию стоимость стеклопластиков оказывается сопоставимой со стоимостью полимербетона и лишь несколько выше стеклофибробетона.

Так, существенная экономия на этапе строительно-монтажных работах достигается за счет более высокой технологичности работ: установка декоративных материалов занимает меньше времени и не требует привлечения специальной техники. По сравнению с другими материалами, стеклопластики дополнительно позволяют не только снизить нагрузку на систему фасада (за счет возможности изготовления тонкостенных формованных элементов)

, но и снизить транспортные расходы при доставке к месту монтажа. Немаловажным оказывается и такое свойство стеклопластиков, как высокая стойкость к образованию трещин и сколов, что сводит к минимуму повреждения при транспортировке, а кроме того, позволяет изготавливать вандалоустойчивые и ремонтопригодные конструкции
.

Ко второму сдерживающему фактору относится отсутствие необходимой технической документации на материалы, а именно технического свидетельства и технической оценки соответствия в строительстве, которые являются необходимыми для прохождения фасадной системой обязательной сертификации в Федеральном центре нормирования и стандартизации. В настоящее время применение стеклопластиков при проектировании фасадов многоэтажных жилых домов ограничивается только их классом огнестойкости Г1 (при необходимом Г0). Несмотря на то, что стеклопластики не являются горючими материалами, наличие в их составе органических веществ, даже в небольших количествах, неизбежно относит их к классу материалов, ограниченно пригодных для применения на фасадах, что приходится учитывать при проектировании.

3. Заключение

Подводя итог, можно отметить, что стеклопластики относятся к конструкционным материалам, применение которых для отделки фасадов современных зданий весьма перспективно. Они могут быть с успехом применены для замены таких традиционных материалов, как бетон и фибробетон, ни в чем им не уступая, а по некоторым параметрам даже превосходя их. Так, стеклопластик, обладая небольшой массой и высокой прочностью, позволяет осуществлять монтажные работы в более короткие сроки; высокая механическая прочность обеспечивает минимизацию потерь, связанных с появлением на изделиях сколов и трещин; высокая химическая и атмосферная стойкости гарантируют продолжительный срок службы, а способность самоочищаться технологичное обслуживание и т.д. Уникальные свойства стеклопластиков выгодно выделяют их из общего ряда материалов, которые используются в капитальном строительстве. К требующему учета при проектировании фактору относится ограничение для материала по классу огнестойкости (не выше Г1). Однако практика показывает, что применение современных материалов и технологий позволяют учесть или даже снять это ограничение. Разработка необходимых технических свидетельств и технической оценки, получение разрешения на использование в навесных фасадных системах откроют необъятные возможности для применения стеклопластиков при проектировании и строительстве.

Article metrics

Views:1499
Downloads:10
Views
Total:
Views:1499