Возможности и потенциал применения пултрудированных композитов в энергоэффективных зданиях

Будущее строительной отрасли
Являясь одним из крупнейших в мире потребителей энергии и сырья, строительная отрасль испытывает огромное давление, требующее повышения ее экологичности.По оценкам специалистов, большинство зданий в мире являются энергонеэффективными, например, около 75 процентов зданий в Европе, что означает, что значительная часть энергии расходуется впустую.Потребуются новые материалы, которые позволят свести к минимуму использование природных ресурсов, добиться снижения углеродного следа и внедрить практику циркулярной экономики.Выбор оптимальных материалов, необходимых для обеспечения долговечности, будет иметь все большее значение на протяжении всего жизненного цикла.Также ожидается переход к производству за пределами производственных площадок, при этом контролируемая заводская среда и автоматизированные процессы улучшат контроль качества, сократят количество отходов и сведут к минимуму работы на объекте.
Легкие пултрудированные компоненты могут быть предварительно собраны в модули или целые конструкции на заводе для более быстрого монтажа на стройплощадке.Легкие профили снижают энергопотребление при транспортировке и монтаже, а более длительный срок службы в сочетании с минимальным техническим обслуживанием уменьшает углеродный след на протяжении всего жизненного цикла.Компоненты, изготовленные методом пултрузии, такие как профили, решетки, балки, трубы и доски, находят все большее применение в различных сферах строительства, сооружения и инфраструктуры.В качестве примера можно привести настилы мостов, ограждения, лестницы и перила, железнодорожные платформы, облицовку, столбы для инженерных коммуникаций, концепции модульных зданий и оконные рамы.

Мосты
Одной из областей применения композитов, обладающих значительным потенциалом роста, являются мосты.Мосты из композитов рассчитаны на 100-летний срок службы и, в отличие от стальных мостов, не требуют регулярной покраски для защиты от коррозии.В последние годы композиты из пултрудированного стекловолокна стали очень популярным выбором для пешеходных и велосипедных мостов.В настоящее время доступны готовые панели мостового настила “easy fit”, предварительно собранные мостовые модули и готовые мостовые “комплекты”.Коррозионностойкие композитные мосты идеально подходят для использования у кромки воды или вдоль побережья, а также в отдаленных районах, где затруднено регулярное обслуживание.Мосты из композитных материалов могут иметь те же характеристики, что и стальные конструкции, но при этом их вес снижается на 50 и более процентов.Это приводит к более рациональной конструкции моста, снижению требований к опорным конструкциям и фундаментам, а также к значительному сокращению расхода материалов и энергии.Легкий вес также облегчает логистику и упрощает монтаж.Пултрудированные конструкции легче транспортировать на строительную площадку, они потребляют меньше топлива и их легче перемещать по площадке, что зачастую снижает потребность в рабочей силе и грузоподъемность подъемного оборудования.

Энергоэффективные окна и двери
Композитные стекловолокна – это материал, который выбирают для качественных оконных систем, по общим характеристикам превосходящих деревянные, ПВХ и алюминиевые альтернативы.Оконные рамы из политруда обеспечивают срок службы более 50 лет при минимальных требованиях к техническому обслуживанию и ограничивают тепловой мост, что приводит к уменьшению теплопередачи через раму, а значит, снижает последующее образование конденсата и плесени.Профили из политруды сохраняют стабильность размеров и прочность даже при экстремально жарких и низких температурах, а также расширяются и сжимаются с той же скоростью, что и стекло, что приводит к снижению количества отказов.Оконные системы из политруда имеют очень низкие показатели U-values, что обеспечивает значительную экономию энергии и средств.

Изоляционные соединители и конструктивные элементы
Сэндвич-панели из теплоизолированного бетона широко используются для строительства фасадов современных зданий.Внешний бетонный слой обычно соединяется с внутренним бетонным слоем с помощью стальных стержней, но это может привести к образованию тепловых мостов, которые позволяют передавать тепло между внутренней и наружной частями здания.Когда требуются высокие показатели изоляции, стальные соединительные элементы заменяются пултрудированными композитными стержнями, которые “разрывают” тепловой поток и увеличивают U-значение готовой стены.Эти простые в монтаже композитные соединители устойчивы к коррозии, подходят для несущих и самонесущих фасадов, могут использоваться для изоляции различной толщины и позволяют применять панели больших размеров.Для предотвращения образования тепловых мостиков при соединении панелей ограждения с утепленными и неутепленными стенами из бетона или кирпича композитный крепеж имеет на одном конце встроенный резьбовой стержень из нержавеющей стали для облегчения соединения с каркасом панелей ограждения.Для таких применений, как консольные балконы, где соединения через изоляцию приведут к значительным потерям энергии, используются конструктивные изоляционные решения.Эти несущие изоляционные элементы обычно сочетают в себе стальные стержни и изоляционные материалы, такие как пенополистирол EPS.В изделиях, рассчитанных на максимальную эффективность изоляции, композитные стяжки заменяют стальную арматуру.Легкие и короткие стяжки уменьшают вес и размер конструкции, что упрощает монтаж.

Системы солнечного затенения
Солнечное тепло, проникающее через обширные остекленные пространства, может привести к перегреву внутри здания, что потребует установки энергоемких систем кондиционирования.Brise soleil (“солнечные тени”) на внешней стороне здания контролируют количество солнечного света и тепла, проникающего в здание, и могут снизить потребление энергии.Архитекторы также все чаще используют “солнечные тени” в качестве дизайнерской функции при создании индивидуальных фасадов для коммерческих, общественных и жилых объектов.Возможны самые разнообразные варианты дизайна и строительных материалов.Высокая прочность и жесткость, легкость монтажа, устойчивость к коррозии и низкая потребность в обслуживании, а также стабильность размеров в широком диапазоне температур делают пултрудированные композиты привлекательной альтернативой традиционным строительным материалам.В ходе реконструкции фасада здания Guynemer в Исси-ле-Мулино в Париже было установлено около 750 пултрудированных профилей “солнечное стекло”.Профили, состоящие из трех различных геометрий и имеющие длину от 0,5 до 13 метров, были приклеены к специально разработанным алюминиевым деталям для крепления к фасаду.

Строительство устойчивого будущего
Влияние воплощенного углерода (углерода, связанного с материалами и строительными процессами на протяжении всего жизненного цикла здания) будет становиться все более значительным в результате сокращения выбросов углерода в результате эксплуатации за счет энергоэффективности и использования возобновляемых источников энергии.Растущий объем исследований в области оценки жизненного цикла (LCA) и расчета стоимости жизненного цикла (LCC) демонстрирует устойчивость и экономические преимущества композитов на протяжении всего жизненного цикла по сравнению с традиционными строительными материалами, особенно в сложных экологических условиях.Легкие, коррозионностойкие пултрудированные профили требуют меньше энергии для транспортировки и установки, требуют меньше ресурсов для обслуживания в течение более длительного срока службы, а также позволяют создавать тонкостенные конструкции и консолидировать компоненты для эффективного использования материалов.

Рынок пултрудированных профилей имеет огромный потенциал
Согласно новому отчету GlobeNewSwire, мировой рынок пултрузии имеет многообещающие перспективы, открывая возможности в таких отраслях, как строительство, ветроэнергетика, транспорт, электротехника и электроника, а также производство потребительских товаров.Ожидается, что к 2028 году объем мирового рынка пултрузии достигнет 5,9 миллиарда долларов США, а темпы роста в период с 2022 по 2028 год составят 5,2 процента.Основным фактором роста этого рынка является растущий спрос на легкие, коррозионностойкие и долговечные изделия в конечных отраслях, особенно в строительном секторе.