Ar aliumininės stogo plokštės plečiasi ar susitraukia dėl temperatūros pokyčių?

Aliuminio šiluminio plėtimosi koeficientas yra maždaug 22,2 × 10^-6 vienam Celsijaus laipsniui (arba 12,4 × 10^-6 vienam Farenheito laipsniui). Tai reiškia, kad dėl kiekvieno temperatūros pokyčio laipsnio kiekvienas aliuminio metras išsiplės arba susitrauks 22,2 mikrometro.

Poveikis stogų sistemoms

• Išsiplėtimo ir susitraukimo jėgos

Montuojamos ant stogų aliuminio plokštės ištisus metus yra veikiamos įvairiausių temperatūrų. Karštesniais mėnesiais saulė gali įkaitinti plokštes iki gerokai aukštesnės nei aplinkos oro temperatūros, todėl jos išsiplės. Ir atvirkščiai, žiemą plokštės susitraukia vėsdamos.

Jei plokštės yra tvirtai pritvirtintos be judėjimo, išsiplėtimas gali sukelti sulinkimą arba deformaciją. Panašiai dėl susitraukimo gali atsirasti tarpų ar įtrūkimų, dėl kurių gali atsirasti nuotėkių ir vandens pažeidimų. Todėl labai svarbu suprojektuoti ir montuoti aliuminio stogo dangų sistemas, atsižvelgiant į šiuos šiluminius judesius.

• Šilumos tilteliai ir izoliacija

Kitas rūpestis dėl šiluminio plėtimosi yra šiluminiai tilteliai, kai šiluma perduodama iš išorės į pastato vidų arba atvirkščiai. Aliuminis, būdamas geras šilumos laidininkas, gali palengvinti šį perdavimą, jei nenaudojama tinkama izoliacija. Dėl to gali padidėti energijos sąnaudos pastato šildymui ar vėsinimui. Norint tai sumažinti, reikia naudoti tinkamą izoliaciją, kad būtų sumažintas šilumos perdavimas ir aliuminis galėtų judėti nepažeidžiant stogo vientisumo.

Šiluminio judėjimo projektavimo svarstymai

• Kompensacinės jungtys ir tvirtinimo detalės

Kad būtų galima prisitaikyti prie plėtimosi ir susitraukimoaliuminio stogo plokštės, į dizainą būtina įtraukti kompensacines siūles ir tinkamas tvirtinimo sistemas. Kompensacinės siūlės yra tarpai arba tarpai, sąmoningai įtraukti į stogo konstrukciją, kad sugertų šiluminių pokyčių sukeltą judėjimą. Šios jungtys neleidžia plokštėms daryti per daug apkrovos konstrukcijai.

Tvirtinimo detalės, pvz., varžtai ar spaustukai, turi būti parinktos ir sumontuotos taip, kad plokštės galėtų laisvai judėti. Plokštėms pritvirtinti galima naudoti slankiojančius spaustukus arba skylutes, kad būtų galima judėti. Šių tvirtinimo detalių atstumas taip pat yra labai svarbus; jie turi būti dedami tokiais intervalais, kad plokštės nebūtų pernelyg tvirtai pritvirtintos.

• Plokščių persidengimai ir sandarinimas

Sutampančios plokštės taip pat gali padėti valdyti plėtimąsi ir susitraukimą. Dėl persidengimų plokštės gali slysti viena ant kitos, kai jos plečiasi ir susitraukia, todėl sumažėja tarpų susidarymo rizika. Tačiau reikia pasirūpinti, kad šie persidengimai būtų tinkamai užsandarinti, kad būtų išvengta vandens prasiskverbimo. Turi būti naudojami aukštos kokybės, lankstūs sandarikliai, kad būtų išlaikytas vandeniui nepralaidus sandarumas ir būtų galima judėti.

• Klimato svarstymai

Tai, kiek aliuminio plokštės plečiasi ar susitraukia, priklauso nuo vietos klimato. Regionuose, kuriuose temperatūra svyruoja tarp dienos ir nakties arba įvairiais sezonais, judėjimas bus ryškesnis. Pavyzdžiui, vietovėse, kuriose vasaros karštos ir žiemos šaltos,aliuminio stogo plokštėspatirs reikšmingus išsiplėtimo ir susitraukimo ciklus. Tokiais atvejais konstrukcijoje turi būti didesnės kompensacinės jungtys ir lankstesnės tvirtinimo detalės.

Ir atvirkščiai, esant santykinai stabiliai temperatūrai, šiluminis judėjimas bus ne toks stiprus, o stogo dangos sistemą galima suprojektuoti taip, kad būtų mažiau patalpų, skirtų plėtimuisi ir susitraukimui.

Atvejo analizės ir praktiniai pritaikymai

• Gyvenamasis stogas

Taikant gyvenamąsias patalpas,aliuminio stogo plokštėsdažnai pasirenkami dėl estetinio patrauklumo ir ilgaamžiškumo. Tačiau namų savininkai turi užtikrinti, kad įrengimą atliktų profesionalai, kurie supranta šiluminio plėtimosi pasekmes. Pavyzdžiui, vidutinio klimato namuose aliuminio stogas vasarą gali gerokai išsiplėsti, o žiemą – susitraukti. Tinkamas montavimas su kompensacinėmis jungtimis ir lanksčiomis tvirtinimo detalėmis yra labai svarbus norint išvengti žalos ir užtikrinti stogo ilgaamžiškumą.

• Komercinės ir pramoninės stogų dangos

Komerciniams ir pramoniniams pastatams statymas yra didesnis dėl didesnio stogo ploto. Netinkamai valdomas terminis judėjimas gali būti ryškesnis ir turėti sunkesnių pasekmių. Pavyzdžiui, sandėlyje su dideliu aliuminio stogu, esančiame regione, kuriame yra ekstremalių temperatūrų svyravimų, turi būti gerai suprojektuota sistema, leidžianti valdyti plėtimąsi ir susitraukimą nesukeliant nuotėkio ar konstrukcinių pažeidimų.

Pavyzdys yra gamykla JAV vidurio vakaruose, kur temperatūra gali svyruoti nuo -20 laipsnio F žiemą iki daugiau nei 100 laipsnių F vasarą. Tokio įrenginio aliuminio stogo danga turi turėti dideles kompensacines siūles ir būti pritvirtinta tvirtinimo detalėmis, leidžiančiomis daug judėti. Be to, reguliari priežiūra ir tikrinimas yra labai svarbūs siekiant užtikrinti, kad kompensacinės jungtys ir sandarikliai ilgainiui išliktų veiksmingi.

Dangų ir apdorojimo vaidmuo

• Apsauginės dangos

Aliuminio plokščių padengimas apsauginėmis dangomis gali padėti sušvelninti kai kurias problemas, susijusias su šiluminiu plėtimu ir susitraukimu. Šios dangos gali atspindėti daugiau saulės spindulių ir sumažinti temperatūrą, kurią plokštės pasiekia karštomis dienomis. Tai ne tik sumažina plėtimosi mastą, bet ir padeda sumažinti pastato aušinimo išlaidas.

Dangos taip pat gali suteikti papildomų privalumų, tokių kaip atsparumas korozijai ir ilgaamžiškumas. Populiarus pasirinkimas yra fluoropolimerinė danga, kuri pasižymi puikiu atsparumu atmosferos poveikiui ir padeda išlaikyti estetinį aliuminio stogo patrauklumą laikui bėgant.

• Šiluminės pertraukos

Šiluminės pertraukos yra dar vienas būdas valdyti šiluminį plėtimąsi. Šilumos pertrauka apima nelaidžios medžiagos įtraukimą tarp aliuminio plokščių ir pastato konstrukcijos. Ši medžiaga padeda sumažinti šilumos perdavimą ir sumažinti plokščių temperatūros pokyčius. Taip sumažinamas bendras išsiplėtimas ir susitraukimas, todėl stogo dangos sistema tampa stabilesnė ir efektyvesnė.

Ilgalaikė priežiūra ir stebėjimas

• Reguliarūs patikrinimai

Siekiant užtikrinti ilgaamžiškumą ir efektyvumąaliuminio stogo plokštės, būtina reguliariai tikrinti ir prižiūrėti. Laikui bėgant kompensacinės jungtys ir tvirtinimo detalės gali susidėvėti arba tapti mažiau veiksmingos, o sandarikliai gali suirti. Reguliarūs patikrinimai gali anksti nustatyti šias problemas ir laiku atlikti remontą, kol tai nesukels rimtesnių problemų, tokių kaip nuotėkis ar konstrukcijų pažeidimai.

• Techninės priežiūros praktika

Priežiūros praktika apima stogo valymą, kad būtų pašalintos šiukšlės, kurios gali sugadinti, jungčių ir persidengimų tikrinimas ir sandarinimas, taip pat užtikrinimas, kad tvirtinimo detalės išliktų saugios, bet lanksčios. Regionuose, kuriuose gausu sniego ar ledo, gali prireikti papildomų priemonių, pvz., sniego apsaugos, kad svoris nesukeltų pernelyg didelio įtempimo plokštėms susitraukimo metu.

Išvada

Aliuminio stogo plokštės, nors ir turi daug privalumų, reikia atidžiai įvertinti jų šiluminio plėtimosi ir susitraukimo savybes. Norint prisitaikyti prie šių judesių ir užtikrinti stogo dangos sistemos ilgaamžiškumą bei efektyvumą, būtina tinkamai suprojektuoti, sumontuoti ir prižiūrėti. Įdiegę kompensacines siūles, lanksčias tvirtinimo detales, apsaugines dangas ir reguliariai prižiūrėdami, pastatų savininkai gali mėgautis aliuminio stogo dangos privalumais be trūkumų, susijusių su temperatūros svyravimais.

Nuorodos

Vikipedija, „Šiluminė plėtra“.https://en.wikipedia.org/wiki/Thermal{0}}išplėtimas

Metalo konstrukcijų asociacija, „Techninis vadovas: plėtra ir susitraukimas“.http://www.metalconstruction.org

Inžinerijos įrankių rinkinys, "Šiluminio plėtimosi koeficientai".https://www.engineeringtoolbox.com

Pastato projektavimas + statyba, „Metaliniai stogai: techninė perspektyva“.https://www.bdcnetwork.com