Jaką kopułę wybrać do świetlika rurowego?

To zrozumiałe. Jest widoczna na dachu i przez wiele lat musi być odporna na promieniowanie słoneczne, grad, wiatr, zmiany temperatury oraz zanieczyszczenia powietrza.

Sama nazwa materiału nie mówi jednak wystarczająco dużo o jego jakości. Równie ważne są klasa i pochodzenie surowca, ochrona przed promieniowaniem UV, proces produkcji oraz kontrola jakości. Również kształt kopuły nie decyduje automatycznie o tym, ile światła dziennego ostatecznie dociera do pomieszczenia.

W tym artykule porównujemy różne materiały, omawiamy ich zachowanie w warunkach pożaru i wyjaśniamy, dlaczego w przypadku kopuł z tworzywa preferujemy formowanie próżniowe.

Okrągła, niska, wysoka, fasetowana lub żebrowana: niektórym kształtom kopuł przypisuje się szczególne właściwości związane z pozyskiwaniem światła. W rzeczywistości sam kształt nie gwarantuje, że do wnętrza budynku dotrze więcej użytecznego światła dziennego.

Przezroczysta kopuła przepuszcza dostępne światło. Aby skutecznie przechwycić promienie słoneczne padające pod małym kątem i skierować je do świetlika rurowego, potrzebny jest dobrze zaprojektowany reflektor lub układ optyczny. Następnie to przede wszystkim jakość rury o wysokim współczynniku odbicia decyduje, ile światła dotrze do dyfuzora sufitowego.

Istotną rolę odgrywają również średnica, długość i przebieg rury. Każde kolano i każdy dodatkowy metr powodują straty światła. Kopuła o efektownym kształcie może wyglądać zaawansowanie technicznie, ale bez skutecznego kierowania światłem i wysokiej jakości rury refleksyjnej jej praktyczna korzyść pozostaje ograniczona.

Więcej informacji znajdziesz w naszym artykule: Reflektor w kopule – dlaczego jego kształt jest równie ważny jak samo lustro

Poliwęglan jest mocnym i lekkim tworzywem sztucznym. Jego bardzo wysoka odporność na uderzenia sprawia, że szczególnie dobrze nadaje się do miejsc narażonych na grad, spadające gałęzie lub inne obciążenia mechaniczne.

Zalety poliwęglanu

Bardzo wysoka odporność na uderzenia

Niska masa

Dobra podatność na formowanie

Mniejsza podatność na pękanie niż szkło i akryl

Przydatność do wielu konstrukcji dachowych

Dobra odporność na grad i obciążenia mechaniczne

Na co zwrócić uwagę przy poliwęglanie

Poliwęglan wymaga ochrony przed długotrwałym działaniem promieniowania UV. Bez odpowiednich stabilizatorów UV, warstwy ochronnej lub właściwej powłoki materiał może z czasem żółknąć, mętnieć albo tracić część swoich właściwości mechanicznych.

Nie oznacza to, że każda kopuła z poliwęglanu szybko się odbarwi. Między poszczególnymi klasami materiału występują duże różnice. Kopuła wykonana z wysokiej jakości poliwęglanu stabilizowanego UV może pozostać przejrzysta przez wiele lat. Tańszy surowiec, niewystarczająca ochrona UV lub niejasny skład materiału mogą przyspieszyć proces starzenia.

Poliwęglan jest ponadto bardziej podatny na zarysowania niż szkło. Agresywne lub niewłaściwie dobrane środki czyszczące mogą uszkodzić jego powierzchnię.

Akryl, znany również jako PMMA lub szkło akrylowe, jest ceniony za wysoką przepuszczalność światła i bardzo dobrą przejrzystość optyczną. Wysokiej jakości akryl jest z natury bardziej odporny na promieniowanie UV niż niezabezpieczony standardowy poliwęglan.

Zalety akrylu

Bardzo wysoka przejrzystość optyczna

Wysoka przepuszczalność światła

Dobra odporność na pogodę i promieniowanie UV

Stosunkowo dobra odporność na zarysowania jak na tworzywo

Niska masa

Możliwość formowania w wielu kształtach

Na co zwrócić uwagę przy akrylu

Akryl jest mniej odporny na uderzenia niż poliwęglan. Przy silnym uderzeniu może wcześniej pęknąć lub się rozbić. Dlatego jakość i grubość zastosowanej płyty mają szczególne znaczenie w przypadku montażu na dachu.

Także surowce i klasy jakości akrylu znacznie się różnią. Dobrej jakości PMMA może zachować przejrzystość przez bardzo długi czas, ale w praktyce spotyka się również kopuły akrylowe, które żółkną lub matowieją. Przyczyną może być jakość surowca, zastosowane dodatki, proces produkcji, warunki ekspozycji lub sposób konserwacji.

Sama nazwa „akryl” nie stanowi więc pełnej gwarancji długotrwałej jakości.

Jedną z najważniejszych zalet szkła jest to, że pod wpływem promieniowania UV nie żółknie tak jak niedostatecznie zabezpieczone tworzywa. Twarda powierzchnia jest bardzo odporna na zarysowania i długotrwałe oddziaływanie warunków atmosferycznych.

Zalety szkła

Nie żółknie pod wpływem promieniowania UV

Trwale zachowuje przejrzystość

Jest bardzo odporne na zarysowania

Dobrze znosi długotrwałe działanie pogody

Jest zgodne z wieloma typowymi środkami czyszczącymi

Zapewnia trwały i wysokiej jakości wygląd

Ma stabilne właściwości materiałowe

Na co zwrócić uwagę przy szkle

Szkło jest cięższe od tworzywa i dlatego stawia inne wymagania konstrukcji nośnej, mocowaniu oraz montażowi. Odpowiednio dobrane szkło bezpieczne może być bardzo wytrzymałe, ale przy skrajnym uderzeniu pozostaje bardziej podatne na pęknięcie niż poliwęglan.

Szkło daje także mniejszą swobodę wykonywania złożonych kształtów. Jego masa i sposób produkcji mogą zwiększyć koszty wytwarzania i montażu.

Szkło kryształowe jest stosowane w niektórych świetlikach rurowych ze względu na przejrzysty wygląd i długotrwałą stabilność optyczną. Należy pamiętać, że nie jest to tworzywo sztuczne, lecz materiał należący do rodziny szkieł. Dokładny skład i właściwości techniczne mogą różnić się w zależności od producenta.

Zalety szkła kryształowego

Bardzo przejrzysty i wysokiej jakości wygląd

Brak żółknięcia pod wpływem promieniowania UV

Twarda i odporna na zarysowania powierzchnia

Dobra długotrwała odporność na warunki atmosferyczne

Gładka powierzchnia, którą łatwo utrzymać w czystości

Stabilne właściwości optyczne w długim okresie

Na co zwrócić uwagę przy szkle kryształowym

Podobnie jak inne rodzaje szkła, szkło kryształowe jest cięższe niż kopuła z tworzywa. Wymaga prawidłowo zaprojektowanego systemu mocowania i może pęknąć przy wyjątkowo silnym uderzeniu. Zazwyczaj jest również droższe.

Szkło kryształowe może zatem być trwałym wyborem, ale określenie „kryształ” nie oznacza automatycznie, że kopuła pozyskuje więcej światła. Kierowanie światłem, współczynnik odbicia, średnica rury i przebieg całego systemu pozostają decydujące.

Przy wyborze materiału kopuły należy uwzględnić także bezpieczeństwo pożarowe. Trzeba przy tym odróżnić reakcję na ogień od odporności ogniowej.

Reakcja na ogień opisuje między innymi:

Łatwość zapłonu materiału

Stopień, w jakim materiał przyczynia się do rozwoju pożaru

Ilość powstającego dymu

Występowanie płonących kropli lub cząstek

Odporność ogniowa określa, jak długo kompletny element budowlany może ograniczać rozprzestrzenianie się ognia, ciepła i dymu.

Sam materiał kopuły może mieć określoną klasyfikację reakcji na ogień, ale nie przesądza ona automatycznie o odporności ogniowej całego przejścia dachowego. Na właściwości kompletnego systemu wpływają również podstawa dachowa, rura refleksyjna, izolacja, wykończenie sufitu, uszczelnienia, połączenia i sposób montażu.

Poliwęglan w warunkach pożaru

Poliwęglan jest tworzywem palnym, ale jego reakcję na ogień można poprawić za pomocą specjalnych dodatków. Dostępne są samogasnące lub uniepalnione odmiany poliwęglanu, które w określonych zastosowaniach budowlanych mogą uzyskać korzystniejszą klasyfikację.

Rzeczywiste właściwości zależą między innymi od:

Zastosowanej klasy poliwęglanu

Ewentualnych dodatków uniepalniających

Grubości materiału

Konstrukcji kopuły

Sposobu montażu produktu

Nie należy więc zakładać, że wszystkie kopuły z poliwęglanu mają takie same właściwości pożarowe. Zawsze trzeba sprawdzić udokumentowaną klasyfikację konkretnego wyrobu końcowego.

Akryl w warunkach pożaru

Akryl również jest palny. Pod wpływem odpowiednio wysokiej temperatury PMMA może się zapalić, topić i dalej płonąć. Wysokiej jakości przezroczysty akryl może wytwarzać stosunkowo mało dymu, ale nie oznacza to, że jest materiałem niepalnym.

Klasa reakcji na ogień może różnić się w zależności od produktu, grubości, koloru, składu i wykonania. Ogólne stwierdzenie dotyczące samego „akrylu” nie wystarcza więc do przygotowania specyfikacji projektowej.

Szkło i szkło kryształowe w warunkach pożaru

Szkło jest materiałem niepalnym i nie dostarcza dodatkowego paliwa do pożaru. To istotna przewaga nad kopułami z tworzyw. Szkło kryształowe również należy do rodziny szkieł i jako materiał bazowy jest niepalne.

Mimo to należy oceniać kompletny wyrób. Powłoki, folie, laminaty, uszczelnienia, elementy mocujące i leżąca poniżej konstrukcja dachowa mogą wpływać na klasyfikację całego systemu.

Zwykłe szkło może ponadto pęknąć pod wpływem silnego i nierównomiernego nagrzania. Dlatego rodzaj zastosowanego szkła i konstrukcja całego rozwiązania pozostają istotne.

Nazwa materiału nie jest certyfikatem przeciwpożarowym

Podobnie jak w przypadku odporności na promieniowanie UV i uderzenia, sama nazwa materiału nie mówi wystarczająco dużo o jego właściwościach pożarowych. Dwie kopuły z poliwęglanu mogą mieć różne klasyfikacje ze względu na inny surowiec, grubość lub recepturę. To samo dotyczy produktów akrylowych.

W Polsce reakcję na ogień wyrobów budowlanych klasyfikuje się zgodnie z PN-EN 13501-1. W przypadku dachów oraz oddziaływania ognia zewnętrznego może mieć również zastosowanie klasyfikacja według PN-EN 13501-5.

W projektach objętych szczególnymi wymaganiami pożarowymi należy zawsze sprawdzić udokumentowaną klasyfikację konkretnej kopuły, a w razie potrzeby także kompletnego przejścia dachowego. Ocena musi odpowiadać rzeczywistemu zastosowaniu, układowi warstw dachu, przeznaczeniu i kategorii budynku oraz obowiązującym przepisom techniczno-budowlanym.

Oprócz rodzaju materiału istotna jest również metoda produkcji. Kopuły z tworzyw wytwarza się głównie przez formowanie próżniowe lub formowanie wtryskowe.

Obie metody mogą zapewnić produkt wysokiej jakości, ale różnią się sposobem przetwarzania i kontroli surowca.

Formowanie próżniowe

Podczas formowania próżniowego gotowa płyta z tworzywa jest podgrzewana, a następnie kształtowana na formie lub w formie za pomocą podciśnienia. Właściwości zakupionej płyty można sprawdzić jeszcze przed rozpoczęciem produkcji.

Można w ten sposób udokumentować między innymi:

Producenta płyty

Rodzaj i klasę zastosowanego materiału

Początkową grubość płyty

Zastosowaną ochronę UV

Techniczne specyfikacje materiału

Pochodzenie i partię surowca

Jakość materiału wyjściowego jest dzięki temu jasna, możliwa do zweryfikowania i identyfikowalna.

Podczas formowania materiał może miejscowo stawać się cieńszy. Dlatego odpowiedni projekt i kontrolowany proces produkcyjny pozostają niezbędne. Punktem wyjścia jest jednak znana i możliwa do sprawdzenia jakość pierwotnej płyty.

Formowanie wtryskowe

Podczas formowania wtryskowego granulat tworzywa jest topiony i pod ciśnieniem wtryskiwany do zamkniętej formy. Metoda ta nadaje się do dużych serii, złożonych kształtów i produktów ze zintegrowanymi detalami.

Formowanie wtryskowe może zapewnić technicznie znakomite i bardzo powtarzalne wyroby. Końcowa jakość zależy jednak w dużym stopniu od zastosowanej mieszanki oraz kontroli procesu.

Należy uwzględnić w szczególności:

Jakość i pochodzenie granulatu

Klasę zastosowanego tworzywa

Udział materiału pierwotnego i ewentualnego recyklatu

Zastosowane stabilizatory UV

Ewentualne dodatki uniepalniające

Prawidłowe suszenie materiału

Temperaturę przetwarzania

Czas przetwarzania

Kontrolę każdej partii produkcyjnej

Na podstawie gotowej kopuły trudno jednoznacznie określić, jaką mieszankę surowców zastosowano. Bez pełnej identyfikowalności materiału odbiorca musi więc polegać na recepturze i kontroli jakości producenta.

Dlaczego preferujemy formowanie próżniowe

Świadomie wybieramy kopuły z tworzyw formowane próżniowo. Metoda ta pozwala nam z góry określić i kontrolować jakość zastosowanej płyty. Znamy pochodzenie surowca, jego specyfikację techniczną oraz poziom ochrony przed promieniowaniem UV.

Dzięki temu mamy większą kontrolę nad jakością, pochodzeniem i przewidywaną trwałością produktu końcowego.

Nie oznacza to, że kopuła formowana wtryskowo jest z definicji gorsza. Producent stosujący wyłącznie certyfikowane surowce i rygorystycznie kontrolujący każdą partię może wytwarzać znakomite produkty.

Preferujemy jednak metodę, w której jakość materiału wyjściowego jest bezpośrednio rozpoznawalna, identyfikowalna i możliwa do udokumentowania.

W praktyce wciąż można spotkać kopuły z poliwęglanu i akrylu, które stały się żółte, matowe lub mleczne. Nie wynika to wyłącznie z rodzaju zastosowanego tworzywa.

Na trwałość i przejrzystość wpływają między innymi:

Jakość i czystość surowca

Ilość i rodzaj stabilizatorów UV

Ewentualna warstwa lub powłoka ochronna UV

Grubość i równomierność materiału

Intensywność oddziaływania słońca i wysokiej temperatury

Jakość procesu produkcyjnego

Zanieczyszczenie powietrza i inne czynniki środowiskowe

Stosowanie odpowiednich środków czyszczących

Sposób i regularność konserwacji

Dwie kopuły sprzedawane jako „poliwęglanowe” lub „akrylowe” mogą więc starzeć się w praktyce zupełnie inaczej.

Tani surowiec z minimalną ochroną UV nie jest porównywalny z wysokiej jakości, w pełni identyfikowalnym materiałem opracowanym specjalnie do długotrwałego zastosowania zewnętrznego

Nasz wybór: poliwęglan i szkło

Nie uważamy jednego materiału za najlepsze rozwiązanie w każdej sytuacji. Dlatego świadomie wybieramy zarówno poliwęglan, jak i szkło.

Poliwęglan zapewnia doskonałe połączenie niskiej masy, swobody formowania i bardzo wysokiej odporności na uderzenia. Wysokiej jakości surowiec oraz odpowiednia ochrona UV czynią go bezpiecznym i trwałym rozwiązaniem dla wielu dachów.

Szkło zapewnia trwałą przejrzystość, twardą powierzchnię, dobrą odporność na zarysowania i naturalną ochronę przed żółknięciem pod wpływem UV. Jako materiał bazowy jest ponadto niepalne. Szczególnie dobrze sprawdza się tam, gdzie priorytetem są stabilność optyczna i długa żywotność.

Najlepszy wybór zależy od budynku, konstrukcji dachu, otoczenia i wymagań technicznych projektu.

Spójrz dalej niż nazwa materiału i kształt kopuły

Niezależnie od wybranej kopuły nie należy kierować się wyłącznie nazwą materiału, nietypowym kształtem lub ogólnym opisem handlowym.

Wysokiej jakości kopuła zaczyna się od dobrego i możliwego do skontrolowania surowca. Ochrona UV, proces produkcji, grubość materiału, reakcja na ogień i kontrola jakości decydują następnie o długotrwałych właściwościach produktu.

Wydajny system doświetlania światłem dziennym powstaje dopiero wtedy, gdy kopuła jest połączona ze skutecznym układem kierowania światłem, rurą o bardzo wysokim współczynniku odbicia oraz starannie zaprojektowanym przebiegiem.

Kopuła wpuszcza światło dzienne. Jakość kompletnego systemu decyduje, ile tego światła rzeczywiście dociera do pomieszczenia.