Краткий ответ
Каркасы теплиц из оцинкованной стали обеспечивают лучшее соотношение прочности и стоимости и преобладают в коммерческих многопролётных теплицах. Алюминиевые каркасы лёгкие, устойчивы к коррозии и требуют минимального ухода, поэтому подходят для сборных комплектов, стеклянных теплиц и зимних садов. Деревянные каркасы, обычно из кедра или обработанной древесины, лучше сохраняют тепло и привлекательно выглядят, но требуют регулярного ухода и подходят для небольших садовых теплиц.
Что такое каркас теплицы и почему важен его материал?
Каркас теплицы — это несущая конструкция, которая удерживает светопрозрачное покрытие и передаёт ветровые, снеговые нагрузки и вес растений на фундамент. Три основных материала каркаса — алюминий, оцинкованная сталь и дерево. Выбор влияет на прочность, ширину пролёта, светопропускание, обслуживание и срок службы теплицы.
Каркас эксплуатируется в жёстких условиях: высокая влажность, конденсат, брызги растворов удобрений, ультрафиолет и суточные перепады температуры. Каркас, который хорошо выглядит в выставочном зале, уже через несколько лет может подвергнуться коррозии, гниению или деформации, если материал или его защита не подходят для условий эксплуатации. В этом руководстве сравниваются теплицы с каркасами из алюминия, оцинкованной стали и дерева и объясняется, какие варианты подходят для любительских теплиц, зимних садов и коммерческих проектов.
Алюминий, сталь или дерево: чем отличаются каркасы теплиц?
| Характеристика | Алюминий | Оцинкованная сталь | Дерево (кедр, строительная древесина) |
|---|---|---|---|
| Масса | Освещение | Тяжёлый | Средняя |
| Жёсткость и ширина пролёта | Умеренная; для широких пролётов нужны профили большей высоты сечения | Высокая; оптимален для широких пролётов и многопролётных теплиц | Умеренная; массивные элементы ограничивают поступление света |
| Коррозия и гниение | Устойчив к коррозии благодаря естественным свойствам; для дополнительной защиты применяют анодирование или порошковую окраску | Защищена цинковым покрытием; кромки срезов и сварные швы требуют внимания | Подвержено гниению, если древесина не обладает природной стойкостью и не обработана; требует регулярного обновления защитного покрытия |
| Техническое обслуживание | Очень низкие | Низкая потребность в уходе при качественном цинковании | Регулярное нанесение тонирующих и защитных составов, осмотр |
| Теплопотери через каркас | Высокая теплопроводность; без терморазрыва могут образовываться мостики холода | Проводит тепло, но элементы обычно имеют небольшое сечение | Хороший природный теплоизолятор |
| Затенение каркасом | Тонкие профили, небольшое затенение | Тонкие трубчатые элементы и элементы ферм | Более массивные элементы создают больше тени |
| Типичное применение | Сборные комплекты, стеклянные теплицы, зимние сады, профили для остекления и водосточные желоба | Коммерческие тоннели и многопролётные теплицы | Садовые и выставочные теплицы |
| Внешний вид | Лаконичный, современный; порошковая окраска в любой цвет, включая чёрный | Промышленный | Тёплый, традиционный |
Итак, оцинкованная сталь обеспечивает лучшее соотношение прочности и стоимости для крупных теплиц, алюминий — минимальный уход и лучший внешний вид остеклённых конструкций, а дерево позволяет получить наиболее привлекательную небольшую теплицу с лучшей теплоизоляцией, но требует ухода. Во многих коммерческих теплицах материалы комбинируют: стальной каркас сочетают с алюминиевыми водосточными желобами, профилями для остекления и рамами форточек.
Каковы преимущества и недостатки алюминиевого каркаса теплицы?
Алюминиевые каркасы теплиц изготавливают из экструдированных профилей, обычно из сплавов серии 6000, которым легко придать сложную форму со встроенными пазами для остекления, пазами под болты и водосточными желобами. Благодаря этому комплекты алюминиевых теплиц отличаются точностью и быстро собираются.
Преимущества
- Коррозионная стойкость. На алюминии образуется защитный оксидный слой, и он не ржавеет, поэтому хорошо переносит тепличную влажность. Материалы служб сельскохозяйственного консультирования характеризуют алюминиевые каркасы как долговечные и требующие минимального обслуживания после установки.
- Небольшой вес. Более простая перевозка и перемещение, а для небольших конструкций — облегчённые фундаменты.
- Точность. Детали каркаса теплицы из экструдированного алюминия плотно сопрягаются с уплотнителями, что удобно при использовании стекла и двухстеночного поликарбоната.
- Варианты отделки. Без дополнительной отделки, с анодированием или порошковой окраской. Теплица с чёрным каркасом — это просто теплица с алюминиевым каркасом, окрашенным порошковым способом; такой вариант популярен для садовых теплиц и зимних садов.
Ограничения
- Меньшая жёсткость по сравнению со сталью. При одинаковом сечении алюминий прогибается примерно втрое сильнее стали, поэтому для широких пролётов и больших снеговых нагрузок нужны профили большей высоты сечения или стальное усиление.
- Мостики холода. Алюминий хорошо проводит тепло. В отапливаемых зимних садах и оранжереях профили с терморазрывом уменьшают теплопотери и образование конденсата.
- Гальваническая коррозия. Во влажных условиях избегайте прямого контакта алюминия с незащищённой сталью или медью; используйте нержавеющий крепёж и изолирующие шайбы.
Алюминий подходит для сборных теплиц со стеклянным и поликарбонатным покрытием, пристенных теплиц, зимних садов и оранжерей. Примеры — наша алюминиевая теплица — зимний сад с двойным остеклением и алюминиевый зимний сад и оранжерея. Подробнее об остеклённых садовых помещениях читайте в нашем руководстве по комплектам зимних садов.
Почему большинство коммерческих теплиц строят на каркасе из оцинкованной стали?
Каркас теплицы из оцинкованной стали обеспечивает наибольшую прочность и жёсткость на единицу затрат, поэтому преобладает в строительстве коммерческих теплиц. Стальные трубы, прямоугольные полые профили и решётчатые фермы позволяют перекрывать широкие пролёты и выдерживать значительные нагрузки от томатов на шпалерах или подвесных желобов с растениями.
Цинкование важнее марки стали
Незащищённая сталь быстро корродирует во влажной теплице, поэтому цинковая защита необходима. Распространены два подхода:
- Предварительно оцинкованная сталь: полоса или труба с покрытием, нанесённым до формования и резки. Экономичный вариант с более тонким слоем цинка; торцы срезов и просверленные отверстия остаются незащищёнными.
- Горячее цинкование после изготовления: готовые детали погружают в расплавленный цинк, обычно в соответствии со стандартом, например ISO 1461, поэтому кромки срезов, отверстия и сварные швы покрываются более толстым слоем. Это более долговечный вариант для несущих элементов.
Уточните у поставщиков, какой метод применяется для колонн, ферм, арок и прогонов и какова толщина покрытия. При сварке или сверлении оцинкованных деталей на объекте цинковый слой удаляется, поэтому повреждённые участки следует восстанавливать краской с высоким содержанием цинка.
Где применяется сталь
- Однопролётные тоннели и высокие тоннели с полукруглыми или стрельчатыми арками.
- Многопролётные плёночные и поликарбонатные теплицы, соединённые водосточными желобами.
- Стеклянные теплицы, в которых стальные фермы служат опорой для алюминиевых профилей остекления.
- Комплекты небольших металлических теплиц из стальных труб с порошковым покрытием или оцинковкой.
Примеры типичных коммерческих стальных конструкций представлены на страницах большой многопролётной теплицы со стальным каркасом и многопролётной тоннельной теплицы из поликарбоната, а роль каркаса в комплексном проекте описана в нашем руководстве по коммерческим теплицам.
Стоит ли выбирать теплицу с деревянным каркасом?
Деревянная теплица — хороший выбор для садов, школ и выставочных площадок, где важны внешний вид и теплоизоляция и есть кому обслуживать конструкцию. Деревянные каркасы традиционны, легко поддаются переделке и лучше изолируют тепло, чем металлические, поэтому теплица с деревянным каркасом теряет немного меньше тепла через конструкцию, а на каркасе образуется меньше конденсата.
Теплицы из кедра
Западный красный кедр — самая популярная древесина для теплиц: содержащиеся в нём природные масла защищают от гниения и насекомых, он лёгкий, сохраняет форму и без обработки со временем приобретает серебристо-серый цвет. Комплект кедровой теплицы обычно включает заранее нарезанные деревянные элементы и покрытие из стекла или поликарбоната. Даже кедру полезны защитное покрытие и отсутствие контакта с влажной землёй.
Другие породы древесины и способы обработки
Хвойная древесина с пропиткой под давлением — более доступная альтернатива для теплиц с деревянным каркасом. В рекомендациях агрономических консультационных служб предостерегают от использования древесины, обработанной креозотом или пентахлорфенолом, поскольку их испарения могут повредить растения. Используйте крепёж из нержавеющей стали или с горячим цинкованием, так как некоторые пропитки вызывают коррозию обычных стальных шурупов.
Ограничения древесины
- Более толстые элементы перекрывают больше света, чем алюминиевые или стальные.
- Необходимы регулярное нанесение защитной лазури или масла и проверка соединений и основания на гниль.
- Ограниченная ширина пролётов, поэтому древесина редко используется для коммерческих теплиц.
Фундамент деревянной теплицы
Самая распространённая причина разрушения деревянных теплиц — гниение на уровне земли. Устанавливайте основание деревянной теплицы на бетонную ленту, невысокую стенку из каменной или кирпичной кладки либо хорошо дренированную гравийную подушку с гидроизоляционным слоем, чтобы нижняя обвязка оставалась сухой. Варианты фундаментов описаны в статье «Как построить теплицу».
Что можно сказать о каркасах теплиц из PVC, стеклопластика и комбинированных материалов?
Помимо трёх основных материалов, на рынке встречаются и другие варианты:
- Каркасы из труб PVC недороги и удобны для самостоятельного изготовления арочных теплиц и мини-теплиц, но PVC размягчается на жаре, становится хрупким под воздействием ультрафиолета и не выдерживает значительных ветровых или снеговых нагрузок. Рассматривайте их как временные конструкции.
- Стеклопластиковые дуги используются в быстрораскладных и переносных теплицах-палатках. Они скорее гнутся, чем ломаются, но такие конструкции лёгкие и требуют надёжного крепления к земле.
- Комбинированные каркасы сочетают материалы, чтобы использовать преимущества каждого: оцинкованную стальную конструкцию с алюминиевыми профилями остекления и форточками или деревянную нижнюю часть стен с алюминиевой крышей. Такие сочетания распространены в стеклянных теплицах и садовых сооружениях высокого класса.
Для длительной эксплуатации или коммерческого использования практичным выбором остаются сталь и алюминий, поскольку их прочность и срок службы можно рассчитать и проверить.
Как ветровые и снеговые нагрузки влияют на выбор каркаса?
Независимо от материала каркас теплицы должен быть рассчитан на скорость ветра, снеговую нагрузку и нагрузку от растений на вашем участке. Тепличные конструкции обычно проектируют по стандартам, например EN 13031-1 в Европе, а нагрузки для конкретного участка определяют по национальным нормам. Каркас, подходящий для мягкого прибрежного климата, может не выдержать обильного снега в глубине материка.
Основные вопросы при выборе любого комплекта или конструкции теплицы:
- На какую скорость ветра и снеговую нагрузку рассчитана конструкция, в km/h или m/s и kN/m² (или psf)?
- Какую нагрузку от растений могут нести элементы крыши при подвешивании шпалер или желобов?
- Как расположены связи жёсткости в стенах и крыше?
- Как каркас крепится к фундаменту?
Как выбрать подходящий каркас теплицы?
- Определите назначение. Любительское выращивание, домашний зимний сад (санрум), исследования или коммерческое производство.
- Соберите данные о нагрузках на участке. Местная расчётная скорость ветра и снеговая нагрузка.
- Сначала выберите покрытие. Стекло тяжёлое и требует жёсткого каркаса с точной геометрией; поликарбонат и плёнка легче. См. сравнение поликарбонатных и стеклянных панелей для теплиц.
- Подберите материал под ширину пролёта. Сталь — для широких пролётов и многопролётных теплиц; алюминий — для сборных комплектов, стеклянных теплиц и зимних садов; древесина — для небольших садовых сооружений.
- Проверьте защиту материалов. Горячее цинкование для несущих стальных элементов, анодирование или порошковое покрытие для алюминия, стойкие породы или надлежащая обработка для древесины.
- Учитывайте обслуживание и срок службы. Кто будет обслуживать каркас и сколько лет он должен прослужить?
- Изучите чертежи и перечни деталей. Хороший поставщик предоставляет конструктивные чертежи, маркированные детали алюминиевого каркаса теплицы или стальные элементы, а также инструкции по монтажу.
Где купить каркасы и комплекты теплиц?
Комплекты теплиц со стальным и алюминиевым каркасом для любительского использования продаются через розничные магазины, а для коммерческого — напрямую у производителей. В крупных проектах закупка у производителя, который также выпускает покрытие, форточки и оборудование для орошения, упрощает координацию.
Mars Vertical Farm производит в Шанхае теплицы из оцинкованной стали и алюминиевые зимние сады (санрумы), предлагая продукцию с маркировкой CE и варианты OEM/ODM для дистрибьюторов. Посмотрите наши теплицы и зимние сады или пришлите данные о нагрузках на участке, размерах и предпочтительном покрытии, чтобы получить спецификацию каркаса и коммерческое предложение.
