Меню

Сэндвич-панели

разновидности, устройство, характеристики

Сэндвич-панели - разновидности, устройство, характеристики

Сэндвич-панели – многослойный строительный материал для устройства стен и кровель. Внешние слои сэндвич-панелей изготовляются из окрашенных листов профилированной стали, а внутренний слой содержит утеплитель. Данная продукция находит применение в строительстве торговых комплексов, ангаров, заправочных станций, жилых домов и других зданий. Различают стеновые и кровельные сэндвич-панели.

Конструктивно сэндвич-панель представляет собой трехслойную конструкцию. Внешние стороны изготавливаются из высокопробного металла российского производства (НЛМК, Северсталь), толщина 0,5-0,7 мм. Наполнитель – пенополиуретан (PUR), полиизоцианурат (PIR), пенополистирол, минеральная вата.

Таблица 1. Размеры стеновых сэндвич-панелей table1.png

Варианты металлического покрытия стеновых панелей:

  • Холоднокатаная оцинкованная сталь;
  • Холоднокатаная оцинкованная сталь, окрашенная полиэфирной краской в цвет согласно каталогу RAL;
  • Холоднокатаная оцинкованная сталь с покрытием «пурал»;
  • Холоднокатаная оцинкованная сталь с покрытием «пластизол»;
  • Холоднокатаная оцинкованная сталь с покрытием «поливинилиденфторид» (ПВДФ).
Таблица 2. Размеры кровельных сэндвич-панелей table2.png

Варианты металлического покрытия кровельных панелей:

  • Оцинкованная сталь, окрашенная полиэфирной краской в цвет согласно каталогу RAL;
  • Оцинкованная сталь с покрытием «поливинилиденфторид» (ПВДФ);
  • Оцинкованная сталь с покрытием «пурал».

Возможно изготовление стеновых сэндвич панелей с использованием нестандартных покрытий: крафтбумага, фольга на бумажной основе, ОСП, ДСП, фанера, алюмоцинк, стекломагнезит, пластик, ламинированный материал и т. д.

Новейшее оборудование итальянского производства по изготовлению стеновых и кровельных сэндвич панелей, использование высококачественных материалов и компонентов, высокий профессионализм специалистов гарантируют долговечность и надежность продукции компании ТД «ДеКа Строй».

СТЕНОВЫЕ СЭНДВИЧ-ПАНЕЛИ С ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЕЙ ИЗ ПЕНОПОЛИСТИРОЛА ИЛИ МИНЕРАЛЬНОЙ ВАТЫ

Внутренний слой сэндвич-панелей с утеплителем – пенополистирол или минеральная вата. Данная продукция находит применение в строительстве торговых комплексов, ангаров, заправочных станций, жилых домов и других зданий.

image1.png Рисунок 1. Стеновые сэндвич-панели

ТД «ДеКа Строй» осуществляет производство и продажу стеновых и кровельных сэндвич-панелей с наполнителем пенополистирол или минеральная вата с цветным наружным слоем.

Таблица 3. Приведенное сопротивление теплопередаче для стеновых сэндвич-панелей с утеплителем из пенополистирольных плит в зависимости от толщины панелей. Длина панелей от 1500 до 12000 мм включительно table3.png Таблица 4. Приведенное сопротивление теплопередаче для стеновых сэндвич-панелей с теплоизоляцией на основе минераловатных плит в зависимости от толщины панелей. Длина панелей от 1500 до 12000 мм включительно table4.png Таблица 5. Разрушающая нагрузка для стеновых сэндвич-панелей с разными толщинами облицовки table5.png

КРОВЕЛЬНЫЕ СЭНДВИЧ-ПАНЕЛИ С ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЕЙ ИЗ ПЕНОПОЛИСТИРОЛА ИЛИ МИНЕРАЛЬНОЙ ВАТЫ

image2.png Рисунок 2. Кровельные сэндвич-панели

Таблица 6. Приведенное сопротивление теплопередаче для кровельных сэндвич-панелей с утеплителем из пенополистирольных плит в зависимости от толщины панелей. Длина панелей от 1500 до 12000 мм включительно table6.png

Таблица 7. Разрушающая нагрузка для кровельных сэндвич-панелей с утеплителем из пенополистирольных плит в зависимости от толщины облицовки. table7.png

Таблица 8. Приведенное сопротивление теплопередаче для кровельных сэндвич-панелей с теплоизоляцией на основе минераловатных плит в зависимости от толщины панелей. Длина панелей от 1500 до 12000 мм включительно. table8.png

Таблица 9. Разрушающая нагрузка для кровельных сэндвич-панелей с теплоизоляцией на основе минераловатных плит в зависимости от толщины облицовки. table9.png

ПЕНОПОЛИУРЕТАНЫ. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О PUR И PIR

Полиуретанами называют химические полимерные соединения, образующиеся в результате реакции между жидкими изоцианатами и жидкими полиолами. Это наиболее сложная и разнообразная группа полимеров. При определенном соотношении изоцианата и полиола можно получить как мягкие и эластичные пены, так и жесткие пенополиуретаны (ППУ) с закрытыми ячейками, обладающие отличными теплоизолирующими свойствами. Обычно плотность жестких ППУ колеблется в пределах 24 — 96 кг/м3 и имеет структуру из мелких закрытых ячеек, наполненных вспенивающим газом (см. рис 3). Помимо отличных теплоизоляционных качеств, жесткие ППУ обладают достаточной твердостью и могут выдерживать значительные механические нагрузки, что делает их весьма привлекательными с точки зрения их применения в качестве сердечника в трехслойных строительных сэндвич-панелях. Теплопроводность жесткого ППУ в общем случае определяется теплопроводностью вспенивающего газа, которым наполнены ячейки; теплопроводностью твердой фракции и теплопроводностью за счет конвекции. При сравнительно малых размерах ячеек конвективный перенос тепла пренебрежительно мал, в то время как вклад твердой фракции составляет около 20%. Основной же вклад в теплопроводность пенополиуретана принадлежит газовой фракции. По этой причине природа вспенивающего агента, применяемого при производстве жестких ППУ, играет очень важную роль. В следующей таблице приведены основные свойства вспенивателей для жестких ППУ, применяемых в настоящее время.

Отметим также, что экспериментально выявлено, что при одной и той же плотности ППУ меньшей теплопроводностью обладает образец, в котором средний размер ячеек меньше. При этом, как теплопроводность, так и прочность материала увеличиваются с увеличением плотности.

Сэндвич-панели представляют собой трехслойную конструкцию, где между двумя слоями металлического листа находится слой теплоизоляционного материала. В качестве «сердечника» используются различные материалы с низкой теплопроводностью. Технологический процесс производства сэндвич-панелей из ППУ разделяется на два этапа. На первом этапе формируется профиль листового материала с замками типа «шип-паз», на втором этапе уже под прессом производиться наполнение межлистового пространства жидким полиуретаном, который, застывая, образует сердечник. В качестве наполнителя мы используем только качественный двухкомпонентный полиуретан (PUR) или полиизоцианурат (PIR) производства Dow Chemical по специально разработанной, эксклюзивной рецептуре. Пенополиуретан (PUR) и полиизоцианурат (PIR) — это два класса родственных полимеров, получаемых при реакции нескольких компонентов. Пенополиуретан (PUR) образуется за счет реакции между полиолом и изоцианатом с образованием уретановых связей. В случае с полиизоциануратом (PIR) наряду с данным процессом образуются также особые «тримерные» сетчатые структуры за счет реакции молекул диизоцианата друг с другом. Особенность этих триммеров (полиизоциануратов) является их обугливание при горении или воздействии пламени с образованием «пористой» углеродной матрицы. Данная матрица служит защитой для внутренних слоев и препятствует их горению. Кроме того, благодаря образованию углеродной матрицы, выделяется значительно меньше тепла, чем в случае пенопластов, сгорающих полностью. Таким образом, PIR-панели отличаются более высокими огнестойкими качествами чем традиционные PUR-панели. Температура эксплуатации PIR-панелей доходит до 140°С, тогда как PUR-панели можно использовать только при температурах ниже 100°С. Как PUR-панели, так и PIR-панели обладают высокими влагостойкими качествами и практически паронепроницаемы.

Рисунок 3. Ячеистая структура ППУ: а — с 200-кратным увеличением, б — с 20-кратным увеличением image3.png

Преимущества сэндвич-панелей с наполнителем из пенополиизоцианурата

  • Отличные показатели пожароустойчивости позволяют применять PIR в условиях очень высоких температур (максимальная эксплуатационная температура жесткого пенополиуретана составляет +100°C, пенополиизоцианурата +150°C).
  • Наряду с пенополиуретаном, пенополиизоцианурат обладает лучшими характеристиками теплопроводности по сравнению с другими теплоизоляционными материалами.
  • Пенополиизоцианурат имеет высокую механическую прочность. Идеально подходит для теплоизоляции конструкций, на которые приходится большая нагрузка (например, цементная стяжка полов и т.п.).
  • PIR не гигроскопичен и под воздействием перепадов температур, циклов замерзания влаги не разрушается. Зимой панели из PIR не деформируются. Вследствие этого срок службы панелей с PIR практически не ограничен.
  • Материал экологически безопасен, не токсичен и не вызывают аллергию.
  • Удобство монтажа. Легкий вес конструкции - за счет получения необходимых тепловых характеристик конструкции при толщине утеплителя начиная от 40 мм.
  • Высокие стандарты прожаробезопасности (см. табл. 10).
Таблица 10. Показатели пожарной безопасности пенополиизоцианурата PIR и PUR. table10.png

СТЕНОВЫЕ СЭНДВИЧ-ПАНЕЛИ С НАПОЛНИТЕЛЕМ ИЗ ПЕНОПОЛИУРЕТАНА (PUR) И ПЕНОПОЛИИЗОЦИАНУРАТА (PIR). ГЕОМЕТРИЯ СТЕНОВЫХ СЭНДВИЧ-ПАНЕЛЕЙ

Сэндвич-панели представляют собой трехслойную структуру, состоящую из двух слоев металла (или какого-нибудь другого листового материала), между которыми находится сердцевина из жесткого пенополиуретана (ППУ). Рабочая ширина стеновых панелей, выпускаемых в настоящее время компанией ТД «ДеКа Строй», составляет 1185 мм. Максимальная длина панелей, производимых на непрерывной линии, составляет 16000 мм. Компанией разработаны и производятся панели со следующими толщинами: 40, 50, 60, 80, 100, 120, 140, 150, 160, 180 и 200 мм. В качестве материала для внешних обкладок сэндвич-панелей нами опробованы и применяются следующие материалы:

  • рулонная оцинкованная сталь толщиной 0,45-0,8 мм;
  • рулонная оцинкованная сталь с полимерным покрытием;
  • рулонная или листовая нержавеющая сталь марки AISI304;
  • рулонная или листовая нержавеющая сталь марки AISI430;
  • алюмоцинк;
  • бумага плотностью 180—190 г/м2;
  • фольгированная бумага;
  • ОСП (OSB) ориентированно-стружечная плита.
Рисунок 4. Геометрические параметры стеновых сэндвич-панелей, производимых компанией ТД «ДеКа Строй». image4.png

Стоит отметить, что показанные на рис. 6 формы стыковочного замка обеспечивают достаточно надежное соединение металлического листа с полиуретановым сердечником благодаря тому, что в «пазовой» части край металлического листа «пронизывает» сердечник. Это хорошо видно на фотографии (см. рис. 5). Такая конструкция стыковочного «замка» значительно снижает риски повреждения панели при транспортировке и монтаже. Панели, производимые на периодических линиях, могут быть также снабжены стягивающими «эксцентриковыми» замками вдоль всей длины для более плотного стягивания между собой при монтаже.

Рисунок 5. Вид стыковочного замка типа «шип-паз». На фотографии хорошо видно, как металлический лист в «пазовой» части пронизывает полиуретановый сердечник image5.png

При изготовлении сэндвич-панелей мы используем холоднокатаную оцинкованную сталь производства ведущих российских компаний «Северсталь» и «НЛМК». Толщина стали, применяемой в сэндвич-панелях, – 0,45-0,7 мм.

Рисунок 6. Типы стыковочного замка типа «шип-паз» image6.png

ГЕОМЕТРИЯ КРОВЕЛЬНЫХ ПАНЕЛЕЙ

Компания ТД «ДеКа Строй» производит кровельные панели исключительно по непрерывной технологии. На рис. 7 приведены геометрические параметры кровельных сэндвич-панелей.

Рисунок 7. Геометрия кровельных панелей ТД «ДеКаСтрой». image7.png

ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЭНДВИЧ-ПАНЕЛЕЙ ИЗ ППУ (PUR/PIR). ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ, ТЕПЛОПЕРЕДАЧА И ТЕПЛОВОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ

В последние годы в гражданском и промышленном строительстве все большее значение придается теплоизоляции зданий и сооружений.

Количество тепла, необходимое для поддержания приемлемой температуры внутри зданий зависит главным образом от двух факторов:

  • потери тепла, обусловленные теплопроводностью материалов ограждающих конструкций (пол, стены и потолок);
  • потери тепла, связанные с переносом воздуха через естественные поры ограждающих сооружений (естественная вентиляция).

Сэндвич-панели обладают идеальными качествами для предотвращения тепловых потерь, связанных с перечисленными выше факторами, и в купе с такими качествами, как небольшой вес и высокая прочность, легкость и быстрота монтажа, незаменимы во многих отношениях. Определение толщины теплоизоляции для зданий различного назначения в разных климатический условиях на территории Российской Федерации выполняется по СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий». Здесь же мы остановимся более подробно на основных физических понятиях, описывающих теплоизоляционные свойства различных материалов и конструкций.

Основным понятием в термодинамике является понятие теплопроводности (не путать с коэффициентом теплопроводности). Теплопроводность – это перенос теплоты структурными частицами вещества (молекулами, атомами, электронами) в процессе их теплового движения.

Таблица 11. Коэффициенты теплопроводности основных строительных материалов table11.png

ТЕПЛОЕМКОСТЬ СЭНДВИЧ-ПАНЕЛЕЙ

Сэндвич-панели являются легкими строительными конструкциями, что означает то, что они обладают относительно небольшой способностью накапливать тепло по сравнению с традиционными материалами, такими как, например, бетон.

Теплоемкость С какой-то части строения определяется ее средней удельной теплоемкостью С (теплоемкостью материала Вт/(кг•К)) и массой m (кг):

formula.png Таблица 12. Удельная теплоемкость строительных материалов. table12.png Таблица 13. Основные характеристики стеновых сэндвич-панелей с наполнителем из пенополиуретана и пенополиизоцианурата (PUR/PIR) производства ТД «ДеКа-Строй» table13.png Таблица 14. Основные характеристики кровельных сэндвич-панелей с наполнителем из пенополиуретана и пенополиизоцианурата (PUR/PIR) производства ТД «ДеКа-Строй» table14.png

В таблице 12 приведены удельные теплоемкости и плотность некоторых строительных материалов. Сравним теплоемкость бетонной стены толщиной 100 мм с теплоемкостью сэндвич-панели PUR той же толщины (для простоты считаем, что толщина сердечника составляет 100 мм, а металлических обшивок 0,5 мм).

black-table.png

Как видим, теплоемкость бетона выше теплоемкости сэндвич-панелей более чем в 36 раз. В современных зданиях, конечно, выгодно использовать стены и перекрытия из материалов с большой теплоемкостью, которые способны аккумулировать значительное количество тепла, однако, это в большей степени относится к внутренним стенам и перегородкам, для внешних же стен выгоднее отдать предпочтение материалам с большей теплоизоляцией чем с большой теплоемкостью.

Тогда понадобится значительно меньше энергии для поддержания заданной температуры внутри помещения. И это верно, как в случае низких температур (холодильники и пр.), так и административных и жилых зданий. Если еще эти стены являются легкими конструкциями с низкой теплоемкостью, как сэндвич-панели, то обогреть или охладить ограждаемое ими помещение можно значительно быстрее.

«МОСТИКИ» ХОЛОДА И МИНИМИЗАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ

Мостики холода обычно возникают при монтаже сэндвич-панелей, когда материал с хорошей теплопроводностью, например металл, соприкасается одновременно с внутренней и внешней сторонами сэндвич-панели. Наличие мостиков холода приводит как к увеличению тепловых потерь, так и к риску возникновения конденсата на поверхности панели. По этой причине монтаж сэндвич-панелей проводится согласно определенным правилам с использованием специально разработанных узлов, предотвращающих возникновение мостиков холода. Дверные и оконные проемы также обрамляются специальным прерывающим профилем. В качестве крепящих саморезов необходимо использовать специальные стальные шурупы с низкой теплопроводностью, по возможности, с маленьким поперечным сечением и с резиновой прокладкой. Предотвращение мостиков холода является основной задачей при возведении зданий из сэндвич-панелей, и от качества монтажа зависит насколько эффективно сэндвич-панели будут выполнять свою основную функцию — функцию теплоизоляции.

МОНТАЖ СЭНДВИЧ-ПАНЕЛЕЙ НА МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЮ

Предлагаемые компанией ТД «ДеКа Строй» строительные и кровельные сэндвич-панели являются отличным решением при возведении:

  • производственных помещений;
  • зданий сельскохозяйственного назначения;
  • помещений пищевой промышленности;
  • логистических центров;
  • офисных зданий;
  • зданий спортивного назначения и т. д.

Стеновые сэндвич-панели при этом могут использоваться как в качестве фасадных ограждений и перегородок, так и в качестве потолочных панелей. Из-за небольшого веса панелей и легкости их монтажа, здания из сэндвич-панелей строятся за очень короткий срок и стоят относительно недорого.

Монтаж стеновых панелей может быть как вертикальным, так и горизонтальным, в зависимости от проекта. Согласно общему правилу, горизонтальная укладка панелей должна осуществляться снизу вверх и в направлении «шипом» вверх, а при вертикальном монтаже укладку следует начинать от угла здания. Перед началом монтажа необходимо проверить поверхность монтируемой панели. На внешнюю сторону металлических колонн и прогонов необходимо наклеить уплотнительную ленту. Уплотнительная лента клеится с целью воздухопроницаемости и снижения звуковой вибрации. Уплотнительную ленту следует клеить с краю конструкций, чтобы в последствие крепежные саморезы не задевали ее. Панель крепиться к металлоконструкциям самонарезающими и самосверлящими винтами, количество которых обычно указывается в проектной документации (обычно к каждой вертикальной стойке или к горизонтальному прогону панель прикручивается тремя саморезами с шагом 400 мм). Длина винтов определяется толщиной металлоконструкций и толщиной монтируемых панелей. Главное, чтобы винты были правильно прикручены.

Рисунок 8. «Правильная» затяжка винта image8.png

Между торцами двух панелей оставляется технологический промежуток, который также заполняется монтажной пеной, а для зданий с повышенными требованиями к пожарной безопасности, асбестовой или базальтовой тканью или минеральной ватой, и в последствии закрывается нащельником. После монтажа панелей все щели между панелями, а также между панелями и фасонными элементами герметизируются герметиком для наружных работ.

Поскольку нащельники, поставляемые нами, имеют стандартную длину 2500 мм, их следует устанавливать «внахлест» с герметизацией стыков. Обычно установка нащельников начинается от цоколя здания и заканчивают в коньке здания.

Приведем также основные требования к монтажу:

  • Резка панелей газопламенными резаками при монтаже не допускается.
  • Сверление отверстий в панелях при установке элементов крепления должно производиться с применением электрифицированного инструмента. Оси отверстий должны быть перпендикулярны к плоскости панелей.
  • Удары по панелям при монтаже, установке креплений, заделке стыков и примыканий не допускаются.
  • Крепление к панелям лестниц, промышленных проводок, технологического оборудования и арматуры не допускается.
  • Поверхность стальных листов панелей следует очищать от загрязнений и пыли с применением моющих средств, не вызывающих повреждений защитных покрытий листов.
  • Не допускается применять для очистки и мытья поверхности панелей песок, щелочи и другие вещества, которые могут повредить защитные покрытия металлических листов.
Таблица 15. Самосверлящие винты с двойной резьбой из закаленной углеродистой стали, стальной шайбой и вулканизированной прокладкой GUNNEBO table15.png

Упаковка

Сэндвич панели покрываются защитной полиэтиленовой пленкой толщиной 50 мкм, свободно удаляемой после монтажа.

Для транспортировки панели укладываются в паллеты:

  • стеновые – от 5 до 28 панелей в каждой в зависимости от толщины панелей;
  • кровельные – от 6 до 18 панелей в каждой (высота пачки – не более 1200 мм).

Паллета укладывается на подушки из пенопласта, обтягивается стрейч-пленкой и упаковочной лентой. Стоимость упаковки дополнительно не рассчитывается и входит в стоимость панелей.

Наши поставщики

ПАО «ТД-Северсталь-Инвест»

ООО «Евраз Металл Инпром»

ОАО «Новолипецкий металлургический комбинат»

ОАО "Магнитогорский металлургический комбинат"

Мы предоставляем комплексные услуги

консультация
Выезд замерщика
Доставка материалов
Монтажные работы