Характеристики трехслойных сэндвич-панелей: техническая информация и теплотехника

Выберите интересующий Вас раздел:

1. СТРУКТУРА СЭНДВИЧ-ПАНЕЛЕЙ

Сэндвич-панели представляют собой композицию из двух внешних стальных профилированных листов и внутреннего слоя утеплителя. В роли утеплителя применяется базальтовая минеральная вата или экспандированный пенополистирол в соответствии с ГОСТ 15588-86. Если вас интересуют «характеристики сэндвич-панелей», давайте более подробно рассмотрим параметры и свойства данного материала.

1.1. Металлическая облицовка

В качестве обшивок используется оцинкованный стальной лист с защитно-декоративным лакокрасочным покрытием по ГОСТ 14918-80, ГОСТ Р 52246-2004.

При прокате сэндвич-панелей, стандартом является толщина металла 0,5 мм. Под заказ возможно использование стального листа толщиной 0,45 мм, 0,6 мм, 0,7 мм.

Таблица 1. Технические характеристики стали для сэндвич-панелей.

1.2. Полимерные покрытия

Структура стального листа с полимерным покрытием:

Типы покрытий:

Полиэстер (Polyester) – полиэфирное покрытие. Применяется для наружных и внутренних работ. Устойчиво к атмосферным воздействиям и коррозии. Подходит для всех климатических поясов.

Толщина покрытия — 25 мкм.

Пурал (Pural) – полиуретановое покрытие. Практически не подвержен механическим воздействиям, воздействиям ультрафиолета, химически активных компонентов, что обеспечивает продолжительный срок службы, не теряет цвет, целостность покрытия. Толщина покрытия 25 мкм. Применяется для наружных и внутренних работ.

ПВДФ (PVDF) – поливинилдифторидное покрытие. Покрытие состоит из 80% поливинилфторида и 20% акрила. Преимущества покрытия: высокие антикоррозийные свойства, устойчивость к атмосферным воздействиям и к загрязнению, подходит для наружного применения в любых условиях. Сохраняет свои свойства в диапазоне температур от -60°С до +120°С и обладает хорошей пластичностью.

Пластизоль (PVS) – поливинилхлоридное покрытие. Обладает превосходной пластичностью, устойчиво к царапинам, коррозии и воздействиям окружающей среды. Рекомендуется к применению в тяжелых условиях эксплуатации и в загрязненной окружающей среде. Помимо этого Пластизоль позволяет существенно улучшить внешний вид фасада. Толщина покрытия 200 мкм.

Таблица 2. Виды полимерных покрытий металлических обшивок сэндвич-панелей.

1.3. Цветовые решения

Стандартные цвета по каталогу RAL, применяемые на производстве SteelPanel, покрытие Полиэстер (Polyester):

Возможно изготовление сэндвич-панелей в нестандартных цветах. При выборе нестандартных цветов, покраска металла осуществляется под заказ, что увеличивает срок поставки сэндвич-панелей.

При выборе цветового решения нужно учитывать, что более темные цвета больше подвержены нагреву поверхности, что может привести к тепловым деформациям (вздутие обшивок между креплениями, образование складок на металле в местах крепления). При выборе темных цветов, не рекомендуется применять трехпролетную схему крепления.

В тоже время светлые цвета имеют большую отражательную способность. Светлые поверхности не подвержены перегревам, что сохраняет поверхность сэндвич-панели в изначальном виде.

1.4. Утеплители

Металлические сэндвич-панели производятся с двумя типами утеплителей: базальтовая минеральная вата и пенополистирол.

Базальтовая минеральная вата – теплоизоляционный материал на основе базальта, также называют каменной ватой. Вата имеет волокнистую структуру, поэтому промежутки между волокон заполняются воздухом и обеспечивают высокие теплоизоляционные характеристики.

В сэндвич-панелях для обеспечения жесткости, применяются так называемые ламели. Плита минеральной ваты разрезается на полоски нужной ширины и разворачивается при подаче в линию перпендикулярно металлическим обшивкам (обичайкам). За счет такого направления волокон ваты достигается необходимая прочность на сжатие готовой сэндвич-панели.

Основные преимущества минеральной ваты – низкая теплопроводность, экологичность, группа горючести НГ, устойчивость к химическим воздействиям.

Таблица 3. Теплофизические и механические свойства базальтовой минеральной ваты.

Пенополистирол – теплоизоляционный материал на основе стирола. Производится путем вспенивания (наполнения воздухом) гранул стирола. За счет хорошей наполненности воздухом, имеет высокие теплоизоляционные характеристики. Обладает малым весом, при этом достаточно хорошей жесткостью.

В сэндвич-панелях пенополистирол укладывают готовыми листами, листы плотно прижимаются.

Основные преимущества пенополистирола – влагостойкость, низкий коэффициент теплопроводности, экологичность, при обработке антипиреном может относиться к классу трудногорючих (группа П).

Таблица 4. Теплофизические и механические свойства пенополистирола.

Все утеплители, используемые при производстве сэндвич-панелей сертифицированы и не представляют опасности для человека и окружающей среды.

1.5. Клей

Для склейки сэндвич-панелей SteelPanel применяется полиуретановая система Dow Chemical Company. Допускается применение и других клеевых систем, которые обеспечивают необходимую адгезию.

1.6. Защитная монтажная пленка

Для защиты полимерного покрытия от легких механических повреждений (царапин) во время перевозки, погрузо-разгрузочных работ, монтажа, на поверхность сэндвич-панелей наносят защитную монтажную пленку. После окончания монтажных работ, пленка снимается.

ВАЖНО! Инструкция по использованию защитной пленки:

1. Защитная пленка предназначена для защиты поверхностей от повреждений и загрязнений во время транспортировки и монтажа, а так же от механических воздействий во время обработки (сгибание, нарезка, формирование, штамповка)

2. Все заявленные технические характеристики защитной пленки являются действительными в диапазоне 20 градусов Цельсия. Данная температура является обязательной как для самой пленки, так и для покрываемой поверхности в момент нанесения. Оптимальная температура хранения 15-30°С.

3. При долгом нахождении пленки в неблагоприятных условиях (перепады температур в диапазоне, отличном от рабочих; агрессивная среда и т. д.) ее свойства могут быть утеряны.

4. Не допускается обработка поверхности всеми видами растворителей.

5. Пленка наносится в условиях производства и снимается сразу после монтажа изделия.

6. Хранение поверхностей с нанесенной пленкой под прямыми солнечными лучами недопустимо, т.к. может вызвать изменения свойств клея, что повлечет за собой появление трудностей при снятии пленки с изделия.

7. Для того чтобы на поверхности не остались фрагменты защитной пленки или клея пленку недопустимо снимать при очень низких (не ниже -10°С) и очень высоких температурах воздуха (не выше 40 °С).

8. Срок хранения изделий с нанесенной пленкой не более 1 месяца.

9. Все заявленные требования являются рекомендованными производителем данного типа пленки.

Внимание!

Если условия хранения и использования защитной пленки были нарушены и пленка плохо сдирается, можно локально при температуре приблизительно 60 градусов потихонечку пройтись техническим феном. Если пленка долго находилась на изделии, и после ее удаления остался клей, то его можно удалить техническим спиртом, но ни в коем случае не растворителем.

При применении растворителя, нарушается не только защитная пленка, но и полимерная поверхность сэндвич-панели.

2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЭНДВИЧ-ПАНЕЛЕЙ

2.1. Таблицы с характеристиками

Таблица 5. Характеристики стеновых сэндвич-панелей с утеплителем минеральная вата.

Таблица 6. Характеристики кровельных сэндвич-панелей с утеплителем минеральная вата.

Таблица 7. Характеристики стеновых сэндвич-панелей с утеплителем пенополистирол.

Таблица 8. Характеристики кровельных сэндвич-панелей с утеплителем пенополистирол.

2.2. Звукоизоляция

Таблица 9. Звукоизоляционные характеристики стеновых и кровельных сэндвич-панелей с минераловатным утеплителем.

Rw – изоляция воздушного шума, является нормируемым параметром параметром звукоизоляции внутренних ограждающих конструкций жилых и общественных зданий, а также вспомогательных зданий производственных предприятий.

Ra – представляющая собой изоляцию внешнего шума, производимого потоком городского транспорта, является нормируемым параметром звукоизоляции наружных ограждающих конструкций.

Нормируемые параметры регламентируются:

— СП 51.13330.2011 «Защита от шума»,

— СНиП 23-03-2003 «Защита от шума»,

— СП 23-103-2003 «Проектирование звукоизоляции ограждающих конструкций жилых и общественных зданий»,

— ГОСТ 27296-87 (СТ СЭВ 4866-84) «Защита от шума в строительстве. Звукоизоляция ограждающих конструкций. Методы измерения».

2.3. Несущая способность

Несущая способность – это максимальная нагрузка без потери функциональных качеств, которую может нести конструкция, ее элементы, а также грунты оснований.

Расчет несущей способности произведен в соответствии с СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия».

Стеновые сэндвич-панели

Расчеты несущей способности стеновых сэндвич-панелей учитывают, что плотно вклеенный утеплитель, помогает распределению напряжений при нагрузках и воспринимает усилия сдвига, при этом металлические обшивки подвержены растяжению и сжатию.

В расчете не учитывается, возможное изменение формы панелей (вырезы, обрезы краев и прочее). Для стеновых панелей вычислены предельные состояния несущей способности. Значения, указанные в таблицах, являются справочным материалом и должны рассчитываться при проведении проектных работ.

Расчеты проведены с учетом следующих упрощений и допущений:

— толщина сэндвич-панели указана по толщине утеплителя,

— толщина металлических обшивок 0,6 мм,

— ширина внешних опор не менее 40 мм,

— ширина внутренних опор не менее 70 мм,

— допускаемый прогиб панели 1/100 L пролета,

— при определении предельного прогиба учтена разность температур наружной и внутренней металлических обшивок t=55°C.

Таблица 10. Расчетная несущая способность стеновых сэндвич-панелей с минеральной ватой.

Рис.1. График несущей способности стеновых сэндвич-панелей с минеральной ватой при равномерно распределенной нагрузке. Схема нагружения – однопролетная.

Таблица 11. Расчетная несущая способность стеновых сэндвич-панелей с пенополистиролом.

Рис.2. График несущей способности стеновых сэндвич-панелей с пенополистиролом при равномерно распределенной нагрузке. Схема нагружения – однопролетная.

Кровельные сэндвич-панели

Расчеты несущей способности стеновых сэндвич-панелей учитывают, что плотно вклеенный утеплитель, помогает распределению напряжений при нагрузках и воспринимает усилия сдвига, при этом металлические обшивки подвержены растяжению и сжатию.

В расчете не учитывается, возможное изменение формы панелей (вырезы, обрезы краев и прочее). Для стеновых панелей вычислены предельные состояния несущей способности. Значения, указанные в таблицах, являются справочным материалом и должны рассчитываться при проведении проектных работ.

Расчеты проведены с учетом следующих упрощений и допущений:

— толщина сэндвич-панели указана по толщине утеплителя,

— толщина металлических обшивок 0,6 мм,

— ширина внешних опор не менее 60 мм,

— ширина внутренних опор не менее 80 мм,

— допускаемый прогиб панели 1/100 L пролета,

— при расчете учтена собственная масса панелей и сосредоточенная нагрузка величиной 100 кгс в середине пролета

Таблица 12. Расчетная несущая способность кровельных сэндвич-панелей с минеральной ватой

Рис.3. График несущей способности кровельных сэндвич-панелей с минеральной ватой при равномерно распределенной нагрузке. Схема нагружения – однопролетная.

Таблица 13. Расчетная несущая способность кровельных сэндвич-панелей с пенополистиролом

Рис.4. График несущей способности кровельных сэндвич-панелей с пенополистиролом при равномерно
распределенной нагрузке. Схема нагружения – однопролетная.

2.4. Выбор длины пролета в зависимости от температуры

Из-за разницы температур наружной и внутренней поверхностей металлических листов, может происходить вздутие (коробление) обшивок в местах наибольших напряжений. Чаще всего такое происходит на солнечной стороне зданий. Причем температура нагреваемой солнцем обшивки во многом зависит от цвета и его отражательной способности. Все цвета условно разбивают на три группы с различными свойствами (см. таблицу 12).

Во избежание деформации металлических обшивок панелей, находящихся под регулярным воздействием солнца, необходимо ограничивать длину пролета таким образом, чтобы возникающее в процессе эксплуатации напряжение металла было меньше максимально допустимых значений. Максимальные длины пролетов при неразрезной схеме крепления указаны в таблицах 13, 14.

Таблица 12. Группы цветов металла по отражательной способности.

Таблица 13. Максимальные длины пролетов стеновых сэндвич-панелей

Таблица 14. Максимальные длины пролетов кровельных сэндвич-панелей

2.5. Теплопроводность

Расчет теплоизоляционных характеристик регламентируется следующими документами:

— СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»,

— СНиП 23-01-99 «Строительная климатология»,

— СТО 00044807-001-2006 «Теплозащитные свойства ограждающих конструкций зданий»,

— СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника»,

— СП 23-101-2000 «Проектирование тепловой защиты зданий».

Таблица 15. Теплоизоляционные характеристики стеновых и кровельных сэндвич-панелей.

Таблица 16. Минимальная толщина стеновых и кровельных сэндвич-панелей по областным и региональным центрам России по группам зданий.

Какую нагрузку выдерживает Кровельная сэндвич панель?

Кровельная сэндвич-панель является конструкционным материалом, состоящим из двух металлических листов, соединенных между собой теплоизоляционным слоем. Нагрузка, которую такая панель может выдержать, зависит от ее конкретных характеристик и конструкции.

Кровельные сэндвич-панели могут иметь различные размеры, толщину и профиль металлических листов, а также различные типы и толщину теплоизоляционного слоя, что может влиять на их прочностные характеристики. Кроме того, максимальная нагрузка, которую может выдержать кровельная сэндвич-панель, может быть определена с учетом таких факторов, как расстояние между опорами, тип крепежа, силы ветра и снеговые нагрузки, климатические условия и другие факторы.

В целом, кровельные сэндвич-панели обладают высокой прочностью и жесткостью, что позволяет им выдерживать значительные нагрузки. Однако, перед использованием таких панелей необходимо ознакомиться с их техническими характеристиками и рекомендациями производителя, чтобы правильно выбрать панели и обеспечить их безопасную эксплуатацию.

Видео. Производство трёхслойных сэндвич панелей