СтатьиСэндвич-панель: преимущества, область применения, технические характеристики

Сэндвич-панель: преимущества, область применения, технические характеристики

Основные сведения о сэндвич-панелях

Сэндвич-панели-лёгкие трёхслойные панели, состоящие из двух стальных профили­рованных листов толщиной 0,5; 0,7; 0,8 мм с полимерным покрытием и слоя утеплителя на основе гидрофобизированной (влагоотталкивающей) минераловатной плиты на синтетичес­ком связующем (ТУ 3284-005-53343/25-2008).

Эта самонесущая конструкция предназначена для использования в качестве ограж­дающих конструкций фасадов, покрытия кровли, возведения перегородок и потолочных покрытий зданий и сооружений

В зависимости от области применения сэндвич-панели делятся на два вида: кровель­ные и стеновые. Кровельные сэндвич-панели имеют заводскую маркировку ПТК, что означа­ет «панели трехслойные кровельные», а стеновые - ПТС, т.е. «панели трехслойные стено­вые» (рис. 1).

Сэндвич-панели производятся на автоматической английской линии «DUEMAS». Про­цесс производства сэндвич-панелей представляет собой непрерывное профилирование вер­хнего и нижнего листов обшивы, между которыми укладывается минераловатный утеплитель и приклеивается к ним специальным двухкомпонентным клеем.

Листы обшивы выполнены из тонколистового оцинкованного металлопроката, с лице­вой стороны они имеют полимерное покрытие, выполняющее декоративную и защитную функции, а с внутренней - слой грунта.

Слой утеплителя набирается из ламелей - прямоугольных брусков минеральной ваты с поперечно ориентированными волокнами. Ламели укладываются между листами обшивы в шахматном порядке и плотно прилегают друг к другу (рис. 2).

Рис. 1. Сэндвич-панели

 

Область применения

Сэндвич-панели используются при строительстве:

Промышленных комплексов;

Спортивных комплексов и сооружений;

Складских объектов;

Торговых комплексов и павильонов;

Промышленных холодильников и низкотемпературных складов;

Выставочных комплексов и павильонов;

Топливозаправочных терминалов и автозаправочных станций;

Котельных и тепловых узлов;

Грузовых терминалов и портов;

Модульных, сборно-разборных и мобильных зданий;

Кроме того, сэндвич-панели применяются при реконструкции существующих зданий для улучшения их теплозащитных свойств.

 

Преимущества применения сэндвич-панелей в строительстве

Основными преимуществами применения сэндвич-панелей являются:

Значительное снижение общих затрат на капитальное строительство и эксплуатацию зданий и сооружений;

Высокая скорость строительства за счёт лёгкости монтажа скорость возведения зда­ний увеличивается многократно, что позволяет значительно снизить затраты при стро­ительстве;

Снижение нагрузки на фундамент и несущие элементы позволяет уменьшить вес и объём конструкций, а соответственно, затраты на них;

Привлекательный эстетический внешний вид зданий и сооружений, возведённых из сэндвич-панелей;

Нет необходимости проводить дополнительную отделку;

Высокая огнестойкость, теплоизоляция и влагостойкость;

Снижение затрат на электроэнергию и отопление здания из панелей в процессе его эксплуатации.

 

Основные параметры и технические характеристики сэндвич-панелей

Типы и размеры

Трехслойные сэндвич-панели подразделяются на стеновые и кровельные.

Стеновые выпускаются с замком «Z-Lock» - шириной 1000мм; 1200мм, и с замком «Secret- Fix» -1150 мм. Длина стеновых сэндвич-панелей 1500 -12000мм.

Толщина сэндвич-панелей - 60 мм; 80 мм; 100 мм; 120 мм; 150 мм; 200мм; 250 мм. 

Теплоизоляционный материал. Минеральная вата

Минеральная вата - высокоэффективный теплоизоляционный материал, обладающий значи­тельной стойкостью к воздействию высоких температур и устойчивостью к воздействию органических веществ.

Этот материал представляет собой тонкие гибкие волокна, полученные из вытянутого в нити при охлаждении минерального расплава.

Минеральная вата обладает чрезвычайно низкой гигроскопичностью: содержание влаги в изде­лиях из неё при нормальных условиях эксплуатации составляет 0,5 % от объёма.

Изделия из минеральной ваты относятся к классу негорючих материалов (НГ).

Они эффективно препятствуют распространению пламени и применяются в качестве противо­пожарной изоляции и огнезащиты. Механические и прочностные характеристики минераловатных плит зависимосят от размеров и ориентации базальтовых волокон.

При производстве сэндвич-панелей применяется перпендикулярное ориентирование волокон ламелей, при котором достигаются максимальные значения параметров прочности на сжатие.

Важное свойство минераловатной плиты - крайне малая усадка (в том числе термическая) и сохранение своих геометрических размеров в течение всего периода эксплуатации здания, поэтому в минераловатной плите никогда не появляются «мостики холода».

Теплоизоляционные и механические свойства минеральной ваты сохраняются на первона­чальном уровне в течение десятков лет. Наиболее важными свойствами минераловатной плиты явля­ются:

1)             Высокая теплоизолирующая способность;

2)             Негорючесть;

3)             Звуконепроницаемость;

4)             Влагонепроницаемость (гидрофобизированность);

-Устойчивость ктемпературным воздействиям;

5)             Высокая химическая и биологическая стойкость;

-Долговечность;

-Экологичность.

 

Теплофизические и механические свойства базальтовых утеплителей, используемых ЗАО «Профсталь» при производстве сэндвич-панелей

Физико-механические свойства плит теплоизоляционных из ваты базальтовой по ТУ 5761-001-00126238-00 Rockwool 

1)             Плотность - 115-125 кг/м3;

2)             Теплопроводимость при температуре 298+/- 5 К - 0,038 Вт/мК;

3)             Влажность по массе -1 %;

4)             Содержание органических веществ - не более 3 %;

5)             Сжимаемость после сорбционного увлажнения - не более 7 %;

6)             Прочность на сжатие при 10 % деформации, не менее - 0,02/0,2 Мпа (кгс/см2);

7)             Прочность на сжатие при 10% деформации после сорбционного увлажнения - не менее 0,01/0,1 %;

8)             Водопоглощение - не более 2 %;

9)             Паропроницаемость по объему - не более 0,052 мг /(мчПа);

10)           Прочность на отрыв слоев, не менее - 4 еН/м2.

 

Физико-механические свойства плит теплоизоляционных из ваты базальтовой PAROC CES 50 CS 100

1)             Плотность - не более 105-115 кг/м3;

2)             Теплопроводимость - 0,05 Вт/мК;

3)             Водопоглащение - не более 1 %;

4)             Паропроницаемость по объему - не более 1 мг/мчПа;

5)             Прочность на отрыв слоев - не менее 100 кПа;

6)             Воздухопроницаемость - 45*10'®*м2/Па*сек.

 

Полиуретановый клей

Металлическая обшива и утеплитель в сэндвич-панелях производства ЗАО «Проф- сталь» склеиваются между собой двухкомпонентными клеями.

LEESON PU 4289 D (Leeson Polyuretanes Ltd. Англия)

Назначение клея

PU 4289 D- Адгезив для ламинирования при производстве панельных систем.

PU 4289 D Часть А-это синтезированная жидкость, не содержащая разрушающих озо­новый слой веществ, которая при реакции с D3488 (Частью В) создаёт высокореактивный вспененный адгезив. Он особенно подходит для непрерывного ламинирования сэндвич- панелей со стальными обкладками на основе минеральной ваты.

PU 4289 D - часть А (Компонент Смола)

Внешний Вид: жидкость бледно-соломенного цвета.

Вязкость при 23°С: 850+/-100 mPa.s.

Удельный вес при 20°С: 1,24.

Соотношение Смеси: Смола : Изоцианат -100 : 118 весовых частей;

-100 : 100 объёмных частей.

Реакционные показатели:

1)             время загустения 12-16 секунд;

2)             время без отлипа: 44-49 секунд.

 

KLEIBERITVP 9478/35

Назначение клея

Применяется для склеивания изоляционных плит из пенополистерола или минераль­ной ваты с покрытием из металлической жести или других листовых материалов в произво­дстве сэндвич-панелей на специальных установках.

Свойства: Двухкомпонентная система, не содержащая растворителей.

Основа: полиуретан

1)             Компонент А: Клейберит VP 9478/35;

2)             Компонент Б: Клейберит 578,0.

Соотношение смеси: компонент А к компоненту Б -100 : 115 - весовых частей

-100 : 100 - объёмных частей Плотность (при 20°С):

1)             компонент А: 1,07+/-0,02 г/см3;

2)             компонент Б: 1,24+/-0,02 г/см3.

Цвет:

1)             компонент А: Светло-желтоватый;

2)             компонент Б: коричневый.

Вязкость:

1)             компонент А: 350+/-100 мПа*с;

2)             компонент Б: 300+/-80 мПа*с.

Реакционные показатели:

1)             начальное время: 10+/-2 секунд;

2)             время без отлипа: 25+1-2 секунды.

 

Техническая информация для проектирования

Несущая способность

Несущая способность сэндвич-панелей зависит от толщины теплоизоляции, металли­ческой обшивы, вида профилирования листов обшивы и ширины опорной полки. Кроме того, следует учитывать нагрузки от перепада температур, снеговые, ветровые и сейсмические нагрузки. Технология расчётов пролётов под установку сэндвич-панелей приведена в СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия».

Пробные испытания панелей завода «Профсталь» опытным путём показали следующие параметры:

1)             Толщина сэндвич-панелей принята по толщине утеплителя;

2)             Плотность минеральной ваты 100-115 кг/м3;

-Толщина металлической обшивы 0,5-0,7 мм;

3)             Ширина опорных полок на крайней опоре не менее 80 мм;

4)             Ширина опорных полок на промежуточной опоре не менее 140 мм;

5)             Разбег температур внешней и внутренней поверхностей облицовок 55°С;

-Допускаемый прогиб L/200 пролёта.

 

Несущая способность сэндвич-панели марки ПТК-30 при равномерно распределенной нагрузке в зависимости от толщины сэндвич-панели и длины пролета кровли, при толщине металла от 0,5 мм до 0,8 мм

Таблица. Несущая способность сэндвич-панели при толщине металла 0,5 мм

Толщина

сэндвич-

панели

Предельная нагрузка, кг/м2

пролет 2 м

пролет 3 м

пролет 3,5 м

пролет 4 м

пролет 4,5 м

пролет 5 м

пролет 5,5 м

пролет 6 м

60

170

70

54

40

33

30

22

20

100

280

120

90

70

55

40

37

30

120

330

150

110

80

66

50

44

40

150

420

190

136

100

82

70

55

50

200

560

250

182

140

110

90

74

60

250

690

310

227

170

137

110

92

80

 

Таблица. Несущая способность сэндвич-панели при толщине металла 0,7 мм

Толщина

сэндвич-

панели

Предельная нагрузка, кг/м2

пролет 2 м

пролет 3 м

пролет 3,5 м

пролет 4 м

пролет 4,5 м

пролет 5 м

пролет 5,5 м

пролет 6 м

60

233

104

76

58

46

37

31

25

100

389

173

127

97

77

62

51

43

120

467

208

153

117

92

74

62

52

150

585

260

190

146

115

94

77

64

200

779

346

254

194

154

125

100

86

250

974

433

318

243

192

155

129

108

 

Таблица. Несущая способность сэндвич-панели при толщине металла 0,8 мм

Толщина

сэндвич-

панели

Предельная нагрузка, кг/м2

пролет 2 м

пролет 3 м

пролет 3,5 м

пролет 4 м

пролет 4,5 м

пролет 5 м

пролет 5,5 м

пролет 6 м

60

267

119

87

66

53

42

35

29

100

445

197

145

111

88

71

59

49

120

534

237

174

133

105

85

71

59

150

668

296

218

167

132

106

88

74

200

890

395

290

222

176

142

118

98

250

1113

494

363

278

220

178

147

123

 

Таблица. Максимальный пролет крепления стеновых сэндвич-панелей

для типа местности «А»

Ветровой

район

Высота

здания

Расчет,

ветровая

нагрузка,

кгс/м2

Толщина сэндвич-панели, мм

60

80

100

120

150

200

250

1

10

32,20

4,55

5,40

7,10

7,80

8,80

10,10

11,20

20

40,25

3,64

4,32

5,68

6,24

7,04

8,08

8,96

30

44,28

3,31

3,93

5,16

5,67

6,40

7,35

8,15

II

10

42,00

3,98

4,70

6,20

6,80

7,70

8,08

9,80

20

52,50

3,18

3,76

4,96

5,44

6,16

7,04

7,84

30

57,75

2,89

3,42

4,51

4,95

5,60

6,40

7,13

III

10

53,20

3,50

4,20

5,50

6,10

6,80

7,80

8,70

20

66,50

2,80

3,36

4,40

4,88

5,44

6,24

6,96

30

73,15

2,55

3,05

4,00

4,44

4,95

5,67

6,33

IV

10

67,20

3,15

3,70

4,90

5,40

6,06

7,00

7,80

20

84,00

2,52

2,96

3,92

4,32

4,85

5,60

6,24

30

92,40

2,29

2,69

3,56

3,93

4,41

5,90

5,67

V

10

84,00

2,80

3,30

4,40

4,80

5,40

6,20

7,00

20

105,00

2,24

2,64

3,25

3,84

4,32

4,96

5,60

30

115,50

2,04

2,40

3,20

3,49

3,93

4,51

5,09

VI

10

102,20

2,55

3,00

3,98

4,40

4,90

5,70

6,30

20

127,75

2,04

2,40

3,18

3,52

3,92

4,56

5,04

30

140,53

1,85

2,18

2,89

3,20

3,56

4,15

4,58

VII

10

119,00

2,37

2,80

3,70

4,06

4,55

5,20

5,80

20

148,75

1,90

2,24

2,96

3,25

3,64

4,16

4,64

30

163,63

1,72

2,04

2,69

2,95

3,31

3,78

4,22

 

Таблица. Максимальный пролет крепления стеновых сэндвич-панелей для типа местности «В»

Ветровой

район

Высота

здания

Расчет,

ветровая

нагрузка,

кгс/м2

Толщина сэндвич-панели, мм

60

80

100

120

150

200

250

I

10

20,93

7,00

8,31

10,92

12,00

13,54

15,54

17,23

20

27,37

5,35

6,35

8,35

9,18

10,35

11,88

13,18

30

31,40

4,67

5,54

7,28

8,00

9,03

10,36

11,49

II

10

27,30

6,12

7,23

9,54

10,46

11,85

13,54

15,08

20

35,70

4,68

5,53

7,29

8,00

9,06

10,35

11,53

30

40,95

4,08

4,82

6,36

6,97

7,90

9,03

10,05

III

10

34,58

5,38

6,46

8,46

9,38

10,46

12,00

13,38

20

45,22

4,12

4,94

6,47

7,18

8,00

9,18

10,24

30

51,87

3,59

4,31

5,64

6,26

6,97

8,00

8,92

IV

10

43,68

4,85

5,69

7,54

8,31

9,32

10,77

12,00

20

57,12

3,71

4,35

5,76

6,35

7,13

8,24

9,18

30

65,52

3,23

3,79

5,03

5,54

6,22

7,18

8,00

V

10

54,60

4,31

5,08

6,77

7,38

8,31

9,54

10,77

20

71,40

3,29

3,88

5,18

5,65

6,35

7,29

8,24

30

81,90

2,87

3,38

4,51

4,92

5,54

6,36

7,18

VI

10

66,43

3,92

4,62

6,12

6,77

7,54

8,77

9,69

20

86,87

3,00

3,53

4,68

5,18

5,76

6,71

7,41

30

99,65

2,62

3,08

4,08

4,51

5,03

5,85

6,46

VII

10

77,35

3,65

4,31

5,69

6,25

7,00

8,00

8,92

20

101,15

2,79

3,29

4,35

4,78

5,35

6,12

6,82

30

116,03

2,43

2,87

3,79

4,16

4,67

5,33

5,95

 

 

Таблица. Максимальный пролет крепления стеновых сэндвич-панелей

для типа местности «С»

Ветровой

район

Высота

здания

Расчет,

ветровая

нагрузка,

кгс/м2

Толщина сэндвич-панели, мм

60

80

100

120

150

200

250

1

10

12,88

11,38

13,50

17,75

19,50

22,00

25,25

28,00

20

17,71

8,27

9,82

12,91

14,18

16,00

18,36

20,36

30

21,74

6,74

8,00

10,52

11,56

13,04

14,96

16,59

II

10

16,80

9,95

11,75

15,50

17,00

19,25

22,00

24,50

20

23,10

7,24

8,55

11,27

12,36

14,00

16,00

17,82

30

28,35

5,90

6,96

9,19

10,07

11,41

13,04

14,52

III

10

21,28

8,75

10,50

13,75

15,25

17,00

19,50

21,75

20

29,29

6,36

7,64

10,00

11,09

12,36

14,18

15,82

30

35,91

5,19

6,22

8,15

9,04

10,07

11,56

12,89

IV

10

26,88

7,88

9,25

12,25

13,50

15,15

17,50

19,50

20

36,96

5,73

6,73

8,91

9,82

11,02

12,73

14,18

30

45,36

4,67

5,48

7,26

8,00

8,98

10,37

11,56

V

10

33,60

7,00

8,25

11,00

12,00

13,50

15,50

17,50

20

46,20

5,09

6,00

8,00

8,73

9,82

11,27

12,73

30

56,70

4,15

4,89

6,52

7,11

8,00

9,19

10,37

VI

10

40,88

6,38

7,50

9,95

11,00

12,25

14,25

15,75

20

56,21

4,64

5,45

7,24

8,00

8,91

10,36

11,45

30

68,99

3,78

4,44

5,90

6,25

7,26

8,44

9,33

VII

10

47,60

5,93

7,00

9,25

10,15

11,38

13,00

14,50

20

65,45

4,31

5,09

6,73

7,38

8,27

9,45

10,55

30

80,33

3,51

4,15

5,48

6,01

6,74

7,70

8,59

 

Таблица . Климатические районы

Климатический

район

Среднемесячная температура воздуха в январе,°С

Среднемесячная температура воздуха в июле, °С

I

-14 - ниже -28

от 0 до +21

II

от -3 до -20

от +8 до +21

III

от -5 до -20

от +21 до +27

IV

от -12 до +6

от +21 выше +31

 

Таблица . Средние температуры и удельный вес зимнего периода, нормы расхода угля и электроэнергии по температурным зонам

Температурная

зона

Среднемесячная отрицательная температура зимнего периода, °С

Удельный вес зимнего периода

Расход на 1000 М3 здания в месяц

электроэнергии, кВт

угля, т

1

ДоЗ

0,23

49

1,1

II

5

0,33

58

1,3

ш

8

0,40

71

1,6

IV

12

0,45

86

1,9

V

18

0,52

98

2,2

VI

25

0,60

120

2,7

VII

31

0,65

135

3,9

VIII

ниже 31

0,65

155

4,5

 

5 Огнестойкость

Сэндвич-панели производства ЗАО «Профсталь» прошли испытания на пожарную безопасность с определением действительных значений пределов огнес­тойкости. Противопожарные характеристики строительных сэндвич-панелей ЗАО «Профсталь» получены на основании свойств используемых материалов и результа­тов испытаний образцов сэндвич-панелей.

Таблица . Предел огнестойкости сэндвич-панелей

Толщина сэндвич- панелей, мм

60

100

150

200

250

Предел

огнестойкости

EI 30

EI 30

EI 90

EI 90

EI 90

Предел распространения огня - КО (применимо для сейсмических зон 9 баллов)

Магазин в городе Ангарске возведён с помощью панелей изготовленных ЗАО «Профсталь»