Строительные конструкции

Строительные конструкцииСэндвич-панели это многослойные бескаркасные строительные конструкции. Слово сэндвич (от англ. sandwich слоить) обозначает слоистое строение строительной конструкции.

Панели собираются между собой в стеновые блоки при помощи профилированного замкового соединения, находящегося в теле панели. Сэндвич панели относятся к ряду легких ограждающих конструкций.

Чаще всего конструкционный сэндвич состоит из трех элементов, представляющих собой металлические обшивки с двух сторон, между которыми находится теплоизолирующий сердечник, выполненный из минераловатных плит или поропластов (пенополистирола, пенополиуретана.

Типовая структура сэндвич — панели.

Классификация по функциональному назначению.

— сэндвич-панели стеновые (с.

— сэндвич-панели кровельные (к.

Стеновые сэндвич-панели используются в качестве вертикальных, горизонтальных и наклонных ограждающих строительных конструкций при возведении производственных, складских и сельскохозяйственных зданий, общественных и торговых зданий, холодильников, малоэтажных домов коттеджного типа. Так же стеновые сэндвич-панели могут использоваться в качестве наружных и внутренних ограждающих покрытий в различных конструкциях межэтажных перекрытий и полов, также применяются для реконструкции и утепления старых зданий и помещений.

Кровельные сендвич-панели применяются в кровельных конструкциях при строительстве всех типов зданий и сооружений, в том числе для скатных крыш.

Классификация по виду теплоизоляционного материала.

— с утеплителем из минеральной ваты.

— с утеплителем из пенополиуретана.

— с утеплителем из пенополистирола.

— с утеплением из стекловолокна.

Минеральная вата — это волокнистый материал, получаемый из силикатных расплавов горных пород, металлургических шлаков и их смесей. Основное положительное качество минваты — при применение ее в качестве утеплителя для сэндвич панелей, негорючесть (НГ). Недостатки — низкая влагостойкость минеральной ваты. При погружении в воду водопоглощение — до 600% (панели с этим утеплителем должны быть защищены от атмосферных осадков). Гигроскопичность колеблется от 0,2 до 2%. Теплопроводность минеральной ваты с увлажнением резко возрастает, поэтому вату нужно предохранять от увлажнения. То есть все замки и примыкания должны быть надежно смонтированы. Паропроницаемость, и грибоустойчивость минеральной ваты зависит от условий эксплуатации. Минеральная вата не является благоприятной средой для развития грибов. Однако под действием органических кислот, выделяемых грибами, минеральная вата может разрушаться. Тяжесть минеральной ваты по отношению к пенопласту в 2-2.5 раза больше.

— высокая тепло- и звукоизоляция.

— устойчивость к температурным деформациям.

— химическая и биологическая стойкость.

— легкость выполнения монтажа.

— малая усадка (сохранение своих геометрических размеров в течение всего периода эксплуатации.

— не вызывает коррозию контактирующих с ней металлов.

— высокая паропроницаемость (большая вероятность расслоения.

— вредность при монтаже (необходимость работы в респираторе.

— минвата делает панель слишком тяжелой (например, здание размерами 20,0 х 50,0 х 6,0 м со стеновой панелью толщиной 100 мм с минераловатным утеплителем на 6,0 тонн тяжелее, чем например здания с полиуретановым или пенополистироловым утеплителем.

Пенополистирол — экологичный, долговечный, стойкий к химическому и биологическому воздействию, водонепроницаемый и хороший теплоизолирующий материал. Отрицательные качества — горючесть и разрушение под действием солнечного света (что несущественно для сэндвич панелей, поскольку наружный металлический лист надежно закрывает утеплительный материал.

— высокая тепло- и звукоизоляция.

— устойчивость к температурным деформациям.

— негигроскопичность (сохраняет свои свойства и размеры при длительном контакте с водой.

— химическая и биологическая стойкость.

— негорючесть (только для трудновоспламеняемых и самозатухающих марок.

— в 2 и более раза легче минеральной ваты.

— идеально подходит для сэндвич-панелей монтируемых в зимних условиях.

— устойчив к старению.

— низкий объемный вес.

— возможность склеивания с различными строительными материалами.

— при температуре 1000 0 С начинает размягчаться и усаживаться.

— не может противостоять воздействию ультрафиолетовых лучей (при воздействии более 2 мес. коричневеет и превращается в пыль.

Пенополиуретан — среди теплоизолирующих материалов обладает наиболее низким коэффициентом теплопроводности (l=0,022 Вт/м С) и высокими гидроизолирующими свойствами (до 99% закрытых пор). ППУ химически нейтрален к кислотным и щелочным средам (не вступает в реакцию), по гигиеническим нормам разрешено применение ППУ в холодильной технике для продовольственных продуктов. Отрицательное качество — горючесть Г2 (легко сгораем.

— самый низкий коэффициент теплопроводности.

— сильная и долговечная адгезия с любым материалом (металл, бетон, кирпич, стекло.

— устойчивость к температурным и механическим деформациям.

— биологическая и химическая стойкость.

— необходимость защиты от воздействия ультрафиолетового излучения и атмосферной влаги.

Стекловолокно (стекловата) — материал состоит из минеральных волокон, и он очень схож с минеральной ватой (по технологии получения и свойствам). Волокна стекловаты имеют большую толщину и длину, благодаря этому повышается прочность и упругость.

— большая прочность по сравнению с минватой.

— легкий эластичный материал.

— высокая тепло- и звукоизоляция.

— температура эксплуатации не превышает 400 С.

— быстро слеживается (до 25.

— впитывает значительное количество влаги (до 150% по массе.

— без применения ветрозащиты легко выветривается, что может вызывать аллергию.

— деформируется при больших перепадах температуры.

— под воздействием открытого пламени спекается.

— сложность при применении в качестве утеплителя в сэндвич-панелях.

Комбинированные сэндвич панели представляют собой комбинированный слой, состоящий из пенополистирола и минеральной ваты на основе базальтовых пород. Пенополистирол и минеральная вата расположены послойно и параллельно внешним металлическим листам по всей плоскости панели и склеены между собой однокомпонентным полиуретановым клеем. В панелях с комбинированным утеплителем функции огнестойкости возложены на слой из минеральной ваты, а обеспечение теплотехнических и прочностных характеристик достигается за счет пенополистирольного слоя. Применяются аналогично кровельным и стеновым панелям.

В зависимости от климатических условий и назначения строящегося (реконструирующего) объекта применяется тот или иной тип утеплительного материала. Сэндвич панели с утеплителем из пенополистирола позволяют (согласно СНиП 21-01-97 ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ таблица № 4) применять их в любых зданиях и сооружениях, имеющих степень огнестойкости не выше II. Степень огнестойкости зданий принимается и назначается на этапе проектирования в зависимости от их назначения, категории по взрывопожарной и пожарной опасности, этажности, площади этажа в пределах пожарного отсека и т.д. Для I степени огнестойкости здания необходимо применять панели с утеплителем из минваты. Для холодильников из пенополиуретана.

Характеристика утеплителей сэндвич панелей.

Классификация по виду облицовочного материала.

— металл (как правило — тонколистовая нержавеющая или оцинкованная сталь с полимерным покрытием: полиэстер, пластизоль, поливинилфторид, пурал; алюминий; фольга.

— древесные плиты (фанера, ЦСП, ДВП.

Сэндвич панели с ЦСП или гипсокартонном — в своем строении она принципиально не отличается и является стандартной, а в ее особенности входит только то, что одна из металлических обкладок заменена цементно-стружечной плитой (ЦСП) или гипсокартонном. Подобный материал применяется для сооружения внутренних перегородок. Часто внутрь панелей помещаются специальные кабель-каналы для проводки.

ПВХ сэндвич панель представляет собой трехслойную конструкцию: два жестких листа ПВХ между которыми находится утеплитель (пенополистирол, экструдированный пенопласт, пенополиуретан и прочее). ПВХ сэндвич панели широко используются при изготовлении (монтаже) оконных и дверных конструкций из пластика, офисных перегородок. Также широкое применение сэндвич панели имеют при проведении отделочных работ: отделка оконных и дверных откосов.

Панели, облицованные бумагой со слоем полиэтилена или алюминиевой фольги, применяются для теплоизоляции полов, фундаментов, кровель, стен.

Кровельные сэндвич-панели с подложкой из битумизированной бумаги позволяет уменьшить вес панели, снизить ее стоимость. Пропитанная битумом бумага предотвращает прохождение водяного пара и скапливания конденсата на внутренней стороне кровли. Данный тип панелей широко используется в мире для сооружения кровель помещений складского типа. При необходимости битумизированнную бумагу можно заменить фольгированной бумагой, что дополнительно сократит теплопотери (отражая внутрь здания инфрокрасный спектр). Уменьшение веса панели приводит к уменьшению затрат на транспортировку и монтаж.

Классификация по виду полимерного покрытия.

— Пластизоль состоящий из поливинилхлорида и пластификаторов декоративный полимер, иногда называемый PVC 200, где цифрой обозначена толщина покрытия в мкм. Покрытие пригодно как для внутреннего, так и для наружного применения. Обладает отличной коррозийной стойкостью и хорошей стойкостью к механическим повреждениям. Имеет высокую степень формуемости. Стоек к вальцовке.

— Полиэстер (РЕ) относительно недорогой материал, подходящий для любой климатической зоны. Толщина покрытия 25 мкм. Предназначен в основном для внутреннего применения. Обладает хорошими механическими свойствами такими как твердость и хорошая формуемость. Теплостойкость около +120 C. Покрытие может быть как матовым, так и глянцевым.

— Пурал (Pural) это покрытие на основе полиуретана, обладающее шелковисто-матовой поверхностью. Покрытие предназначено в основном для наружного применения. Обладает высокой коррозийной стойкостью и современным внешним видом. Выдерживает большие перепады температур, стоек к солнечному излучению, обладает хорошей химической устойчивостью.

— Полидифторионад (PVDF) полимерное покрытие выдерживает мороз до 60 С и не теряет своих свойств при температуре до +120 С. При толщине покрытия 25 мкм имеет повышенные антикоррозийные свойства, обладает высокой стойкостью к механическим повреждениям. Рекомендуется использовать в условиях агрессивных сред.

Характеристика полимерных покрытий сэндвич панелей.

Классификация по виду замкового соединения.

Замки для стеновых и облицовочных панелей.

— замок шип-паз (или, как его еще называют, пазо-гребневое соединение.

— замок Z-lock или Двойной затвор (два наклонных шипа и, соответственно, такие же пазы), являющийся самым современным и наиболее надежным. Используется в панелях с большой шириной.

— Секретное крепление или Secret-Fix.

Замки для кровельных панелей.

— Roof-lock кровельный замок, придающий плоскость поверхности и исключающий протечки, которые могут возникнуть из-за разгерметизации фальца вследствие температурного расширения металла.

Замки для холодильного оборудования.

— эксцентриковый замок встроенный в торцы панелей по периметру, крючковых замок, позволяющий стягивать панели между собой. Такие замки используются в сэндвич-панелях для холодильных установок.

С анализом российского рынка сэндвич-панелей Вы можете познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков Рынок металлических сэндвич-панелей.

Об авторе: Академия Конъюнктуры Промышленных Рынков оказывает три вида услуг, связанных с анализом рынков, технологий и проектов в промышленных отраслях — проведение маркетинговых исследований, разработка ТЭО и бизнес-планов инвестиционных проектов. Маркетинговые исследования Технико-экономическое обоснование Бизнес-планирование.