- пластиковая панель размером 10 мм для откосов окон и перегородки из сэндвичных панелей, параметры и технология производства
- пластиковые сендвичные перегородки, профили для откосов окон толщиной 10 мм, особенности производства и технические характеристики
- пластиковые сендвичные перегородки, профили для откосов окон толщиной 10 мм, особенности производства и технические характеристики
- Сэндвич панели. Что это такое. Плюсы и минусы
- Сендвич-панели в строительстве. Пошаговое фото
- Установка сэндвич-панелей: пошаговая инструкция
- Сендвич Панель
- — обзор
- Сэндвич-панель — обзор
- Стеновые и сэндвич-панели PortaFab
- Структурные изолированные панели (СИП) | WBDG
- CN&R • Сэндвич-панели: вкусное блюдо
- Все, что вам нужно знать об алюминиевых композитных панелях!
- Как работают сэндвич-панели? — Блог аэрокосмической техникиБлог аэрокосмической техники
пластиковая панель размером 10 мм для откосов окон и перегородки из сэндвичных панелей, параметры и технология производства
Сэндвич-панели ПВХ пользуются большой популярностью в строительных работах. Английское слово сэндвич, переведя на русский язык, обозначает многослойный. В результате получается, что речь идет о многослойном стройматериале. Прежде чем приобрести такой товар, необходимо ознакомиться с его особенностями и предназначением.
Особенности и назначение
Сэндвич-панель ПВХ представляет собой материал, состоящий из двух наружных слоев (листы поливинилхлорида) и внутреннего (утеплитель). Внутренний слой может быть изготовлен из пенополиуретана, пенополистирола. ПВХ панели из пенополиуретана обладают прекрасными теплосберегающими качествами. И также пенополиуретан является экологически чистым продуктом.
Утеплитель из пенополистирола имеет низкую проводимость тепла и незначительный вес конструкции.
Пенополистирол изготавливается в двух вариантах.
- Экструдированный. Такой полистирол изготавливается в листах, что упрощает технологию монтажа. Но такой материал стоит дороже, чем вспененный.
- Вспененный полистирол выпускается в листах или блоках (толщина до 100 см). При монтажных работах блоки нужно будет нарезать до нужных размеров.
Сэндвичные панели, изготовленные из пластика, применяются для монтажа промышленных и сельскохозяйственных сооружений, а также в создании перегородок в нежилых зданиях.
Многослойные панели из ПВХ наиболее популярны в использовании, они широко применяются в отделке и утеплении откосов дверей и окон. Поливинилхлорид имеет высокую стойкость к воздействию щелочи, а также к скачкам температуры.
Преимуществом такого материал является то, что ПВХ значится как огнестойкий материал. Выдерживает температуру до +480 градусов.
Монтаж ПВХ панелей можно проводить самостоятельно сразу после установки пластиковых окон. Благодаря теплоизоляционным качествам утеплителя обеспечивается максимальное утепление здания. Металлопластиковые окна с ПВХ панелями прослужат довольно длительный срок, не требуя замены материала около 20 лет.
Строительные сэндвичные панели также применяются:
- в отделке оконных и дверных откосов;
- в заполнении оконных систем;
- в изготовлении перегородок;
- успешно используются для декоративной отделки гарнитуры.
Востребованность сэндвич-панелей ПВХ заключается в том, что их можно использовать в любое время года и при любых условиях погоды. Такими качествами могут похвастаться не все стройматериалы.
Свойства и структура: есть ли минусы?
Внешний слой конструкции может быть изготовлен из разных материалов.- Из жесткого ПВХ листа. Для производства многослойного материала используют листовой материал белого цвета. Толщина колеблется от 0,8 до 2 мм. Покрытие такого листа бывает глянцевым и матовым. Плотность листа составляет 1,4 г/ см3.
- Из вспененного ПВХ листа. Внутренняя часть конструкции имеет пористую структуру. Вспененные листы имеют маленькую плотность материал (0,6 г/см3) и хорошую тепловую изоляцию.
- Из слоистого пластика, который создается путем пропитки смолами пачки декоративной, оверлей или крафт-бумаги с последующим прессованием.
Многослойные панели могут поставляться готовыми системами, которые не требуют подготовительных работ по сборке материала. Готовые конструкции крепятся к облицовочному материалу с помощью клея. Вторая вариация конструкций – такие панели собираются при помощи саморезов перед технологией монтажа.
Характеристики и параметры
Сэндвич-панели ПВХ обладают определенными техническими характеристиками.
- Низкая проводимость тепла, которая составляет 0,041 Вт/кВ.
- Высокая устойчивость к воздействию внешних факторов (осадки, скачки температуры, УФ-лучи) и к образованию плесени, грибка.
- Прекрасные шумоизоляционные свойства материала.
- Прочность. На сжатие прочность многослойных панелей составляет 0,27 Мпа, на сгибание 0,96 Мпа.
- Легкость и практичность в использовании. Имеется возможность самостоятельной установки без помощи специалистов.
- Стопроцентная влагостойкость стройматериала.
- Широкий ассортимент расцветок. Имеется возможность подбора под любой интерьер в доме или квартире.
- Высокая пожаростойкость.
- Маленький вес материала. Многослойные панели ПВХ, в отличие от бетона и кирпича, имеют нагрузку на фундамент в 80 раз меньше.
- Простота и удобство в уходе за сэндвичными панелями. Достаточно периодически протирать поверхность ПВХ влажной тряпкой, также возможен вариант с добавлением неабразивных моющих средств.
- Отсутствие выделений вредных и токсичных веществ, тем самым не наносит вреда человеческому организму в процессе эксплуатации.
Стандартизированные параметры сэндвичных пластиковых панелей для окон составляют от 1500 мм и 3000 мм. Стандартные сэндвичные панели изготавливаются толщиной: 10 мм, 24 мм, 32 мм и 40 мм. Некоторые производители изготавливают панели меньшей толщины: 6 мм, 8 мм и 16 мм. Специалисты рекомендуют использовать панели толщиной 24 мм.
Вес слоистой плиты ПВХ зависит от внутреннего наполнителя. При использовании полиуретанового утеплителя вес материала не будет превышать 15 кг на 1 квадратный метр.
В некоторых случаях применяется минеральная тепловая изоляция, тогда масса увеличивается в 2 раза относительно предыдущего варианта.
Сэндвичные панели имеют одностороннее и двустороннее производство. Одностороннее производство панелей представляет собой то, что одна сторона является черновой, а вторая сторона чистовой, которая имеет больше толщину, чем черновая. Двустороннее производство – это когда обе стороны материала чистовые.
Самым популярным цветом пластиковой панели является белый, но и изготавливаются листы ПВХ, окрашенные под фактуру (дерево, камень). Для защиты листовой панели ПВХ от различных загрязнений и механических повреждений лицевая часть панели покрывается спецпленкой, которая перед установкой материала удаляется.
При выборе многослойной панели ПВХ необходимо учитывать и некоторые недостатки такого материала.
- Чтобы материал обрезать до необходимого размера, нужно действовать очень аккуратно, лучше для этой цели подойдет дисковая пила с маленькими зубчиками, в противном случае трехслойные плиты скалываются и расслаиваются. Но также нужно учитывать тот факт, что обрезка панелей возможна только при температуре выше +5 градусов, при низких температурных режимах материал становится хрупким.
- Для установки сэндвичной панели понадобится нужная область поверхности. Если расстояние от петли до стены будет маленьким, то установить панель не получится, плита будет «гулять».
- Монтаж проводится только на подготовленную поверхность. От качества монтажа будет зависеть теплоизоляция помещения и срок службы материала.
- Высокая стоимость материала.
- Через определенное время на поверхности откосов могут появиться желтые пятна.
- Сэндвичные панели являются самонесущим материалом, то есть дополнительная тяжелая нагрузка на панели запрещена, они могут деформироваться.
Приобретая сэндвичные материалы, необходимо позаботиться о сопровождаемом пластиковом профиле, которые изготовлены П-образной и Г-образной формы.
Профиль формы П предназначена для установки ПВХ панели в проход в области стыка облицовочного материала и оконной рамы. Рейка Г-образной формы нужна для того, чтобы закрывать внешние углы присоединения откосов к стене.
Плита откоса заводится под коротенькое перо профиля, а длинное перо заводится на стену.
Тонкости монтажа
Монтаж многослойных панелей ПВХ можно проводить самостоятельно, главное, следовать всем правилам и инструкциям по установке таких материалов. На примере оконных откосов рассмотрим технику монтирования пластиковых панелей в домашних условиях.
Необходимые инструменты для монтажа:
- саморезы, жидкие гвозди, герметик;
- монтажные профили;
- монтажная пена;
- сэндвич-панели;
- монтажный уровень;
- нож-резак, электрический лобзик, ножницы по резке металлических материалов;
- электрическая дрель;
- в некоторых случаях опытные мастера используют болгарку для обрезания панелей.
Начинающим строителям нужно с осторожностью использовать такой инструмент, ведь переусердствовав с нажимом, материал поломается.
Прежде чем приступать к укладке листов, необходимо избавиться от загрязнений (пыль, краска, пена). Только на чистое основание укладываются сэндвичные материалы. При имеющейся плесени ее необходимо устранить, а поверхность обработать специальной пропиткой.
Имеющиеся трещины и щели заделываются монтажной пеной. А также нужно, чтобы под рукой был строительный уровень, с помощью которого проверяются углы и правильно разрезаются заготовки.
- Подготовка и измерение откосов. С помощью рулетки выполняется замер длины и ширины откосов для того, чтобы обрезать панели по размеру откоса.
- Монтаж профилей. Нарезаются начальные профили П-образной формы (стартовые профили) и крепятся саморезами, которые устанавливаются по краям профилей, оставляя промежуток между ними в 15 см.
- В пластиковый профиль устанавливают боковые отрезки и верхнюю панель ПВХ. Отрезки фиксируются к стене жидкими гвоздями или монтажной пеной.
- Области примыкания к стенам закрываются облицовочным материалом из Г-образного профиля. Окаймляющий профиль устанавливается при помощи жидких гвоздей.
- В заключение области примыканий обрабатываются силиконовым герметиком белого цвета.
Использовать монтажную пену нужно предельно осторожно, ведь она при выходе увеличивается в объеме в 2 раза. В противном случае между слоистыми листами и стеной образуются большие просветы, и всю работу придется переделывать.
Откосы на балконах и лоджиях из сэндвичных плит выполняются аналогично откосам металлопластиковых окон в квартире.
Для лучшей теплоизоляции в таких помещениях специалисты рекомендуют устанавливать дополнительный утепляющий материал.
Технология производства
Современная технология производства основывается на склеивании утепляющего материала с обкладочными листами посредством полиуретанового клея-расплава и сжатия, которое выполняется при помощи термопресса.
Необходимое спецоборудование:
- отдающий приводный конвейер с изменяемым темпом автоподачи;
- приемочный конвейер с изменяемой скоростью автоподачи;
- узел распределения клеящего материала;
- автосборочный стол;
- термопресс.
Данная технология представляет собой ряд последовательных операций.
- Операция 1. На лист ПВХ наносится защитная пленка. Его укладывают на отдающий конвейер, с которого при включении системы он перемещается на приемочный конвейер. В период передвижения листа по конвейеру под узлом выполняется равномерное нанесение клея на поверхность ПВХ. После стопроцентного распределения клеящей смеси на лист система автоматически отключается.
- Операция 2. Ручным способом лист ПВХ укладывается на стол для сборки и закрепляется по строительным упорам.
- Операция 3. Поверх листа кладется слой пенополистирола (пенополиуретана) и закрепляется по спецмонтажным упорам.
- Возобновление операции 1.
- Повторение операции 2.
- Полуготовую панель помещают в термопресс, который заранее разогревается до нужной температуры.
- ПВХ плита вытаскивается из пресса.
О том, как правильно резать пластиковые ПВХ-панели, вы можете узнать из видео немного ниже.
пластиковые сендвичные перегородки, профили для откосов окон толщиной 10 мм, особенности производства и технические характеристики
В основу многих современных материалов входит ПВХ. Например, это основное сырье, применяемое в изготовлении сэндвич-панелей, которые используют для отделки. Как и любые другие изделия, панели обладают положительными и отрицательными качествами. Разберем подробнее особенности выбора и монтажа сэндвич-панелей.
Что это такое?
Сэндвич – часто используемое понятие в ремонтной сфере, в обычном разговорном общении. Дословно это значит – «многослойный бутерброд». Однако в общепите это слово употребляется значительно реже, чем в строительной деятельности.
Известное словосочетание, используемое в сфере строительства – сэндвич-панель. Это деталь с многослойным наполнением. Наружные части предмета – листовые элементы жесткой основы. В качестве таковых выступает ПВХ, металл, магнезит. Внутренняя начинка «бутерброда» представляет собой утеплитель, в качестве которого выступает минвата, стекловолокно, пенополиуретан, пенополистирол.
Сэндвич-панели с внешней металлической оболочкой или из магнезита применяются для узкой строительной сферы. Обычно это строительство промышленных и хозяйственных сооружений. Но также детали служат перегородками для хозяйственных и подсобных помещений.
Панели с внешней оболочкой из ПВХ используются в строительной сфере шире. Кроме ремонта и возведения зданий, эти детали применяются в кораблестроении, космической и прочих сферах. Такое разнообразие возникло благодаря качествам поливинилхлорида, которых нет у других материалов.
К примеру, ПВХ считается стойким к щелочному действию. Поливинилхлорид не реагирует на действие минеральных масел. И также этот материал не подвергается деформации из-за низких температур.
Для ПВХ в пластинах берутся жесткие слоистые части или вспененный пластик. Чаще в продаже встречается жесткий ПВХ, поверхность которого бывает глянцевая или матовая. Толщина листов составляет 0,8-2,5 мм. Слоистый пластик получается методом прессовки. В качестве основы на предприятиях берется ткань или бумага, затем она пропитывается полимерными составами. Форму и цвет ПВХ получает уже под прессом. Современные сэндвич-панели могут иметь различный вид.
Сэндвич-панели из вспененного ПВХ часто воспринимаются не в качестве отделочного материала, а в качестве звукотеплоизоляторов. Так как именно эти характеристики повысятся с использованием именно этого вида материалов. Вспененный ПВХ включает мелкие воздушные пузырьки, которые и влияют на это качество.
Наполнители играют роль прослойки утеплителя. Эти субстанции тоже газовые. Пенополиуретан – редкий компонент сэндвич-панелей, применяемый для авиастроения. Стандартные изделия включают полимер, который увеличивается в объеме под воздействием пара. Увеличенные пузырьки наполняют блок-форму и соединяются.
Качество пластиковых панелей будет связано с используемым оборудованием. Агрегаты могут быть сложными или полупрофессиональными. Понятно, что изделия высокого качества получатся на профессиональных автоматизированных системах. Хотя при наличии профессиональных мастеров допустимо наладить производство ПВХ-панелей и на обычных устройствах.
Использование профилей очень распространено на бытовом уровне, например, для ванн, балконов, создания офисных перегородок. В любом случае выбираемая продукция должна быть качественной. Проверить продукцию можно в соответствующих организациях.
Еще панели можно осмотреть, пощупать, такой метод называется органолептическим. Но чтобы самостоятельно определить качество, нужно учесть особенности сэндвич-панелей.
Особенности
Особенности пластиковых сэндвич-панелей допускают их причисление к универсальным видам. Этот вид отделки может применяться в совокупности с различными основами. Разновидности пластиковых панелей отличаются технически. Это следует учитывать при выборе изделий.
Среди вариантов, использующихся для откосов, применяются изделия:
- двухслойные – они включают слой пенопласта и защитный слой пластика;
- трехслойные – они включают еще один дополнительный утеплитель внутри закрытого с двух сторон пространства.
Для отделки откосов первый вид считается лучшим выбором. Если пластик будет соприкасаться с отделываемой поверхностью, это требует надежной герметизации и применения дополнительных утепляющих слоев, которые будут прилегать к поверхности.
Обобщить достоинства и недостатки сэндвич-панелей можно несколькими характеристиками.
Начнем с плюсов:
- Слой пенопласта внутри изделия является отличным теплоизолятором. Основа блокирует холодные потоки, исходящие от вертикалей. В результате получается особый микроклимат. При правильной обработке откосов сэндвич-панелями на них не должен образовываться конденсат.
- У сэндвич-панелей присутствует эффект энергетического сбережения. Теплопроводность материала около 0,041 Вт/м2К.
- У материала высока стойкость к атмосферным явлениям. Влагопоглощение составляет 0,51% по отношению к поверхности.
- Прочностные характеристики по ГОСТ – 0,27 МПа, при сгибе – 0,96 МПа.
- Внутри сэндвичей не развиваются колонии микроорганизмов.
- Сэндвич-панель часто применяется в качестве шумоизолятора.
- Устойчивость к горению у материала высокая, особенно если в составе панели есть компонент – антипирен. Укладка материала довольно проста, а обработка легкая.
- У сэндвичей большое разнообразие выбора цветов и фактур. То, что сэндвич – обязательно белый, это предрассудок. Производители предлагают большое разнообразие цветовой гаммы.
- Сэндвич-панели часто производятся по индивидуальным заказам. Материал подбирается в соответствии с размерами отделываемых окон. В продаже можно найти и готовые варианты.
Отрицательные стороны сэндвич-панелей следующие:
- материал требует особой осторожности, так как при резке легко повреждается;
- отделка сэндвич-панелями требует дополнительной обработки поверхностей;
- материал объемный, поэтому требует некоторого пространства для установки, поэтому сэндвич-панели не подойдут для отделки, если места в отделываемом пространстве немного.
Виды
Сэндвичевые откосы бывают двух видов:
- утепленные;
- декоративные.
Хорошие откосы в любом случае улучшают эксплуатационные характеристики окон. Выбирая вариант оформления, следует учитывать, у современных окон хорошая фурнитура, а уплотнители довольно хорошо держат тепло. Толстый стеклопакет толщиной 40-46 мм отличается теплопередачей 0,5-0,85. Коэффициента этого сопротивления достаточно и в качестве защиты от шума.
Хорошие откосы могут использоваться в качестве усиления примыкающих узлов, а еще они могут усиливать эти самые узлы. Например, штукатурные откосы для пластиковых окон не являются подходящими изделиями. Пластик и штукатурка отличаются коэффициентом температурного расширения. Хорошей адгезии между двумя этими штукатурками не добиться никакими герметиками.
Если сравнивать пластиковые откосы со штукатурными, то первые более долговечны. Кроме того, штукатурные откосы не имеют замыкающего контура по периметру. Это не очень красиво, к тому же не гигиенично. Отмывать штукатурные откосы от грязи труднее, а через некоторое время эксплуатации они и вовсе становятся желтыми.
Декоративные пластиковые откосы красивы, однако не влияют на улучшение характеристик окон. Однако в некоторых моментах они выглядят лучшим выбором, чем утепленные. Например, декоративные откосы для окон более приемлемы для лоджии или в качестве отделки балкона.
Еще такие изделия применяются в качестве перегородок, разделяющих пространство, например, в офисе. Но при этом разделенные зоны не будут утепленными и звукоизолированными.
Утепленные пластиковые сэндвичи устанавливаются во всех других случаях с пластиковым окном. Сэндвич-панели добавят завершенности внешнему виду окна изнутри квартиры. Кроме того, такие панели, несомненно, улучшат качественные характеристики пластикового окна.
Размеры
Стандартные габариты сэндвич-панелей позволяют применять их в любой строительной сфере. Длина декоративной плиты может достигать 16 метров, а ширина конструкции варьируется в пределах от 1 до 1,25 метра. Толщина плиты – 0,5-0,24 метра.
Декоративные панели, востребованные на рынке, обладают следующими величинами:
- длина – 1,2-1,4 м;
- ширина – 1,025 (1,0) м;
- толщина – 0,05; 0,06; 0,08; 0,10; 0,12; 0,15; 0,20; 0,25; 0,32 м.
Сэндвич-панели, используемые для откосов, имеют более скромные габариты.
Стандартные габариты: 300-150 см, а толщина 1-1,5 мм. Кроить пластиковые сэндвичи можно под любые виды оконных вертикалей. Стандартная панель белая, однако цветовые решения могут быть самыми разнообразными. Вес панелей варьируется в зависимости от габаритов.
Цветовые решения
Известно, что цветовое оформление интерьера оказывает влияние на человека, в частности, на настроение. Еще цветовые решения визуально увеличивают или уменьшают пространство. Белая сэндвич-панель придает строгости, а это скучно. Современные дизайнеры предлагают подходить к делу с фантазией. Например, в современных интерьерах допускается отдельное определенное оформление каждого окна в помещении. То, что отлично будет смотреться в детской, не подойдет для гостиной. Поэтому важно тщательно продумать отделку оконных откосов и перегородок, если таковые предусмотрены.
Владельцы частных домов особенно часто приходят к неординарному воплощению оформления оконных проемов. Проемы иногда не просто привлекают внимание, а являются ярким акцентом.
Сэндвич-панели позволяют воплотить любые дизайнерские решения, так как в ассортименте насчитывается более 100 вариантов палитры оттенков. Для заказа доступны изделия даже различных экзотических цветов. Выбор сэндвичей осложняется тем, что характеристики светопоглощения и отражения у изделий разные. Дизайнеры советуют обращать внимание на базовые оттенки, которых у производителей достаточно, например, НЗСП предлагает покупателям 18 базовых цветов панелей.
Есть и некоторые нюансы:
- если панель классическая, она будет изготовлена быстро;
- если нужна панель оригинального цвета, ее стоимость будет выше;
- для сэндвич-панели оригинального цвета сложнее подобрать фасонные элементы, скорее всего, разница будет заметна;
- цвета сэндвичей, которые представлены в таблице у производителя, могут различаться с тем, что вы получите по факту.
Если сэндвичи выбираются для дизайнерского оформления, то следует учесть воздействие тонов на настроение людей:
- холодные оттенки (голубой, синий, зеленый) успокаивают, зрительно увеличивают помещение;
- теплые оттенки (оранжевый, красный, желтый) возбуждают, зрительно увеличивают помещения, расположенные с северной стороны.
Если сэндвич-панели выбираются для офиса, нередко учитывается корпоративный цвет. Это способствует узнаваемости помещений компании, если в одном здании присутствует несколько фирм, и нет возможности повесить вывеску.
В качестве материалов покрытия используются различные вещества, которые являются подходящими для наружного или внутреннего применения. При выборе того или иного варианта нужно учитывать рекомендации производителей.
Обзор производителей
Производством сэндвич-панелей занимаются многие как отечественные, так и зарубежные компании. На отечественном рынке распространены изделия многих предприятий.
«ТСП-панель» – производство компании известно качественными высоконадежными изделиями. Выпускаемые сэндвич-панели уже готовы к установке. Продукция имеет все необходимые сертификаты соответствия.
«Лиссант» – производственная деятельность компании широко распространена по всем российским регионам. Поэтому панели этой компании попадаются в магазинах повсеместно. Продукция соответствует и российской, и зарубежной сертификации.
«Теплант» – предприятие из Сибири, которое объединяет несколько производственных компаний. Это производство имеет систему экологического контроля и сертификацию ISO 14001.
«Веста Парк» – предприятие из центральной России, производящее огромный ассортимент изделий. Продукция имеет как отечественные, таки зарубежные сертификаты качества.
«Техностиль» – компания с одними из самых современных производственных линий. Оборудование компании европейское, закупленное у итальянских и английских производителей.
«Стройпанель» – крупный производителей сэндвичей. От прочих отличается автоматической стендовой линией производства.
Stimet – производитель, который самостоятельно реализует свою продукцию на рынке. Сэндвичи этой фирмы – одни из самых доступных по цене.
Как видно, материалы производятся различными компаниями, но тем не менее они имеют общие рекомендации по эксплуатации. Монтаж разных изделий идентичен.
Рекомендации по эксплуатации
Отделка сэндвич-панелями возможна в любых условиях, однако монтаж во время дождя не рекомендуется. Минераловатный утеплитель может намокнуть, а это снизит качественные характеристики изделий.
Установка может быть трудной и во время сильного ветра. Панели на время урагана лучше поставить где-нибудь внутри зданий. Это связано с личной безопасностью.
В процессе использования сэндвич-панелей нужна периодическая проверка внешнего вида изделий. Фасонные детали, крепления должны быть герметичными. Если это не так, то внутренняя часть панелей может быть дополнительно посажена на клей. Грязные наружные поверхности лучше чистить мягкой щеточкой. Если верхнее покрытие панелей – ламинация, недопустимо использование абразивных чистящих средств.
Возможные повреждения можно отрезать и заменить на новые, а можно восстановить при помощи подходящей ремонтной краски, если известен вид полимерного покрытия панели. Вариантами лакокрасочных покрытий может выступать алкидная эмаль или латексная акрилатная краска.
О производстве сендвич-панелей смотрите в следующем видео.
пластиковые сендвичные перегородки, профили для откосов окон толщиной 10 мм, особенности производства и технические характеристики
В основу многих современных материалов входит ПВХ. Например, это основное сырье, применяемое в изготовлении сэндвич-панелей, которые используют для отделки. Как и любые другие изделия, панели обладают положительными и отрицательными качествами. Разберем подробнее особенности выбора и монтажа сэндвич-панелей.
Что это такое?
Сэндвич – часто используемое понятие в ремонтной сфере, в обычном разговорном общении. Дословно это значит – «многослойный бутерброд». Однако в общепите это слово употребляется значительно реже, чем в строительной деятельности.
Известное словосочетание, используемое в сфере строительства – сэндвич-панель. Это деталь с многослойным наполнением. Наружные части предмета – листовые элементы жесткой основы. В качестве таковых выступает ПВХ, металл, магнезит. Внутренняя начинка «бутерброда» представляет собой утеплитель, в качестве которого выступает минвата, стекловолокно, пенополиуретан, пенополистирол.
Сэндвич-панели с внешней металлической оболочкой или из магнезита применяются для узкой строительной сферы. Обычно это строительство промышленных и хозяйственных сооружений. Но также детали служат перегородками для хозяйственных и подсобных помещений.
Панели с внешней оболочкой из ПВХ используются в строительной сфере шире. Кроме ремонта и возведения зданий, эти детали применяются в кораблестроении, космической и прочих сферах. Такое разнообразие возникло благодаря качествам поливинилхлорида, которых нет у других материалов.
К примеру, ПВХ считается стойким к щелочному действию. Поливинилхлорид не реагирует на действие минеральных масел. И также этот материал не подвергается деформации из-за низких температур.
Для ПВХ в пластинах берутся жесткие слоистые части или вспененный пластик. Чаще в продаже встречается жесткий ПВХ, поверхность которого бывает глянцевая или матовая. Толщина листов составляет 0,8-2,5 мм. Слоистый пластик получается методом прессовки. В качестве основы на предприятиях берется ткань или бумага, затем она пропитывается полимерными составами. Форму и цвет ПВХ получает уже под прессом. Современные сэндвич-панели могут иметь различный вид.
Сэндвич-панели из вспененного ПВХ часто воспринимаются не в качестве отделочного материала, а в качестве звукотеплоизоляторов. Так как именно эти характеристики повысятся с использованием именно этого вида материалов. Вспененный ПВХ включает мелкие воздушные пузырьки, которые и влияют на это качество.
Наполнители играют роль прослойки утеплителя. Эти субстанции тоже газовые. Пенополиуретан – редкий компонент сэндвич-панелей, применяемый для авиастроения. Стандартные изделия включают полимер, который увеличивается в объеме под воздействием пара. Увеличенные пузырьки наполняют блок-форму и соединяются.
Качество пластиковых панелей будет связано с используемым оборудованием. Агрегаты могут быть сложными или полупрофессиональными. Понятно, что изделия высокого качества получатся на профессиональных автоматизированных системах. Хотя при наличии профессиональных мастеров допустимо наладить производство ПВХ-панелей и на обычных устройствах.
Использование профилей очень распространено на бытовом уровне, например, для ванн, балконов, создания офисных перегородок. В любом случае выбираемая продукция должна быть качественной. Проверить продукцию можно в соответствующих организациях.
Еще панели можно осмотреть, пощупать, такой метод называется органолептическим. Но чтобы самостоятельно определить качество, нужно учесть особенности сэндвич-панелей.
Особенности
Особенности пластиковых сэндвич-панелей допускают их причисление к универсальным видам. Этот вид отделки может применяться в совокупности с различными основами. Разновидности пластиковых панелей отличаются технически. Это следует учитывать при выборе изделий.
Среди вариантов, использующихся для откосов, применяются изделия:
- двухслойные – они включают слой пенопласта и защитный слой пластика;
- трехслойные – они включают еще один дополнительный утеплитель внутри закрытого с двух сторон пространства.
Для отделки откосов первый вид считается лучшим выбором. Если пластик будет соприкасаться с отделываемой поверхностью, это требует надежной герметизации и применения дополнительных утепляющих слоев, которые будут прилегать к поверхности.
Обобщить достоинства и недостатки сэндвич-панелей можно несколькими характеристиками.
Начнем с плюсов:
- Слой пенопласта внутри изделия является отличным теплоизолятором. Основа блокирует холодные потоки, исходящие от вертикалей. В результате получается особый микроклимат. При правильной обработке откосов сэндвич-панелями на них не должен образовываться конденсат.
- У сэндвич-панелей присутствует эффект энергетического сбережения. Теплопроводность материала около 0,041 Вт/м2К.
- У материала высока стойкость к атмосферным явлениям. Влагопоглощение составляет 0,51% по отношению к поверхности.
- Прочностные характеристики по ГОСТ – 0,27 МПа, при сгибе – 0,96 МПа.
- Внутри сэндвичей не развиваются колонии микроорганизмов.
- Сэндвич-панель часто применяется в качестве шумоизолятора.
- Устойчивость к горению у материала высокая, особенно если в составе панели есть компонент – антипирен. Укладка материала довольно проста, а обработка легкая.
- У сэндвичей большое разнообразие выбора цветов и фактур. То, что сэндвич – обязательно белый, это предрассудок. Производители предлагают большое разнообразие цветовой гаммы.
- Сэндвич-панели часто производятся по индивидуальным заказам. Материал подбирается в соответствии с размерами отделываемых окон. В продаже можно найти и готовые варианты.
Отрицательные стороны сэндвич-панелей следующие:
- материал требует особой осторожности, так как при резке легко повреждается;
- отделка сэндвич-панелями требует дополнительной обработки поверхностей;
- материал объемный, поэтому требует некоторого пространства для установки, поэтому сэндвич-панели не подойдут для отделки, если места в отделываемом пространстве немного.
Виды
Сэндвичевые откосы бывают двух видов:
- утепленные;
- декоративные.
Хорошие откосы в любом случае улучшают эксплуатационные характеристики окон. Выбирая вариант оформления, следует учитывать, у современных окон хорошая фурнитура, а уплотнители довольно хорошо держат тепло. Толстый стеклопакет толщиной 40-46 мм отличается теплопередачей 0,5-0,85. Коэффициента этого сопротивления достаточно и в качестве защиты от шума.
Хорошие откосы могут использоваться в качестве усиления примыкающих узлов, а еще они могут усиливать эти самые узлы. Например, штукатурные откосы для пластиковых окон не являются подходящими изделиями. Пластик и штукатурка отличаются коэффициентом температурного расширения. Хорошей адгезии между двумя этими штукатурками не добиться никакими герметиками.
Если сравнивать пластиковые откосы со штукатурными, то первые более долговечны. Кроме того, штукатурные откосы не имеют замыкающего контура по периметру. Это не очень красиво, к тому же не гигиенично. Отмывать штукатурные откосы от грязи труднее, а через некоторое время эксплуатации они и вовсе становятся желтыми.
Декоративные пластиковые откосы красивы, однако не влияют на улучшение характеристик окон. Однако в некоторых моментах они выглядят лучшим выбором, чем утепленные. Например, декоративные откосы для окон более приемлемы для лоджии или в качестве отделки балкона.
Еще такие изделия применяются в качестве перегородок, разделяющих пространство, например, в офисе. Но при этом разделенные зоны не будут утепленными и звукоизолированными.
Утепленные пластиковые сэндвичи устанавливаются во всех других случаях с пластиковым окном. Сэндвич-панели добавят завершенности внешнему виду окна изнутри квартиры. Кроме того, такие панели, несомненно, улучшат качественные характеристики пластикового окна.
Размеры
Стандартные габариты сэндвич-панелей позволяют применять их в любой строительной сфере. Длина декоративной плиты может достигать 16 метров, а ширина конструкции варьируется в пределах от 1 до 1,25 метра. Толщина плиты – 0,5-0,24 метра.
Декоративные панели, востребованные на рынке, обладают следующими величинами:
- длина – 1,2-1,4 м;
- ширина – 1,025 (1,0) м;
- толщина – 0,05; 0,06; 0,08; 0,10; 0,12; 0,15; 0,20; 0,25; 0,32 м.
Сэндвич-панели, используемые для откосов, имеют более скромные габариты.
Стандартные габариты: 300-150 см, а толщина 1-1,5 мм. Кроить пластиковые сэндвичи можно под любые виды оконных вертикалей. Стандартная панель белая, однако цветовые решения могут быть самыми разнообразными. Вес панелей варьируется в зависимости от габаритов.
Цветовые решения
Известно, что цветовое оформление интерьера оказывает влияние на человека, в частности, на настроение. Еще цветовые решения визуально увеличивают или уменьшают пространство. Белая сэндвич-панель придает строгости, а это скучно. Современные дизайнеры предлагают подходить к делу с фантазией. Например, в современных интерьерах допускается отдельное определенное оформление каждого окна в помещении. То, что отлично будет смотреться в детской, не подойдет для гостиной. Поэтому важно тщательно продумать отделку оконных откосов и перегородок, если таковые предусмотрены.
Владельцы частных домов особенно часто приходят к неординарному воплощению оформления оконных проемов. Проемы иногда не просто привлекают внимание, а являются ярким акцентом.
Сэндвич-панели позволяют воплотить любые дизайнерские решения, так как в ассортименте насчитывается более 100 вариантов палитры оттенков. Для заказа доступны изделия даже различных экзотических цветов. Выбор сэндвичей осложняется тем, что характеристики светопоглощения и отражения у изделий разные. Дизайнеры советуют обращать внимание на базовые оттенки, которых у производителей достаточно, например, НЗСП предлагает покупателям 18 базовых цветов панелей.
Есть и некоторые нюансы:
- если панель классическая, она будет изготовлена быстро;
- если нужна панель оригинального цвета, ее стоимость будет выше;
- для сэндвич-панели оригинального цвета сложнее подобрать фасонные элементы, скорее всего, разница будет заметна;
- цвета сэндвичей, которые представлены в таблице у производителя, могут различаться с тем, что вы получите по факту.
Если сэндвичи выбираются для дизайнерского оформления, то следует учесть воздействие тонов на настроение людей:
- холодные оттенки (голубой, синий, зеленый) успокаивают, зрительно увеличивают помещение;
- теплые оттенки (оранжевый, красный, желтый) возбуждают, зрительно увеличивают помещения, расположенные с северной стороны.
Если сэндвич-панели выбираются для офиса, нередко учитывается корпоративный цвет. Это способствует узнаваемости помещений компании, если в одном здании присутствует несколько фирм, и нет возможности повесить вывеску.
В качестве материалов покрытия используются различные вещества, которые являются подходящими для наружного или внутреннего применения. При выборе того или иного варианта нужно учитывать рекомендации производителей.
Обзор производителей
Производством сэндвич-панелей занимаются многие как отечественные, так и зарубежные компании. На отечественном рынке распространены изделия многих предприятий.
«ТСП-панель» – производство компании известно качественными высоконадежными изделиями. Выпускаемые сэндвич-панели уже готовы к установке. Продукция имеет все необходимые сертификаты соответствия.
«Лиссант» – производственная деятельность компании широко распространена по всем российским регионам. Поэтому панели этой компании попадаются в магазинах повсеместно. Продукция соответствует и российской, и зарубежной сертификации.
«Теплант» – предприятие из Сибири, которое объединяет несколько производственных компаний. Это производство имеет систему экологического контроля и сертификацию ISO 14001.
«Веста Парк» – предприятие из центральной России, производящее огромный ассортимент изделий. Продукция имеет как отечественные, таки зарубежные сертификаты качества.
«Техностиль» – компания с одними из самых современных производственных линий. Оборудование компании европейское, закупленное у итальянских и английских производителей.
«Стройпанель» – крупный производителей сэндвичей. От прочих отличается автоматической стендовой линией производства.
Stimet – производитель, который самостоятельно реализует свою продукцию на рынке. Сэндвичи этой фирмы – одни из самых доступных по цене.
Как видно, материалы производятся различными компаниями, но тем не менее они имеют общие рекомендации по эксплуатации. Монтаж разных изделий идентичен.
Рекомендации по эксплуатации
Отделка сэндвич-панелями возможна в любых условиях, однако монтаж во время дождя не рекомендуется. Минераловатный утеплитель может намокнуть, а это снизит качественные характеристики изделий.
Установка может быть трудной и во время сильного ветра. Панели на время урагана лучше поставить где-нибудь внутри зданий. Это связано с личной безопасностью.
В процессе использования сэндвич-панелей нужна периодическая проверка внешнего вида изделий. Фасонные детали, крепления должны быть герметичными. Если это не так, то внутренняя часть панелей может быть дополнительно посажена на клей. Грязные наружные поверхности лучше чистить мягкой щеточкой. Если верхнее покрытие панелей – ламинация, недопустимо использование абразивных чистящих средств.
Возможные повреждения можно отрезать и заменить на новые, а можно восстановить при помощи подходящей ремонтной краски, если известен вид полимерного покрытия панели. Вариантами лакокрасочных покрытий может выступать алкидная эмаль или латексная акрилатная краска.
О производстве сендвич-панелей смотрите в следующем видео.
Сэндвич панели. Что это такое. Плюсы и минусы
В современном строительстве используются самые разнообразные материалы: профлист, доски, металлочерепица, кирпич, железобетон и многое другое. Все они имеют конкретное предназначение, отличительные характеристики и различия во внешнем виде. Когда речь заходит об инновационных стройматериалах, многие вспоминают сэндвич-панели. Это поистине достойное изобретение. Сэндвич-панели превосходят многие материалы аналогичного профиля, будучи функциональными и относительно недорогими. Но не все знают, что представляет собой эта продукция, какие её основные плюсы и где её используют чаще всего.
Что такое сэндвич панели.
Сэндвич-панели считаются популярным материалом, что объясняет высокий спрос на них. Изготавливается продукция на специальном оборудовании в заводских условиях. Можно детальнее узнать о производстве сэндвич панелей www.promstan.com.ua/production/sendvich-paneli. Здесь также осуществляется продажа этого стройматериала.
В целом сэндвич-панели представляют собой трёхслойную конструкцию. Между двух тонких листов стали укладывается утеплитель. В качестве теплоизолятора применяются минеральная вата, стекловолокно, пенополистирол и т. д. Соединение происходит посредством прессования. При изготовлении сэндвич-панели могут спрессовываться холодным либо горячим способом. Любая из технологий наделяет конструкцию прочностью, долгим сроком службы и надёжностью эксплуатации.
Основные плюсы и минусы сэндвич-панелей.
Любой материал обладает конкретными преимуществами и недостатками. У сэндвич-панелей достоинства следующие:
- Незначительный вес. Применение стройматериала позволяет исключить серьёзные нагрузки на фундамент. Поэтому не требуется сооружение прочной основы. Кроме того, малый вес облегчает транспортировку, монтаж, демонтаж и хранение материала.
- Теплоизоляционные свойства. По этим качествам сэндвич-панели во многом превосходят другие утеплители.
- Большая палитра цветов. Есть возможность приобрести материал любого оттенка, вписав его тем самым в окружающий ландшафт. Кроме того, не требуется дополнительная декоративная отделка готовой поверхности.
- Огнестойкость. Стройматериал полностью соответствует противопожарным стандартам, поэтому его можно использоваться в различных помещениях.
- Гигиеничность. Панели стойкие к развитию плесени и грибка.
- Звукоизоляция. Стены из сэндвич-панелей не пропускают посторонние шумы.
При использовании стройматериала учитывайте и некоторые его недостатки:
- несмотря на высокую прочность, по твёрдости панели уступают традиционному кирпичу и железобетону. При ударе возможна деформация конструкций;
- необходимо следить за герметизацией. Если будет нарушено соединение плит, возможно промерзание здания в будущем;
- есть вероятность создания парникового эффекта под крышей. Чтобы избежать этого, приходится сооружать естественную или принудительную вентиляцию;
- панели подходят для строительства только конструктивно простых зданий, лишённых архитекторских замыслов.
Используются конструкции для реализации различных строительных задач. С их помощью возводятся одно- и многоэтажные здания. Из материала можно быстро и легко построить домик, летнюю кухню, хозяйственное сооружение. Очень популярно строительство офисов, складских помещений, ангаров, спортивных комплексов из сэндвич-панелей. Важно только выбрать такой материал, что подойдёт по назначению. Стеновые плиты используются для возведения стен. Они бывают профилированными, гладкими и т. д. Кровельные подойдут для обустройства крыши.
В любом случае качества сэндвич-панелей не переоценены. Материал позволяет соорудить прочные и долговечные здания с минимальными расходами.
Что такое сэндвич панели, основные характеристики и виды. Видео урок.
Сендвич-панели в строительстве. Пошаговое фото
Сендвич-панели можно назвать одним из лучших строительных материалов, который сравнительно недавно появился на рынке и получил немалую популярность. Сендвич-панели подходят для возведения зданий разного назначения, поэтому широко используются в строительстве. Каркасный принцип возведения домов позволяет сэкономить время и средства, поэтому предлагаем вам узнать об особенностях сэндвич-панелей для строительства дома.
Преимущества строительства дома с сендвич-панелями
При использовании каркасной техники возведения зданий, вы затратите ровно в два раза меньше, если бы вы строили из других материалов, в частности из кирпича. Для возведения дома под крышу вы, в 10 раз меньше потратите времени, чем если бы вы строили, применяя «устаревшие технологии». Для разгрузки данного материала не понадобится подъемный кран, поэтому вы сможете сэкономить даже на подготовительных этапах строительства.
Пошаговое строительство дома сендвич-панелями
Проведение горной геологии и инженерно — гидрогеологических изысканий для каркасного строительства не потребуется, так как глубина заложения и способ укладки фундамента, это не предусматривает. Конструкция панелей достаточно жесткая, прочная и вдобавок облегченная. Естественно, такой параметр, как небольшой вес, не создает большую нагрузку на фундамент.
Благодаря качественному наполнителю, теплопроводность построенного дома будет очень высокой. При эксплуатации такого здания затраты на обогрев будут значительно меньше, чем для домов из других материалов.
При производстве сэндвич – панелей, производитель позаботился о том, чтобы срок их службы, износостойкость, огнеупорность и санитарно-гигиенические требования полностью соответствовали государственным нормам. Технологии производства панелей налажена так, что готовый материал может быть разного размера и назначения (существуют профильные и стеновые панели).
Сендвич-панели можно назвать идеальным современным материалом для быстрого возведения домов. Большой модельный и размерный ряд панелей, позволяет найти верное решение для индивидуального возведения дома.
Кроме того такие панели не только будут несущими конструкциями вашего дома, но и одновременно справятся с облицовкой вашего здания. Придать каждому дому интересный и уникальный вид можно без проблем, применяя каркасную технологию строительства.
В состав сендвич-панелей входит минеральная вата, которая не боится открытого огня, не подвержена гниению, действию плесени и других грибков, обладает высокими звуко- и теплоизоляционными показателями, отличается повышенной химической стойкостью и не боится влажности. Благодаря этому сендвич-панели обладают высокими теплоизоляционными свойствами.
Также почитайте: Магнезитовая плита. Технические характеристики
В производстве панелей, учтены все критерии современности и новейшие разработки в сфере каркасного возведения зданий и сооружений разной типовой принадлежности (от частного дома, офисного здания или промышленного помещения).
Полезная статья: Как утеплить дачу своими руками
Учитывая достоинства сендвич-панелей, вы можете сами решить: использовать их для строительства дома своими руками или нет. Новая технология каркасного строительства помогает сэкономить финансовые ресурсы и время. Подбирайте подходящие по размеру сендвич-панели и проводите любые строительные работы.
Установка сэндвич-панелей: пошаговая инструкция
Сэндвич панели изобрели и начали использовать жилищном и промышленном строительстве еще в 30-х годах ХХ века, но они сохраняют свою популярность до сих пор. Этот практичный, долговечный и доступный по цене материал объединяет в себе качества звуко- и гидроизоляции, утеплителя и внешней отделки. Данная статья посвящена разновидностям сэндвич панелей и способам монтажа.
Содержание
- Особенности сэндвич панелей
- Плюсы и минусы
- Разновидности сэндвич панелей
- Советы по выбору
- О правилах перевозки и разгрузки
- Монтаж сэндвич панелей
- Предварительная подготовка сэндвич панелей
- Особенности монтажа сэндвич панелей
- Фасонные элементы
- Сэндвич панели и готовые объекты: фото
Особенности сэндвич панелей
Изготавливаются сэндвич панели только механизированным способом на заводах, оборудованных специально для этого. Подобные название данного стройматериала не случайно – он состоит из нескольких слоев и представляет собой некий «сэндвич». Сверху и снизу располагаются металлические листы, между которыми находится теплоизоляционный материал. В зависимости от толщины утеплителя варьируются толщина и стоимость сэндвич панелей. На их цену также влияет толщина листов стали. Для строительства кровли чаще всего берут достаточно тонкие панели с листами толщиной 0,6 мм, в то время как для облицовки стен больше подходят панели с толщиной металлических листов до 1,2 мм.
На стоимость влияют также и размеры сэндвич панелей. Стандартная длина таких изделий – 12 м. Впрочем, при желании можно заказать панели нужных размеров. Их толщина может составлять от 40 до 250 мм. В зависимости от профиля ширина панелей может составлять от 50 до 120 см. Изделия с небольшой шириной чаще используются для строительства ворот гаражей, а более широкие покупают для возведения или отделки таких объектов как склады, дома, гаражи и проч.
Дороже всего стоят трехслойные сэндвич панели из-за их сложной структуры, повышенной прочности и отличных эксплуатационных характеристик.
Плюсы и минусы
Популярность и востребованность сэндвич панелей на протяжении многих лет объясняется большим количеством преимуществ перед прочими материалами.
Плюсы сэндвич панелей:
- возможность быстрого монтажа – облицовка панелями и возведение стен занимают немного времени;
- малый вес – конструкция из панелей намного легче, чем из кирпича или бетона, поэтому она не требует дополнительных затрат на сооружение прочного фундамента;
- конструкции достаточно легко разбираются, их можно модернизировать или перевезти на новое место;
- экономия – дом из сэндвич панелей обойдется в разы дешевле, чем кирпичный или блочный;
- пожарная безопасность – благодаря металлическим листам теплоизоляционный слой защищен от прямого воздействия огня. Исключение составляют сэндвич панели с внутренним слоем из ПВХ, пенополиуретана или пенополистирола, поэтому важно внимательно изучать состав;
- экологичность – для производства панелей используют исключительно материалы, которые безопасны для природы и здоровья человека;
- прочность – сэндвич панели для стен изготавливают с использованием толстых металлических листов, которые маловосприимчивы к механическим повреждениям;
- теплоизоляционные свойства – данный параметр меняется в зависимости от толщины утеплителя;
- звукоизоляция – чем больше толщина панели, тем лучше ее шумоизоляционные свойства;
- монтаж сэндвич панелей можно производить в любое время года, за исключением особо холодных зим с сильными морозами из-за риска появления обледенения на стыках.
Плюсы и минусы
Популярность и востребованность сэндвич панелей на протяжении многих лет объясняется большим количеством преимуществ перед прочими материалами.
Плюсы сэндвич панелей:
- возможность быстрого монтажа – облицовка панелями и возведение стен занимают немного времени;
- малый вес – конструкция из панелей намного легче, чем из кирпича или бетона, поэтому она не требует дополнительных затрат на сооружение прочного фундамента;
- конструкции достаточно легко разбираются, их можно модернизировать или перевезти на новое место;
- экономия – дом из сэндвич панелей обойдется в разы дешевле, чем кирпичный или блочный;
- пожарная безопасность – благодаря металлическим листам теплоизоляционный слой защищен от прямого воздействия огня. Исключение составляют сэндвич панели с внутренним слоем из ПВХ, пенополиуретана или пенополистирола, поэтому важно внимательно изучать состав;
- экологичность – для производства панелей используют исключительно материалы, которые безопасны для природы и здоровья человека;
- прочность – сэндвич панели для стен изготавливают с использованием толстых металлических листов, которые маловосприимчивы к механическим повреждениям;
- теплоизоляционные свойства – данный параметр меняется в зависимости от толщины утеплителя;
- звукоизоляция – чем больше толщина панели, тем лучше ее шумоизоляционные свойства;
- монтаж сэндвич панелей можно производить в любое время года, за исключением особо холодных зим с сильными морозами из-за риска появления обледенения на стыках.
Для строительства применяются такие виды сэндвич панелей:
- Кровельные – для строительства и облицовки крыш. Как правило их производят из металлических листов толщиной 0,6 мм и утеплителя толщиной от 50 до 70 мм, они имеют гладкий плоский профиль, ширина панелей составляет 120 см. Их отличает небольшой вес и, соответственно, невысокая нагрузка на несущие стены. Стандартная кровля из подобных панелей длиной 12 метров весит всего 70 кг. Внутренним наполнителем кровельных сэндвич панелей является стекловолокно, которое имеет хорошие теплоизоляционные свойства.
- Стеновые – отличаются большей толщиной и весом, т.к. в отличие от кровельных, они должны придавать зданию прочность и жесткость. Их оснащают особыми ребрами жесткости, что позволяет выдерживать даже ураганные порывы ветра до 190 км/ч. Наполнителем в таких панелях выступает пенополиуретан. При толщине утеплителя в 10 см стеновая сэндвич панель длиной 12 метров будет весить порядка 110 кг. Для таких изделий характерны хорошие несущие способности, их можно использовать в жилищном строительстве.
- Специальные – используются для строительства необычных конструкций, таких как морозильные камеры или склады. Толщина теплоизоляционного слоя в них может составлять от 40 мм до 25 см. Специальные панели небольшой толщины применяют для строительства легких конструкций (складов или торговых точек), а самые толстые необходимы для возведения холодильных камер. У них могут быть разные размеры, фактура, системы крепления и т.д.
Советы по выбору
При выборе сэндвич панелей нужно учитывать не только специфику строительства будущего объекта и его предназначение.
Также следует обратить внимание на:
- Вид утеплителя, который используется в панели. Так, пенополистирол имеет хорошие теплоизоляционные свойства, не пропускает влагу и вредит здоровью, однако он пожароопасен. Соответственно, подобные панели не подойдут для зданий, в которых используются мощные нагревательные приборы или открытый огонь. Низкая теплопроводность и прекрасная гидроизоляция отличают и пенополиуретан, но он также горит. Минеральная вата пожаробезопасна, она хорошо держит тепло, однако не подходит для использования в помещениях с повышенной влажностью.
- Толщину изделия. Чем панель толще, тем выше ее устойчивость, прочность и теплоизоляционные свойства. Однако большая толщина также уменьшает размеры полезной площади, усложняет монтаж и является причиной более высокой стоимости панелей.
- Геометрию. Перед покупкой сэндвич панелей следует произвести предварительный расчет, иначе они могут не соответствовать проекту здания.
- Репутацию производителя. Стоит поинтересоваться производственной базой компании, качеством и современностью оборудования, опытом ее работы и длительностью присутствия на рынке. На территории России работает более 200 производителей сэндвич панелей, что способствует здоровой конкуренции, так что покупателям есть из чего выбрать. Самыми крупными производителями в стране являются: Ruukki-Вентал, КЗЛК, «Электрощит», «Тримо-ВСК», «Мосстрой-31» и другие.
О правилах перевозки и разгрузки
Специфику перевозки и погрузки сэндвич панелей иногда относят к недостаткам. На самом деле организовать правильную транспортировку материала не так уж и сложно. Перевозить его нужно исключительно в заводской упаковке, в грузовиках, имеющих открытый кузов и открывающийся верх. Кузов должен быть оснащен специальными проушинами для фиксаторов упаковок. Укладывать их можно максимум в два слоя.
Во время перемещения пакеты должны фиксироваться специальными лентами, которые прикрепляются через каждые 1,5 м. На протяжении поездки водитель должен регулярно проверять состояние груза (крепления, натяжение связок и т.д.). При перевозке морем или по железной дороге панели должны упаковываться в деревянные ящики соответствующих размеров.
Во время перемещения пакеты должны фиксироваться специальными лентами, которые прикрепляются через каждые 1,5 м. На протяжении поездки водитель должен регулярно проверять состояние груза (крепления, натяжение связок и т.д.). При перевозке морем или по железной дороге панели должны упаковываться в деревянные ящики соответствующих размеров.
Во время перемещения пакеты должны фиксироваться специальными лентами, которые прикрепляются через каждые 1,5 м. На протяжении поездки водитель должен регулярно проверять состояние груза (крепления, натяжение связок и т.д.). При перевозке морем или по железной дороге панели должны упаковываться в деревянные ящики соответствующих размеров.
Перед установкой сэндвич панели нужно подготовить: их очищают от пыли и грязи, с них снимают защитную пленку обшивки, разрезают в случае необходимости, используя электропилы или электролобзики с мелкими зубьями. Жестяные фасонные элементы разрезают ножницами по металлу.
Внимание! Запрещено резать панели, используя газопламенные резаки, т.к. утеплитель может загореться.
Порядок установки панелей зависит от проекта и архитектурных особенностей здания, но начинать всегда нужно с нижнего правого или левого угла. Нельзя допускать, чтобы элементы ударялись друг о друга, поэтому во время монтажа их нужно подгонять резиновой киянкой.
Для крепления к каркасу нужно использовать нержавеющие саморезы для сэндвич панелей, которые оснащаются прокладками-уплотнителями. Их длина зависит от толщины панелей. В случае крепления к деревянным прогонам необходимы саморезы по дереву. Ширина опор для панелей не должна быть меньше 6 см (если иные размеры не предусмотрены проектом).
Установка панелей выполняется с помощью струбцины, число захватов при этом зависит от размеров изделия. Если их устанавливают горизонтально, то они должны лежать так, чтобы всей массой прижимать изоляцию. В случае вертикальной установки их нужно дожимать для плотного схождения замков. После фиксации панели струбцинами ее можно крепить к каркасу, между ней и опорой нужно проложить уплотнительную ленту.
Совет: Для того чтобы в замках не было зазоров, стыки можно заполнить монтажной пеной или минеральной ватой.
Фасонные изделия крепятся через каждые 30-40 см с помощью саморезов и через каждые 30 см при помощи вытяжных заклепок.
Предварительная подготовка сэндвич панелей
После выгрузки и очистки панелей приступают к подготовительным работам, которые помогут облегчить и ускорить монтаж.
Этапы подготовки:
- Нужно в деталях изучить схему расположения панелей для стен и кровли и определить последовательность, в которой они будут выкладываться.
- Выполните установку вспомогательных лесов и прочего монтажного оборудования, прикрепите их к каркасу.
- Проверьте, нет ли помех, которые могут помешать подъемному крану перемещаться по стройплощадке.
- Проверьте наличие необходимых инструментов. Вам понадобятся: 2 стропы 10-метровой длины грузоподъемностью 5 т, 2 распорки для замков, монтажные инструменты, струбцина.
Особенности монтажа сэндвич панелей
Очевидно, что качественно смонтировать сэндвич панели под силу исключительно профессионалам, и не стоит даже пробовать делать это самостоятельно. Однако, ознакомившись с предоставленной ниже информацией, вы сможете проконтролировать процесс установки.
Нюансы установки панелей:
- Нельзя брать панели за верхнюю обшивку.
- Запрещено оставлять изделия незафиксированными или в струбцине, когда нужно на время прервать работу.
- Закрепляя стеновые сэндвич панели, используют траверсу, которую фиксируют тросом для стабилизации положения материала во время подъема.
- К точке монтажа панель доставляют краном, ее нужно выставить согласно предварительно сделанным отметкам.
- Первая панель должна устанавливаться в 20-30 мм от цоколя. Обязательно нужно проверить ровность расположения, т.к. от этого зависит расположение всех последующих элементов.
- При горизонтальной укладке вторая, третья и все последующие панели устанавливаются сверху. После каждой третьей панели необходимо проверять ровность всей конструкции.
- Между кровельными и стеновыми элементами нужно сделать промежуток в 2-3 см.
- Прежде чем использовать крепежи, необходимо отметить места крепления сэндвич панелей маркером.
- Не снимайте струбцины до того, как вы убедились в надежности крепления элемента к каркасу.
- Саморезы нужно затягивать до тех пор, пока выгиб металлической обшивки не будет устранен. При этом нужно следить, чтобы не было и чрезмерного продавливания панели.
- Проемы для окон и дверей нужно делать непосредственно при установке панелей. Между самим материалом и блоками нежно оставлять свободное пространство около 2-3 см. Если вырезать проем на месте не представляется возможным, это нужно сделать на земле, положив панель на упругую подкладку. Поднимать элемент с отверстием нужно максимально осторожно.
- Установку кровельных панелей следует начинать с размещения первого элемента открытой волной к краю крыши для получения надежного соединения.
- Панели поднимают траверсой, подводят к точке монтажа и фиксируют, после этого крайний свес карниза панели нужно выставить на предусмотренное проектом расстояние.
- Кровельные панели закрепляются в точках нижних прогибов волны, а перехлесты гофры в местах скрепления элементов фиксируются вытяжными заклепками через каждые 30 см.
- В замках панелей нужно оставлять температурные зазоры (2-3 мм).
Внимание! Кровли из сэндвич панелей должны регулярно очищаться от листьев, снега и мусора, чтобы избежать коррозии.
Фасонные элементы
Для того чтобы здание из сэндвич панелей было действительно надежным и долговечным, требуется установка разнообразных фасонных элементов – их вид и размещение определяют на этапе проектирования.
Вертикальную установку элементов производят в направлении снизу-вверх с нахлестом в 10 см. Места стыков следует обязательно дополнительно герметизировать, т.к. через них может просачиваться вода.
В коньковых стыках кровельных панелей профессионалы рекомендуют устанавливать двойной коньковый элемент с внутренней планкой. Сама планка крепится до установки кровельных сэндвич панелей, чтобы она примыкала непосредственно к прогонам. Когда монтаж закончится, оставшийся зазор необходимо заполнить монтажной пеной, замазать мастикой или утрамбовать утеплителем.
Сэндвич панели и готовые объекты: фото
Фасадные сэндвич панели ярких цветов позволяют создать оригинальные экстерьеры:
Холодильная камера, построенная из толстых сэндвич панелей:
Сборка дома из особых сэндвич панелей с наружными стенками не из металла, а из дерева:
Теплый гараж для одной машины из панелей:
Сендвич Панель
Сэндвич-панели — что это такое? Фото, характеристики, применение.Сегодня в строительстве применяются новые материалы с улучшенными качествами. Одним из них являются сэндвич-панели. Что это такое, поможет понять описание материала. Он обладает определенным набором основных характеристик. Благодаря им панели пользуются высокой популярностью. Из сэндвич-панелей возводят здания и сооружения, их применяют при обустройстве кровли и отделке окон. Эта технология активно применяется за рубежом. В нашей стране строительные компании также активно используют сэндвич-панели при возведении проектных зданий. Что собой представляет этот материал, будет рассмотрено далее.
Общая характеристикаСэндвич-панели (фото представлено далее) представляют собой многослойную структуру. Ее основу составляет слой утеплителя. Это может быть минеральная вата или экструдированный пенополистирол. Первый вариант предпочтительнее. Минеральная вата изготавливается из природных компонентов. Она не горит, в ней не заводятся вредители, грибок.
С обеих сторон утеплитель покрыт глянцевым или матовым листом из различных материалов. При возведении домов и кровли применяются металлические сэндвич-панели. Они обладают высокой прочностью и легкостью. Все элементы конструкции соединены при помощи сверхпрочного клея. Его наносят в условиях промышленного производства. Это прочная, надежная конструкция. Сегодня встречаются сэндвич-панели не только для стен и кровли, но и для окон. Их внутреннюю часть занимает также утеплитель. С внешних сторон он покрыт слоем поливинилхлорида. Это позволяет быстро отделать откосы для окон.
Область примененияСегодня популярным строительным материалом являются сэндвич-панели. Что это такое, поможет понять рассмотрение сферы применения этого материала. Существуют стеновые, кровельные и оконные сэндвич-панели.В первом случае материал применяется при строительстве наружных ограждений здания, а также для возведения внутренних перегородок. Стеновые сэндвич-панели монтируют на металлический каркас. Это быстровозводимые здания. Именно легкость создания подобных домов, быстрота и надежность делают представленный материал востребованным. Таким постройкам не требуется высокопрочный фундамент, а также тяжелая специализированная техника. Это значительно удешевляет и ускоряет процесс строительства. Также сегодня из сэндвич-панелей собирают кровлю и отделку окон. Все перечисленные виды применяют при строительстве промышленных, производственных, административных зданий, торговых павильонов, холодильного оборудования, автомоек и прочих подобных сооружений. Также при строительстве частных загородных домов часто применяется представленная технология.
ПреимуществаБыстровозводимые здания из сэндвич-панелей сегодня можно встретить повсеместно. Это популярная во всем мире технология. Ее преимущества делают дома из сэндвич-панелей востребованными. К преимуществам материала относится несколько фактов. Представленная технология позволяет возводить дома практически в любых климатических условиях. Их создают круглый год во всех странах мира. При этом скорость проведения работы в разы увеличивается. За смену бригада монтажников из 2 человек при наличии подъемной техники может возвести до 200 м² сооружения.
Малый вес и большая скорость монтажа снижают расходы на строительство. Также представленным зданиям не требуется сложный фундамент. В некоторых случаях удается обойтись, вообще, без него. Дополнительная отделка сэндвич-панелям не требуется. Как с внутренней, так и с внешней стороны можно оставить поверхности в первозданном виде. Они будут выглядеть эстетично, современно. Затраты на отделку стен, кровли и окон значительно сокращаются.
НедостаткиКак и любой строительный материал, металлические, пластиковые сэндвич-панели имеют свои недостатки. Этот материал не может выдерживать нагрузку. Поэтому их монтируют на специальный высокопрочный каркас.
При монтаже или эксплуатации здания, возводимого по представленной технологии, существует риск повредить внешнее покрытие панелей. Пластик может быть поцарапан, на нем легко появляются вмятины, трещины. Металлические листы стенового и кровельного материала могут быть вогнуты под воздействием механических нагрузок. В этом случае панель можно будет поменять или покрасить. В стыках панели могут промерзать в сильный мороз. При несоблюдении производителем технологии создания представленного строительного материала со временем внешние листы могут отслаиваться от утеплителя. Поэтому рекомендуется приобретать материал у проверенных компаний. На качестве сэндвич-панелей экономить нельзя.
Внешний слойСэндвич-панель для окон, стен или кровли включают в себя внешнее покрытие из различных материалов. Для строительства чаще всего применяют разновидности, которые имеют с обеих сторон листы оцинкованного металла. Его толщина может варьироваться от 0,7 до 0,5 мм. На него наносится полимерное покрытие. Оно защищает металл от различных неблагоприятных воздействий внешней среды.
Если толщина металла составляет менее 0,45 мм, применять представленный материал не рекомендуется. В качестве защитного слоя чаще всего применяется полиэстер. Маркировка панелей в этом случае имеет буквы РЕ. Для окон применяются панели с внешними слоями из ПВХ. Это обычная практика при создании подобных материалов. Ее покрывают специальной защитной пленкой. После монтажа ее снимают. Это временное покрытие, которое позволяет избежать появления дефектов на поверхности в процессе монтажа
Слой утеплителяВес и толщина сэндвич-панелей во многом зависят от типа утеплителя, который применяется при их производстве. В зависимости от вида внутреннего наполнителя, а также теплоизоляционных характеристик, внутренний слой может иметь толщину от 50 до 300 мм. Чем толще этот слой, тем жестче будет строительный материал. Опытные монтажники не рекомендуют применять панели с утеплительным слоем менее 60 мм.
Чаще всего в качестве утеплителя при производстве сэндвич-панелей применяется минеральная вата или пенополистирол. В первом случае внутренний слой изготавливают путем расплавления базальтового минерального сырья. В результате получаются волокна, из которых делают строительную вату.Пенополистирол применяется повсеместно в качестве надежного утеплителя. Его производят из синтетических материалов. Благодаря особой технологии производства этот материал обладает массой положительных качеств.
Какой наполнитель лучше?Вес сэндвич-панели будет минимальным как при использовании минеральной ваты, так и пенополистирола. Однако разница между представленными наполнителями существенная. Пенополистирол изготавливают путем добавления в синтетическую основу газа. Он занимает в общей массе 95-98 %. Это позволяет получить легкий, прочный материал. Он обладает низкой теплопроводностью. Однако это искусственный материал. Он плохо пропускает влагу. Эта особенность влечет за собой развитие грибка, повышения уровня влажности внутри помещения. Строение нуждается в обустройстве качественной принудительной вентиляции.Минеральная вата является безопасным для окружающей среды и человеческого здоровья материалом. Она легкая и прочная. Этот материал хорошо поглощает звуки, препятствует потере тепла. Вата способствует образованию здорового микроклимата в помещении. Это негорючий материал, применение которого при строительстве стен и кровли считается предпочтительнее. Клей
КлейКлеевое покрытие является важным элементом сэндвич-панели. Что это такое, станет понятно при подробном рассмотрении технологии производства материала. Утеплитель и внешние слои не могут плотно соединяться без применения специального фиксирующего состава. Качественный производитель уделяет высокое внимание выбору клея. Элементы системы фиксируют посредством высокопрочных составов. Их изготавливают по различным технологиям. Такой клей чаще всего не содержит наполнителей и растворителей. Это может быть двухкомпонентный клей. Состав обязательно учитывает особенности материала, из которого выполнен утеплитель и внешние слои панели. От клеевого покрытия зависят эксплуатационные качества строительного материала. Фиксирующий состав может варьироваться в зависимости от условий климатической зоны. Поэтому при выборе панелей на этот параметр необходимо обращать особое внимание.
Возведение зданий.Установка сэндвич-панелей является простым процессом. При желании его можно выполнить самостоятельно. Для этого заказчик выбирает проект будущего здания. Далее разрабатывается конструкция, которая будет состоять из каркаса и панелей. Для небольших дачных, подсобных помещений можно не создавать фундамент. Для жилых помещений, а также магазинов, административных и прочих объектов его все же рекомендуется сделать. Далее возводится каркас. В нем предусмотрены отверстия для окон, дверей. В соответствии с проектом при помощи обычной подъемной техники панели монтируют на каркас. Крепеж выполняется по определенной технологии. При необходимости со временем подобное здание можно увеличить. Для этого панели с одной стороны стены демонтируются. Далее добавляется каркас. На него устанавливают дополнительные сэндвич-панели. Процесс возведения не займет много времени. Небольшой загородный дом можно создать буквально за один день. Рассмотрев особенности сэндвич-панели, что это такое, а также основные характеристики и вопросы при выборе, каждый сможет правильно применить представленную технологию для.
Дома из сэндвич панелей фотоСэндвич-панель
— обзор
13.6.1 Композитные сэндвич-панели
Сэндвич-панели обычно состоят из относительно мягкой сердцевины, зажатой между двумя жесткими внешними лицевыми листами. Добавление сердечника увеличивает жесткость на изгиб за счет увеличения второго момента площади конструкции без значительного увеличения веса. Таким образом, такие конструкции обладают высокой удельной прочностью и жесткостью, а также акустическими демпфирующими свойствами, что делает их привлекательными материалами для применения в аэрокосмической отрасли.Например, 8% смачиваемой поверхности Boeing 707 составляют многослойные конструкции, этот показатель вырос до 46% в самолетах Boeing 757 и 767 [39]. Кроме того, фюзеляж Boeing 747 основан в основном на сотовых конструкциях Nomex, а также полы, потолок и боковые панели [39]. Точно так же Beech Starship признан первым самолетом, полностью состоящим из сэндвичей, в конструкции которого использованы углерод / номекс и арамид / номекс. Многослойные конструкции, в основе которых лежат сотовые заполнители, также находят широкое применение в стенах багажных отсеков, конструкциях, которые потенциально могут подвергаться взрывным нагрузкам от скрытых взрывчатых веществ [40].
Существует огромная возможность для потенциальных комбинаций лицевых листов и сердечников, включая изменение геометрии (толщины лицевых листов и сердечника), материала (смола, арматура, материал сердечника), методов соединения и производства. Arora et al. [41] представляют измерения переходных характеристик в результате взрывных испытаний сэндвич-панелей с эпоксидными лицевыми панелями из E-стекловолокна и сердцевинами из полимерной пены (Corecell). Панели считались типичными для полноразмерных панелей, используемых на морском транспорте, с открытой целевой площадью 1.6 × 1,3 м. Панели были загружены путем взрыва 30 кг сфер из полиэтилена 4 на расстоянии нескольких метров от панели. Данные о нестационарном поле деформации и смещения были получены с помощью высокоскоростной фотографии и цифровой корреляции изображений [41]. Наблюдалась асимметричная деформация панели из-за граничной поддержки панелей. КЭ-модели были построены с использованием Abaqus, чтобы понять влияние граничных условий на отклик панели. Повреждение лицевой стороны произошло из-за растрескивания и сопровождалось локальным отслаиванием.Также были очевидны растрескивание сердечника при сдвиге и разрушение поверхности раздела. На оборотных лицевых листах не было видимых разрывов от разрывов и растрескиваний [41].
Gardner et al. [42] представили результаты испытаний ударно-нагруженных сэндвич-панелей, содержащих лицевые панели из винилэфирного стекла E и сердцевину из полимерной пены Corecell. Были также исследованы испытания на панелях с сердцевинами ступенчатого изменения плотности и прослойками из полиуретана. Корреляция цифрового изображения использовалась для захвата динамического отклика панелей. Результаты показали, что полиуриевый сердечник улучшает характеристики панелей при размещении на задней стороне панели.Наблюдались сжатие сердечника, отслоение лицевой панели и растрескивание сердечника.
Langdon et al. [43] протестировали композитные панели из стекловолокна и винилэфира, имеющие массу, эквивалентную многослойным панелям, имеющим такой же композит в лицевой панели и сердцевине из вспененного ПВХ. Хотя полимеры на основе сложных виниловых эфиров не являются смолами для аэрокосмической промышленности, метод и результаты исследования представляют интерес для тех, кто занимается взрывными испытаниями многослойных конструкций для аэрокосмических приложений. Панели имели открытую площадь диаметром 200 мм и заряжались детонирующим пластиковым взрывчатым веществом в непосредственной близости от панелей [43].Наблюдалось расслоение лицевых листов, сжатие сердечника, фрагментация сердечника и разрыв волокна [43], как показано в типичном примере на Рисунке 13.9. КЭ моделирование отклика панели также было выполнено. Испытания показали, что в этом конкретном случае простые композитные панели обладают превосходной устойчивостью к взрывной нагрузке, поскольку они могут подвергаться взрывам с большей массой заряда без разрушения. КЭ анализ и эксперименты показали, что это произошло из-за более высокой скорости, передаваемой на лицевую поверхность листа во время взрывного нагружения, что привело к выходу из строя лицевой пластины.Высокие скорости вызвали разрушение волокна на передней поверхности листа, в результате чего мягкий сердечник подвергся взрывной нагрузке, что привело к фрагментации сердечника. Хотя панели предназначались для использования в морских приложениях, работа подчеркивает как необходимость тщательного проектирования композитных панелей, так и сложную взаимосвязь между геометрическими и материальными свойствами этих конструкционных материалов.
Рисунок 13.9. Фотография поперечного сечения взрывозащищенной полимерной сэндвич-панели с лицевыми панелями из стекловолокна и винилэфиром и сердцевиной из вспененного ПВХ
(импульс = 19.1 Н · с, заряд ПЭ4 10 г) [43].
С точки зрения авиакосмической отрасли, работа, опубликованная в [40–43], указывает на важные соображения по использованию композитных сэндвич-панелей во взрывостойких приложениях. Некоторые из важных соображений включают толщину лицевой панели, эквивалентность простых композитных ламинатов, технологию покрытия, характеристики поглощения энергии сердцевиной и сопротивление расслаиванию композитных лицевых листов.
Сэндвич-панель — обзор
14.6.1 Композитные сэндвич-панели
Сэндвич-панели обычно содержат относительно мягкую сердцевину, зажатую между двумя жесткими внешними лицевыми листами. Добавление сердечника увеличивает жесткость на изгиб за счет увеличения второго момента площади конструкции без значительного увеличения веса. Таким образом, такие конструкции обладают высокой удельной прочностью и жесткостью, а также акустическими демпфирующими свойствами, что делает их привлекательными материалами для применения в аэрокосмической отрасли. Например, 8% смачиваемой поверхности Boeing 707 составляют многослойные конструкции, этот показатель вырос до 46% в самолетах Boeing 757 и 767 [56].Кроме того, фюзеляж Boeing 747 в значительной степени основан на сотовых конструкциях Nomex, а также полы, потолок и боковые панели [56]. Точно так же Beech Starship признан первым самолетом-сэндвичем, имеющим в своей конструкции углерод / номекс и арамид / номекс. Многослойные конструкции, в основе которых лежат сотовые заполнители, также находят широкое применение в стенах багажных отсеков, конструкциях, которые потенциально могут подвергаться взрывным нагрузкам от скрытых взрывчатых веществ [57].
Существует огромная возможность для потенциальных комбинаций лицевых листов и сердечников, включая изменение геометрии (толщины лицевых листов и сердечника), материала (смола, арматура, материал сердечника), методов соединения и производства. Arora et al. В [58] представлены измерения переходных характеристик взрывных испытаний сэндвич-панелей с эпоксидными лицевыми панелями из Е-стекловолокна и сердцевинами из полимерной пены (Corecell). Панели считались типичными для полноразмерных панелей, используемых на морском транспорте, с открытой целевой площадью 1.6 × 1,3 м. Панели были загружены путем взрыва 30 кг сфер из полиэтилена 4 на расстоянии нескольких метров от панели. Данные о нестационарном поле деформации и смещения были получены с помощью высокоскоростной фотографии и цифровой корреляции изображений [58]. Наблюдалась асимметричная деформация панели из-за граничной поддержки панелей. Конечно-элементные модели были построены с использованием Abaqus, чтобы понять влияние граничных условий на отклик панели. Повреждение лицевой стороны произошло из-за растрескивания и сопровождалось локальным отслаиванием.Также были очевидны растрескивание сердечника при сдвиге и разрушение поверхности раздела. На задних лицевых листах не было видимых разрывов на разрыв и растрескивание [58].
Gardner et al. [59] представили результаты испытаний ударно-нагруженных сэндвич-панелей, содержащих лицевые листы из винилэфира из Е-стекла и сердцевину из полимерной пены Corecell. Были также исследованы испытания на панелях с сердцевинами ступенчатого изменения плотности и прослойками из полимочевины. Корреляция цифрового изображения использовалась для захвата динамического отклика панелей. Результаты показали, что ядро из полимочевины улучшает характеристики панелей при размещении на задней стороне панели.Наблюдались сжатие сердечника, отслоение лицевой панели и растрескивание сердечника.
Langdon et al. [60] протестировали композитные панели из стекловолокна на основе винилэфира, имеющие массу, эквивалентную многослойным панелям, имеющим такой же композит в лицевом листе и сердцевине из вспененного ПВХ. Хотя винилэфирные полимеры не являются смолами для аэрокосмической промышленности, метод и результаты исследования представляют интерес для тех, кто занимается взрывными испытаниями многослойных структур для аэрокосмической промышленности. Панели имели открытую площадь диаметром 200 мм и заряжались взрывчатым веществом в непосредственной близости от панелей [60].Наблюдалось расслоение лицевых листов, сжатие сердцевины, фрагментация сердцевины и разрыв волокна [60], как показано в типичном примере на рис. 14.9. Также было выполнено конечно-элементное моделирование отклика панели. Испытания показали, что в этом конкретном случае простые композитные панели обладают превосходной устойчивостью к взрывной нагрузке, поскольку они могут подвергаться взрывам с большей массой заряда без разрушения. КЭ анализ и эксперименты показали, что это произошло из-за более высокой скорости, передаваемой на лицевую поверхность листа во время взрывного нагружения, что привело к выходу из строя лицевой пластины.Высокие скорости вызвали разрушение волокна на передней поверхности листа, в результате чего мягкий сердечник подвергся взрывной нагрузке, что привело к фрагментации сердечника. Хотя панели предназначались для использования в морских приложениях, работа подчеркивает как необходимость тщательного проектирования композитных панелей, так и сложную взаимосвязь между геометрическими и материальными свойствами этих конструкционных материалов.
Рисунок 14.9. Фотография поперечного сечения взрывоопасной полимерной сэндвич-панели с лицевыми панелями из винилэфира из стекловолокна и сердцевиной из вспененного ПВХ (Импульс = 19.1 Нс, 10 г заряда ПЭ4) [60].
Ma et al. [61] изучали реакцию на взрыв алюминиевых сотовых сэндвич-панелей на основе FML-оболочек из базальтового волокна / алюминиевого сплава. Базальт был выбран из-за его превосходных механических свойств и безвредных для окружающей среды характеристик. Авторы исследовали несколько конструкций, основанных на различных конструкциях сотового заполнителя. Было показано, что эти армированные натуральным волокном конструкции обладают превосходной взрывостойкостью по сравнению с аналогичными панелями, изготовленными с использованием обшивки из алюминиевого сплава.Было также продемонстрировано, что ударопрочность сэндвич-панелей зависела от геометрических размеров мишени, класса ядра, а также от интенсивности взрыва.
Хотя большая часть опубликованных работ по взрывной реакции сэндвич-панелей была сосредоточена на плоских ламинатах, лишь в ограниченном количестве работ исследовалось влияние взрывной нагрузки на изогнутые сэндвич-панели [62,63]. Лэнгдон и др. [62] исследовали влияние кривизны и направления нагрузки на взрывную реакцию изогнутых стекловолоконных / эпоксидных ламинатов и сэндвич-панелей.Более низкие уровни импульса передавались, когда выпуклая сторона изогнутых панелей была ориентирована в сторону взрыва. Панели из ламината показали превосходные характеристики по сравнению с сэндвич-панелями эквивалентной массы, поскольку порог разрыва ламината был намного выше. Было рекомендовано увеличить толщину лицевого листа сэндвич-панелей, но не исследовалось. Ху Фатт и Сириволу [63] разработали аналитическую модель для прогнозирования реакции на взрыв неглубоких композитных многослойных конструкций с двойной кривизной.Здесь уравнения движения Лагранжа использовались для предсказания отклика оболочек с изотропным и трансверсально изотропным упругопластическим сердечником. Авторы провели подробное параметрическое исследование, в котором было показано, что взрывостойкость панелей с двойной кривизной увеличивается с уменьшением степени кривизны.
С точки зрения авиакосмической отрасли, работа, о которой сообщалось выше, указывает на важные соображения по использованию композитных сэндвич-панелей во взрывостойких приложениях. Некоторые из важных соображений — это толщина передней лицевой панели, эквивалентность простых композитных ламинатов, технология покрытия, характеристики поглощения энергии сердцевиной и сопротивление расслаиванию композитных лицевых листов.
Стеновые и сэндвич-панели PortaFab
Стандартные панели
В следующем списке показаны некоторые из наших наиболее распространенных панелей. Большинство из них могут быть изготовлены различной толщины с альтернативными поверхностями и т.п.
Заполняющие панели
Привлекательная, энергоэффективная альтернатива стеклянным панелям или дополнение к ним.
Изоляционные панели
Заполняющие панели с толстым полиизо-сердечником для повышения изоляционных свойств.
Звуковые панели
Панели с улучшенными звукоизоляционными характеристиками для улучшения акустических характеристик.
Панели из шпона
Недорогие, легкие панели с гладкой внешней отделкой.
Панели облицовки
Недорогие, легкие панели с текстурированной внешней отделкой.
Панели витрины
Не требующая обслуживания, ударопрочная альтернатива или дополнение к стеклянным витринам.
Строительные панели
Хорошая огнестойкость и ударопрочность являются привлекательной альтернативой или дополнением к стеклу.
Облицовка из стекловолокна
Легко очищаемые панели идеально подходят для внутренней облицовки стен в лабораториях.
Алюминиевый гипс
Легко очищаемые панели идеально подходят для внутренней облицовки стен в чистых помещениях.
Фанера с покрытием FRP
Панели внутренней облицовки часто используются на кухнях, ванных комнатах и приютах для животных.
Панели OSB с покрытием из стеклопластика
, разработанные для обеспечения легкой в уходе поверхности для внутренних стен.
PE покрытый гипс
Поверхность полиэтилена обеспечивает простую в обслуживании панель для внутренних стен.
Покрытые FRP панели Luan
обеспечивают легкую очистку поверхности для внутренних стен.
Fire & Sound
Экономичные панели с отличной теплоизоляцией, звукопоглощающими свойствами и классом негорючести.
FRP на полистироле
Идеально подходит для лабораторий и любых других областей применения, подверженных воздействию влаги или агрессивных чистящих средств.
Сталь на полистироле
Легкие панели с отличной термостойкостью и прочной стальной внешней стороной.
Сталь на Polyiso
Полностью негорючая стеновая панель с отличной теплоизоляцией.
Панель Slatwall
Храните выставочные или настенные панели, в которых можно разместить широкий спектр аксессуаров Slatwall.
Пользовательские панели
Выберите лицевую поверхность, сердцевину и заднюю часть вместе с любыми внутренними подложками, чтобы удовлетворить ваши потребности.
Структурные изолированные панели (СИП) | WBDG
Введение
Перед современными архитекторами стоит неотложная задача создания энергоэффективных и высокопроизводительных ограждающих конструкций.Структурные изолированные панели — это опция для части сборки корпуса, которая может помочь в достижении этих целей. SIP делают впечатляющую работу по замедлению передачи тепла, воздуха и пара через сборку. Они также значительно снижают способность корпуса к высыханию, уменьшая его способность восстанавливаться после случайного проникновения воды. Такая герметичная конструкция с большим тепловым сопротивлением может привести к высокопроизводительному и прочному корпусу, если она детализирована и правильно построена, или может привести к быстрому гниению и разрушению первичной конструкции здания, если она детализирована или построена неправильно.Справка Building Science Corporation’s Building Science Insight BSI-028: Поток энергии через корпуса.
История
Рисунок 1: Пример SIP, используемых в качестве заполнения с конструкционной стальной рамой, Silvis School, Иллинойс.
Фото: Стивен Шефер Ассошиэйтс, Инк. Консультации инженеров-строителей
Лаборатория лесных продуктов в Мэдисоне, штат Висконсин, представила идею того, что сейчас известно как структурные изолированные панели (SIP) в 1935 году. Прототип панели лаборатории состоял из элементов каркаса, фанеры и обшивки из ДВП и изоляции.Эти первоначальные панели использовались для строительства тестовых домов, которые были разобраны и протестированы через тридцать лет, чтобы показать, что панели сохранили свои первоначальные значения прочности. Фрэнк Ллойд Райт использовал конструкционные изолированные панели в домах Usonian, построенных в 1930-х и 1940-х годах. В 1952 году Олден Б. Доу создал первые СИП с вспененной сердцевиной, массовое производство которых началось к 1960-м годам. (Морли)
Сегодня SIP — это сборные строительные элементы, которые можно использовать в качестве стен, полов, крыш и фундаментов.SIP обеспечивают непрерывный воздушный и пароизоляционный барьер, а также повышенную R-ценность по сравнению с традиционной конструкцией. Затраты на строительство, связанные с SIP, сопоставимы с более традиционными методами строительства, если принять во внимание экономию, связанную с затратами на рабочую силу, отходами материалов и энергоэффективностью. (Морли)
Описание
Структурные изолированные панели состоят из изоляционного пенопласта между двумя жесткими обшивающими панелями. Пенопласт обычно представляет собой одно из следующих материалов: пенополистирол (EPS), экструдированный полистирол (XPS) и пенополиуретан (PUR).С пенополистиролом и пенопластом XPS сборка ламинируется вместе под давлением. При использовании PUR и PIR жидкая пена впрыскивается и отверждается под высоким давлением.
Самыми распространенными плитами для обшивки являются ориентированно-стружечные плиты (OSB). К другим материалам обшивки относятся: листовой металл, фанера, фиброцементный сайдинг, плита из оксида магния, гипсовая обшивка из стекловолокна и композитные структурные сайдинговые панели.
Рисунок 2: Типичный SIP с OSB и EPS.
Источник: www. жилищное строительство.com
Рисунок 3: Листовой металл SIP.
Источник: www. steelsipconstruction.com
Каждый обшивочный материал и тип пенопласта имеют свои преимущества и недостатки. Выбор типа SIP зависит от типа здания и условий участка. В следующих таблицах описаны преимущества и недостатки наиболее распространенных типов оболочек и пенопласта.
Таблица 1: Таблица типов оболочки
Тип оболочки | Льготы | Недостатки |
---|---|---|
Ориентированно-стружечная плита (OSB) | Грузоподъемность; легко доступны; проверено; большие панели размером до 8 x 24 футов | Возможны плесень и снижение структурной прочности при воздействии влаги; не огнестойкий; необходимо лечить термитов; сложная основа для наиболее распространенных соединительных лент |
Листовой металл | Устойчив к плесени; может быть несущим; очень легкий; неограниченная длина при изготовлении из рулонов | Должен быть из оцинкованной или нержавеющей стали; ненесущий |
Фанера | Поперечная прочность | Наличие; цена; ограниченный размер панели; подвержены плесени и снижению структурной способности при длительном воздействии влаги; не огнестойкий; необходимо лечить от термитов |
Фиброцементный сайдинг | Устойчивость к плесени, термитам и огню | Наличие; масса; тестирование; ограниченный размер панели |
Магниевый картон | Устойчивость к плесени, термитам и огню | Наличие; тестирование; ограниченный размер панели |
Гипсовая обшивка из стекловолокна | Устойчивость к термитам и огню | Не конструкционный; ограниченный размер панели |
Композитные структурные сайдинговые панели | Устойчив к плесени и термитам; имеются грунтованные материалы | Не огнестойкий |
Таблица 2: Таблица типов сердечников
Пенопласт | Льготы | Недостатки |
---|---|---|
Пенополистирол (EPS) | Наименее дорогой; варианты толщины ограничены только производителем пенопласта; доступность; самый быстрый для модификации в поле; самый щадящий порообразователь | Произведено с ГБЦД * |
Экструдированный полистирол (XPS) | Strength; водонепроницаемость | Наличие; производится с ГБЦД * |
Пенополиуретан (PUR) | Наивысшее значение R / дюйм; прочность, водонепроницаемость | Самый дорогой; сложнее изменить ограничения по толщине; слизняк; доступность; произведены с хлорированными фосфатными антипиренами ** |
* ГБЦД: гексабромциклододекан — бромированный антипирен, классифицированный Европейским союзом (программа REACH) как стойкий, биоаккумулятивный и токсичный (PBT).
** Не так опасен, как большинство бромированных антипиренов, но проблемы для здоровья и окружающей среды все же существуют.
Источник: Отчет BuildingGreen Insulation
Таблица 3: Технические характеристики пенопласта
Тип пены * | Пена EPS | Пена XPS | Пенополиуретан |
---|---|---|---|
Плотность в панели (фунт / фут 3 ) | 0,90 | 1,5 | 2,3 — 2,5 |
Прочность на сжатие при деформации 10% (фунт / кв. Дюйм) | 10 | 20 | 35 |
Значение R / дюйм при 75 ° F | 3.6 | 5,0 | 6,54 |
Проницаемость на дюйм | 5 | 1,1 | 2,00 |
Обычный антипирен | ГБЦД | ГБЦД | TCPP |
Общий класс огнестойкости | 1 | 1 | 1 |
Обычный пенообразователь | Пентан | HFC — 134a | HFC — 245fa |
* Большинство производителей SIP используют 0.95 минимальная плотность.
Основы
Структурное проектирование и строительство
SIPведут себя аналогично стальной колонне с широким фланцем в том смысле, что сердцевина из пенопласта действует как стенка, а оболочка — как фланцы. При осевых нагрузках оболочка реагирует так же, как тонкая колонна, а вспененный сердечник действует как непрерывная связь, предотвращая коробление панелей. Так же, как широкие секции фланца увеличивают прочность с увеличением глубины, более толстые сердечники приводят к более прочным панелям при сжатии и изгибе.(Морли)
SIPразработаны, чтобы противостоять не только осевым нагрузкам, но также нагрузкам сдвига и изгибным нагрузкам вне плоскости. Способность панелей противостоять двухосному изгибу и боковому сдвигу позволяет использовать их в качестве крыш и полов. Панели SIPs приемлемы для использования в качестве стен со сдвигом во всех категориях сейсмических расчетов. Инженер-строитель должен определить, требуется ли вторичная структурная система, исходя из расчетных нагрузок.
На сегодняшний день самое высокое сооружение, построенное исключительно из СИП, — четырехэтажное.Возможны более высокие конструкции; однако конструктивные ограничения связаны с тем, что SIP являются несущими стенами, и, следовательно, труднее достичь открытых пространств на нижних этажах. Часто большие конструкции SIP полагаются на систему вторичного каркаса из стали или дерева, чтобы удовлетворить требования к свободному пространству. Доступны уникальные винтовые соединения для крепления SIP к дереву, легкой стали и конструкционной стали толщиной до 1/4 дюйма.
Фундамент под SIP-панели обязательно должен быть ровным.Допускается незначительное отклонение от дифференциальной осадки. Если есть сдвиг каркаса, это нарушит герметичность стыков панелей, что может вызвать проникновение влаги. При проектировании фундамента следует учитывать допустимые отклонения отклонения, установленные при производстве панелей и герметиков. Незначительные дефекты могут быть устранены путем тщательной и квалифицированной установки.
Рис. 4: Уплотнение ленты / прокладки для гребня и фронтона SIP. Фото: SIPschool
Конструкция шарниров необходима для структурной и долговечной работы.Одним из слабых мест СИП-панелей является проникновение воздуха изнутри в местах стыков или проникновений. В холодном климате, если теплый влажный внутренний воздух достигает внутренней поверхности внешнего слоя оболочки, он может конденсироваться, вызывая гниение и порчу. Часто этот внешний слой представляет собой OSB, которая особенно подвержена повреждению от влаги.
Правильному проектированию стыков следует уделить особое внимание, и если их правильно выполнить в полевых условиях, это устранит проблемы с проникновением воздуха. Конструкция первичного стыка обычно включает уплотнения в пределах толщины панели, обычно напыляемую пену или прокладки.Должен происходить перелив распыляемой пены в стыках, указывающий на герметичность стыков на всю глубину, как показано на рисунках ниже. Дополнительное воздушное уплотнение вторичного уплотнения из ленты или прокладки должно быть предусмотрено на внутренней стороне панели, особенно в холодном климате.
Рисунок 5: Пример SIP, используемых для панелей крыши, демонстрирующий просачивание герметика на стыке SIP, Брекенридж, Колорадо.
Фото: CW Associates, PLLC, (CWA Architecture)
Рис. 6: Пример СИП, используемых для стеновых и кровельных панелей, демонстрирующий просачивание герметика в стыках СИП, Винтер Парк, Колорадо.
Фото: CW Associates, PLLC, (CWA Architecture)
Два наиболее широко используемых соединения панелей — это шлиц поверхности и шлиц блока. Поверхностное шлицевое соединение состоит из полос OSB или фанеры, вставленных в прорези в пенопласте внутри каждой обшивки SIP. Блок-шлиц представляет собой тонкий и узкий блок SIP, который вставляется в углубления в пенопласте по краям панели. Поверхностное шлицевое соединение и блочное шлицевое соединение приводят к образованию сплошного пенопласта поперек панелей, что исключает проникновение воздуха в стыки.Если это требуется конструктивно, стыки панелей могут быть усилены одной или более двумя деревянными стойками или клееной фанерой (LVL) по краям двух соединяемых панелей. Одним из недостатков этого типа соединения является то, что в месте стыка образуется тепловой мост. Другое стыковое соединение, механические кулачковые замки, создает более плотное соединение между панелями, но составляет лишь небольшой процент рынка. Кроме того, кулачковые замки могут быть установлены только из полиуретана, потому что замки требуют более высокой прочности на разрыв, чем другие пенопласты, а пена должна расширяться и оседать вокруг фланцев замка.При любом типе соединения шов по обшивке должен быть покрыт сплошной линией пенопласта и / или панельной ленты.
Отверстия могут происходить в любом месте панели, в том числе по краям и углам. Панели из пенопласта могут быть утоплены для установки 2 х пиломатериалов. Однако панели могут быть усилены у коллекторов, так что дополнительная конструкция не требуется во время строительства. Внутреннюю панель и пенопласт можно вычесть, чтобы получить карманы для балок для перекрытий крыши и пола. Любое отверстие внутри SIP, которое принимает другой элемент корпуса, должно быть должным образом загерметизировано.
Сантехнические пазы обычно располагаются в отделанном мехом каркасе, или для сантехнических стен следует использовать обычный каркас.
Электрические пазы диаметром от 1 до 1-1 / 2 дюйма могут быть включены в SIP на этапе производства. Пену наносят в любые зазоры, образовавшиеся после прокладки электропроводки.
Рис. 10: Пример SIP, используемых для стеновых и кровельных панелей, и стены с меховой изоляцией на внешней панели для вентиляционных отверстий и водопровода, Табернаш, Колорадо.
Фото: CW Associates, PLLC, (CWA Architecture)
Другие неожиданные отверстия, сделанные в панелях во время строительства, должны быть на 1 дюйм больше в диаметре, чем проникающая труба, чтобы можно было нанести пенопласт.
Типичная толщина стеновых панелей составляет 4-1 / 2 дюйма и 6-1 / 2 дюйма. На сегодняшний день самый большой размер панели составляет 9 футов на 24 дюйма. Изогнутые панели возможны, хотя и не распространены, и часто более практично использовать каркасные стойки для неортогональных геометрических форм.
Кровельные панели обычно имеют толщину 10-1 / 4 дюйма и 12-1 / 4 дюйма. Толщина кровельной панели зависит от требуемого R-значения и пролета. Панели EPS и XPS могут быть толщиной до 12-1 / 4 дюйма. Панели PUR и PIR могут быть толщиной до 8-1 / 4 дюйма. Торцевые стеновые панели для различных профилей крыши можно получить с помощью SIP.
Проблемы с производительностью
Тепловые характеристики : Качество оболочки здания измеряется ее способностью предотвращать проникновение наружного воздуха.Последние стандарты энергетического кодекса требуют герметичной оболочки здания, а здание из SIP с должным образом герметизированными стыками панелей по своей природе является воздухонепроницаемым. Результаты испытаний дверей с вентилятором в комнате со стенами и потолком из SIP, одним окном, одной дверью и предварительно проложенными желобами для проводки и электрическими розетками по сравнению с идентичной комнатой с 2×6 стойками, обшивкой OSB, изоляцией из стекловолокна и гипсокартоном, показали SIP. утечка в конструкции на 90% меньше, чем в конструкции с шипами. (SIPA, ORNL)
R-Value всей стены для стеновой сборки в настоящее время является наиболее точным методом количественной оценки ее тепловых характеристик.Значение R для всей стены учитывает сопротивление тепловому потоку через непрозрачную площадь поперечного сечения изоляции и конструкции, а также потери энергии на стыках стены с крышей и полом, а также в углах и оконных проемах. Значение R для всей стены 4-дюймовой стены SIP составляет 14. R-значение для всей стены для стены 2×4 меньше 10. Значение R для всей стены для стены 2×6 составляет от 11 до 13,7 в зависимости от качества. монтажа ватного утеплителя. Устранение тепловых мостиков и более воздухонепроницаемая оболочка способствуют более высокому R-Value всей стены стен из SIP по сравнению с обычными стенами из металла и дерева.(SIPA, ORNL)
Таблица 4: Типичные значения R для всей стенки SIP
Толщина | EPS | XPS | PUR |
---|---|---|---|
Плотность в панели (фунт / фут 3 ) | 0,90 | 1,5 | 2,3–2,5 |
4-1 / 2 « | 13,1 | 17,7 | 22,7 |
6-1 / 2 « | 19,9 | 27,2 | 35,1 |
8-1 / 4 « | 26.0 | 35,5 | 46,0 |
10-1 / 4 « | 32,9 | 45,0 | NA |
12-1 / 4 « | 39,8 | 54,6 | NA |
Таблица 4 Примечания:
- На основе стены высотой 8 футов с одинарной нижней пластиной, двойной верхней пластиной и одинарной полосой 2X вокруг грубых отверстий.
- На основе соединений панелей шлицевым, блочно-шлицевым или кулачковым замком.
- Значения указаны только для панелей и не включают вклад отделочных материалов.
- Значения будут варьироваться в зависимости от высоты стены и количества черновых проемов.
- На крышах использование деревянных шлицев снижает эти значения.
Защита от влаги : Поскольку вспененная сердцевина СИП действует как пароизоляция, атмосферный барьер должен быть проницаемым, чтобы позволить панелям оболочки СИП высохнуть наружу. Для обеспечения адекватной сушки SIP рекомендуется постоянное воздушное пространство между плоскостью дренажа и внешней облицовкой, а также вентилируемые отверстия в верхней и нижней части стен для обеспечения конвективного воздушного потока.Это касается и СИП, используемых в качестве кровельной конструкции. Воздух должен иметь возможность проходить под рубероидом между карнизом и коньком. Кроме того, все стыки панелей, проемы вокруг окон и дверей и другие желоба должны быть должным образом герметизированы и / или заделаны, чтобы предотвратить проникновение влаги.
Особое внимание к деталям, гарантирующим, что проникновение внутреннего воздуха никогда не достигнет внешнего слоя оболочки, является обязательным.
Для участков, подверженных затоплению, водонепроницаемые облицовочные материалы, такие как цементные покрытия или термопластичные покрытия, являются идеальной альтернативой OSB.(Уддин) Однако, если SIP с оболочкой OSB вступают в контакт с водой, структурная целостность панелей может быть сохранена, если OSB быстро обнажить для высыхания.
Пожарная безопасность : Поскольку большинство конструкций SIP предназначены для строительства типа V, где стены SIP являются несущими, соответствие NFPA 285 не применяется. В настоящее время, похоже, не проводились тесты NFPA 285 для строительства стен из SIP. Обратитесь к консультанту по строительной конструкции, если вы планируете использовать конструкцию SIP, где может потребоваться тест NFPA 285.
Acoustics : SIP изолируют от высокочастотного шума лучше, чем низкочастотный шум. SIP не рекомендуется использовать в качестве полов над открытым внутренним пространством без применения звукового барьера.
Материал / покрытие Долговечность : Требования к крепежным элементам для внешней облицовки и внутренней отделки специфичны для производителя панели; для получения этой информации обратитесь к спецификациям производителя. Рекомендуется создать вентиляционное пространство с помощью полос обрешетки между внешней стороной панели и внешней облицовкой.Это позволяет панелям высыхать, когда на них попадает водяной пар.
Ремонтопригодность : Качество SIP устанавливается на этапе производства. Правильное ламинирование и гладкие поверхности и края гарантируют, что SIP могут выдерживать длительное использование, пока структурные покрытия должным образом защищены от разрушения. Важно отметить, что если влага вызывает ухудшение кожных покровов, значит, существует структурная проблема, которую необходимо устранить. Ремонт может потребовать замены гораздо большей площади, чем просто поврежденная часть.
Пенопласт подвержен заражению насекомыми и грызунами. Инсектициды добавляются в панели во время производства или позже на месте.
Общие подробные принципы
- Форма оболочки здания внешнего дизайна SIP ограничена только дизайнерским воображением. (См. Рисунки 1, 12 и 13)
Рисунок 12: Пример SIP, используемых для стеновых и кровельных панелей в сложной архитектурной форме, Nederland, CO.
Фото: CW Associates, PLLC (CWA Architecture)
Рисунок 13: Пример SIP, используемых для стеновых и кровельных панелей сложной архитектурной формы, Боулдер, Колорадо.
Фото: CW Associates, PLLC, (CWA Architecture)
- SIP могут принять любой тип должным образом спроектированной внешней облицовки.
- Стыки, пустоты и проходы панелей SIP должны быть обеспечены герметичным уплотнением с помощью сплошного пенопласта, прокладок и лент SIP. Непрерывность внутреннего воздушного уплотнения необходима для долгосрочной работы.
- Проверьте требования к диапазону SIP и конструктивным ограничениям. (См. Рисунки 1, 14, 16 и 17)
- Проверьте гвоздь, винт и кулачки SIP — схемы крепления, типы креплений и требования к расстоянию.(См. Рисунки 14, 15, 16 и 17)
Рисунок 14: Пример SIP, используемых для стеновых и кровельных панелей с гипсокартоном на деревянной каркасной конструкции, Брекенридж, Колорадо.
Фото предоставлено: CW Associates, PLLC (CWA Architecture)
Рис. 15: Пример SIP, используемых для стеновых панелей с гипсокартоном и кровельных панелей с настилом типа «шпунт и паз» (T&G), Lake Alcova, WY.
Фото: CW Associates, PLLC, (CWA Architecture)
Рис. 16: Пример SIP, используемых для стеновых и кровельных панелей в слуховом проходе с балочным каркасом, Боулдер, Колорадо.
Фото: CW Associates, PLLC, (CWA Architecture)
Рисунок 17: Пример SIP, используемых для стеновых и крышных панелей, демонстрирующий соединения и обвязку подвесных балок из микролампа и фермы, а также проводку, Glacier Park, CO.
Фото предоставлено: CW Associates, PLLC, (CWA Architecture)
- Обеспечивает наружную вентиляцию / дренажную систему кровли и стен.
- Не устанавливайте водопровод в наружных стенах SIP. (См. Рисунок 10)
- Координата любая в SIP электрическая.
- Правильно закрытые SIP-фильтры будут обеспечивать воздушный, паровой и тепловой барьеры.
- Деталь для непрерывной внутренней линии избыточного воздушного уплотнения на всех стыках и проходах с использованием герметика, пены, лент и прокладок. (См. Рисунки 4, 5 и 6)
- Предусмотреть водонепроницаемые барьеры для наружных стен и крыши (WRB). Обратите внимание, что WRB должен быть паропроницаемым и должен обеспечивать водонепроницаемость и герметичность всех стыков.
- Обеспечьте соответствующие гидроизоляционные системы на всех проемах и проходах в наружной оболочке здания.
- Правильно спроектированные системы HVAC необходимы для обеспечения герметичности и энергоэффективности, присущих зданиям, спроектированным SIP.
Принципы Генеральной Ассамблеи
- Фундамент и / или настил пола должны быть квадратными и ровными с жесткими допусками для эффективной установки SIP.
- Подробные рабочие чертежи должны быть предоставлены производителем для согласования и соответствия Общим принципам детализации, как указано выше. Обшивки SIP-панелей
- должны иметь прочную полную опору.Проверьте установку опорных пластин SIP для этой опоры.
- Команда разработчиков проекта должна проверять любые обрезки SIP на местах.
- Пенопластовая герметизация стыков SIP-панелей должна быть пересмотрена на предмет непрерывной полной глубокой герметизации. Обычно правильную укладку пенопласта можно наблюдать по просачиванию пены в стыках, которые необходимо удалить с внешней поверхности панели. (См. Рисунки 5, 6)
- Внутреннее избыточное воздушное уплотнение обычно выполняется с помощью прокладок, размещаемых над точками опоры, распыляемой пены и лент на открытых стыках.Тщательно подбирайте ленты и грунтовки, подходящие для данного типа панели, для долговременной адгезии к панелям. Обратите внимание, что OSB особенно проблематична для большинства обычных строительных лент. (См. Рисунки 4, 5 и 6)
Полученные уроки
В опубликованных отчетах о крышах в Джуно, штат Аляска (см. Список публикаций ниже), описаны доказательства того, что проникновение внутреннего воздуха через стыки в панелях крыши SIP указывает на преждевременное разрушение верхней части обшивки OSB стыков панелей крыши.Общий вывод группы специалистов по строительству заключался в том, что повреждение от влаги произошло из-за отсутствия надлежащей герметизации стыков панелей.
Вопросы управления материально-технического обеспечения и строительства
Срок службы : Ожидаемый срок службы компонентов, которые сопрягаются с узлом SIP, должен соответствовать ожидаемому сроку службы самой стены SIP. К компонентам относятся прочные гидроизоляционные материалы, конструктивные элементы в SIP-панели, герметики, пенопласт, лента, прокладки, крепеж и т. Д.
Полевой макет : Для всех стен из SIP должен требоваться макет проектной сборки. Лучше всего выполнить это как небольшой выбранный участок строительства до полного строительства, чтобы была возможность внести изменения в проект на основе наблюдения за полевым макетом.
Полевое наблюдение за стенами из SIP : Требуется наблюдение в полевых условиях для установки стен из SIP и его компонентов для обеспечения качества изготовления и установки стен из SIP.
Координация производственных чертежей : Требовать заводские чертежи установки стен SIP, показывающие все смежные строительные и связанные работы, включая оклады, прокладки, герметики, структурные компоненты в SIP, приспособления, и указывают последовательность работ.
Стеновые системыSIP требуют опыта со стороны проектировщика здания, производителя, изготовителя и установщика. Зарегистрированный архитектор и инженер могут рассмотреть возможность привлечения внешнего консультанта, если такой опыт не доступен в команде проекта.
Прочие соображения
Хотя общее время изготовления и сборки конструкции SIP меньше, чем у каркасной конструкции, на планирование требуется больше времени. Отверстия в панелях, неортогональные конструкции, электрическая и AV-координация должны быть определены до производства SIP.
Установка окна аналогична конструкции деревянного каркаса. Для обеспечения правильной установки следует обращаться к спецификациям производителя.
SIP, производимые в США, больше не используют клеи с карбамидоформальдегидом в панелях OSB. Ядра из пенопласта на 98% состоят из воздуха и изготовлены с использованием вспенивающих агентов, не содержащих CFC.
Правильно построенная конструкция СИП будет герметичной; поэтому механическая система требует вентиляции свежим воздухом для предотвращения проблем с влажностью в помещении и накопления загрязняющих веществ в воздухе.
Подрядчик и установщики должны иметь опыт работы с SIP, и рекомендуется, чтобы они прошли регистрацию в SIPA и / или SIPschool или прошли обучение в Братстве профсоюзов плотников, чтобы помочь предотвратить неправильную установку SIP бригадой, не знакомой с товар.Зарегистрированный архитектор и инженер вместе с производителем SIP должны наблюдать за строительством SIP на предмет соответствия утвержденным проектным документам.
Детали
Детали, связанные с этим разделом BEDG по WBDG, были разработаны комитетом и предназначены исключительно для иллюстрации общих концепций проектирования и строительства. Надлежащее использование и применение концепций, проиллюстрированных в этих деталях, будет варьироваться в зависимости от соображений производительности и условий окружающей среды, уникальных для каждого проекта, и, следовательно, не представляют окончательное мнение или рекомендацию автора каждого раздела или членов комитета, ответственных за разработку. ВБДГ.
Детали, графики и связанная информация, показанные в деталях, предназначены только для иллюстрации основных концепций и принципов проектирования и должны рассматриваться вместе с соответствующими описательными разделами Руководства по проектированию всего здания (WBDG). Информация, содержащаяся в нем, не предназначена для фактического строительства и может быть пересмотрена на основе изменений и / или уточнений в местных, государственных и национальных строительных нормах, новых технологиях ограждающих конструкций зданий и достижениях в исследованиях и понимании механизмов разрушения ограждающих конструкций здания.Фактический дизайн и конфигурация будут варьироваться в зависимости от применимых местных, государственных и национальных требований строительных норм, климатических условий и экономических ограничений, уникальных для каждого проекта. Рекомендуется полное соблюдение рекомендаций производителей и признанных отраслевых стандартов, что должно быть отражено в соответствующих разделах спецификаций проекта.
Следующие детали можно просмотреть в Интернете в Adobe Acrobat PDF, щелкнув значок PDF справа от заголовка чертежа.Загрузите Adobe Reader.
SIP Ridge Деталь
SIP Деталь карниза
SIP Парапет Деталь
SIP Foundation Деталь
Новые проблемы
SIPA недавно завершила технический бюллетень 008 «Соотношение сторон стенок для SIP», который предоставляет необходимые данные для соответствия требованиям IRC и IBC.
SIPA и APA (The Engineered Wood Association) недавно завершили испытания, чтобы измерить влияние воздействия влаги на структурную прочность панелей.Результаты опубликованы в Техническом бюллетене 009 Ассоциации структурных изоляционных панелей.
- APA Структурные изолированные панели Руководство по продукции , APA, The Engineered Wood Association
- ANSI / APA PRS 610.1 Стандарт для SIP с номинальными характеристиками в настенных установках Стандарт ASTM
- был предложен для решения проблемы проектирования в предельных состояниях.
- Американское общество испытаний и материалов (ASTM) C393-06 «Стандартные методы испытаний свойств изгиба многослойной конструкции.«
- Американское общество испытаний и материалов (ASTM) E1803-06 «Стандартные методы испытаний для определения структурной способности изолированных панелей».
- Американское общество испытаний и материалов (ASTM) E455-11 «Стандартные методы испытаний для определения структурной способности изолированных панелей».
- Американское общество испытаний и материалов (ASTM) E72 «Стандартные методы испытаний при проведении испытаний на прочность панелей для строительства зданий».
- Американское общество испытаний и материалов (ASTM) E84-04 «Стандартный метод испытаний характеристик горения поверхности строительных материалов.«
- Международный жилищный кодекс Раздел R610: Конструкция стен из изоляционных панелей
- NTA Inc., Отчет о листинге SIPA120908-10, Оценка соответствия нормам международного строительного кодекса и международного жилищного кодекса
- Ассоциация структурных изолированных панелей, «СИП в IRC»
Дополнительные ресурсы
Детали
Публикации
- Анализ сейсмических характеристик SIP , Федерация американских ученых.
- BSI-028: Поток энергии через корпуса , автор Lstiburek, J. 2009.
- Руководство строителя по конструкционным изоляционным панелям (SIP) для всех климатических условий , автор Lstiburek, J. Somerville, MA: Building Science Press, 2008.
- Здание со структурными изоляционными панелями Морли, М. Ньютаун, Коннектикут: The Taunton Press, 2000.
- Журнал современного деревянного машиностроения , Vol. 22, Number 1, Spring 2012.
- «Моделирование прогиба при ползучести структурной изолированной панели (SIP)» Тейлора, С.Б., Манбек, Х. Б., Яновяк, Дж. Дж., Хилтунум, Д. Журнал структурной инженерии , Vol. 123, No. 12, декабрь 1997 г.
- «Технический отчет SIPA — Джуно, штат AK, проблема с крышами» Джозефа Лстибурека, доктора философии, P. Eng. Ассоциация структурных изолированных панелей ».
- «Решения SIP для коммерческого строительства», Ассоциация структурных изолированных панелей.
- «Термопластичные композитные структурно изолированные панели (CSIPS) для строительства по смягчению последствий стихийных бедствий». Проблемы, связанные с множественными опасностями в центральной части Соединенных Штатов: понимание опасностей и сокращение потерь Уддин, Н., Вайдья, А., Вайдья, У. Под редакцией Джеймса Э. Биверса. Рестон, Вирджиния: Американское общество инженеров-строителей, 2009 г.
Тепловые характеристики
Пожарная безопасность
Организации
ПРИМЕЧАНИЕ. Фотографии, рисунки и рисунки были предоставлены первоначальным автором, если не указано иное.
CN&R • Сэндвич-панели: вкусное блюдо
Торкрет-бетон, нанесенный на изоляционную панель
Фото любезно предоставлено Tri-State Solarcrete
Обозреватели по устойчивому космосу Лори Браун и Грег Каллио — профессора Колледжа инженерии, информатики и управления строительством в Государственном университете Чико.
Пример бетона
Можно подумать, что я склоняюсь к изолирующим бетонным стенам , поскольку это моя третья колонка по этой теме! На самом деле это не так — просто существует так много разных вариантов, из которых домовладелец или застройщик может выбрать бетон.Как я уже говорил, они могут быть залиты на месте (PIP) в формы на строительной площадке, доставлены в виде сборных стен (это чаще встречается в коммерческих зданиях) или построены из блоков из цементного раствора.
Еще одним типом изоляционной бетонной стены является сэндвич-панель из торкрет-бетона . Эти стены состоят из изоляционного материала из пенополистирола (EPS), который заключен в бетон, армированный волокнами, с пневматическим нанесением, известный как торкретбетон. Сборные панели с изоляцией из пенополистирола обычно помещаются между двумя параллельными сетками из стальной проволоки или арматуры и напыляются бетоном на месте.Невероятная прочность обеспечивается стяжками, которые протыкают изоляцию и прикрепляются к стальным решеткам, образуя опорную систему в виде фермы.
Как это работает
Торкрет-бетон — это процесс, при котором бетон проецируется или «дробится» под давлением «пистолета» на поверхность здания. Поверхность можно гладить, пока бетон еще влажный. В сочетании с арматурной сталью свойства затвердевания торкретбетона аналогичны свойствам обычного монолитного бетона и образуют структурный компонент стены.
Свойства торкретбетона можно улучшить за счет добавления множества различных добавок или добавок для повышения прочности и устойчивости к ударам, химическому воздействию, растрескиванию и циклическому замерзанию-оттаиванию.
Варианты торкретирования
Энергосберегающие здания Solarcrete (www.solarcrete.com) производит изолированные панели для торкретбетона. Вместо стальной проволочной сетки в панели Solarcrete используются неметаллические композитные стяжки между вертикальными стальными арматурными стержнями, чтобы обеспечить структурное соединение бетонных слоев без тепловых мостиков.
Стандартная бетонная стена Solarcrete имеет толщину 12 дюймов и включает 7-1 / 4 дюйма пенополистирола и 2-3 / 8 дюйма торкретбетона, армированного фиброй, с обеих сторон пенопласта. Результирующая стена имеет R-значение 36 при значительной тепловой массе.
Сопутствующим продуктом, в котором используется больше пенополистирола и гораздо меньше бетона (всего четверть дюйма на сторону) с более высокими значениями сопротивления R, является Saebi Alternative Building System или SABS (www.strataus.com).
Знаки доллара
Реальная стоимость любой стеновой системы складывается из материальных, трудовых и эксплуатационных (энергетических) затрат.Следует отметить, что все эти затраты имеют значительные географические различия, а затраты на рабочую силу сильно зависят от уровня опыта строительной бригады. Кроме того, эксплуатационные расходы тесно связаны с выбором системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, а также с учетом того, был ли ее размер рассчитан с учетом повышенной энергоэффективности этих настенных систем.
Большинство доступных данных о стоимости бетонных стен относится к стенам из изоляционного бетона EPS, форма (ICF), поскольку эти системы являются наиболее популярными; Предполагается, что данные примерно соответствуют большинству других систем бетонных стен.Данные о затратах имеют большое стандартное отклонение, но большинство указывает на увеличение общей стоимости строительства на от 5 до 10 процентов, а также на увеличение окончательной продажной цены дома на 2–5 процентов по сравнению с деревянными внешними стенами.
Экономия эксплуатационных расходов в значительной степени зависит от местоположения, но данные показывают снижение затрат на отопление и охлаждение примерно от 20% до 50% по сравнению со стенами с деревянным каркасом и изоляцией из стекловолокна. Более высокие значения обычно наблюдаются в жарком климате, где охлаждающие нагрузки значительны.
Итог
Смущены всем выбором стеновых систем? Optimum Value Engineered Улучшенный каркас (OVE), конструкционные изолированные панели (SIP) и изоляционный бетон — все это доступные варианты, которые обеспечат высокое значение R при более низкой скорости инфильтрации воздуха. Но прежде всего важно найти подрядчика, у которого есть опытная бригада, специально обученная для выбранной вами стенной системы. Вы же не хотите, чтобы ваш дом был частью их кривой обучения!
Все, что вам нужно знать об алюминиевых композитных панелях!
«Металлический знак», «строительный знак» и «сэндвич-панель» — вот что наши клиенты называют такими знаками.То, что ищут наши клиенты, называется «алюминиевой композитной панелью» или ACP.
Что такое алюминиевые композитные панели? Алюминиевые композитные панели создаются путем сплавления среднего слоя неалюминиевой сердцевины между верхним и нижним слоями тонкого листа алюминия. В основном это делают бутерброд, используя алюминий в качестве «хлеба».
Какой размер бывают алюминиевые композитные панели? Что касается размеров, алюминиевые композитные панели бывают двух толщин: 3 мм и 6 мм, и имеют листы 4 x 8 или 5 x 10 футов.У меня возникают вопросы «Какой размер лучше?» и «Что ты предпочитаешь?» Все время. Ответ в том, что оба размера хороши. Я бы посоветовал 3-миллиметровую алюминиевую композитную панель, если вам нужен знак меньшего размера, например, знак отправки и получения на погрузочной платформе или название вашей компании на вашем здании. Я бы посоветовал 6 мм, если вам нужна более прочная вывеска, например, если вы хотите сделать вывеску для почты и панелей для своей компании.
Какие преимущества использования алюминиевых композитных панелей? Вывески из алюминиевых композитных панелей — одни из самых популярных панельных вывесок в строительстве и архитектуре.
Долговечность: алюминиевые композитные панели очень прочные. Они устойчивы к атмосферным воздействиям и пятнам. Они также сохраняют свою форму, размер и цвет после воздействия погодных условий и солнечного света. Интересный факт: алюминиевые композитные панели также звукоизолированы.
Доступно: Алюминиевые композитные панели — один из самых рентабельных и экономичных материалов на рынке.
Легкий вес: Алюминиевые композитные панели чрезвычайно легкие, особенно с учетом их долговечности, жесткости и прочности.
Низкие эксплуатационные расходы: Алюминиевые композитные панели очень просты в обслуживании. Если ваш знак испачкался, все, что вам нужно, это тряпка с мылом и водой, которая удалит пыль, масло, грязь или мусор.
Каковы наиболее распространенные виды использования алюминиевых композитных панелей? У алюминиевых композитных панелей так много применений! Это один из самых универсальных субстратов в отрасли. Знаки ACP — отличные знаки на стене и фасаде вашего бизнеса. Но это еще не все! ACP также отлично подходит для знаков на заборных панелях, знаков на фасадах магазинов, знаков парковки, ориентиров, дорожных знаков, знаков безопасности и многого другого.
Как печатать на алюминиевой композитной панели? Есть два способа разместить ваше сообщение на ваших панелях:
Первое применение — обрезной винил. Это было бы идеально в сценарии, когда вам может понадобиться знак «Сдается в аренду», который может потребовать обновления некоторых словоблудий. С обрезанным винилом часть текста можно было легко удалить или заменить.
Второй метод — это полное виниловое покрытие, устанавливаемое на всю лицевую сторону панели.Я бы порекомендовал использовать это приложение, если вы хотите, чтобы ваш знак имел полноцветные или подробные изображения,
Преимущества использования алюминиевых композитных панелей безграничны! Они обладают идеальным сочетанием прочности, легкости и долговечности. Они идеально подходят для любого строительного проекта, который у вас может возникнуть.
Если вы считаете, что алюминиевые композитные панели подойдут для вашего следующего проекта, позвоните в FASTSIGNS по телефону 519-743-0888 или напишите нам по адресу 681 @ fastsigns.com для цитаты.
Как работают сэндвич-панели? — Блог аэрокосмической техникиБлог аэрокосмической техники
В этом посте я хочу использовать сэндвич-панель в качестве примера, чтобы объяснить некоторые основные концепции изгиба конструкций. Объяснения в этом посте очень простые и похожи на курс первого семестра по строительной механике. Сэндвич-панели являются важной композитной структурой в аэрокосмической отрасли, а также в высокоэффективных автомобилях, лодках и ветряных турбинах.Обычно сэндвич-панель состоит из внутренней сердцевины с низкой жесткостью и низкой плотностью, окруженной двумя жесткими внешними оболочками, как показано на Рисунке 1, где вся сборка скрепляется каким-то структурным клеем (Рисунок 2). Наружные обшивки обычно изготавливаются из жесткого углеродного волокна или алюминия аэрокосмического качества.
Рис. 1. Сотовая сэндвич-панель из углеродного волокна (1)
Рис. 2. Компоненты и конструкция сэндвич-панелей
Внутренняя сердцевина обычно представляет собой сотовую структуру из номекса или металла, либо пенопласт с открытыми или закрытыми порами.Номекс представляет собой арамидный полимер, подобный нейлону, который является огнестойким и может производиться в виде бумажных листов. Nomex — отличный выбор для внутренней отделки салонов самолетов, таких как панели пола, благодаря его высокой безопасности в случае пожара. Несколько листов бумаги Nomex можно положить друг на друга и склеить в узлах с помощью линий клея, которые пространственно смещены между разными слоями. Затем эту большую стопку Nomex можно разрезать на более мелкие полоски и растянуть, чтобы сформировать лист сотовой структуры Nomex.В качестве альтернативы для сердцевины обычно используются пенопласты с закрытыми порами, такие как Rohacell®, которые плотнее, чем их аналоги с открытыми порами, но предотвращают проникновение влаги при эксплуатации и обладают лучшими механическими свойствами.
Рис. 3. Производство сотового листа (2)
Но в чем преимущество сэндвич-панели?
Различные конструкции самолета подвергаются изгибающим нагрузкам. По сути, изгиб балки или пластины, скажем, посредством некоторого давления на ее поверхность, эквивалентен захвату за края и приложению момента или вращения.Под чистым изгибом теория изгиба инженера предполагает, что конструкция противостоит этому моменту за счет линейного изменения напряжения по своей толщине. Таким образом, максимальные напряжения возникают на верхней и нижней поверхностях, одна из которых является сжимающей, а другая — растягивающей, в то время как напряжение в середине толщины балки равно нулю. Это ненапряженное место называется нейтральной осью. Для чистого изгиба нейтральная ось всегда находится в центре тяжести поперечного сечения (средняя плоскость для прямоугольного поперечного сечения) и может быть рассчитана с использованием интегрального выражения для первого момента площади.Таким образом, мы можем видеть, что конструкция уравновешивает изгибающий момент , приложенный извне, , с помощью пары внутренних сил , равной величины, где точка опоры пары является местоположением нейтральной оси.
Рис. 4. Изгибающий момент и распределение внутренних напряжений балки при чистом изгибе (3)
Однако это линейное изменение напряжения не очень эффективно, поскольку поперечное сечение балки не подвергается равномерному напряжению, т.е. было бы более эффективно, если бы все поперечное сечение постоянно подвергалось средней нагрузке для распределения нагрузки.Один из методов улучшения конструкции — вырезать материал близко к нейтральной оси, чтобы уменьшить массу конструкции, как показано на рисунке 5. Другой возможностью является использование сэндвич-панели, т.е. размещение более прочного материала снаружи там, где это необходимо, и замените внутреннюю часть на менее плотный и, следовательно, более легкий (и, как правило, более слабый) материал, чтобы уменьшить вес.
Рис. 5. Каркас фюзеляжа с расширенными отверстиями (4)
Основным преимуществом многослойной конструкции по сравнению с конструкцией с расширяющимся отверстием является то, что сердцевина отделяет жесткие внешние оболочки, размещая их как можно дальше от нейтральной оси.Степень, в которой конструкция предотвращает прогиб при изгибе, известна как жесткость на изгиб EI , где E — модуль упругости или жесткость используемого материала, а I — второй момент площади. Второй момент области I , который представляет собой сопротивление изгибу поперечного сечения, увеличивается по мере того, как больше масса расположена дальше от нейтральной оси. Это аналогично вращательному движению, когда инерция вращения увеличивается по мере удаления вращающейся массы от центра вращения.Фактически, как следует из названия «второй момент площади», сопротивление изгибу увеличивается пропорционально квадрату расстояния от нейтральной оси. Таким образом, сэндвич-панель перемещает две жесткие оболочки (высокие значения E , такие как ламинаты из углеродного волокна) далеко от центральной нейтральной оси, чтобы максимизировать продукт EI и, следовательно, создать структуру с невероятно высокой удельной жесткостью на изгиб, т.е. жесткость на изгиб при минимальной массе. Улучшение жесткости по сравнению с весом сэндвич-панели за счет увеличения расстояния между двумя лицевыми листами ясно показано на рисунке 6.Здесь предполагается, что плотность лицевых листов в 15 раз выше, чем у сердцевины.
Рис. 6. Сравнение жесткости и веса сэндвич-панели
Помимо увеличения жесткости на изгиб, еще одним преимуществом использования сэндвич-панелей является то, что они фактически концентрируют прямые напряжения изгиба (осевые и сдвиговые) в лицевых листах. Это связано с тем, что при деформации конструкции нагрузка всегда распределяется в зависимости от жесткости различных частей. Например, когда две пружины выровнены параллельно и закреплены на одном конце опорой и смещены одним и тем же удлинением x на другом конце, нагрузка, воспринимаемая пружиной 1, будет в два раза выше, чем нагрузка пружины 2. если .
Рис. 7. Две параллельные пружины (5)
Это эквивалентно тому, что происходит в многослойной балке. Поскольку лицевые листы имеют гораздо более высокие модули Юнга, чем сердечник с низкой плотностью, при изгибе большая часть прямых изгибающих нагрузок фактически воспринимается лицевыми листами. Это означает, что распределение напряжений больше не является непрерывно линейным по всему поперечному сечению, как для изотропного материала на Рисунке 4, а фактически является кусочно-линейным и прерывистым на границах раздела.Например, на рисунке 8 ниже четко показано, как изменяется изменение напряжения по толщине сэндвич-панели по мере увеличения несоответствия жесткости сердцевины и лицевых листов. Поскольку модуль обшивки в 50 раз больше, чем у сердечника, происходит большой скачок напряжения изгиба от чуть более нуля до примерно 2 МПа. По сравнению со случаем равного модуля Юнга это решение намного более эффективно, так как и оболочка, и сердцевина подвергаются более равномерной нагрузке. Ограничение этой конструкции состоит в том, что большая неравномерность напряжения изгиба на границе раздела может вызвать чрезмерные поперечные напряжения сдвига на границе раздела, которые могут буквально отодвинуть лицевую обшивку от сердечника и вызвать рассоединение двух частей.Вот почему важно использовать сердцевину с высоким модулем поперечного сдвига и прочностью, такую как соты, для поглощения этих поперечных поперечных нагрузок на сдвиг. Кроме того, прочность сердечника на поперечный сдвиг важна для противодействия точечным или распределенным нагрузкам давления по поверхности лицевых листов и обеспечивает локальную поддержку крепежным элементам.
Рис. 8. Профиль напряжения в плоскости по толщине сэндвич-панели для различных соотношений сердцевины и лицевой стороны листа Модуль Юнга
Конечно, у сэндвич-панелей тоже много недостатков.Например, при использовании сотовых заполнителей очень сложно сформировать сложные изогнутые формы, используя стандартную форму шестиугольной матрицы. Это связано с тем, что соты имеют очень высокие значения коэффициента Пуассона, так что эффекты антиобломочной кривизны при изгибе весьма выражены. Это означает, что когда соты изгибаются для сохранения определенной формы, они образуют противоположную кривизну в перпендикулярном направлении, образуя седловидную форму. Во время эксплуатационной деформации изгиба это также приведет к тому, что центр сердечника снова захочет оторваться от лицевых листов, что приведет к чрезмерному поперечному сдвигу и нормальным напряжениям на границе раздела и возможному разъединению сердечника и лицевых листов.Фактически, расслоение также может происходить из-за ударов или медленного проникновения влаги в сотовую структуру с открытыми ячейками во время эксплуатации. Кроме того, при неправильной конструкции сотовые заполнители могут разрушиться под воздействием внешнего давления, когда сэндвич-панель отверждается в высокотемпературной печи под давлением, известной как автоклав. Некоторые из этих недостатков можно преодолеть, используя формы с закрытыми ячейками, такие как Rohacell®, которые имеют более низкую степень антиобломочной кривизны и, будучи «закрытыми ячейками», значительно снижают опасность попадания воды в активную зону.Недостаток этих пен состоит в том, что им присуща более высокая плотность, что делает их тяжелее, чем эквивалентный сотовый раствор. В качестве альтернативы, для уменьшения проблемы антиобломочной кривизны могут использоваться другие конфигурации сотового сердечника, отличные от сотового, такие как гибкий сердечник, прямоугольный и квадратный.
Рис. 9. Различные стили сотового сердечника
В металлических конструкциях аналог сэндвич-балки — двутавровая балка, которая встречается во многих гражданских постройках. Здесь два фланца расположены на расстоянии от нейтральной оси вертикальной секцией стенки.Разница в этой конструкции заключается в том, что вертикальная секция стенки также принимает значительные прямые нагрузки в плоскости, поскольку она изготовлена из того же материала и, следовательно, жесткости, что и два фланца. Однако двутавровые балки намного более рентабельны, чем многослойные балки, поскольку они легко производятся серийно и не имеют таких проблем, как расслоение лицевых листов и сердцевины.
Таким образом, сэндвич состоит из
- два жестких и легких лицевых листа, которые преимущественно воспринимают напряжения в плоскости и поперечные нагрузки
- сердцевина с низкой плотностью, которая принимает поперечные сдвиговые нагрузки, разделяет лицевые листы для обеспечения высокой жесткости на изгиб, поддерживает лицевые листы против образования форм продольного изгиба и может оказывать локальную поддержку нагрузкам на крепежные детали
- — клей, скрепляющий всю сборку вместе, который передает сдвигающие нагрузки на сердечник и удерживает обшивки в правильном месте.
Список литературы
(1) http://img.nauticexpo.com/images_ne/photo-g/sandwich-panel-carbon-fiber-honeycomb-37057-385887.jpg
(2) http://www.paneltech.