Сэндвич-панель

Композитная сэндвич-панель тестируется NASA.

Сэ́ндвич-пане́ль (англ. sandwich — многослойный бутерброд) — строительный материал, имеющий трёхслойную структуру, состоящую из двух листов жёсткого материала (металл, ПВХ, ДВП, магнезитовая плита) и слоя утеплителя между ними. Все детали сэндвич-панелей склеиваются между собой с помощью горячего или холодного прессования. В зависимости от назначения выделяются кровельные и стеновые панели.

История

В 1930 году американский инженер Франк Ллойд Райт при осуществлении проекта «Unsonian» впервые использовал сэндвич-панели. Материал обладал рядом недостатков, но первоочередной задачей изобретения было сочетание в панелях эстетичности и лёгкости в эксплуатации.

1950-е годы, Олден Б. Доу, брат генерального директора компании «Dow Chemical», создаёт эргономичные трёхслойные сэндвич-панели. Полученные стройматериалы отличались уникальными качественными характеристиками, поэтому быстро стали популярными в строительной сфере.

1959 год — компания «Koppers» открыла массовое производство панелей типа сэндвич, переквалифицировав своё автомобильное производство в цеха по выпуску нового стройматериала.

1960 год — компания «Alside» возвела производственный процесс панелей на совершенно новый уровень, сократив сроки и повысив скорость изготовления материала. В это время сэндвич-панели стали общеизвестными.

В России собственное производство появилось только в 1974м г.http://building.electroshield.ru/pages/about Завод "Самарский "Электрощит" первый начал выпускать панели с наполнителем пенополиуретан, одиними из первых объектов были завод Камаз и "Атоммаш" в г.Волгодонске.

Профили сэндвич-панелей

Сверху изображён композитный сэндвич в сборе (А); под ним лицевые отделочные панели (B) и утеплитель (C).

Профили бывают двух типов: стеновые и кровельные.

Стеновые сэндвич-панели по типу внешнего профиля разделяются на гладкие, простые профилированные и декоративные профилированные (сайдинговые и бревенчатые). Кровельные сэндвич-панели могут быть профилированными с обеих сторон, или только с наружной стороны.

Утеплитель

В качестве утеплителя используется:

• минеральная вата (базальтовое волокно)
• пенополиуретан
• пенополистирол
• стекловолокно

Также существуют панели на основе утеплителя из пенополиизоцианурата. Но на сегодняшний день данный продукт является малоизвестным.

Минеральная вата

Основная статья: Минеральная вата

Один из наиболее востребованных в настоящее время утеплителей для сэндвич-панелей. Базальтовое волокно производится из силикатных расплавов горных пород, шлаков или их сочетаний. Как правило, панели с минватой актуальны при возведении несложных по конструкции построек, ремонт которых при возникновении необходимости будет проведен очень быстро. Минеральная вата ценна тем, что не поддерживает открытого горения; она обеспечивает отличные показатели тепло- и звукоизоляции, стойко переносит температурные колебания, воздействие агрессивных веществ.

Пенополиуретан (ППУ)

Основная статья: Пенополиуретан

Имеет ячеистую структуру. Его отличает уникальное сочетание лёгкости и прочности. Долговечность эксплуатации ППУ не зависит от уровня влажности окружающей среды. Панели с пенополиуретаном обеспечивают высокий уровень гидро- и теплоизоляции. ППУ не реагирует на воздействие плесени и других неблагоприятных биологических факторов; относится к категории трудносгораемых материалов.

Пенополистирол

Основная статья: Пенополистирол

Малый по весу материал, имеющий ячеистую структуру. Это утеплитель, который широко используется при строительстве цехов, складских помещений, торговых павильонов, холодильных камер и так далее. Сэндвич-панели с пенополистиролом монтируются/демонтируются в короткие сроки.

Стекловолокно

Основная статья: Стекловолокно

Является специфичным материалом, производимым из тончайших стеклянных нитей. Панели со стекловолокном, прежде всего, востребованы благодаря своим звукопоглощающим свойствам. По общим характеристикам стекловолокно схоже с базальтовыми волокнами. Оно негорючее, экологичное, удобное при перевозке и монтаже. Отмечается хорошая устойчивость к воздействию химических веществ. Сэндвич-панели из стекловолокна нельзя использовать при температуре более 40 °C.

Покрытие

Наружные слои сэндвич-панелей изготавливаются из оцинкованного металла. Поверх него может быть нанесено дополнительное покрытие. Именно внешний слой во многом объясняет те или иные свойства конечного продукта.

Основные материалы, используемые в качестве покрытия для панелей типа сэндвич: оцинкованная сталь, алюцинк, гипсокартон, пластизол, полидифторионад, полиэстер, пурал.

• Оцинкованная сталь надёжно защищает поверхность от коррозии. Долговечность конструкции прямо пропорциональна толщине слоя цинка. Покрытие характеризуется простотой в обращении.

• Алюцинк — это сплав алюминия и цинка, запатентованный американской компанией Bethlehem Steel. Точный состав вещества: 55% алюминия, 43,4% цинка, 1,6% кремния. Покрытие отражает ультрафиолетовое излучение. Панели с таким верхним слоем могут эксплуатироваться при температуре до + 315 °C.

• Гипсокартон представляет собой материал из двух листов строительного картона с сердечником в виде гипса. Это лёгкое и абсолютно безопасное покрытие для панелей; актуально для использования при отделке жилых помещений.

• Пластизол — это модифицированный с помощью пластификаторов поливинилхлорид. В виду повышенной плотности покрытие сохраняет свои эксплуатационные свойства даже в неблагоприятных условиях окружающей среды. Пластизол хорошо переносит механическое воздействие. Подходит как для внутренней, так и для внешней отделки.

• Пластиковые листы из жесткого ПВХ, полистирола или полипропилена - применяются для производства сэндвич откосов при отделке оконных проемов.

• Полидифторионад (PVF2) — состав, формируемый из 80% пластизола и 20% акрила. Слой полидифторионада надёжно защищает материал от вредного воздействия перепадов температур, ультрафиолета, коррозии.

• полиэстер вырабатывается из полиэфиров, имеет волокнистую структуру. Хорошо переносит даже регулярное действие высоких температур. Покрытие на основе полиэстера не выгорает, адекватно воспринимает механическое воздействие.

• Пурал является веществом, которое получается из модифицированного полиамидом полиуретана. Защищает поверхность от коррозии, выгорания, разрушения под действием перепада температур. Используется как внутри, так и снаружи здания.

• ОСП (OSB) ориентированно-стружечная плита, создаётся путём склеивания деревянной стружки под высоким давлением.

Цвет сэндвич-панелей

Гамма оттенков для оформления панелей определяется по международным цветовым каталогам RR (RaColor — 22 основных цвета) и RAL (RAL 841 GL — 202 цвета, RAL 840 HR — 17 цветов). При выборе цвета учитывается его способность к светопоглощению/светоотражению, так как в совокупности с характеристиками окружающей среды это условие будет во многом предопределять общий срок службы постройки.

Достоинства материала

• Быстрые сроки возведения или ремонта зданий.
• Строительство может производиться в любое время года, практически вне зависимости от температуры.
• Высокие показатели теплоизоляции.
• Экологичность, гигиеничность, безопасность для человека.
• Отсутствие лишней нагрузки на фундамент постройки.
• Лёгкость транспортировки.
• Не требуется дополнительная отделка.
• Высокая звукоизоляция.
• Возможность использования в сфере пищевой промышленности и мед. учреждениях.
• Отсутствие реакции на воздействие агрессивных химически веществ или биологических факторов (плесень, грибок).
• Низкая цена по сравнению с аналогами (кирпич, бетон, дерево...).

Недостатки материала

• Не выдерживают существенную дополнительную нагрузку.
• Высокая вероятность косметического повреждения.
• Промерзание панелей в местах соединения (устраняется уплотнительной лентой).
• Панели из пенополистирола и пенополиуретана в сочетании с ОСП (OSB) плитами - пожароопасны.

Сэндвич-панели поэлементной сборки

Помимо классических (клееных) существует и другая разновидность сэндвич-панелей — это панели поэлементной сборки. Основным отличием от классических панелей является то, что они собираются и монтируются непосредственно на строительном объекте из трех видов комплектующих: самонесущего кассетного профиля (основы панели поэлементной сборки), утеплителя и, как правило, профнастила в качестве внешнего слоя. Такие панели являются более экономичными, но и более трудоемкими при монтаже быстровозводимых зданий.

Примечания