Всё, что нужно знать о сэндвич-панели.

Сэндвич-панель – это трехслойное строительное изделие, как правило, состоящее из двух листов оцинкованной окрашенной стали и наполнителя между ними.

Технология производства сэндвич-панелей появилась благодаря американским архитекторам Франку Ллойду Райту и Олдену Б. Доу, которые в 1930-50-х годах впервые применили её в своих проектах. Уже в 1959 году американская компания Koppers Inc. начала массовое производство сэндвич-панелей. Старейшими производителями сэндвич-панелей в Европе являются финская компания Rannila, известная сегодня под брендом Ruukki, ирландская Kingspan и итальянская Cannon.

Сэндвич-панели обладают хорошими эстетическими свойствами, отличными энергосберегающими характеристиками, а также быстро монтируются, поэтому широко применяются для строительства торговых и офисных зданий, быстровозводимых каркасных зданий, в том числе складских комплексов, промышленных объектов и сельскохозяйственных сооружений.

Виды сендвич-панелей

В зависимости от назначения сэндвич-панели подразделяются на стеновые и кровельные. При выборе стеновых панелей ключевыми параметрами являются теплотехнические, прочностные и противопожарные характеристики, а для кровельных, в дополнение к этому, – несущая способность и долговечность.

Кровельные сэндвич-панели должны обеспечивать полную герметичность и необходимую прочность кровли, поэтому рекомендуется использовать панели с особым профилированием внешней обшивки в виде гребней.

Энергосбережение

Энергосберегающие свойства сэндвич-панелей определяются видом наполнителя, герметичностью замка и наличием в нем уплотнителя.

​

Уплотнитель может быть бутиловый, который устанавливается в момент монтажа панелей или EPDM (этилен-пропиленовый каучук), устанавливаемый в замок панелей при производстве, что обеспечивает лучшую герметичность и энергоэффективность замковой части сэндвич-панели.

Важнейшим параметром энергоэффективности сэндвич-панелей является термосопротивление (R0), которое учитывает тепловые потери в замковой части конструкции. Минимальное приведенное сопротивление теплопередачи (при 25 °С) для качественных сэндвич-панелей ведущих европейских производителей представлено в таблице:

Панели, термосопротивление которых находится ниже указанных параметров, применять при строительстве энергоэффективных объектов не рекомендуется.

При использовании современных наполнителей, таких как минеральная вата и PIR, возможно строительство зданий даже с нулевым уровнем энергопотребления. Для возведения пассивных зданий и складов с регулируемой газовой средой необходимо использовать технические решения по герметизации всех примыканий, а также применять сэндвич-панели повышенной энергоэффективности, что позволяет практически полностью исключить энергопотери. Конструкция здания из сэндвич-панелей может считаться энергоэффективной если её воздухопроницаемость составляет менее 1,5 м3/м2час. При этом лучшие образцы панелей могут достигать воздухопроницаемости в пределах 0,6-0,9 м3/м2час.

Наполнители

Пенопластовый наполнитель

Наполнитель (утеплитель) сэндвич-панелей отвечает за такие характеристики как прочность, тепло- звукоизоляция и противопожарные свойства.

При производстве сэндвич-панелей используются различные типы наполнителей; при этом наиболее распространенными являются минеральная вата, пенополиуретан (PU, PUR) и его модификации – пенополиизоцианурат (PIR, IPN), а также пенополистирол (пенопласт).

Панели с наполнителем из пенопласта обладают наихудшими эксплуатационными характеристиками, поэтому, как правило, применяются для строительства временных сооружений со сроком эксплуатации до 10 лет, к которым не предъявляются требования по пожарной безопасности, поскольку пенопласт является горючим. К тому же пенопласт обладает плохим шумопоглощением и подвержен распространению плесени. Единственным преимуществом сэндвич-панелей с пенопластом является их низкая цена.

Минеральная вата является самым распространённым материалом и всегда применяется в сэндвич-панелях с повышенными требованиями по огнестойкости (до EI360), например, в противопожарных перегородках.

Коэффициент теплопроводности минеральной ваты колеблется в пределах λ=0,038-0,044 Вт/мК. В зависимости от необходимых характеристик в конструкции сэндвич-панелей применяется минвата различной плотности: пониженной (ниже 90 кг/м3) – для внутренних перегородок, средней (95-115 кг/м3) – для наружных стен и кровельных панелей или повышенной (от 120 кг/м3) – в противопожарных перегородках и стеновых панелях повышенной несущей способности. Характеристики минеральной ваты обуславливают широкое применение сэндвич-панелей с таким наполнителем при строительстве складов горючих материалов, пожароопасных производств, а также зданий с повышенными акустическими требованиями.

Минераловатный наполнитель

Сэндвич-панели из пенополиуретана удобны в монтаже благодаря малому весу (в большинстве случаев плотность пенополиуретана в панелях составляет от 32 до 40 кг/м3) и обладают повышенными по сравнению с минеральной ватой энергосберегающими характеристиками (λ=0,020-0,021 Вт/мК).

PIR наполнитель

Пенополиуретан не впитывает влагу, поэтому может успешно применяться в панелях для моек, бассейнов, производств с повышенной влажностью (солодовенные цеха пивных производств, грибные фермы и т.д.), а также объектов, расположенных вблизи водоемов.

Сэндвич-панели с наполнителем из пенополиуретана применяются на объектах с низкими требованиями по пожарной безопасности, а также для складов холодного хранения (холодильников и морозильников, в том числе с регулируемой газовой средой). При этом для исключения мостов холода и уменьшения теплопотерь таких помещений необходимо применять полипропиленовые вставки в местах крепления панелей.

Стоит отметить, что пенополиуретан относится к горючим материалам (группа горючести Г1) и подвержен распространению пламени (группа М1-М2), а огнестойкость сэндвич-панелей с пенополиуретановым наполнителем составляет EI15.

Пенополиизоцианурат (PIR) представляет собой новое поколение полиуретановых наполнителей (λ=0,020-0,021 Вт/мК) с повышенными параметрами огнестойкости (до EI45).

IPN – торговая марка модифицированного пенополиуретана (λ=0,020-0,022 Вт/мК), применяемого в сэндвич-панелях Kingspan. Недостатком IPN является отсутствие этого типа наполнителя среди рекомендованных европейским стандартом ДСТУ Б EN 14509:2014, что усложняет подтверждение качественных характеристик продукции с таким наполнителем и не гарантирует его долговечность.

IPN наполнитель

Материалы обшивок

Оптимальным выбором материала внешней обшивки сэндвич-панелей является оцинкованная сталь с полимерным покрытием, обеспечивающая изделию долгий срок эксплуатации с сохранением эксплуатационных характеристик.

Перед тем как купить сэндвич-панели, стоит обратить внимание на характеристики стальных обшивок. Согласно стандарта при производстве панелей могут использоваться конструкционные марки сталей S280, S320, S350 с гарантированным пределом текучести 280-350 МПа. Не смотря на это, ряд производителей для удешевления стоимости применяют сталь марки DX51, которая не является конструкционной и поэтому использовать её в ненесущих сэндвич-панелях недопустимо.

Тот же стандарт определяет необходимость применения оцинкованной стали с содержанием цинка не менее 190 г/м2. При этом с наружной стороны листа толщина цинкового покрытия должна быть не менее 20 микрон, а толщина слоя полиэстера должна составлять не менее 25 мкм.

Согласно стандарта толщина внешней обшивки сэндвич-панелей может быть от 0,4 до 0,7 мм. При этом чем толще стальной лист, тем более ровной будет выглядеть поверхность фасада и меньше бликов будет на нём заметно в солнечную погоду. Толщина внутренней обшивки обычно находится в пределах от 0,4 до 0,6 мм и влияет на долговечность и несущую способность сэндвич-панелей.

В зависимости от предназначения и условий эксплуатации панелей, различают несколько видов полимерного покрытия, наиболее распространенными из которых являются следующие:

• Полиэстер (PE) – стандартное покрытие для большинства зданий без специфических требований.

• Поливинилхлорид (PVC) – единственное из представленных покрытий, являющееся пленочным, применяется на объектах с повышенной влажностью, в пищевой и фармацевтической промышленности, в агрессивных условиях воздействия моющих и истирающих средств.

• Полиуретан Pural – в дополнение к характеристикам поливинилхлорида обладает повышенной устойчивостью к коррозии, механическим повреждениям и воздействию высоких концентраций химически активных веществ.

• Полиуретан Pural Farm (CSafe) – наиболее устойчивое покрытие, отличающееся повышенной стойкостью к истиранию, воздействию агрессивной среды, загрязнению, выцветанию, а также воздействию химических соединений аммиачной группы и гидроксида натрия. Благодаря высокой устойчивости такое покрытие чаще всего применяется для объектов сельскохозяйственного назначения.

• Поливинилдифторид PVDF (Hiarc) – устойчивое к выцветанию покрытие, которое сохраняет цветовую насыщенность со временем, поэтому рекомендуется для фасадов зданий, расположенных в зонах повышенной солнечной активности.

В особых случаях, например, когда внутри здания очень агрессивная среда от воздействия моющих и истирающих средств, а также в фармацевтической или пищевой промышленности рекомендуется применять обшивки сэндвич-панелей из нержавеющей стали. Такое решение является наиболее дорогостоящим, но в некоторых случаях единственно возможным.

Несущая способность

Несущая способность сэндвич-панели является важной характеристикой, поскольку в процессе эксплуатации изделия подвергаются воздействиям снега, ветра, сейсмической активности и т.д. При проектировании ограждающих конструкций с применением сэндвич-панелей необходимо учитывать требования «Нагрузки и воздействия». Например, для строительства одного и того же здания в разных регионах значения как ветровой, так и снеговой нагрузки могут отличаться в несколько раз. Также необходимо учитывать конструктивные особенности здания, сервисные нагрузки и условия эксплуатации. Например, необходимо обращать внимание на то, что, в дополнение к снеговой нагрузке, кровля должна выдерживать ещё и человека с инструментом для очистки.

В случаях применениях стеновых сэндвич-панелей на высотных зданиях особое внимание следует уделять выбору типа крепёжных изделий и количеству точек крепления.

В объектах где возможна взрывоопасная ситуация необходимо устройство легкосбрасываемых конструкций. В таких конструкциях применяются сэндвич-панели со специальными видами крепежей, которые в случае повышения внутреннего давления в здании обеспечивают разгерметизацию определенных участков фасада. Это позволяет избежать травмирования людей, находящихся в помещениях и возле объекта, а также повреждения конструкций здания.

Подбор необходимых характеристик сэндвич-панелей осуществляется по таблицам несущей способности или расчетным программам, поэтому перед покупкой стоит удостовериться в их наличии у поставщика.

Геометрические параметры

Толщина сэндвич-панели подбирается согласно теплотехнического расчета и может быть в пределах от 40 до 300 мм, а её ширина составляет от 1,0 до 1,2 м. Длина панелей бывает от 2 до 13,5 м и ограничивается возможностями транспортировки. Исходя из удобства монтажа наиболее широкое применение находят сэндвич-панели длиной от 6 до 8 м.

Сэндвич-панели могут поставляться с плоским или зигзагообразным замком. В плоском замке возможно появление конденсата и сквозное промерзание. В свою очередь зигзагообразный замок типа «шип-паз» является более герметичным и энергоэффективным.

Важно учесть, что точные геометрические характеристики сэндвич-панелей в значительной степени влияют на герметичную стыковку замков, а также на сроки и качество монтажа. Несмотря на то, что на рынке Центральной Азии присутствует широкий ассортимент брендов панелей, лишь немногие производители могут гарантировать, что при монтаже панелей отклонение геометрических размеров будет в пределах допусков. Это обусловлено тем, что для изготовления изделий с точными геометрическими параметрами необходимо иметь высококлассное автоматизированное оборудование, которое имеется в наличии только у ведущих европейских производителей.

Замок типа "шип-паз"

Компания «Айс Мастер - Казахстан» ведет производство сэндвич панелей с 2016 и сегодня занимает одну из верхних позиций на рынке Казахстана и Киргизии. Развивая и модернизируя производственные мощности, мы предлагаем на Центрально-Азиатском рынке качественные сендвич панели, двери, а так же фурнитуру для построения качественных и недорогих холодильных и морозильных камер.

Имея собственные производственные мощности в Казахстане и Киргизстане мы рады предложить каждому клиенту индивидуальный подход в формировании заказа - мы будем рады порекомендовать и произвести для вас в кротчайшие сроки сендвич панели, а так же двери для них, а так же если потребуется произвести доставку и монтаж изделий.