Стеновые сэндвич панели
Сэндвич панели для стен — это удобный отделочно-конструкционный материал, который не только ускоряет строительство, но и обладает другими достоинствами. Цена за м2 такого изделия, при правильной оценке сметы возведения сооружения, зачастую выглядит привлекательнее расходов на применение классических материалов. Главным образом, снижение стоимости строительства достигается техническими характеристиками, которые имеют трехслойные сэндвич панели.
Описание
Трехслойная стеновая сэндвич плита — это самый простой вариант изготовления такого композитного материала. Он состоит из:
- внешней облицовки, которая делается из жесткого материала, стали, алюминия, магнезита или деревосодержащей плиты;
- утеплителя, который приклеивается к внешней отделке. Это может быть пенополиуретан или минвата, широко используется базальтовое волокно, спрессованное до высокой плотности;
- второго слоя облицовки.
В отдельных случаях стеновые панели могут изготавливаться по более сложной технологии. К примеру, металлические листы облицовки покрываются пластиковым декоративным слоем. Панели типа кирпич имеют рельефную поверхность с рисунком и позволяют сразу оформить здание в нужном стиле.
Установка отдельных частей обшивки здания не представляет сложности. Элементы крепят специальными саморезами. Сборка отделки, благодаря малому весу стеновой сэндвич панели 100 мм, производится быстро, силами нескольких человек, без применения специальной подъемной техники.
Плюсы и минусы
У сэндвич панелей цена не является единственным достоинством. У материала есть еще несколько весомых преимуществ. Например:
- сэндвич панели стеновые мало весят, не требуют больших расходов на транспортировку;
- можно заказать нужные размеры сэндвич плиты от производителя, которые позволяет оптимально покрыть фасады здания без образования лишних отходов;
- сборка отделки здания производится в кратчайшие сроки. При этом могут использоваться простые приспособления для привлечения всего нескольких человек;
- если обеспечивается равномерное примыкание стене — возможно создание слоев теплоизоляционных утепление стен существующего дома;
- достигается высокая теплоизоляция, особенно если используются панели 150 мм. Это позволяет сильно экономить на оплате отопления и расходах на кондиционирования;
- отделка образует поверхность с достаточно высокой механической прочностью;
- малая масса обшивки резко снижает нагрузку на фундамент сооружения;
- все изделия, за исключением продуктов с использованием пенопласта пенополистирольные марки, имеют соответствующий стандарт требованиям ГОСТ по пожарной безопасности.
И наконец, при помощи композитного материала можно не только снизить затраты на строительство нового сооружения, но и достичь высокой экономии ресурсов для существующего дома, работая теплоизоляцией панели с утеплителем по стене. Кроме этого — отделка специальным фасадным материалом позволяет полностью исключить из сметы стоимость вторичной отделки.
При всех весомых достоинствах, стеновая сэндвич панель 100 мм, равно как и другие изделия, имеют ряд недостатков.
- Необходимо использовать особые способы внутреннего размещения оборудования внутри помещений. К примеру, стеновая сэндвич панель 120 мм не выдержит веса кухонных шкафов. Точки размещения навешиваемого оборудования заранее предусматриваются на этапе проектирования здания.
- Монтаж стеновых сэндвич панелей всегда производится на несущую силовую конструкцию. Без нее здание не способно противостоять ветрам и иным нагрузкам.
- Стеновые и кровельные сэндвич панели с замковыми соединениями — обязательно должны тщательно герметизироваться по линии соединения, иначе потери тепла будут полностью скрадывать высокие изоляционные свойства материала.
Кроме этого, в чистой оценке, любая марка, например, стеновые сэндвич панели PIR имеют гораздо более высокую стоимость в сравнении с классическими материалами. Но если учитывать снижение требований к фундаменту, получение тепловой и шумовой изоляции, простое крепление — недостатки материала перестают быть решающими.
Область применения
Перечислить области, где могут быть применены стеновые сэндвич панели минеральная вата — очень сложно. Они используются при строительстве офисных зданий. Применяются для возведения ангаров, производственных цехов предприятий. Ими обшиваются мойки, магазины и огромные торговые центры.
Из-за того, что некоторые стеновые сэндвич панели 150 мм (и меньшей толщины) используют в роли утеплителя пенополистирол, имеющий низкую пожарную безопасность и потенциально способный навредить здоровью — области применения композита ограничены.
По закону, запрещено возводить здания медицинского назначения, предназначенные для школ и любых детских учреждений. Этот запрет действует вне зависимости от того, какова толщина сэндвич панели, ее марка, тип утеплителя и другие параметры.
Размеры
В следующей таблице приведены стандартизированные габариты изделий для панельного отделка стен.
| Параметр | Значение для стеновых панелей |
| Длина | Варьируется от 500 мм до 13500 мм, возможно изготовление по индивидуальному заказу |
| Ширина | Два вида, 1 м и 1 м 20 см в технологическом габарите |
Стоит помнить, что оснащенные замковой соединительной системой, стеновые сэндвич панели Z Lock и другие — имеют монтажные размеры, на 50 мм меньшие указанных технологических в таблице.
Виды панелей и их характеристики
В следующей таблице массы квадратного метра материала (кг/кв.м), которые имеют стеновые сэндвич панели Минск и других городов, в зависимости от типа утеплителя.
| Толщина | Пенополистирол | Минеральная вата | ПУР (ПИР) |
| 50 | 11,7 | 16,5 | 9,2 |
| 80 | 12,2 | 19,8 | 10,9 |
| 100 | 12,5 | 22 | 11,5 |
| 120 | 12,8 | 24 | 12,4 |
| 150 | 13,2 | 27,2 | 14 |
| 200 | 14 | 33 | 15,5 |
| 250 | 14,7 | 38,5 |
Состав и материалы
Сегодня можно приобрести композитные стеновые материалы, созданные с использованием разных утеплителей и отделки. Количество комбинаций очень велико. В список утеплителей входит пенополиуретан, минеральная и базальтовая вата, отдельный тип высокой плотности базальтовой ваты, ПУР/ПИР.
В качестве отделки может использоваться алюминиевый сплав, оцинкованная сталь, пластиковая плита, магнезит, деревосодержащие материалы (ОСП и другие). Поэтому перечислить все комбинации в рамках короткого списка – просто нереально.
Более интересны потребителю возможности композита, когда он используется для создания междуэтажных перекрытий. В следующей таблице приводятся данные постоянной нагрузки в килограммах на квадратный метр для изделий с двумя самыми распространенными типами утеплителей и отделкой из стального листа, для отдельных длин пролета между монтажными опорами.
| Толщина | Минеральная вата, базальт высокой плотности | Пенополиуретан | ||||
| 2,0 | 2,5 | 3 | 2,0 | 2,5 | 3 | |
| 50 | 291 | 228 | 123 | 314 | 246 | 130 |
| 60 | 301 | 231 | 146 | 317 | 248 | 148 |
| 80 | 325 | 260 | 159 | 321 | 251 | 166 |
| 100 | 346 | 275 | 176 | 325 | 254 | 167 |
| 120 | 370 | 292 | 207 | 362 | 282 | 185 |
| 150 | 413 | 322 | 263 | 399 | 312 | 212 |
| 200 | 488 | 386 | 303 | 473 | 370 | 259 |
| 250 | 519 | 408 | 367 | 512 | 401 | 306 |
| 300 | 544 | 428 | 413 | 551 | 432 | 353 |
Приведенная градация длин пролета – не полная.
Монтаж
Крепление сэндвич конструктивов производится специальными саморезами, выбираемыми в зависимости от материала основания, к которому производится монтаж. Общие правила работы выглядят следующим образом:
- Всегда выбирается максимальная длина крепежного элемента, если не идет речь о монтировании междуэтажных перекрытий.
- Саморезы всегда вкручиваются строго перпендикулярно сэндвич элементу.
- Расстояние от края монтируемой детали до места вкручивания самореза должно составлять не менее 50 мм.
- Не допускается чрезмерный прижим или использование класса головки крепежного элемента, способные повредить защитное покрытие фасадных или иных элементов обшивки.
Вес стеновых сэндвич панелей позволяет организовать простую механику быстрого монтажа. Можно оперировать силами нескольких работников. Подъем отдельных деталей производится при помощи вакуумных фиксаторов и веревок. Монтаж на месте не представляет сложности, саморезы могут вкручиваться вручную или с использованием ручного электрического, пневматического инструмента.
Цены и производители
Размеры и цены стеновых панелей различаются для разных производителей. И если сетка допустимых габаритов может быть достаточно близка у изделий отдельно взятых заводов, то искать лучшую стоимость — рациональный путь любого застройщика. Сегодня на рынке, к примеру, представлены следующие компании:
- Лесовик, с ценой трехслойного композита от 1353 руб за кв.м;
- АМК-Групп, предлагающая продукт марки AirPanel от 1216 руб. за кв.м;
- Альфа, производящая изделия с утеплителем из пенополистирола с шириной до 6 м, от 1100 руб. за кв.м.;
- Завод стальной кровли РОСС, со стеновыми композитами с утеплителем из базальтовой ваты с ценой от 1237 руб. за квадрат.
На современном рынке играет множество компаний. Поэтому есть хороший горизонт для поиска оптимальных по характеристикам и цене предложений для максимального снижения конечной стоимости строительства.
Источник
Несущая способность сэндвич-панелей
Здесь представлены таблицы и графики с расчётными данными, достоверность которых подтверждена практикой. Несущая способность трёхслойной системы Kraft SPAN рассчитана с учётом рекомендаций и методик, приведённых в публикациях изданий CIB Report 148 (1995 г.) и ECCS — Fatigue Design of Steel and Composite Structures (№ 66, 1991 г.).
Средний слой трёхслойных сэндвич-панелей ПК и ПС — минераловатный утеплитель, в котором волокна располагаются вертикально. Для целей статического расчёта взяты типичные характеристики материала, которые отслеживаются в процессе производства.
Высокие параметры несущей способности достигаются за счёт того, что внешние слои работают совместно с утеплителем. Ядро трёхслойной системы Kraft SPAN воспринимает нагрузки и распределяет их так, что нагрузка сдвига передаётся на минераловатный утепляющий слой, а усилия сжатия и растяжения — на металлическую обшивку.
Статический расчёт проведён с соблюдением следующих условий:
- сохранение геометрических форм и размеров;
- 1-е предельное состояние, при котором наступает потеря несущей способности.
Для стеновых и кровельных сэндвич-панелей предельные значения рассчитаны для разного шага опор. При многоопорном закреплении нагрузки учтены в комплексе. Расчётные схемы:
- двухпролётная балка — статически неопределённая;
- однопролётная — статически определённая.
Числовые значения, указанные в таблицах, означают минимальную прочность при нагружении до предельного состояния. Виды нагрузок и воздействий:
- сдвигающая нагрузка (применительно к кровельным конструкциям);
- сжимающая нагрузка вблизи опоры — показывает степень деформации сердечника;
- сжатие поверхности листа в условиях нормальной нагрузки — показывает прочность на сморщивание;
- максимальное поперечное напряжение вблизи опор — показывает утеплителя к деформациям и разрушению при сдвиге;
- нагрузки на панели — позволяют рассчитать предельный прогиб.
Принятые коэффициенты перегрузки и надежности по материалам
| Постоянные нагрузки (собственный вес) | 1,35 |
| Температурные воздействия | 1,2 |
| Ползучесть материала сердечника | 1,5 |
| Сдвиг материала сердечника | 2,0 |
| Раздавливание сердечника | 1,25 |
| Смятие (сморщивание) металлической обшивки | 2,0 |
При вычислениях учитывалась масса трёхслойных конструкций Kraft SPAN. Применительно к ПК также принималась во внимание сосредоточенная нагрузка на панель по её центру. В соответствии со СНиП 2.01.07-85* она составляет 100 кгс. Разница температур (ΔТ) внутренней и внешней металлической обшивки принята равной 55 градусов Цельсия.
Таблицы несущей способности стеновых панелей
Таблицы несущей способности стеновых панелей с минераловатным утеплителем плотностью 110 кг/м 3
| Толщина панели, мм | Несущая способность при равномерно распределенных нагрузках, кг/м 2 | |||||||||||
| пролет, м | ||||||||||||
| 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 3,5 | 4,0 | 4,5 | 5,0 | 5,5 | 6,0 | 6,5 | |
| 80 | 400 | 267 | 200 | 160 | 133 | 114 | 100 | 87 | 70 | 52 | 38 | 28 |
| 100 | 500 | 333 | 250 | 200 | 167 | 143 | 125 | 111 | 88 | 73 | 61 | 52 |
| 120 | 600 | 400 | 300 | 240 | 200 | 171 | 150 | 131 | 106 | 88 | 74 | 63 |
| 150 | 750 | 500 | 375 | 300 | 250 | 214 | 188 | 164 | 132 | 109 | 92 | 78 |
| 200 | 1000 | 667 | 500 | 400 | 333 | 286 | 250 | 218 | 177 | 146 | 123 | 105 |
| 250 | 1250 | 833 | 625 | 500 | 417 | 357 | 313 | 273 | 221 | 182 | 153 | 131 |
Для расчётных целей S (толщина) панели принята равной S минераловатного утеплителя. Опоры имеют ширину 40 мм или более. S обшивки (металла) составляет 0,6 мм. Ограничение прогиба составляет L/100 пролета.
Параметры, принятые для проведения расчётов:
- максимальное значение прогиба составляет L/200 пролета;
- нагрузка в одной точке на конструкцию центру пролёта — 100 кгс;
- ширина опор — от 60 мм;
- учтён собственный вес трёхслойной системы.
Таблицы несущей способности кровельных панелей с минватой плотностью 110 кг/м 3
Толщина панели, мм
Несущая способность при равномерно распределенных нагрузках, кг/м 2
Таблицы несущей способности кровельных панелей из пенополиуретана (ПУР, ПИР) плотностью 42 кг/м 3
| Толщина панели, мм | Несущая способность при равномерно распределенных нагрузках, кг/м 2 | |||||||||||
| пролет, м | ||||||||||||
| 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 3,5 | 4,0 | 4,5 | 5,0 | 5,5 | 6,0 | 6,5 | |
| 60 | 398 | 287 | 192 | 137 | 99 | 78 | 58 | 48 | 32 | |||
| 80 | 620 | 440 | 306 | 230 | 160 | 126 | 91 | 74 | 50 | 40 | 29 | |
| 100 | 974 | 675 | 456 | 305 | 217 | 171 | 124 | 102 | 69 | 54 | 38 | |
| 120 | 1215 | 798 | 539 | 372 | 239 | 198 | 158 | 129 | 88 | 69 | 49 | 30 |
| 150 | 1495 | 1033 | 710 | 486 | 317 | 262 | 208 | 170 | 116 | 90 | 65 | 39 |
Параметры, на основании которых проведены вычисления:
- S сэндвич-панели условно равна S минераловатного утеплителя;
- металл обшивки имею S=0,6 мм;
- внутренние опоры имеют S не менее 80 мм, внешние — минимум 60 мм;
- несущая способность рассчитана с учётом нагружения по центру в 100 кгс, а также с учётом массы, которую имеют ПК;
- когда конструкции эксплуатируются под открытыми УФ-лучами, таблицу применяют совместно с той, где содержатся данные по максимально допустимой длине пролёта при разных цветах наружного облицовочного слоя, при условии, что крепление производилось по неразрезной схеме.
Таблицы ограничения по длине пролётов при многопролётной схеме монтажа ПК в зависимости от ΔТ внешней и внутренней металлических облицовок.
Температура внутри и снаружи кровли значительно различается. При многопролётной схеме это приводит к тому, что в местах, где действует максимальный изгибающий момент, облицовки, нагретые сильнее, деформируются. В летнее время сильнее всего нагревается внешняя сторона. Степень повышения температуры зависит от альбедо — отражательной способности поверхности, которая, в свою очередь, изменяется в зависимости от цвета. В таблице указаны характеристики для каждой из трёх групп цветов.
Принцип разделения: 1 — очень светлые, 2 — светлые, 3 — тёмные.
| Группа | Отражательная способность R G, % | Макс. температура внешней поверхности | Примеры цветовой гаммы | |
| Rautaruukki | ||||
| 1 очень светлые цвета | 75–90 | +55 °С | 1013; 1014; 1018; 7035; 9001; 9002; 9003; 9010; 9016 | RR20; RR21; RR143; RR807 |
| 2 светлые цвета | 40–74 | +65 °С | 1002; 1024; 2001; 2004; 5012; 5021; 6011; 7004; 7032 | RR24; RR34; RR40; RR210 |
| 3 темные цвета | 8–39 | +80 °С | 3003; 5005; 6002; 6010; 7016; 8004; 8011; 8014; 9000 | RR35; RR41 |
Показатель Rg обозначает отражательную способность материала. За эталон принята отражательная способность MgO (оксида магния). Она составляет 100%.
Эксплуатация металлических облицовок под прямыми солнечными лучами приводит к возникновению местных потерь устойчивости. Чтобы этого избежать, следует ограничивать длину пролётов. Оптимальные расстояния — такие, при которых напряжения, возникающие в металлических облицовках, не превышают допустимых границ. Многопролётная схема крепления подразумевает зависимость максимального расстояния опирания от цвета или оттенка внешней облицовки.
Предельная длина пролёта при неразрезной схеме крепления в зависимости от оттенка наружной облицовки. Таблицу рассматривают совместно с расчётными данными по несущей способности.
| Толщина панели, мм | Группа цвета наружной облицовки | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| 80 | 3,4 | 2,6 | 2,2 |
| 100 | 3,8 | 2,9 | 2,4 |
| 120 | 4,1 | 3,2 | 2,7 |
| 150 | 4,6 | 3,6 | 3,0 |
| 200 | 5,3 | 4,1 | 3,5 |
| 250 | 6,0 | 4,6 | 3,8 |
Максимальная длина пролёта в зависимости от цвета или оттенка наружной металлической облицовки. Данные приведены для неразрезной схемы крепления. Рассматривают совместно со значениями несущей способности (см. таблицу).
| Толщина панели, мм | Группа цвета наружной облицовки | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| 80 | 3,7 | 2,9 | 2,5 |
| 100 | 4,1 | 3,2 | 2,8 |
| 120 | 4,5 | 3,5 | 3,0 |
| 150 | 5,0 | 3,9 | 3,3 |
| 200 | 5,8 | 4,5 | 3,8 |
Если в качестве утеплителя применяется не минеральная вата, а другой материал, коэффициенты теплопроводности будут отличаться. В этом случае нужно выполнить перерасчёт значения коэффициента теплосопротивления.
СП 23-101-2000 и СНиП 11-3-79* регламентируют значения сопротивления теплопередаче кровельных конструкций и стен для разных климатических условий в зависимости от назначения зданий. Параметры теплозащиты определяются в соответствии с ГСОП в данном регионе. Отопительный период регламентирован СНиП 23-01-99. Учитывая область применения трёхслойных сэндвич-панелей, а также основываясь на требованиях нормативных актов, здания по назначению классифицируют на 3 группы:
- производственные с нормальным и сухим режимами;
- жилые, детские, интернаты, школы, лечебно-профилактические;
- бытовые, административные и общественные (кроме указанных в предыдущем пункте), за исключением помещений с мокрым или влажным режимами.
Огнестойкость
Трёхслойные панели Kraft SPAN ENERGY прошли проверку на пожарную безопасность. Испытания проводились на натурных объектах. Определены и документально подтверждены классы пожарной опасности и пределы огнестойкости. По каждому виду испытания имеются подробные отчёты с указанием пределов огнестойкости конструкций, в которых использованы трёхслойные панели Kraft SPAN ENERGY.
Согласно требованиям СНИП 21-01-97 выполнена оценка огнестойкости следующих конструкций: покрытия, перегородки, наружные не несущие стены.
Источник