Sandwichpanel ( eng. sandwich - flerskiktssandwich ) är ett byggnadsmaterial som har en struktur i tre lager som består av två ark av styvt material ( metall , PVC , fiberboard , magnesitskiva) och ett lager av isolering mellan dem. Alla delar av sandwichpaneler limmas ihop med varm- eller kallpressning . Beroende på syftet särskiljs tak- och väggpaneler.
I bostadsbyggande används sandwichpaneler för byggande av prefabricerade stomhus [1] . I konstruktionen används en bärande isolerad panel (SIP, från engelska SIP, Structural Insulated Panel), som består av två orienterade strängskivor (OSB eller OSB), mellan vilka ett lager av solid isolering ( expanderad polystyren ) limmas. under tryck, eller polyuretanskum pumpas under tryck (PUR).
I kommersiellt byggande används sandwichpaneler för konstruktion av prefabricerade byggnader baserade på en metallram [2] [3] (industriverkstäder, biltvättar, köpcentrum [4] , jordbruksbyggnader, idrottsanläggningar [5] [6] , etc.). Som omslutande strukturer av sådana byggnader används metallbelagda sandwichpaneler, som har en polymerbas och fungerar som en finish, både från utsidan av prefabricerade byggnader och inuti.
År 1930 använde den amerikanske arkitekten Frank Lloyd Wright först honeycomb sandwichpaneler i designen av envåningsstugan "Unsonian", som designades som ett exempel på ekonomiskt boende. Sandwichpanelerna utvecklade av Wright hade ett antal nackdelar, men det primära syftet med uppfinningen var att kombinera estetik och användarvänlighet i panelerna.
1950-talets amerikanske arkitekt Alden B. Dow en student till Wright och bror till VD:n för Dow Chemical , skapar ergonomiska trelagers sandwichpaneler med polyester och plywood. Materialet används för att bygga The Sandwich Panel House #1, även känt som Paul N. Sutton Residence, vid 4619 Concord Court i Midland, Michigan [7] .
I maj 1959 började det amerikanska företaget Koppers Inc. började för första gången massproduktion av sandwichpaneler för byggande av bostadshus. För att göra detta konverterade företaget verkstaden i den tidigare Hundson Motor Car Plant i Detroit. Sandwichpaneler under varumärket Dylite tillverkades på basis av polystyren [8] , plywood användes även som skinn [9] .
På 1960-talet kunde det amerikanska företaget Alside Home Program avsevärt minska tillverkningstiden för sandwichpaneler från flera timmar till 20 minuter. Det fanns dock liten efterfrågan på sandwichpaneler, så företaget gick snart i konkurs [9] .
Enligt föreningen EPIC (Engineered Panels in Construction) dök tekniken för sandwichpaneler fyllda med polyisocyanuratskum (PIR) och polyuretanskum (PUR) upp på 70 -talet [10] . Fram till mitten av 80-talet monterades sådana paneler direkt på byggarbetsplatsen, men i början av 90-talet dök de första sandwichpanelerna med kärna av polyuretanskum upp som en slutprodukt. I slutet av 90-talet upptog sådana paneler redan 40 % av marknaden för sandwichpaneler [10]
I Sovjetunionen dök egen produktion upp först 1974 [11] . Den första tillverkaren av trelagers sandwichpaneler fyllda med polyuretanskum (PPU) och mineralull var Chelyabinsk-fabriken av profilerade stålplåtar , belägen i staden Chelyabinsk [12] .
Beslutet att etablera anläggningen fattades av SUKP:s centralkommitté och Sovjetunionens ministerråd för att hjälpa Chelyabinsk traktorfabrik uppkallad efter V.I. Lenin att byta till produktion av bandtraktorer av typen T-130 . Senare, i Moskva, undertecknades motsvarande resolution av sekreteraren för CPSU:s centralkommitté Brezhnev L. och ordföranden för Sovjetunionens ministerråd Kosygin A. nr 383 daterad 28 maj 1970. Baserat på listan över föremål från Sovjetunionens ministerium Tyazhstroy, planerade regeringen att bygga flera verkstäder på grundval av Chelyabinsk-fabriken av profilerade ståldäck:
Den 4 februari 1974 undertecknade statskommissionen en handling om godkännande och driftsättning av Chelyabinsk-fabriken av profilerade stålgolv. Fabriken började testa de första provsatserna av sandwichpaneler. Den 23 februari 1975 började massproduktion av sandwichpaneler, tidsinställd att sammanfalla med den sovjetiska arméns dag . Med tiden började anläggningen möta behoven hos 60% av byggprojekten i Sovjetunionen.
Ett av de lovande områdena för utvecklingen av sandwichpaneler är skapandet av paneler som genererar el. I synnerhet i Schweiz, redan 2009, utvecklades en teknik för tillverkning av sandwichpaneler med en fotocell producerad av Flexcell. Fotocellen skyddas av ett lager av glasfiber. Den inre delen av sandwichpanelen är fylld med skummad polymer. Sådana sandwichpaneler användes för konstruktionen av en av byggnaderna vid Federal Polytechnic School i Lausanne (Schweiz) [13] .
Det finns två typer av profiler: vägg och tak.
Väggsandwichpaneler enligt typ av ytterprofil delas in i släta, enkla profilerade och dekorativa profilerade (beklädnad och stock). Taksandwichpaneler kan profileras på båda sidor eller endast på utsidan.
Som värmare används:
Ett av de mest populära isoleringsmaterialen för sandwichpaneler. Basaltfiber framställs av silikatsmältor av stenar , slagg eller kombinationer därav. Som regel är paneler med mineralull relevanta för konstruktion av byggnader med enkel design, vars reparation vid behov kommer att utföras mycket snabbt. Mineralull är värdefullt eftersom det inte stöder öppen förbränning ; det ger utmärkta indikatorer på värme- och ljudisolering, tål temperaturfluktuationer, exponering för aggressiva ämnen.
Har en cellulär struktur. Den kännetecknas av en unik kombination av lätthet och styrka . Hållbarheten för PPU-driften beror inte på omgivande luftfuktighet . Paneler med polyuretanskum ger en hög nivå av vatten- och värmeisolering. PPU påverkas inte av mögel , svampar, insekter och gnagare, såväl som andra negativa biologiska faktorer. Polyuretanskum tillhör kategorin långsamt brinnande material, särskilt dess variant polyisocyanurat (PIR). När den utsätts för en öppen låga bildas en kolmatrisskorpa på PIR-ytan, vilket förhindrar ytterligare flamutbredning och bidrar till att materialet slocknar själv. .
Lättviktigt material med cellstruktur. Detta är en värmare som används ofta i byggandet av verkstäder, lager, handelspaviljonger, kylskåp, hus på landet och bostadshus med hjälp av "kanadensisk teknik" och så vidare. Sandwichpaneler med expanderad polystyren monteras/demonteras på kort tid.
Det är ett specifikt material framställt av de finaste glastrådarna. Glasfiberpaneler är främst efterfrågade på grund av deras ljudabsorberande egenskaper. I allmänna egenskaper liknar glasfiber basaltfibrer. Det är icke brandfarligt, miljövänligt, bekvämt för transport och installation. God motståndskraft mot kemikalier noteras. Sandwichpaneler i glasfiber kan inte användas vid temperaturer över 400°C.
Honeycomb-paneler har god motståndskraft mot vatten, de flesta syror, alkalier och salter. De kännetecknas också av låg värmeledningsförmåga, hög tryckhållfasthet och låg vikt. Skydd av bikakepaneler från brand och ultraviolett strålning säkerställs genom korrekt val av ytmaterial (till exempel aluminium, MDF, spånskiva, akryl, glasfiber, etc.).
De yttre skikten av sandwichpaneler är vanligtvis gjorda av galvaniserat stål, men de kan också vara gjorda av andra material, i synnerhet träfliskompositer. För en stålbeläggning är sammansättningen av den extra beläggningen viktig, vars kvalitet till stor del bestämmer egenskaperna hos sandwichpanelerna (livslängd, blekning etc.).
De viktigaste materialen som används som beläggning för sandwichpaneler: galvaniserat stål, aluzink, gipsskivor, plastisol, polydifluorionad, polyester, pural.
För en stålbelagd sandwichpanel bestäms nyanserna enligt de internationella färgkatalogerna RR (RaColor - 22 grundfärger ) och RAL (RAL 841 GL - 202 färger, RAL 840 HR - 17 färger). När man väljer en färg beaktas dess förmåga till ljusabsorption / ljusreflektion, eftersom detta tillstånd i kombination med miljöns egenskaper till stor del kommer att bestämma byggnadens totala livslängd.
Den viktigaste energieffektivitetsparametern för sandwichpaneler är termisk motstånd (R0), som tar hänsyn till värmeförluster i den låsande delen av strukturen. Minsta reducerade värmeöverföringsmotstånd (vid 25 °C) för högkvalitativa sandwichpaneler anges i tabellen:
| Paneltjocklek, mm | Termiskt motstånd, m 2 * K / W | |
| Mineralull | polyuretanskum | |
| 40 | - | 1.9 |
| 60 | - | 2.8 |
| 80 | 2.1 | 3.7 |
| 100 | 2.6 | 4.5 |
| 120 | 3.1 | 5.5 |
| 140 | 3.5 | 6.3 |
| 160 | 4.1 | 7.1 |
| 180 | 4.5 | 8.3 |
| 200 | 5.0 | 9,0 |
En byggnadskonstruktion gjord av sandwichpaneler kan anses vara energieffektiv om dess luftgenomsläpplighet är mindre än 1,5 m 3 /m 2 h. Samtidigt kan de bästa proverna av paneler uppnå luftgenomsläpplighet i intervallet 0,6-0,9 m 3 /m 2 timme.
Förutom de klassiska (limmade) finns det en annan typ av sandwichpaneler - dessa är element-för-element monteringspaneler. Den största skillnaden från klassiska paneler är att de monteras och monteras direkt på byggarbetsplatsen från tre typer av komponenter: en självbärande kassettprofil (basen av element-för-element-monteringspanelen), isolering och som regel , wellpapp som ytterskikt. Sådana paneler är mer ekonomiska, men också mer arbetskrävande vid installation av prefabricerade byggnader.
| Byggmaterial | |
|---|---|
| Strukturell | |
| Takläggning | |
| Efterbehandling | |
| Platshållare | |
| Sammandragande | |