In dit artikel: hoe de sandwichpanelen tot stand zijn gekomen; soorten en soorten sandwichpanelen; productie Technologie; kenmerken van sandwichpanelen; verschillende aanbevelingen om te kiezen.
De bouw van industriële en openbare voorzieningen 50 jaar geleden vereiste hoge financiële kosten – de arbeid van tientallen bouwers, ingenieurs en een indrukwekkende hoeveelheid bouwmaterialen was niet goedkoop. En aangezien het tijdsinterval vanaf de dag dat de funderingskuil werd gelegd tot de dag waarop het gebouw in gebruik werd genomen minstens anderhalf jaar bedroeg, werd het geld dat in de constructie werd geïnvesteerd pas na vele jaren terugverdiend. De uitvinding van panelen met een binnenste isolatielaag, omsloten door twee stijve omhullende platen, maakte het mogelijk om het bouwproces vele malen te versnellen en goedkoper te maken – vandaag worden wand- en daksandwichpanelen gebruikt bij de creatie van zowel industriële als residentiële gebouwen.
Sandwichpanel geschiedenis
Sandwichpanelen danken hun uiterlijk aan de bouwmarkt aan de Amerikaanse architect, ingenieur en ontwerper Frank Lloyd Wright, die eind jaren dertig werkte aan het Unsonian architectuurproject – een klein huisje van één verdieping met een plat dak dat over een parkeerterras voor een auto hangt. Wright voorzag het creëren van een goedkoop huis met minimale kosten voor verwarming, airconditioning en verlichting – de eerste twee taken moesten worden uitgevoerd door dakbedekking, de oplossing van de laatste taak was toegewezen aan openslaande deuren..
Bij het onderzoeken van voorstellen in de bouwmarkt ontdekte de architect dat bestaande bouwmaterialen ofwel volledig ongeschikt ofwel te duur waren voor de bouw van het eerste Unsoniaanse huis. Maar Frank Wright gaf zijn project niet op, hij vond een nieuw materiaal uit voor wandbekleding en dakbedekking – een composiet sandwichpaneel met honingraatkern. Ondanks een aantal operationele tekortkomingen voldeden de panelen van Wright nog steeds aan zijn belangrijkste doel: ze waren licht, duurzaam, goedkoop en esthetisch..
Het idee van sandwichpanelen werd gewaardeerd door Amerikaanse fabrikanten van bouwmaterialen, vooral sinds Dow Chemical halverwege de jaren 50 een nieuw type sandwichpaneel ontwikkelde – met een binnenlaag van isolatie en een hoge ergonomie. Tegen 1960 schakelden verschillende Amerikaanse bedrijven hun productie in één keer volledig over op de productie van sandwichpanelen en vereenvoudigden ze de technologie voor hun creatie. Frank Wright zag de toekomst van zijn panelen in de woningbouw, maar de meest populaire sandwichpanelen wonnen in de industriële bouw.
In de vroege jaren 70 trokken drielaagse producten van Amerikaanse fabrikanten de aandacht van Sovjetontwerpers – de eerste werkplaats voor de productie van sandwichpanelen met polyurethaanschuimvulling werd gemaakt in Samara, op basis van de Electroshield-fabriek. De eerste batches binnenlandse panelen werden gebruikt bij de constructie van de fabriekswerkplaatsen van de Kama Automobile Plant en de Volgodonsk Atommash.
Soorten sandwichpanelen
Net als 80 jaar geleden zijn sandwichpanelen een laag warmte-isolerend materiaal ingesloten tussen twee platen harde bekleding – het kan gegalvaniseerd of aluminiumverzinkt staal van 0,5–0,7 mm dik zijn, kunststoffen (polyester, plastisol, enz.), OSP-platen (SIP-panelen), gipsplaat.
De dikte van de gegalvaniseerde laag die op beide staalplaten is aangebracht, is onderverdeeld in de eerste en tweede klasse – respectievelijk meer dan 20 micron en van 7 tot 20 micron. De anticorrosie-eigenschappen van gegalvaniseerd staal houden rechtstreeks verband met de dikte van de zinklaag. De dikte van de beschermlaag van aluzink (een andere naam voor deze legering is galvalum), bestaande uit aluminium-, zink- en siliciumadditieven, varieert van 13 tot 23 micron. Deze legering is speciaal ontworpen voor sandwichpanelen, het beschermt de staalplaat niet alleen tegen atmosferische corrosie, maar heeft ook een hoge weerstand tegen ultraviolette straling, waardoor het mogelijk is om dergelijke panelen te gebruiken in omstandigheden met verhoogde zonnestraling. Alumina-verzinken van staalplaten wordt ook uitgevoerd met een galfan-legering, voornamelijk bestaande uit zink en aluminium met een kleine bijmenging van cerium en lanthaan. Een laag galfan wordt aangebracht met een dikte van 7 tot 15 micron; in zijn beschermende eigenschappen overtreft het de zinklaag vanwege zijn plasticiteit, d.w.z. draagt gemakkelijker vervorming en mechanische belastingen over.
Naast het aanbrengen van een beschermende laag van non-ferro metaallegeringen op het oppervlak van de stalen omhulling van de panelen, verbeteren sommige fabrikanten bovendien de weersbestendigheid van de sandwichpanelen door oppervlaktebehandeling van gegalvaniseerde staalplaten met polymeren – pural, plastisol, enz..
Sandwichpanelen met kunststof ommanteling zijn gemaakt van 0,8–2 mm kunststof, SIP-panelen zijn gevormd uit twee OSB-platen met een dikte van 7 tot 12 mm. De voordelen van kunststof sandwichpanelen zijn de hogere mechanische weerstand dan stalen panelen en het lagere gewicht, wat het installatiewerk vergemakkelijkt. SIP- en gipsplaatpanelen worden meestal gebruikt om scheidingswanden in een gebouw te construeren, om omsluitende constructies te creëren voor objecten van het type laagbouw..
De dikte van de tussenliggende isolatielaag in sandwichpanelen is van 50 tot 300 mm, deze is gemaakt van polyurethaanschuim, geëxpandeerd polystyreen, minerale wol en, veel minder vaak, van glasvezel vanwege de vrij hoge bijtende werking. Bij de constructie van koelcellen worden veelal geïsoleerde panelen met een dikte van 150 mm en meer toegepast.
Stalen bekledingspanelen worden geclassificeerd als wand- en dakpanelen. Wand-sandwichpanelen zijn bedoeld voor gevelbekleding, dakpanelen – voor dakoverlapping. De constructie van beide soorten panelen is hetzelfde, het verschil zit hem in de soorten stalen omhullingsprofielen. Stalen platen van wandpanelen die tijdens het gebruik geen ernstige mechanische belasting ondervinden, kunnen glad zijn, “microgolf” -profilering hebben (lage ribbels, hellend of scherp), trapeziumvormig, decoratief profiel voor een blok of gevelbeplating.
Dakpanelen hebben meestal een hoog trapeziumvormig profiel, eenzijdig of tweezijdig, waardoor hun mechanische sterkte toeneemt die nodig is om sneeuwmassa’s vast te houden zonder de huid te vervormen. Om de sandwichpanelen voor dakbedekking extra stijfheid te geven, zijn ze gevuld met isolatie met een hogere dichtheid dan muurisolatie – in het geval van minerale wol moet de dichtheid vanaf 120 kg / m zijn2, voor geëxpandeerd polystyreen – vanaf 25 kg / m2. Ten slotte is de koppelverbinding van dakpanelen, die ze overlappen, ingewikkelder dan die van sandwichpanelen, omdat de atmosferische impact op het dak is hoger dan op de muren. Om dezelfde reden is de anticorrosielaag van de bekleding van sandwichpanelen op het dak dikker dan die van wandpanelen..
Productietechnologie voor sandwichpanelen
Het principe van het construeren van sandwichpanelen met bekleding van verschillende materialen en verschillende soorten isolatie valt praktisch samen, omdat de belangrijkste taak van fabrikanten is om de lagen van de “sandwich” betrouwbaar met elkaar te verbinden. Wand- en dakpanelen worden op drie manieren geproduceerd: montage uit elementen, schuimvorming en transportbandproductie.
De montage van panelen uit elementen gebeurt meestal in de directe nabijheid van de bouwplaats. Gegalvaniseerde profielplaten, isolatie- en kleefmaterialen worden afzonderlijk op de montageplaats aangeleverd, vervolgens wordt de isolatie in blokken van de gewenste maat gesneden, omhullingsplaten en isolatie worden met lijm gecoat en onder een pers geplaatst. Ondanks het gemak van het vervaardigen van sandwichpanelen op de bouwplaats, is het nogal moeilijk om hoge prestatie-eigenschappen van de op deze manier geassembleerde panelen te bereiken..
Panelen volgens de schuimmethode worden in een werkplaats geproduceerd, maar ze hebben geen complexe apparaten nodig – een werkstuk dat is samengesteld uit omhullende platen wordt onder een pers geplaatst en vervolgens wordt polyurethaanschuim erin gepompt. Omdat het isolatiemateriaal onder constante druk schuimt, hecht het op betrouwbare wijze aan het omhullingsmateriaal door de gehele binnenkant van het paneel. Deze technologie is echter niet ideaal – in het geval van de stroming van polyurethaanschuim met onderbrekingen in de massa van de isolatie, worden holtes gevormd die de geluids- en warmte-isolatie-eigenschappen van het sandwichpaneel aanzienlijk verminderen.
Door de productie van transportbanden kunnen we sandwichpanelen met de hoogste prestatiekenmerken produceren – we zullen deze technologie in meer detail bestuderen. De lijn voor de productie van sandwichpanelen met metalen ommanteling bestaat uit: een trommel die een stalen spiraal afwikkelt; profileerlijn; guillotines; een machine die de bekleding vormt van toekomstige panelen; hydraulische pers.
Het geprofileerde metaal gaat de automatische machine binnen, waar de lambrisering wordt gemaakt, nadat het met de guillotine in platen van een bepaalde grootte is gesneden. Voordat de machine wordt verlaten, wordt een kleeflaag aangebracht op het binnenoppervlak van de afgewerkte hoezen. Verder gaan de elementen van de bekleding naar de perstafel, waar een isolatie op maat van de voering wordt geplaatst in het onderste deel van de voering – minerale wol of geëxpandeerd polystyreen – de bovenste voering wordt bovenop geplaatst, waarna de pers het geassembleerde pakket comprimeert en een sandwichpaneel vormt. Met de productie van transportbanden kunt u een monolithische sandwichmodule maken met de langste levensduur in vergelijking met panelen die zijn vervaardigd met behulp van eenvoudigere technologieën.
Panelen worden geproduceerd met een dikte van 40 tot 300 mm, de breedte is meestal van 1000 tot 1190 mm, de lengte is 1800-14000 mm.
Voors en tegens van sandwichpanelen
Positieve eigenschappen:
- stelt u in staat om het gebouw in de kortst mogelijke tijd te monteren en het dak van de sandwichpanelen is net zo eenvoudig te monteren als het hek van het gebouw;
- bouw- en reparatiewerkzaamheden kunnen op elk moment van het jaar worden uitgevoerd;
- minimale belasting van de fundering;
- hoge prestaties in geluids- en warmte-isolatie;
- voor hun transport is geen zwaar transport nodig;
- milieuvriendelijk, veilig voor mensen;
- zijn zeer goed bestand tegen chemicaliën en biologische agressors zoals schimmels, schimmels, enz.
- de oppervlakken gevormd door de panelen behoeven geen extra afwerking;
- de kosten zijn lager dan die van andere bouwmaterialen. De prijs voor wandsandwichpanelen is gemiddeld 1.500 roebel / m2, voor dakbedekking – 1700 roebel / m2.
Negatieve kenmerken:
- als de behuizing beschadigd is, is reparatie onmogelijk – alleen vervanging. In dit verband moeten laad- en loshandelingen, transport en installatie met de grootste zorg worden uitgevoerd;
- de metalen omhulling van de panelen beschermt radiosignalen goed – bij bewolkt weer kan mobiele communicatie in de kamer, waarvan de muren en het dak zijn gemaakt van sandwichpanelen, volledig ontoegankelijk zijn.
Op het eind
Sandwichpanelen in Rusland worden door veel bedrijven geproduceerd – er zullen geen problemen zijn bij het vinden van een leverancier. Bij het kiezen van sandwichpanelen is het noodzakelijk om erachter te komen met welke technologie ze zijn gemaakt – de productie van transportbanden heeft, ondanks de hogere prijs van producten, een hogere prioriteit. Het is belangrijk om erachter te komen wat de dikte is van de corrosiewerende coating, of deze aan beide zijden van het paneel hetzelfde is of anders..
Wat zijn enkele mogelijke nadelen of beperkingen van het gebruik van sandwichpaneelgebouwen?
Wat zijn de specifieke voordelen en toepassingsgebieden van sandwichpaneelgebouwen? Zijn er ook nadelen waar we rekening mee moeten houden bij het overwegen van deze optie?