Технические характеристики сэндвич-панелей

Из всего многообразия строительных материалов практичностью и выгодностью выделяются сэндвич-панели ­— многослойные листовые конструкции, которые закрепляются на специальный каркас. Они состоят из трех слоев: наполнитель, выполняющий функции утеплителя, с двух сторон облицованный прочным материалом, чаще нержавеющей сталью.

Данные изделия применяются при сооружении модульных зданий, для настила кровли, возведения оград, для внутренних перегородок. Область применения сэндвич-панелей определяется техническими характеристиками:

• габариты;
• вес;
• изолирующие свойства: теплоизоляция, звукоизоляция;
• профилирование;
• характеристики утеплителей;
• несущая способность.

Помимо этого, обращают внимание на огнестойкость, экологичность, другие характеристики.

Размеры

Габариты сэндвич-панелей играют важную роль. Они влияют на площадь покрытия единицей продукции, удобство транспортировки и монтажа. Изделия больших размеров тяжелее, для подъема потребуются специальные устройства. При выборе ориентируются на ширину пролета, а правильно подобранные размеры позволят уменьшить количество обрезков и упростят монтаж.

Сэндвич-панели выпускаются двух размеров: шириной 1200 мм – для стеновых и 1000 мм – для кровельных типов. Меньшая ширина кровельной плиты обусловлена более высокими требованиями к поперечной прочности. Ей дополнительно приходится выдерживать снеговую нагрузку.

Длина панелей не регламентируется и может быть любой. В большинстве случаев предлагают изделия длиной от 2000 мм до 13 500 мм, в зависимости от назначения. Продукция меньшей длины затягивает монтаж, требует увеличенных затрат на каркас. Изделия, превышающие указанную длину, получаются избыточно массивными или недостаточно устойчивыми к поперечным нагрузкам.

Вес сэндвич-панели

Этот параметр при одинаковых габаритах прямо зависит от типа утеплителя и толщины панели. Если использовать пенополистирол, сэндвич получится легче, чем с наполнителем из минеральной ваты. Ниже приводится вес панели в зависимости от ее толщины и типа наполнителя.

Толщина	Удельный вес кг/м2
	Пенополистирол		Минеральная вата
	Стеновых панелей	Кровельных панелей	Стеновых панелей	Кровельных панелей
50	11,7	12,2	16,5	17,5
80	12,2	13	19,8	21,4
100	12,5	13,5	22	24
120	12,8	14	24	26,6
150	13,2	14,7	27,2	30,5
200	14	16	33	37
250	14,7	17,2	38,5	43,5

Профилирование

Для увеличения жесткости листового сэндвича применяют профилирование поверхности. Это придает конструкции дополнительную прочность вдоль направления ребер жесткости. Такие изделия меньше деформируются при транспортировке, монтаже, способны лучше выдерживать механические воздействия. В первую очередь профилированию подвергают панели большой длины, превышающей ширину более чем в 10 раз. Иначе придется значительно увеличивать толщину сэндвича.

Поверхности придают профиль нескольких типов: гладкий, v-образный, оригинальный, микропрофиль. Такие сэндвич-панели имеют характерный волнообразный вид с высокими гребнями. Ширина ребра составляет, как правило, 20 мм, а расстояние между ними может колебаться в разных пределах. В большинстве случаев оно составляет 80 или 130 мм.

Теплоизоляция, звукоизоляция

Внешняя облицовка обеспечивает необходимые механические характеристики, а изоляционные свойства целиком и полностью обеспечиваются наполнителем — внутренним слоем. Чем он толще, тем выше акустический и климатический комфорт внутри помещения. Чаще всего используют минеральную вату, пенополистирол и пенополиуретан. Лучшими изолирующими свойствами обладает пенополиуретан и его производные. Он не боится влаги, но горюч.

При выборе утеплителя следует руководствоваться следующими соображениями:

• пожарная безопасность: с этой точки зрения предпочтительнее минеральная вата;
• назначение помещения: для холодильных камер и морозильников используют пенополиизоцианурат, пенополиуретан;
• экономическая целесообразность: для внутренних перегородок производственного помещения достаточно будет относительно дешевого пенополистирола.

Сопротивление теплопередаче минваты и пенополиуретана плотностью 0,045 и 0,04 Вт/м °С соответственно, приведены в таблице.

Толщина панели, мм	Приведенное сопротивление теплопередаче R0, (м2·°С)/Вт
	Минеральная вата	Пенополистирол
50	1,11	1,25
80	1,78	2,00
100	2,22	2,50
120	2,67	3,00
150	3,33	3,75
200	4,45	5,00
250	5,56	6,25

Чем выше значение, тем качественнее теплоизоляция.

Звукоизоляция

Эта характеристика идет в ногу с теплоизоляцией. Материалы, обеспечивающие качественную теплоизоляцию, почти всегда обладают хорошей звукоизоляцией, несмотря на различия в физических механизмах. Одним из лучших материалов считается базальтовое волокно, не уступают ему и остальные виды минваты. Качественную защиту обеспечивает пенополистирол. Важный показатель, влияющий на звукоизоляцию, — толщина панели.

Сэндвич-панели сами по себе обладают высокими изоляционными свойствами. Когда этого не хватает, применяют специальные сэндвичи с улучшенной звукоизоляцией, например ЗИПС, или делают дополнительную шумоизоляцию.

Уровень шума оценивается по 3 индексам:

1. Звукоизоляции (Raтран, дБА). Применяется для наружных ограждений, в том числе для окон.
2. Изоляции воздушного шума (Rw, дБ);
3. Приведенного уровня шума (Lnw, дБ).

Два последних индекса применяют для внутренних ограждений в строениях различного типа. Для сэндвичей из минваты показатели выглядят следующим образом:

Толщина панели, мм	Rw (стеновые), Дб	Rа (стеновые), Дб	Rа (кровельные), Дб
50	32	29	-
80	32	29	-
100	35	30	31
120	35	30	31
150	35	30	32
200	35	30	-

Несущая способность

Под несущей способностью понимают максимальную нагрузку, которую способна выдержать конструкция без деформаций, нарушения целостности и сохранить при этом способность полноценно функционировать. Этот показатель является чрезвычайно важным, по нему определяют толщину и габариты сэндвич-панелей для возведения конкретного объекта.

На несущую способность оказывает влияние качество склеивания сэндвича. Плотно прилегающий к облицовке наполнитель помогает распределять напряжение от внешних нагрузок. Внешние слои из металла принимают усилие сжатия и растяжения, а сердечник сопротивляется усилиям сдвига. Такое распределение позволяет трехслойному листу выдерживать более высокие суммарные нагрузки.

Несущая способность стеновых и кровельных панелей различается, у последних она выше. По-разному распределяется и нагрузка. Элементы кровли испытывают значительную поперечную нагрузку, вызванную атмосферными осадками и собственным весом. Стеновые панели в большей степени подвержены продольной нагрузке.

Исходя из несущей способности панелей, рассчитывается количество опор и их ширина. Расчет ведется таким образом, чтобы максимальная величина прогиба панели не превышала 1/200 от длины пролета.

	длина пролета,мм	Толщина панелей, мм
		50	80	100	120	150	180	200
		несущая способность, кг/м²
несущая способность, кг/м²	1	191	316	397	398	597	717	798
	1,5	128	210	262	317	398	478	530
	2	95	156	195	238	296	356	396
	2,5	86	122	156	189	235	283	317
	3	61	101	129	157	197	236	262
	3,5	52	87	110	133	165	201	225
	4	47	75	96	116	146	177	197
	4,5	40	66	84	102	128	156	172
	5	35	60	76	91	115	140	156
	5,5	31	53	69	88	102	119	140
	6	27	44	58	70	88	100	119
	6,5	21	38	47	59	73	90	100
кровельная панель, однопролетная балка	1	242	460	610	759	977	1194	1341
	1,5	151	297	393	490	631	780	874
	2	106	211	285	358	460	570	641
	2,5	65	160	220	275	360	445	501
	3	33	105	160	211	291	362	410
	3,5	15	69	110	155	221	294	340
	4	-	40	72	105	155	206	241
	4,5	-	20	48	70	107	146	170
	5	-	-	27	44	72	102	121
	5,5	-	-	-	27	50	71	89
	6	-	-	-	-	31	50	69
	6,5	-	-	-	-	18	31	42
кровельная панель, неразрезная двухпролетная балка	1	170	344	460	579	753	927	1040
	1,5	103	219	295	370	484	600	675
	2	70	153	210	268	350	435	491
	2,5	51	117	160	203	271	337	381
	3	36	91	127	160	220	272	310
	3,5	27	73	102	132	181	225	256
	4	18	55	84	110	151	190	218
	4,5	-	31	54	73	106	140	158
	5	-	17	33	49	72	98	113
	5,5	-	-	19	30	50	70	81
	6	-	-	-	18	31	47	56
	6,5	-	-	-	-	18	31	40

Приведены данные для равномерно распределенной нагрузки.

Знание особенностей и технических характеристик поможет не ошибиться при выборе сэндвич-панелей, в полной мере соответствующих предъявляемым требованиям. Поможет в этом предприятие “СП-Север”, которое базируется в городе Вологда.