Использование сэндвич-панелей немного повышает стоимость квадратного метра, однако при этом значительно снижает расход металла на каркас, поскольку металлические прогоны могут быть установлены с меньшим шагом, что делает конструкцию более экономичной и облегчает общее строительство.
Сэндвич-панели: что это такое, виды, способы соединения, монтажа, свойства, таблицы размеров и веса
Стеновые панели представляют собой комбинацию различных изоляционных материалов, которые защищены жесткими листовыми покрытиями. В качестве таких материалов нередко применяются ПВХ (поливинилхлорид), пенополиуретан, минеральная вата и ППС (пенополистирол). Независимо от выбранного типа, такие изделия являются оптимальными для быстрого и недорогого строительства. Сэндвич-панель, в свою очередь, состоит из трех слоев: верхнего и нижнего, которые выполняют защитную функцию и обычно изготавливаются из оцинкованной стали, а также внутреннего теплоизоляционного слоя.
Оцинкованная сталь обеспечивает надежную защиту от коррозии и высокую устойчивость к перепадам температур, что делает этот материал весьма надежным в эксплуатации.
Непосредственно между двумя защитными листами располагается теплоизоляционный материал. Основные требования к нему — это низкий коэффициент теплопроводности, высокий уровень влагостойкости и большая долговечность, что критично для повышения энергоэффективности здания.
Что такое сэндвич-панели
Сэндвич-панели представляют собой модульный конструкционный материал, предназначенный для отделки зданий и сооружений, возводимых по каркасной технологии. Такие панели состоят из трех слоев: двух жестких листов и утеплителя, который располагается между ними. Применение сэндвич-панелей значительно ускоряет процессы отделки и строительства, поскольку при их использовании одновременно устанавливаются наружные и внутренние панели, а также утеплитель. Более того, размеры сэндвич-панелей позволяют перекрывать кровлю больших зданий без необходимости в горизонтальных швах: максимальная длина сэндвич-панели может достигать 12 метров, что более чем достаточно для двускатной крыши. Единственным ограничением остается транспортировка таких длинных элементов, но это уже вопрос логистики.
Конструкция таких панелей является трехслойной. Слои склеиваются и прессуются одновременно. В зависимости от технологии, прессование может быть как холодным, так и горячим. В любом случае, панели отличаются высоким качеством соединения: разъединить их без применения механических средств практически невозможно.
Сэндвич-панель — это композитный строительный материал для обшивки каркасов. Состоит из двух жестких листов, между которыми находится слой утеплителя.
По своему назначению сэндвич-панели делятся на стеновые и кровельные. Основные различия между ними заключаются в внешнем облике, толщине используемых материалов и профиле. Существует множество вариантов: гладкие плиты, а также панели с различными профилями, включая рифление, аналогичное профлисту, и разновидности, напоминающие металлочерепицу.
Кроме того, имеются специфические варианты, которые применяются в особых условиях. К примеру, сэндвич-панели для гаражных ворот. В большинстве случаев они изготавливаются из стальных листов, которые дополнительно покрываются стойким к повреждениям полимерным веществом, например, пуралом. Такие панели имеют уникальную форму замка, поскольку ворота обычно изготавливаются в виде подъемных конструкций. По этой причине замковые соединения отличаются, а продольные края таких панелей бывают закрыты стальным листом, который изогнут для создания плавного скошенного перехода.
Структура сэндвич-панелей
- Оцинкованный металл с полимерным покрытием.
- Утеплитель, который может быть выбран из четырех различных видов.
- Двухкомпонентный полиуретановый клей, обеспечивающий надежное соединение.
- Транспортировочная пленка, служащая для сохранности панелей при транспортировке.
Сэндвич-панели внешне напоминают классический сэндвич: два профилированных металлических листа и утеплитель между ними. Таким образом, и произошло название данного материала. Металл и утеплитель склеиваются с применением специального клея, что обеспечивает полную заводскую готовность панелей к монтажу.
Каждый из листов обладает определенным профилированием. Ребра жесткости придают прочность всей конструкции, обеспечивая необходимую мы знаем устойчивость после монтажа.
Какие бывают сэндвич-панели?
Существует два основных типа сэндвич-панелей:
Основные отличия между стеновыми и кровельными сэндвич-панелями:
- Глубина (размер) профилирования.
- Тип замкового соединения.
- Плотность утеплителя.
Основная задача стеновых сэндвич-панелей заключается в обеспечении теплового контура здания. В то время как кровельные сэндвич-панели, помимо теплового контура, должны дополнительно обеспечивать необходимую снегонагрузку и эффективное отведение влаги.
Из чего делают
Материалы для наружных слоев сэндвич-панелей могут быть разнообразными. Наиболее распространены панели с оболочкой из листовой стали, однако также производятся конструкции из алюцинка, гипсокартона, пластизола, полиэстера, пурала, ЦСП (цементно-стружечных плит), ОСБ (ориентированно-стружечных плит) и ДСП (деревянно-стружечных плит). Выбор материала определяется назначением здания, которое собираются отделывать, а также местом его установки. Размеры сэндвич-панелей не зависят от материалов, используемых для слоев, поэтому здесь нет существенных ограничений.
Как правило, стеновые сэндвич-панели выглядят иначе — это варианты для создания внутренних перегородок.
Например, при возведении складских и производственных помещений обе стороны панелей могут быть выполнены из стальных листов. При этом покрытие и профиль внутренних и наружных листов могут варьироваться в зависимости от специфических задач. Обшивая наружные стены частных домов, с наружной стороны часто используют металл, а внутренняя сторона может быть оформлена гипсовыми листами (ГВЛ, ГКЛ), ДСП, ОСБ в зависимости от предпочтений владельца. Также для перегородок существуют варианты с двух сторон, которые могут быть отделаны ДВП (древесноволокнистая плита), ГКЛ, ОСБ или ДСП, или их комбинациями. Это делает сэндвич-панели очень универсальными и подходящими для различных требований по характеристикам и эстетике.
Наружный слой — стальные листы
В качестве наружного слоя сэндвич-панелей применяются листы из металла. Обычно толщина таких листов варьируется от 0,35 до 0,7 мм. В случае, если металл используется с обеих сторон, то наружный слой изготавливается из более толстого металла (до 0,7 мм), тогда как для внутреннего достаточно взять более тонкий (в пределах 0,35-0,5 мм). Это решение оправдано как с точки зрения снижения веса, так и с точки зрения уменьшения затрат. Кроме того, для внутренней обшивки требуемая прочность оказывается более чем достаточной, даже в случае производственного помещения.
Кроме того, металл покрывается несколькими защитными слоями, что обеспечивает не только долговечность, но и эстетический вид. Процесс начинается с оцинковки, далее уже накладываются дополнительные слои — грунтовка и полимерные покрытия, которые служат дополнительной защитой.
Виды полимерных покрытий для сэндвич-панелей
Качество стального листа так же важно, как и сам процесс оцинковки, а также качество полимерных покрытий. От тщательности их нанесения зависит долговечность металла, а следовательно, и надежность всей конструкции. Сначала поверхность стального листа покрывается цинком, а затем на него наносятся полимерные слои. Существуют различные типы полимеров, применяемые для защиты панелей:
- Полиэстер (SP или PE) — это наиболее экономичный вариант, обладающий хорошей устойчивостью к ультрафиолету, коррозии и температурным перепадам, не выгорает на солнце. Наносится в толщину 25 мкм. Однако стоит обратить внимание на его недостаток — невысокую стойкость к механическим повреждениям; даже обычным гвоздем его можно поцарапать.
Фирмы-производители стремятся создать максимально прочное защитное покрытие. - Поливинилиденфторид (ПВДФ, PVDF) — отличается высокой стойкостью к выцветанию, высоким температурам и агрессивным химическим средам. Толщина покрытия составляет от 20 до 25 мкм.
- Полиуретан — покрытие наносится более толстым слоем, варьирующимся от 35 до 55 мкм. Требует качественной грунтовки. Не выцветает и хорошо переносит температурные перепады, что делает его оптимальным для кровельных материалов.
- Поливинилхлорид (ПВХ, PVC) — наносится в толстом слое, что делает его отличным защитником; толщина может достигать 200 мкм, что обеспечивает наивысшую стойкость к механическим повреждениям. Рекомендуется использовать его для стеновых панелей, однако следует учитывать, что он плохо переносит высокие температуры — максимально допустимая температура не должна превышать 60°C. Главным образом используется в регионах средней полосы и на севере.
Разнообразие цветов позволяет выбрать практически любой оттенок из таблиц RAL. - FARM — такой материал прекрасно справляется с агрессивными химическими средами, устойчив к коррозии, аммиаку и удобрениям. Применяется в помещениях для хранения зерна, а также в птичниках и помещениях для скота. Наносится только на оцинкованную поверхность, причем слой цинка должен составлять не менее 275 г/м².
- Специальное санитарное покрытие CLEAN (Food Safe) — безопасно для контакта с продуктами питания, не реагирует на соль, кислоты, щелочи и растворители. Используется в строительстве для объектов пищевой промышленности, медицины, фармацевтики и электроники.
Размеры сэндвич-панелей
На данный момент не существует четких нормативов по размерам сэндвич-панелей, что позволяет при желании находить или заказывать практически любые размеры, которые могут удовлетворять вашим требованиям. Многие производители готовы идти на такие уступки. Однако стоит учесть, что крупные предприятия зачастую не занимаются производством мелких партий, в то время как у небольших производителей всегда есть возможность найти подход.
Размеры сэндвич-панелей необходимо уточнять у каждого конкретного производителя.
Необходимо учитывать, что заказные размеры сэндвич-панелей, скорее всего, обойдутся дороже (в расчете на квадратный метр). Однако это может оправдаться: меньше отрезков и отходов, следовательно, меньше общие затраты. Важно внимательно просчитать и оценить все возможности. В общем, максимальные и минимальные габариты отличаются у каждого производственного предприятия, и зависят от наличия оборудования. Мы представляем таблицу с наиболее часто встречающимися размерами, разделив их по назначению — стеновые и кровельные, так как именно они обычно различаются.
| Размеры | Стеновые | Кровельные |
|---|---|---|
| Длина | от 2000 мм до 12000–14000 мм | от 2000 мм до 16000 мм |
| Ширина | 1000 мм, 1150 мм, 1190 мм | 1000 мм, 1150 мм |
| Толщина | от 30 мм до 250 мм | от 50 мм до 220 мм |
Обратите внимание, в таблице указана рабочая или полезная ширина. Фактический размер каждой панели будет немного больше — это происходит из-за наличия замкового соединения. При расчете количества необходимых панелей вам понадобятся именно рабочие параметры. А для транспортировки обычно необходимы фактические размеры, но они редко указываются производителями. Средний запас по размеру составляет около 15 см, этого обычно достаточно.
Кроме того, необходимо учитывать, что не все производители предлагают указанные в таблице размеры сэндвич-панелей. Это сводные результаты по наиболее распространенным значениям. Одно предприятие может предоставить только одну ширину, другое — две или три. Например, максимальная длина панелей также варьируется — у некоторых максимальные размеры составляют лишь 6,3 метра, в то время как у других — достигают 12 метров. Поэтому следует тщательно следить за ситуацией на вашем рынке.
Характеристики
Как вы, вероятно, уже поняли, говорить о характеристиках сэндвич-панелей в общем крайне затруднительно. Используемые материалы различаются как по типу, так и по толщине, а также внутренним составляющим. Все это может изменяться в широком диапазоне, что затрудняет прогнозирование технических характеристик материала. Поэтому конкретные параметры рекомендуется уточнять только после определения с производителем и типом комплектации. Чтобы дать вам хотя бы общее представление, ниже приведены данные одного из производителей. Также вы можете ознакомиться с таблицами в пункте о типах утеплителей. Данные, которые мы предоставили, относятся к другому производителю, что однако позволит вам отследить диапазон значений и провести сравнение.
Стеновые сэндвич-панели — технические характеристики одного из производителей
Сравнивая две таблицы, можно заметить, что в первом случае высокое теплосопротивление характерно для сэндвич-панелей с пенополистиролом. В то время как во втором случае наилучшие показатели были отмечены у панелей с базальтовой ватой. И в этом нет никаких противоречий: каждая из компаний просто использует различные исходные материалы, что обозначает, что различия вполне допустимы.
Еще одним аспектом, который может быть интересным, является несущая способность сэндвич-панелей. Здесь также наблюдается такая же ситуация, как с теплопроводностью. Это значение зависит от типа используемого металла, наличия или отсутствия рельефной поверхности, а также ее формы и конструкции. Не стоит забывать о влиянии утеплителя и методах соединения различных слоев. Таким образом, существует немало критериев, которые следует учитывать при оценке. А приведенные таблицы служат лишь для ознакомления и ориентирования, чтобы вы могли ориентироваться в возможных нагрузках.
Несущая способность сэндвич-панелей вполне достойная.
Как видно из приведенных данных, сэндвич-панели обладают хорошей несущей способностью, что позволяет использовать их не только для стен и кровли, но и для создания перекрытий, что сводит к минимуму время строительства.
Соединение сэндвич-панелей между собой
Сэндвич-панели соединяются между собой посредством системы замков. Замки стеновых и кровельных панелей существенно различаются. В частности, в кровельных панелях предусмотрен специальный выступ, выполненный в форме волны с одной стороны, который надевается на выступ предыдущей панели для обеспечения соединения. В то время как замки стеновых панелей работают по принципу шип-паз. При этом желательно, чтобы подобное соединение применялось не только на наружной обшивке, но также и на утеплителе.
Следует отметить, что в любом строении стыки панелей считаются наиболее уязвимыми местами, как в отношении безопасности, так и в плане сохранения тепла. Первые модели панелей отличались простым соединением только металлических листов, без учета утеплителя, что приводило к неизбежному промерзанию швов. Поскольку проблема была актуальной, производители усложнили конструкции соединений, создав дополнительные изгибы и лабиринты. Кроме того, для устранения продувания используются специальные уплотняющие ленты, которые повышают теплоизоляционные свойства.
При вертикальном монтаже стеновых панелей обязательно требуется их фиксирование. При горизонтальной установке фиксация может и не потребоваться. Однако для надежной установки на кровле сэндвич-панелей использование крепежа является обязательным.
В некоторых ситуациях для дополнительной фиксации используются саморезы или шпильки. Кроме того, некоторые конструкции замков позволяют осуществлять скрытую фиксацию, в то время как в других случаях крепеж устанавливают сверху, аналогично тому, как производится монтаж профлиста и металлочерепицы.
Характеристики утеплителей. Звукоизоляция сэндвич-панелей
Свойства теплоизоляции и огнестойкости сэндвич-панелей напрямую зависят от типа используемого утеплителя, а уровень звукоизоляции — от толщины панелей.
Поэтому выбор утеплителя должен быть основан на следующих критериях:
- Требованиях к пожарной безопасности строения — например, в административных и жилых зонах рекомендуется использовать панели с минераловатным утеплителем;
- Функциональном назначении здания — для холодильных и морозильных помещений чаще всего применяются пенополиуретан или пенополиизоцианурат;
- Экономической целесообразности — относительно соотношения цена/качество наиболее выгодным вариантом считается пенополистирол, который является легким и теплым утеплителем.
Характеристики сэндвич-панелей с утеплителем из минеральной ваты
| Толщина, мм | Термическое сопротивление Rt=m2 ×°C/Вт | Звукоизоляция, дБ | Теплопроводность λ=Вт/Мк | Предел огнестойкости, ГОСТ 30247.0-94 | Горючесть утеплителя | Плотность, кг/м3 | Водопоглощение за 24 часа, % по массе | Водопоглощение за 2 часа, % по массе |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 50 | 1,04 | 30 | 0,05 | EI 30 | НГ | 120-140 | — | 1,5 |
| 80 | 1,67 | 31 | 0,05 | EI 45 | НГ | 120-140 | — | 1,5 |
| 100 | 2,08 | 32 | 0,05 | EI 90 | НГ | 120-140 | — | 1,5 |
| 120 | 2,5 | 33 | 0,05 | EI 150 | НГ | 120-140 | — | 1,5 |
| 150 | 3,13 | 35 | 0,05 | EI 150 | НГ | 120-140 | — | 1,5 |
| 200 | 4,14 | 38 | 0,05 | EI 150 | НГ | 120-140 | — | 1,5 |
| 250 | 5,21 | 43 | 0,05 | EI 150 | НГ | 120-140 | — | 1,5 |
*Группа горючести НГ (негорючий) присваивается для материалов, которые не поддаются горению.
*Огнестойкость, обозначенная как EI 30 до EI 150, указывает на время, в течение которого сохранится целостность конструкции при огневом воздействии, что может варьироваться от 30 до 150 минут. Эти панели могут быть использованы для любого типа зданий, поскольку обладают всеми необходимыми сертификатами.
Характеристики сэндвич-панелей с утеплителем из пенополистирола
| Толщина, мм | Термическое сопротивление Rt=m2 ×°C/Вт | Звукоизоляция, дБ | Теплопроводность λ=Вт/Мк | Предел огнестойкости, ГОСТ 30247.0-94 | Горючесть утеплителя | Плотность, кг/м3 | Водопоглощение за 24 часа, % по массе | Водопоглощение за 2 часа, % по массе |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 50 | 1,28 | 25 | 0,042 | EI 15 | Г1 | 25 | 2 | — |
| 80 | 2,05 | 28 | 0,042 | EI 15 | Г1 | 25 | 2 | — |
| 100 | 2,56 | 29 | 0,042 | EI 15 | Г1 | 25 | 2 | — |
| 120 | 3,08 | 31 | 0,042 | EI 15 | Г1 | 25 | 2 | — |
| 150 | 3,85 | 33 | 0,042 | EI 15 | Г1 | 25 | 2 | — |
| 200 | 5,13 | 35 | 0,042 | EI 15 | Г1 | 25 | 2 | — |
| 250 | 6,41 | 39 | 0,042 | EI 15 | Г1 | 25 | 2 | — |
Несущая способность сэндвич-панелей МеталлПром
При условии правильного монтажа и соблюдения необходимых требований к эксплуатации, сэндвич-панели производства МеталлПром способны выдерживать такие нагрузки, как указано в таблицах ниже.
Несущая способность кровельных сэндвич-панелей
| Толщина панелей, мм | Несущая способность кровельных сэндвич-панелей при равномерной нагрузке, кгс/м2 | Ширина опоры, мм | ||||||
| Длина пролета, м | крайней | средней | ||||||
| 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 | 3.5 | |||
| Наполнитель – базальтовая минеральная вата ROCKWOOL | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 50 | 421 | 274 | 201 | 142 | 87 | 55 | 60 | 80 |
| 60 | 507 | 331 | 243 | 161 | 102 | 67 | ||
| 80 | 681 | 446 | 328 | 200 | 133 | 92 | ||
| 100 | 854 | 560 | 378 | 239 | 164 | 119 | ||
| 120 | 1027 | 675 | 426 | 279 | 194 | 143 | 90 | |
| 150 | 1287 | 840 | 503 | 336 | 243 | 184 | 100 | |
| 200 | 1719 | 968 | 570 | 436 | 324 | 252 | 110 | |
| 250 | 2152 | 1141 | 698 | 476 | 382 | 320 | 120 | |
| 300 | 2586 | 1314 | 826 | 589 | 398 | 337 | 130 | |
| Наполнитель – пенополистирол самозатухающий с антипиренами | ||||||||
| 50 | 403 | 244 | 156 | 118 | 87 | 75 | 60 | 80 |
| 60 | 504 | 310 | 213 | 155 | 117 | 106 | ||
| 80 | 812 | 530 | 372 | 277 | 215 | 181 | ||
| 100 | 911 | 618 | 469 | 357 | 280 | 225 | ||
| 120 | 1071 | 728 | 553 | 437 | 346 | 335 | 90 | |
| 150 | 1231 | 903 | 671 | 528 | 433 | 364 | 100 | |
| 200 | 1462 | 984 | 731 | 576 | 471 | 397 | 110 | |
| 250 | 1579 | 1063 | 791 | 623 | 510 | 429 | 120 | |
| 300 | 1694 | 1140 | 849 | 669 | 548 | 461 | 130 | |
Несущая способность стеновых сэндвич-панелей
| Толщина панелей, мм | Несущая способность стеновых сэндвич-панелей при равномерной нагрузке, кгс/м2 | Ширина опоры, мм | ||||||||||
| Длина пролета, м | крайней | средней | ||||||||||
| 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 | 3.5 | 4.0 | 4.5 | 5.0 | 5.5 | 6.0 | |||
| Наполнитель – базальтовая минеральная вата ROCKWOOL | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 50 | 405 | 291 | 228 | 123 | 84 | 53 | 33 | — | — | — | 60 | 60 |
| 60 | 417 | 301 | 231 | 146 | 127 | 91 | 62 | 40 | — | — | ||
| 80 | 443 | 325 | 260 | 159 | 138 | 112 | 100 | 87 | 71 | 50 | ||
| 100 | 464 | 346 | 275 | 176 | 157 | 136 | 127 | 106 | 91 | 78 | ||
| 120 | 505 | 370 | 292 | 207 | 168 | 150 | 143 | 123 | 110 | 95 | ||
| 150 | 569 | 413 | 322 | 263 | 183 | 160 | 152 | 136 | 125 | 95 | ||
| 200 | 663 | 488 | 386 | 303 | 216 | 185 | 178 | 164 | 151 | 127 | ||
| 250 | 701 | 519 | 408 | 367 | 259 | 220 | 208 | 190 | 185 | 163 | ||
| 300 | 748 | 544 | 428 | 413 | 312 | 284 | 261 | 223 | 208 | 189 | ||
| Наполнитель – пенополистирол самозатухающий с антипиренами | ||||||||||||
| 50 | 431 | 314 | 246 | 130 | 103 | 86 | 66 | 53 | 43 | 36 | 60 | 60 |
| 60 | 435 | 317 | 248 | 148 | 110 | 96 | 81 | 64 | 52 | 43 | ||
| 80 | 442 | 321 | 251 | 166 | 125 | 109 | 96 | 86 | 72 | 59 | ||
| 100 | 448 | 325 | 254 | 167 | 141 | 122 | 107 | 96 | 87 | 76 | ||
| 120 | 497 | 362 | 282 | 185 | 156 | 135 | 119 | 106 | 96 | 88 | ||
| 150 | 548 | 399 | 312 | 212 | 179 | 155 | 136 | 122 | 110 | 100 | ||
| 200 | 647 | 473 | 370 | 259 | 218 | 188 | 165 | 148 | 133 | 121 | ||
| 250 | 699 | 512 | 401 | 306 | 258 | 222 | 195 | 174 | 157 | 143 | ||
| 300 | 750 | 551 | 432 | 353 | 297 | 256 | 225 | 200 | 181 | 164 | ||
