Sandwich-paneeli ( eng. sandwich - multilayer sandwich ) on rakennusmateriaali, jossa on kolmikerroksinen rakenne, joka koostuu kahdesta jäykästä materiaalilevystä ( metalli , PVC , kuitulevy , magnesiittilevy) ja niiden välissä olevasta eristekerroksesta . Sandwich-paneelien kaikki osat liimataan yhteen kuuma- tai kylmäpuristamalla . Käyttötarkoituksen mukaan erotetaan katto- ja seinäpaneelit.
Asuinrakentamisessa sandwich-paneeleja käytetään elementtirunkoisten talojen rakentamiseen [1] . Rakentamisessa käytetään kantavaa eristettyä paneelia (SIP, englanninkielisestä SIP:stä Structural Insulated Panel), joka koostuu kahdesta suunnatusta lastulevystä (OSB tai OSB), joiden väliin on liimattu kiinteä eristekerros ( paisutettu polystyreeni ). paineen alaisena tai polyuretaanivaahtoa pumpataan paineen alaisena (PUR).
Liikerakentamisessa sandwich-paneeleja käytetään metallirunkoon perustuvien elementtirakennusten rakentamiseen [2] [3] (teollisuuspajat, autopesulat, kauppakeskukset [4] , maatalousrakennukset, urheilutilat [5] [6] , jne.). Tällaisten rakennusten suojarakenteina käytetään metallipinnoitettuja sandwich-paneeleja, joissa on polymeeripohja ja jotka toimivat viimeistelynä sekä elementtirakennusten ulkopuolelta että sisältä.
Vuonna 1930 amerikkalainen arkkitehti Frank Lloyd Wright käytti ensimmäisen kerran hunajakennoisia sandwich-paneeleja yksikerroksisen "Unsonian"-mökin suunnittelussa, joka oli suunniteltu esimerkki taloudellisesta asumisesta. Wrightin kehittämissä sandwich-paneeleissa oli useita haittoja, mutta keksinnön ensisijaisena tavoitteena oli yhdistää elementeissä estetiikka ja helppokäyttöisyys.
1950-luvun amerikkalainen arkkitehti Alden B. Dow Wrightin opiskelija ja Dow Chemicalin toimitusjohtajan veli , luo ergonomisia kolmikerroksisia sandwich-paneeleja polyesteristä ja vanerista. Materiaalia käytetään rakentamaan Sandwich Panel House #1, joka tunnetaan myös nimellä Paul N. Sutton Residence, osoitteessa 4619 Concord Court Midlandissa, Michiganissa [7] .
Toukokuussa 1959 amerikkalainen yritys Koppers Inc. aloitti ensimmäistä kertaa asuinrakennusten rakentamiseen tarkoitettujen sandwich-paneelien massatuotannon. Tätä varten yritys muutti Detroitissa sijaitsevan entisen Hundsonin autotehtaan työpajan. Dylite-tuotemerkin sandwich-paneelit valmistettiin polystyreenipohjaisista [8] , pintamateriaalina käytettiin myös vaneria [9] .
1960-luvulla amerikkalainen Alside Home Program pystyi lyhentämään sandwich-paneelien valmistusaikaa merkittävästi useista tunnista 20 minuuttiin. Sandwich-paneelien kysyntä oli kuitenkin vähäistä, joten yritys meni pian konkurssiin [9] .
EPIC (Engineered Panels in Construction) -yhdistyksen mukaan polyisosyanuraattivaahdolla (PIR) ja polyuretaanivaahdolla (PUR) täytettyjen sandwich-paneelien teknologia ilmestyi 70-luvulla [10] . 80-luvun puoliväliin asti tällaiset paneelit asennettiin suoraan rakennustyömaalle, mutta 90-luvun alussa ensimmäiset polyuretaanivaahtoytimellä varustetut sandwich-paneelit ilmestyivät lopputuotteena. 1990-luvun lopussa tällaiset paneelit valtasivat jo 40 prosenttia sandwich-paneelimarkkinoista [10]
Neuvostoliitossa oma tuotanto ilmestyi vasta vuonna 1974 [11] . Ensimmäinen polyuretaanivaahdolla (PPU) ja mineraalivillalla täytettyjen kolmikerroksisten sandwich-paneelien valmistaja oli Tšeljabinskin profiloitujen teräslevyjen tehdas , joka sijaitsee Tšeljabinskin kaupungissa [12] .
Päätöksen tehtaan perustamisesta tekivät NSKP:n keskuskomitea ja Neuvostoliiton ministerineuvosto auttaakseen V.I. Leninin nimeä Tšeljabinskin traktoritehdas siirtymään T-130- tyyppisten tela-alustaisten traktoreiden tuotantoon . Myöhemmin Moskovassa NSKP:n keskuskomitean sihteeri Brežnev L. ja Neuvostoliiton ministerineuvoston puheenjohtaja Kosygin A. nro 383 allekirjoittivat vastaavan päätöslauselman 28.5.1970. Neuvostoliiton Tyazhstroyn ministeriön esineluettelon perusteella hallitus aikoi rakentaa useita työpajoja Tšeljabinskin profiloidun teräslevyn tehtaan pohjalta:
Valtion komissio allekirjoitti 4. helmikuuta 1974 Tšeljabinskin profiiliteräslattiatehtaan hyväksymis- ja käyttöönottoasiakirjan. Tehdas alkoi testata ensimmäisiä sandwich-paneelien koe-eriä. 23. helmikuuta 1975 sandwich-paneelien massatuotanto aloitettiin, ajoitettuna Neuvostoliiton armeijan päivään . Ajan myötä tehdas alkoi vastata tarpeisiin 60% Neuvostoliiton rakennusprojekteista.
Yksi lupaavista sandwich-paneelien kehittämisen alueista on sähköä tuottavien paneelien luominen. Erityisesti Sveitsissä kehitettiin vuonna 2009 teknologia sandwich-paneelien valmistamiseksi Flexcellin valmistamalla valokennolla. Valokenno on suojattu lasikuitukerroksella. Sandwich-paneelin sisäosa on täytetty vaahtopolymeerillä. Tällaisia sandwich-paneeleja käytettiin Lausannen (Sveitsi) liittovaltion ammattikorkeakoulun yhden rakennuksen rakentamiseen [13] .
On olemassa kahdenlaisia profiileja: seinä ja katto.
Seinän sandwich-paneelit jaetaan ulkoprofiilin tyypin mukaan sileisiin, yksinkertaisiin profiloituihin ja koristeprofiileihin (sivuraide ja hirsi). Katon sandwich-paneelit voidaan profiloida molemmilta puolilta tai vain ulkopuolelta.
Lämmittimenä käytetään:
Yksi suosituimmista sandwich-paneelien eristysmateriaaleista. Basalttikuitua valmistetaan kiven silikaattisulaista , kuonasta tai niiden yhdistelmistä. Pääsääntöisesti mineraalivillapaneelit ovat merkityksellisiä yksinkertaisten rakennusten rakentamiseen, joiden korjaus suoritetaan tarvittaessa erittäin nopeasti. Mineraalivilla on arvokasta, koska se ei tue avointa palamista ; se tarjoaa erinomaiset lämmön- ja äänieristyksen indikaattorit, kestää lämpötilan vaihteluita, altistumista aggressiivisille aineille.
Sillä on solurakenne. Se erottuu ainutlaatuisesta keveyden ja lujuuden yhdistelmästä . PPU:n toiminnan kestävyys ei riipu ympäristön kosteuden tasosta. Polyuretaanivaahdolla varustetut paneelit tarjoavat korkean tason vesi- ja lämpöeristyksen. Homeet , sienet, hyönteiset ja jyrsijät tai muut haitalliset biologiset tekijät eivät vaikuta PPU:han . Polyuretaanivaahto kuuluu hitaasti palavien materiaalien luokkaan, erityisesti sen lajike polyisosyanuraatti (PIR). Avotulelle altistettuna PIR-pinnalle muodostuu hiilimatriisikuori, joka estää liekin etenemisen ja edistää materiaalin itsestään sammumista. .
Kevyt materiaali, jossa solurakenne. Tämä on lämmitin, jota käytetään laajalti työpajojen, varastojen, kauppapaviljonkien, jääkaappien, maalaistalojen ja asuinrakennusten rakentamisessa "kanadalaisella teknologialla" ja niin edelleen. Paisutettua polystyreeniä sisältävät sandwich-paneelit asennetaan / puretaan lyhyessä ajassa.
Se on erityinen materiaali, joka on valmistettu hienoimmista lasilangoista. Lasikuitupaneelit ovat kysyttyjä ensisijaisesti ääntä vaimentavien ominaisuuksiensa vuoksi. Yleisiltä ominaisuuksiltaan lasikuitu on samanlainen kuin basalttikuitu. Se on syttymätön, ympäristöystävällinen, kätevä kuljettaa ja asentaa. Hyvä kemikaalienkestävyys on todettu. Lasikuitulevyjä ei voida käyttää yli 400 °C:n lämpötiloissa.
Hunajakennopaneelit kestävät hyvin vettä, useimpia happoja, emäksiä ja suoloja. Niille on myös ominaista alhainen lämmönjohtavuus, korkea puristuslujuus ja kevyt paino. Kennopaneelien suojaus tulelta ja ultraviolettisäteilyltä varmistetaan oikealla päällysmateriaalien valinnalla (esim. alumiini, MDF, lastulevy, akryyli, lasikuitu jne.).
Sandwich-paneelien ulkokerrokset on yleensä valmistettu galvanoidusta teräksestä, mutta ne voidaan valmistaa myös muista materiaaleista, erityisesti puulastukomposiiteista. Teräspinnoitteelle lisäpinnoitteen koostumus on tärkeä, jonka laatu määrää suurelta osin sandwich-paneelien ominaisuudet (käyttöikä, haalistuminen jne.).
Sandwich-paneelien päällystyksessä käytetyt päämateriaalit: galvanoitu teräs, alusinkki, kipsilevy, plastisoli, polydifluorionadi, polyesteri, puraali.
Teräspinnoitetun sandwich-paneelin sävyvalikoima määräytyy kansainvälisten väriluetteloiden RR (RaColor - 22 perusväriä ) ja RAL (RAL 841 GL - 202 väriä, RAL 840 HR - 17 väriä) mukaan. Väriä valittaessa otetaan huomioon sen kyky absorboida / heijastaa valoa, koska yhdessä ympäristön ominaisuuksien kanssa tämä ehto määrää suurelta osin rakennuksen yleisen käyttöiän.
Sandwich-paneelien tärkein energiatehokkuusparametri on lämpövastus (R0), joka ottaa huomioon lämpöhäviöt rakenteen lukitusosassa. Pienin alennettu lämmönsiirtovastus (25 °C:ssa) korkealaatuisille sandwich-paneeleille on annettu taulukossa:
| Paneelin paksuus, mm | Lämpövastus, m 2 * K / W | |
| Mineraalivilla | polyuretaanivaahto | |
| 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 |
Sandwich-paneeleista valmistettua rakennusrakennetta voidaan pitää energiatehokkaana, jos sen ilmanläpäisevyys on alle 1,5 m 3 /m 2 h. Samalla parhaat paneelinäytteet voivat saavuttaa ilmanläpäisevyyden alueella 0,6-0,9 m 3 /m 2 tunnissa.
Klassisten (liimattujen) lisäksi on olemassa toisen tyyppisiä sandwich-paneeleja - nämä ovat elementtikohtaisia kokoonpanopaneeleja. Suurin ero klassisiin paneeleihin on, että ne kootaan ja asennetaan suoraan työmaalle kolmen tyyppisistä komponenteista: itsekantava kasettiprofiili (elementtikohtaisen asennuspaneelin pohja), eristys ja pääsääntöisesti , aaltopahvi ulkokerroksena. Tällaiset paneelit ovat taloudellisempia, mutta myös työläämpiä elementtirakennuksia asennettaessa.
| Rakennusmateriaalit | |
|---|---|
| Rakenteellinen | |
| Kattotyöt | |
| Viimeistely | |
| Paikkamerkit | |
| Supistavat aineet | |