Толщина сэндвич панелей в зависимости от температуры


Какая толщина сэндвич панелей нужна? - выбор по региону

×

Закажите бесплатный звонок!

Введите номер телефона, и мы перезвоним в течение 1 минуты!

Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с правилами обработки персональных данных

Выбрать другое время звонка?

Выберите удобное время для звонка! Перезвонить сейчас?

9:00сегодня

10:00сегодня

11:00сегодня

12:00сегодня

13:00сегодня

14:00сегодня

другое
время

другой
день

Как выбрать толщину сэндвич панели

Теплоизолирующие качества обеспечиваются наличием прослойки из пенополистирола, минеральной ваты или других теплосберегающих материалов. Теплопроводность сэндвич-панели во многом зависит от ее толщины, также от этого фактора зависит и стоимость материала. В связи с этим многие пытаются найти «золотую середину», чтобы построить теплое здание недорого.

 

От чего зависит толщина сэндвич-панели?


Параметр зависит от климатических условий, а значит, от региона, в котором ведется строительство. Так, например, в южных регионах проблема теплосбережения не самая актуальная, в этом случае подойдут 50-80-миллиметровые сэндвич-панели. Для северных регионов такая толщина не подходит. Например, для таких городов, как Мурманск или Архангельск, потребуются сэндвич-панели в 3 раза толще: 150-200 мм, только они способны защитить жилище от промерзания, когда температура за окном опускается до 30 градусов ниже нуля.

 

Определение толщины стеновых и кровельных сэндвич панелей для утеплителей Минеральная вата и Пенополиизоцианурат (ПИР) в зависимости от климатических условий региона и назначения здания.

Город Тип здания* Минеральная вата ПИР
Толщина панели, мм
Стеновые Кровельные Стеновые Кровельные

 Астрахань

1 120 200 80-100 100
  2 100 150 50-80 80
  3 80 120 50 50
Волгоград 1 150 200 100 120
  2 120 150 50-80 80
  3 80 120 50-80 80
Воронеж 1 150 250 80-120 120
  2 120 200 80-100 100
  3 80 120 50-80 80
Владикавказ 1 120 200 80-100 100
  2 100 150 50-80 80
  3 80 120 50 50
Краснодар 1 120 200 80-100 100
  2 80 120 50-80 80
  3 80 100 50 80
Москва 1 150 250 80-120 120
  2 120 200 80-100 100
  3 100 150 50-80 80
Ростов-на-Дону 1 150 200 80-100 100
  2 100 150 50-80 80
  3 80 120 50 50
Самара 1 150 250 80-120 120
  2 120 200 80-100 100
  3 100 150 50-80 80
Санкт-Петербург 1 150 250 80-120 120
  2 120 200 80-100 100
  3 100 150 50-80 80

* В соответствии со СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», все здания делятся на три типа:
1 Жилые здания
2. Общественные, административные, бытовые, производственные помещения с влажным или мокрым режимами
3. Производственные здания с сухим и нормальным режимами.

Расчётные значения в таблице приведены для температуры внутри помещения + 20°С

 

Как выбрать оптимальную толщину сэндвич-панели для своего здания

Простота, с которой возводятся строения из сэндвич-панелей, многих людей может привести к заблуждению, что правильно решение в выборе конкретных параметров сделать не так и просто. Такое мнение во многом ошибочно. Только специалисты могут с уверенностью дать заключение о подходящих параметрах данного вида конструкций для каждого конкретного случая. При этом обязательно должен учитываться опыт проведения строительных работ с использованием в качестве материала для возведения стен и кровли из сэндвич-панелей.

Благодаря продуманным конструктивным особенностям сэндвич-панели обладают целым рядом преимуществ перед другими материалами, которые применяют для быстрого обустройства кровли и возведения стен различных зданий. Принципиальной разницы между устройством панелей нет. Основные отличия между моделями – это их цвет, толщина и материал утеплителя одного из трёх слоёв сэндвич-панели.

Для эффективной теплоизоляции зданий, его беспроблемной эксплуатации при минусовых температурах именно размер толщины панели имеет решающее значение.

Каждый из материалов, используемый в качестве утеплителя для стеновых плит, имеет свои плюсы и минусы:

  • пенополистирол – долгоживущий, экологичный, водонепроницаемый, но при этом разрушается при попадании на него солнечных лучей и обладает повышенной горючестью;
  • пенополиуретан – широко применяемый в бытовых целях, паронепроницаемый теплоизолятор;
  • минеральная вата – безвредна для здоровья, не горит, противостоит разведению насекомых, её минус – возможность впитывать воду, что приведёт к деформации и значительно ухудшит теплоизолирующие свойства этого материала.

Точное определение толщины, которой будет достаточно для выполнения теплоизоляционных функций, поможет значительно сэкономить денежные средства при выборе сэндвич-панелей в качестве строительного материала. Правильно подобрать все необходимые параметры для получения полной уверенности в эксплуатационных качествах стен или кровли из сэндвич-панелей поможет несложный расчёт из области теплотехники. Зная несколько составляющих, сделать подобный расчёт под силу любому человеку, даже поверхностно знакомому со сферой строительства.

Город для жилых зданий для обществ., администр., бытовых, производств. с влажным и мокрым режимами для производственных зданий с сухим и нормальным режимами
СТЕНА ЧЕРДАЧНОЕ ПЕРЕКРЫТИЕ* КРОВЛЯ СТЕНА ЧЕРДАЧНОЕ ПЕРЕКРЫТИЕ* КРОВЛЯ СТЕНА ЧЕРДАЧНОЕ ПЕРЕКРЫТИЕ* КРОВЛЯ
СТЕНОВЫЕ, мм КРОВЕЛЬНЫЕ, мм СТЕНОВЫЕ, мм КРОВЕЛЬНЫЕ, мм СТЕНОВЫЕ, мм КРОВЕЛЬНЫЕ, мм
Алматы 60 100 100 50 80 80 40 60 60
Арзамас 80 120 120 60 100 100 50 80 80
Архангельск 80 120 120 80 100 100 50 80 80
Астана 80 120 120 80 100 100 50 80 80
Астрахань 60 100 100 50 80 80 40 60 60
Барнаул 80 120 120 80 100 100 50 80 80
Батуми 40 60 60 30 50 50 30 40 40
Белгород 80 100 100 60 80 80 40 60 60
Белорецк 80 120 120 80 100 100 50 80 80
Братск 100 150 140 80 100 100 60 80 80
Брянск 80 100 100 60 80 80 40 60 60
Великие Луки 80 100 100 60 80 80 40 60 60
Великий Новгород 80 120 120 60 80 80 50 60 60
Вилюйск 120 170 140 мм** 100 150 140 80 100 100
Владикавказ 60 100 100 50 80 80 40 50 50
Владимир 80 120 120 60 80 80 50 60 60
Волгоград 80 100 100 60 80 80 40 60 60
Вологда 80 120 120 80 100 100 50 80 80
Воркута 120 150 140 мм** 100 120 120 80 100 100
Воронеж 80 100 100 60 80 80 40 60 60
Грозный 60 100 100 50 80 80 40 50 50
Екатеринбург 80 120 120 80 100 100 50 80 80
Енисейск 100 150 140 80 100 100 60 80 80
Иваново 80 120 120 80 100 100 50 80 80
Ижевск 80 120 120 80 100 100 50 80 80
Иркутск 100 150 140 80 100 100 50 80 80
Йошкар-Ола 80 120 120 80 100 100 50 80 80
Казань 80 120 120 60 100 100 50 80 80
Калининград 60 100 100 50 80 80 40 60 60
Калуга 80 120 120 60 80 80 50 60 60
Кандалакша 100 150 140 80 100 100 50 80 80
Кемерово 80 150 140 80 100 100 50 80 80
Киренск 100 150 140 мм** 100 120 120 60 80 80
Киров 80 120 120 80 100 100 50 80 80
Кисловодск 60 100 100 50 80 80 40 60 60
Красная Поляна 50 80 80 50 60 60 40 50 50
Краснодар 50 80 80 50 60 60 40 50 50
Красноярск 80 120 120 80 100 100 50 80 80
Курган 80 120 120 80 100 100 50 80 80
Курск 80 100 100 60 80 80 40 60 60
Липецк 80 120 120 60 80 80 50 60 60
Магадан 100 150 140 80 120 120 60 80 80
Махачкала 50 80 80 50 60 60 40 50 50
Мончегорск 100 150 140 80 100 100 50 80 80
Москва 80 100 100 60 80 80 50 60 60
Мурманск 100 150 140 80 100 100 50 80 80
Нальчик 60 100 100 50 80 80 40 50 50
Нижний Новгород 80 120 120 60 100 100 50 80 80
Новосибирск 80 120 120 80 100 100 50 80 80
Омск 80 120 120 80 100 100 50 80 80
Оренбург 80 120 120 60 80 80 50 80 80
Пенза 80 120 120 60 80 80 50 60 60
Пермь 80 120 120 80 100 100 50 80 80
Петрозаводск 80 120 120 80 100 100 50 80 80
Печора 100 150 140 80 120 120 60 80 80
Псков 80 100 100 60 80 80 40 60 60
Пятигорск 60 100 100 50 80 80 40 60 60
Ростов-на-Дону 60 100 100 50 80 80 40 60 60
Рязань 80 120 120 60 80 80 50 60 60
Салехард 120 170 140 мм** 100 120 120 80 100 100
Самара 80 120 120 60 100 100 50 80 80
Санкт-Петербург 80 100 100 60 80 80 50 60 60
Саратов 80 100 100 60 80 80 40 60 60
Смоленск 80 100 100 60 80 80 50 60 60
Сортавала 80 120 120 60 100 100 50 80 80
Сочи 40 80 80 40 50 50 30 40 40
Среднекан 120 200 140 мм** 100 150 140 80 100 100
Ставрополь 60 100 100 50 80 80 40 50 50
Сургут 100 150 140 80 120 120 60 80 80
Сухуми 40 60 60 40 50 50 30 40 40
Сыктывкар 80 120 120 80 100 100 50 80 80
Таганрог 60 100 100 50 80 80 40 50 50
Тамбов 80 120 120 60 80 80 50 60 60
Тбилиси 50 80 80 40 60 60 30 50 50
Тверь 80 120 120 60 80 80 50 60 60
Тихвин 80 120 120 60 80 80 50 60 60
Томск 100 150 140 80 100 100 50 80 80
Тула 80 120 120 60 80 80 50 60 60
Тында 120 150 140 мм** 100 120 120 80 100 100
Тюмень 80 120 120 80 100 100 50 80 80
Улан-Удэ 100 150 140 80 100 100 60 80 80
Усть-Камчатск 100 150 140 80 100 100 50 80 80
Уфа 80 120 120 80 100 100 50 80 80
Ухта 100 150 140 80 100 100 60 80 80
Ханты-Мансийск 100 150 140 80 100 100 60 80 80
Хатанга 150 200 140 мм** 120 150 140 80 100 100
Цхинвали 60 80 80 50 60 60 40 50 50
Чебоксары 80 120 120 80 100 100 50 80 80
Чита 100 150 140 80 120 120 60 80 80
Элиста 60 100 100 50 80 80 40 60 60
Южно-Сахалинск 80 120 120 80 100 100 50 80 80
Якутск 120 170 140 мм** 100 150 140 80 100 100
Ярославль 80 120 120 80 100 100 50 80 80

В целях перестраховки можно изменить эти величины в большую сторону, но при этом следует помнить и об увеличении цены. Хотя денежные расходы при покупке сэндвич-панелей с запасом толщины вполне могут оправдаться при экономии денег на отопление здания в холодное время года.

Подводя итог, можно с уверенностью отметить тот факт, что толщина является главным параметром сэндвич-панелей, со значением которого необходимо определиться до начала строительных работ. Именно от показателей этого параметра зависит, насколько комфортной будет температура в здании, построенном с использованием в качестве основной ограждающей конструкции трёхслойных стеновых панелей.

размеры, толщина, вес, огнестойкость, теплопроводность

Основные характеристики сэндвич-панелей включают в себя следующие параметры: ширина, длина, толщина, вес, огнестойкость, звукоизоляция, несущая способность сэндвич-панелей и термическое сопротивление. От ширины и длины зависит необходимая спецификация панелей; правильно подобранные габариты стеновых и кровельных сэндвич-панелей позволяют избегать излишек материала и ненужных обрезков. Также нужно учитывать размеры упакованных ламелей при транспортировке. На легкость монтажа в первую очередь влияет вес панелей, который зависит от толщины панелей и разновидности утеплителя. Толщину сэндвич-панелей выбирают в первую очередь, основываясь на показателе теплоизоляции; чем толще панель, тем лучше сохраняется температура внутри здания.

Размеры сэндвич-панелей: ширина, длина

  • Стеновые сэндвич-панели выпускаются в двух вариантах: шириной 1000 мм и 1200 мм.
  • Кровельные сэндвич-панели имеют ширину 1000 мм.
  • Длина стеновых и кровельных панелей может быть любой от 2000 мм до 13 500 мм в зависимости от необходимой спецификации.
Габариты Кровельные сэндвич-панели Стеновые сэндвич-панели
Ширина 1000 мм 1000 мм, 1200 мм
Длина от 2000 мм до 13 500 мм от 2000 мм до 13 500 мм

Вес сэндвич-панелей

Вес сэндвич-панелей зависит от толщины и панелей и типа утеплителя, следует учитывать это при монтаже. Например, панели с утеплителем из минеральной ваты при одинаковой толщине будут тяжелее панелей с пенополистиролом.

Толщина сэндвич-панели, мм Вес сэндвич-панели панелей, кг/м2
Пенополистирол Минеральная вата ПУР/ПИР
Стеновые Кровельные Стеновые Кровельные Стеновые Кровельные
50 11,7 12,2 16,5 17,5 9,2 -
80 12,2 13 19,8 21,4 10,9 11,5
100 12,5 13,5 22 24 11,5 12,4
120 12,8 14 24 26,6 12,4 13,1
150 13,2 14,7 27,2 30,5 14 14,4
200 14 16 33 37 15,5 -
250 14,7 17,2 38,5 43,5 - -

Важно знать мнение эксперта!

Чтобы не ошибиться с выбором, закажите бесплатную
консультацию специалиста по телефону

В подарок – расчёт материалов, подбор
комплектующих, раскладка для правильного монтажа

Характеристики утеплителей. Звукоизоляция сэндвич-панелей

Теплоизоляционные свойства и огнестойкость сэндвич-панелей зависят от используемого утеплителя. Звукоизоляция зависит от толщины панелей.

Поэтому выбор утеплителя должен основываться на:

  • требованиях к пожарной безопасности здания – например, административные и жилые здания строят только из панелей с минераловатным утеплителем;
  • назначением постройки - при строительстве холодильных и морозильных камер используется пенополиуретан или пенополиизоцианурат;
  • экономической целесообразности – по соотношению цена\качество оптимальным выбором является пенополистирол как выгодный легкий и теплый утеплитель.

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 Водопоглащение за 24 часа, % по массе Водопоглащение 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 присваивается негорючим материалам (ГОСТ 30244)

*Огнестойкость от EI 30 до EI 150 – деградация целостности при высокотемпературном (огневом) воздействии в течении от 30 до 150 минут; разрешается применять панели для всех категорий огнестойкости зданий

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 Водопоглащение за 24 часа, % по массе Водопоглащение 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 -

*Группа горючести Г1 присваивается слабогорючим материалам (ГОСТ 30244)

*Огнестойкость EI 15 – деградация целостности при высокотемпературном (огневом) воздействии в течении 15 минут; разрешается применять панели от 2 до 5 категорий огнестойкости зданий.

Выбор сэндвич панелей

 К выбору сэндвич панелей необходимо подходить со всей возможной ответственностью.

Рекомендации СП-Монтаж: монтаж сэндвич панелей, монтаж металлоконструкций.

 

Что касается цвета, то в этом вопросе Вы можете полностью положиться на свой вкус, вкус своего архитектора и на каталог цветов RAL. Этот каталог стандартных цветовых решений очень прост в обращении. На нашем сайте Вы найдете специальную таблицу, при помощи которой легко сможете не только определиться с необходимым Вам цветом, но и точно назвать его номер при заказе сэндвич панелей для Вашего будущего здания. Легкость выбора цвета окраски заказываемых панелей автоматически исключает обязательный для строительных работ из других материалов этап окраски и отделки фасада возводимого здания.

 

Сам выбор вида сэндвич панелей – очень важный момент. Очень многое зависит от таких характеристик, как использованный при создании пане лей утеплитель, вид покрытия сэндвич панели, ее толщина, размер (важно минимизировать необходимость подгонки и перекройки панели в ходе строительства), имеет значение также и профиль использованного покрытия. И так, обо всех основных параметрах немного подробнее:

Первое, на что необходимо обратить внимание – утеплитель. Три основных вида, как уже говорилось ранее – пенополистирол (широко известный как пенопласт), пенополиуретан, а так же базальтовый утеплитель (или минвата). У каждого из этих утеплителей имеются свои преимущества и недостатки.

 

Пенополистирол.

Этот утеплитель зарекомендовал себя как экологически чистый, имеющий большой временной ресурс, устойчивый к химической и биологической агрессии, обладающий великолепными водонепроницаемыми свойствами и отличными теплоизолирующими свойствами материал. Главный его недостаток – горючесть. Он довольно быстро разрушается под воздействием прямых солнечных лучей. Но последний недостаток несущественен, так как, находясь внутри сэндвич панелей, утеплитель надежно защищен от солнца.

 

Пенополиуретан.

Этот утеплитель – лидер среди подобных материалов по своим теплоизолирующим свойствам. Его коэффициент теплопроводности всего (l=0,022 Вт/м°С). Пенополиуретан – великолепный гидроизолятор. Закрытость пор достигает 99%. Он совершенно нейтрален химически к воздействию кислотных и щелочных сред. По гигиеническим нормам пенополиуретан разрешен к применению в холодильных установках, предназначенных для заморозки и хранения пищевых продуктов. Главный минус пенополиуретана – его горючесть. Он относится к легко сгораемым материалам (Г2).

 

Модифицированный пенополиуретан (с добавками) – пенополиизоцианурат.

Этот утеплитель используется в создании сэндвич панелей сравнительно недавно, но уже успел показать себя как великолепный материал, обладающий очень низким коэффициентом теплопроводности. Его преимуществом по отношению к немодифицированному пенополиуретану является повышенная сопротивляемость огню (ГЗ нормальногорючий по СНиП 21-01-97*). Пенополиизоцианурат является хорошей альтернативой такому утеплителю, как минеральная вата. Созданием сэндвич панелей с использованием пенополиизоцианурата занимается такой российский производитель, как завод АРИАДА.

 

Минеральная вата.

Главное преимущество минеральной ваты по отношению ко всем прочим утеплителям – ее полная негорючесть (НГ). Основной недостаток минваты – очень низкая ее влагостойкость. Водопоглощение погруженной в воду минеральной ваты достигает 600%, что предъявляет к сэндвич панелям, созданным на основе этого утеплителя повышенные требования. Они обязательно должны иметь хорошую защиту от атмосферных осадков. Гигроскопичность минваты как утеплителя колеблется в диапазоне от 0,2 до 2%. При повышенном увлажнении теплопроводность минеральной ваты значительно возрастает. Соответственно, всем замкам и примыканиям в процессе монтажа сэндвич панелей на основе утеплителя из минеральной ваты должно уделяться самое пристальное внимание.

 

 

Такие рабочие моменты, как паропроницаемость и грибоустойчивость утеплителя из минеральной ваты полностью зависит от условий, в которых происходит эксплуатация сэндвич панелей. Сама по себе минеральная вата – не самая благоприятная среда для развития различных микроорганизмов и грибов, однако выделяемые в ходе жизнедеятельности грибов органические кислоты способны разрушать целостность минваты. Еще один минус минеральной ваты – вес. По отношению к пенопласту минеральная вата весит в 2 – 2,5 раза больше.

 

Если сопоставить все положительные и отрицательные качества утеплителей то, как по эксплуатационным, так и по экономическим характеристикам оптимальным материалом для создания сэндвич панелей является пенополистирол. Согласно СНиП 21-01-97 ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ таблица № 4, эти сэндвич панели разрешены для использования в строительстве любых зданий и сооружений, со степенью огнестойкости не выше II. Назначение степени огнестойкости происходит на этапе проектирования в зависимости от того, для каких целей предназначается здание, какой степенью взрыво- и пожарной безопасности оно должно обладать, какая этажность и площадь этажей планируется и пр. В том случае, когда необходимо построить здание с I степенью огнестойкости, предпочтение лучше отдать сэндвич панелям с утеплителем из минеральной ваты, либо пенополиизоцианурата. При сооружении холодильных установок, необходимо использовать сэндвич панели с утеплителем из пенополиуретана, пенополиизоцианурата.

 

ТОЛЩИНА СЭНДВИЧ ПАНЕЛЕЙ

Выбор толщины утеплителя находится в прямой зависимости от того, в каком температурном режиме (внутренняя и внешняя температура воздуха) будет происходить их эксплуатация. В соответствии с этим происходит теплотехнический расчет. К примеру, при температуре внутреннего воздуха в +18 градусов для Москвы и Московской области толщина различных утеплителей примерно таковы:

  •  пенополистирол – 120мм.;
  •  минеральная вата – 150мм.
  •  пенополистирол – 180мм.;
  •  минеральная вата – 250мм.
  •  

    Данный расчет выполнен с учетом ГСОП, однако выбирая толщину утеплителя сэндвич панели, необходимо так же руководствоваться еще и планируемыми эксплуатационными затратами на обогрев строящегося здания. Соответственно, при большей толщине сэндвич панели, эти расходы будут ниже, однако траты на само строительство несколько увеличатся. Срок окупаемости подобных дополнительных затрат – 2-3 отопительных сезона.

     

    ГЕОМЕТРИЯ ПАНЕЛЕЙ

    Определение вида профиля и геометрии панелей, происходит на этапе проектирования. Производится так называемый проект раскладки сэндвич панелей. Эту работу быстро и качественно могут выполнить специалисты нашей компании. При проработке этого проекта учитываются все зазоры, выпуски, подрезки, примыкания и стыковки используемых сэндвич панелей. Непременный элемент данного этапа работ – обмер объекта. Для этого специалист компании готов выехать на строительную площадку.

     

    ВЫБОР ПОСТАВЩИКА

    Большое значение при выборе завода-производителя – доверие. Полностью можно доверять только тому производителю, в качестве работы которого Вы полностью уверены, сами видели, как работает производство и какого качества материал используется. Представители нашей компании лично побывали на всех заводах-партнерах и убедились в том, что поставляемые сэндвич панели полностью соответствуют заявленному качеству.

     

     

    СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЭНДВИЧ ПАНЕЛЕЙ

    Сравнительные характеристики с утеплителем пенополиизоцианурат (PIR), минераловатными, базальтовыми:

     

  • Наименование параметра PIR Мин. вата базальтовая
  • Объёмная масса кг/м3 не более 45-50 115-200
  • Коэффициент теплопроводности Вт/м2°C не более 0,018 до 0,052
  • Влагопоглощение за 24 часа при относительной влажности 96%, объём % 0,05 > 0,2
  • Влагопоглощение за 24 часа при насыщении водой, объём % менее 2 более 20
  • Несущая способность при равномерно распределенных нагрузках кг/м2
  • Толщина панели Утеплитель PIR Утеплитель мин. вата на основе базальта
  •  

    пролет в метрах

    3 6 3 6

    Для стеновых панелей

    100 129 32 78 —

    Для кровельных панелей

    Гофр. вниз 100 332 83 131 —

    Гофр. вверх 100 272 68 95 —

    Сравнительные характеристики сэндвич панелей:

    сопротивлений теплопередаче R (кв.м°С/Вт), цены на сэндвич панели, теплопроводности, влагопоглощения сэндвич панелей с различными наполнителями:

     

    Панели с наполнителями PIR

  • Т, мм 50 стен. 75 стен. 100 стен. 120 стен. 145 стен. 100 кров 120 кров
  • R 2,78 4,16 5,56 6,67 8,06 4,45 5,83
  • К-т теплопроводности 0,018 Вт/м°С
  • Влагопоглощение – не более 0,05 %
  • Плотность наполнителя 45 кг/м3
  •  

     

    Панели с наполнителем из полистирола

  • Т, мм 60 стен. 80 стен. 100 стен. 140 стен. 200 стен. 120 кров. 150 кров.
  • R 1,54 2,05 2,56 3,59 5,13 3,08 3,85
  • К-т теплопроводности 0,039 Вт/м°C)
  • Влагопоглощение – не более 0,05 %
  • Плотность наполнителя 20 кг/м3
  •  

     

    Панели с базальтовыми наполнителями

  • Т, мм 60 стен. 80 стен. 100 стен. 140 стен. 200 стен. 120 кров. 200 кров.
  • R 1,2 1,6 2,0 2,8 4,0 2,4 4,0
  • К-т теплопроводности 0,05 Вт/м°С
  • Влагопоглощение – более 20 %
  • Плотность наполнителя 100 – 250 кг/м3
  •  

     

    Сэндвич-панели, созданные на основе утеплителя PIR

    Данные сэндвич панели совершенно не гигроскопичны. Процент водопоглощения не превышает 2%. Они пожаробезопасны, так как при создании этого утеплителя использованы микрокапсулы углерода. При чрезмерном нагреве, углерод обволакивает собой утеплитель и не позволяет поддерживать температуру горения.

    Уровень теплоотдачи утеплителя PIR остается постоянным в течение всего срока службы сэндвич панели. И это притом, что благодаря тому, что структура материала остается неизменной под воздействием реальных температур, срок службы таких панелей практически не ограничен.

    Этот утеплитель совершенно не подвержен деформационным процессам под воздействием минусовых температур в зимний период. Материал обладает хорошими прочностными характеристиками. Прочность панелей с утеплителем из PIR обеспечивается за счет способности к высокой адгезии к внешним обшивкам сэндвич панели, а так же более высокой жесткости самой структуры пены. За счет хорошего запаса прочности, возможно использование более легкого и, соответственно, более недорогого металлокаркаса сооружения.

     

    КАТАЛОГ ЦВЕТОВ СЭНДВИЧ ПАНЕЛЕЙ (RAL)

    К сожалению, заказчик, не обладая всей полнотой информации относительно характеристик сэндвич панелей, очень легко может допустить ошибку при выборе этого строительного материала. Многие компании, занимающиеся изготовлением сэндвич панелей, просто не торопятся раскрывать весь набор присущих их продукции характеристик. Между тем, как при выборе одежды для человека, так и при подборе сэндвич панелей, необходимо учитывать индивидуальные особенности объекта. Чтобы не совершить ошибки и избежать необоснованных затрат, лучше всего обратиться за помощью к специалистам. Наши сотрудники помогут подобрать сэндвич панели, которые лучше всего подойдут для строительства конкретного здания, сделают все необходимые расчеты и, минуя посредников, доставят необходимые материалы прямо на строительную площадку.

    Основные цвета сэндвич панелей

    какая бывает, на что влияет, как рассчитать

    Толщина сэндвич-панели - это один из самых значимых факторов при определении итоговой цены материала. Кроме того, именно от этой характеристики будут зависеть тепло- и звукоизоляция помещения, несущая способность здания и пр. Именно поэтому, прежде чем заказать сэндвич-панели, рекомендуем определиться, какая же толщина строительных элементов будет наиболее оптимальна в вашем случае.

    Рассчитываем толщину сэндвич-панели

    Чтобы построенное здание из сэндвич-панелей прослужило долгие годы, важно правильно подобрать размеры материала. При этом следует учитывать максимальные и минимальные показатели температуры воздуха за год, основное предназначение строения, допустимую нагрузку на фундамент и пр. Оптимальные показатели по длине, ширине и толщине сильно колеблются, в зависимости от места установки сэндвич-панелей. Рассмотрим три возможных варианта:

    • Стеновые панели. Размеры материала могут варьироваться от 3 до 8 метров в длину и от 1.1 до 1.5 - в ширину. Толщину сэндвич-панели можно выбирать в диапазоне от 10 до 32 см. Последние цифры актуальны для регионов с суровыми зимами, если же речь идет о более теплых широтах, то максимальным показателем толщины сэндвич-панели остается 24 см.  По теплоизоляционным и прочим техническим характеристикам такой материал приравнивается к стене в три кирпича. Стоит учитывать, что этот параметр также зависит от используемого наполнителя. К примеру, 50 мм ППУ дают такую же теплоизоляцию, как 100 мм минваты. 
    • Кровельные панели. Строительные элементы для крыши также изготавливаются уже с утеплителем, что избавляет от необходимости проводить дополнительную теплоизоляцию. Их толщина составляет от 4 до 16 см, в зависимости от климатических условий и технических особенностей конструкции. В длину кровельные сэндвич-панели могут достигать 16 м, а их рабочая ширина - 1 м. При монтаже кровли размеры сэндвич-панелей подбирают таким образом, чтобы максимально снизить количество промежуточных швов, или же вовсе обойтись без них.
    • Перегородочные панели. Сэндвич-панели используют не только для внешних стен, но и для внутренних. Для них требования к теплоизоляции значительно меньше, соответственно, можно сэкономить на толщине материала, выбрав ее в пределах 5 см. Этого показателя будет вполне достаточно для обеспечения хорошего уровня звукоизоляции внутри помещения.

    Выше перечислены стандартные размеры сэндвич-панелей и их характеристики. Тем не менее, параметры могут быть изменены, согласно предпочтениям заказчика. Все зависит от их основного назначения, климатических условий в регионе, особенностей конструкции и пр. В любом случае, перед заказом сэндвич-панелей лучше обратиться к опытному специалисту за профессиональной консультацией. Вы можете получить все необходимые рекомендации по телефону, указанному на сайте!

    Тепловые свойства сэндвич-панелей

    Поставляет самые передовые и инновационные продукты и услуги высокого качества

    Тепловые свойства сэндвич-панелей

    Панели Tempcon

    Сэндвич-панели

    Tempcon производятся с использованием жесткого пенополиизоциануратного наполнителя (PIR) с внутренними и внешними листами из стали или алюминия различной толщины, покрытий и цветов. Tempcon - это долговечные сэндвич-панели, особенно в промышленных зданиях, которые подходят для кровли и стен любого строительного назначения.

    Размеры и толщина

    Сэндвич-панель

    Tempcon доступна с одним типом внешнего профиля из стали и алюминия в сочетании с перечисленными ниже типами внутренней обшивки; Изолирующий сердечник может быть выполнен с различной толщиной и значениями теплоизоляции.

    Тепловые свойства

    ТК
    Тип S Равномерное ребро (Q)
    TSCQ-30 30 0.733 1,346
    TSCQ-40 40 0,550 1,818
    TSCQ-50 50 0,440 2,273
    TSCQ-75 75 0,293 3,409
    TSCQ-100 100 0,22 4.545
    Гильза, армированная волокном (O) TCSO-30 30 0.733 1,364
    TCSO-40 40 0,550 1,818
    TCSO-50 50 0,440 2,273
    TCSO-75 75 0,293 3,409
    TCSO-100 100 0,22 4.545

    U-значения в приведенной выше таблице измерены при 25 o C и теплопроводности K = 0.022 кВт / м o K

    Панель Temparch

    Сэндвич-панели

    Temparch производятся с использованием жесткого пенополиизоциануратного наполнителя (PIR) с внешними и внутренними листами из стали или алюминия различной толщины, и подходят для стен для всех строительных применений, внутренних перегородок и холодильных камер.

    Размеры и толщина

    TA Микро-ребро Вт
    Равномерное ребро Q TAWQ-60 TAWQ-75 TAWQ-100
    Гильза, армированная волокном O ТАВО-40 * TAWO-60 TAWO-75 TAWO-100
    Равномерное ребро U
    Равномерное ребро Q TAUQ-60 TAUQ-75 TAUQ-100
    Гильза, армированная волокном O ТАУО-40 * ТАУО-60 ТАУО-75 ТАУО-100
    V - паз В
    Равномерное ребро Q TAVQ-60 TAVQ-75 TAVQ-100
    Гильза, армированная волокном O ТАВО-40 * ТАВО-60 ТАВО-75 ТАВО-100

    Примечание : * - Эта толщина доступна только для стеновой панели TEMPARCH с подкладкой, армированной волокном .

    Тепловые свойства

    40 0,550 1,818
    60 0,367 2,273
    75 0,293 3,409
    100 0,22 4.545

    U-значения в приведенной выше таблице измерены при 25 o C и теплопроводности K = 0.022 кВт / м o K

    .

    Сэндвич-панели - что нужно знать?

    Сколько они стоят, как лучше всего их установить и где они самые дешевые? Краткое вводное руководство по теплоизоляционным сэндвич-панелям.

    Сэндвич-панели - что нужно знать?

    Что такое сэндвич-панель?

    Сэндвич-панель - это изделие, используемое для облицовки стен и крыш зданий. Каждая панель представляет собой сердцевину из термоизоляционного материала, обшитую с обеих сторон листовым металлом.Сэндвич-панели - это не конструкционные материалы, а материалы для штор. Структурные силы передаются стальным каркасом или другим несущим каркасом, к которому крепятся сэндвич-панели.

    Типы сэндвич-панелей обычно группируются по термоизоляционному материалу, используемому в качестве сердечника. Сэндвич-панели с сердцевиной из EPS (пенополистирола), минеральной ваты и полиуретана (PIR или полиизоцианурат) легко доступны.

    Материалы в основном различаются по своим теплоизоляционным характеристикам, звукоизоляционным характеристикам, реакции на огонь и весу.

    Зачем вообще нужны сэндвич-панели?

    Сэндвич-панели широко известны благодаря ряду преимуществ, в основном связанных с ценой. Сравнение технологии каркасных или каркасных перегородок (каркасы, облицованные сэндвич-панелями) и традиционных строительных технологий, основанных на кирпичных стенах, показывает преимущества сэндвич-панелей в трех ключевых областях:

    1. Прямые затраты

    Строительство здания с использованием любой из технологий требует аналогичных капитальных затрат.
    Сравнение в этой области включает затраты на строительные материалы, рабочую силу и доставку.

    2. Срок строительства

    Строительство здания, основанного на традиционном процессе кладки, может занять от 6 до 7 месяцев.
    Строительство такого же объема с использованием каркасных перегородок занимает всего 1 месяц.
    Время строительства критично для бизнеса. Чем раньше будет сдано в эксплуатацию производственное здание или склад, тем быстрее будет окупаемость инвестиций.

    Здания со стержневыми перегородками скорее собираются, чем «строятся». Готовые конструктивные элементы и элементы облицовки прибывают на место и затем собираются, как домик из игрушечных кирпичей. Еще один плюс - нет необходимости ждать, пока оболочка здания потеряет лишнюю влагу.

    3. Строительные процессы

    В некоторых отраслях промышленности требования к строительству могут иметь решающее значение для строительного проекта. Строительство перегородок из каркаса - это «сухой процесс», при котором для строительных материалов не требуется вода.Сухой процесс требует только сборки конструкции и фиксации облицовки (в данном случае сэндвич-панелей) саморезами.

    При традиционном строительстве кладки используются «мокрые процессы», которые требуют значительного количества воды для приготовления раствора для кладки кирпича, бетона для заливки или штукатурки для штукатурки.

    В некоторых отраслях промышленности, например в деревообрабатывающей или фармацевтической промышленности, требуется фиксированный и контролируемый уровень относительной влажности, что исключает процессы влажного строительства.

    Сколько стоят сэндвич-панели и где они самые дешевые?

    Стоимость покупки зависит от общей толщины изделия и материала его термоизоляционного наполнителя. «Бюджетным вариантом» является использование сэндвич-панелей с пенополистиролом; тем не менее, для улучшения долгосрочных характеристик и экономической эффективности лучше подходят панели с превосходным коэффициентом теплопроводности, например сэндвич-панели с PIR-сердечником.

    Цена начинается с 55–60 зл / м 2 для тонких сэндвич-панелей с пенополистиролом.Самые популярные сэндвич-панели PIR-core имеют толщину 100 мм и стоят около 80–90 злотых / м 2 .

    Покупатели часто спрашивают о ставке НДС на сэндвич-панели. В Польше на все строительные материалы, в том числе сэндвич-панели, ставка НДС составляет 23%.

    Лучше всего заказывать сэндвич-панели напрямую у производителя или через его торговую сеть. Вы можете попросить региональных торговых представителей Balex Metal посетить ваш объект для получения профессиональной консультации относительно лучших процессов и материалов.Изучив ваши требования, торговый представитель может быстро предоставить вам индивидуальное предложение. Забота о клиентах со стороны торговых представителей, вы можете получить поддержку от инженеров-проектировщиков Balex Metal или технических консультантов на каждом этапе реализации проекта.

    Как монтируются сэндвич-панели на стену или крышу?

    Сэндвич-панели монтируются легко и быстро. Из практического опыта, установка 600 м 2 сэндвич-панелей занимает около 8 часов для опытной строительной бригады.

    Порядок установки стеновых и кровельных сэндвич-панелей следующий:

    1. Строительные материалы доставляются на объект: в поставку входят сэндвич-панели, элементы подрамника (холодногнутые профили) и аксессуары (в том числе оклады, крепеж, прокладки, уплотнения и т. Д.). Balex Metal может предоставить все компоненты, необходимые для завершения процесса установки.

    2. Материалы, доставленные перевозчиком, выгружаются строительной погрузочно-разгрузочной техникой.

    3. Подрамники собираются и устанавливаются с балками, стойками и прогонами.

    4. С сэндвич-панелей снимается защитная пленка.

    5. Сэндвич-панели крепятся к конструктивным элементам подрамника с помощью подходящих креплений.

    6. Герметизация стыков сэндвич-панелей и установка гидроизоляции.

    Сколько шурупов нужно для крепления сэндвич-панели? Это наиболее частый вопрос от заказчиков на этапе подготовки проекта.Приблизительная оценка - 1,1 крепежа на квадратный метр сэндвич-панелей. Фактическое количество, расстояние и расположение зависят от решения инженера-проектировщика и / или поставщика строительных материалов.

    Подробнее об установке сэндвич-панелей:

    Сэндвич-панель любого типа подойдет для облицовки стен и крыши. В зависимости от потребностей проекта облицовка может включать:

    Сэндвич-панели могут использоваться во всех типах конструкций. Ваше воображение - это предел.Однако, хотя сэндвич-панели обычно используются в промышленности, в некоторых жилищных проектах также используются перегородки на стойках и сэндвич-панели.

    Учитывая короткое время монтажа и большую площадь покрытия, сэндвич-панели наиболее популярны при строительстве:

    • Складские здания
    • Логистические центры
    • Спортивные сооружения
    • Холодильные и морозильные камеры
    • Торговые центры
    • Производственные здания
    • Офисные здания

    Сэндвич-панели можно комбинировать с другими конструктивными решениями.Популярным вариантом является установка панелей в качестве внешней облицовки наружных стен торговых центров, включая многослойные кровельные конструкции: листы коробчатого профиля, теплоизоляцию (например, сэндвич-панели Thermano PIR-core) и водонепроницаемую мембрану.

    .Характеристики, преимущества и области применения сэндвич-панелей

    Быстрая и простая установка

    В отличие от традиционных систем, сэндвич-панели, производимые на непрерывной линии, полностью совместимы и готовы к сборке частей, которые подготовлены с требуемыми размерами, типами изоляции и цветами в зависимости от структуры вашего объекта, с процессы проектирования и контроля качества, проводимые заранее на заводе.

    Монтаж сэндвич-панелей очень прост благодаря небольшому количеству стыков на широких поверхностях. Благодаря современным транспортным возможностям и механическому подъемному оборудованию, время транспортировки и облицовки значительно сокращается. Таким образом, ваш проект реализуется в короткие сроки, что позволяет сэкономить время.

    Perfect Thermal Insulation

    Термическая изоляция означает сокращение энергии, расходуемой зимой на обогрев, а летом на охлаждение; и принятие мер по предотвращению передачи тепла, чтобы жить в комфортных условиях.Сэндвич-панель - это строительный материал, который очень хорошо подходит для теплоизоляции.

    Сэндвич-панель обеспечивает высокую теплоизоляцию с помощью изоляционных материалов PUR, PIR, EPS и минеральной ваты. Теплоизоляция с помощью сэндвич-панелей предотвращает такие проблемы, как плесень и влажность, возникающие в результате тепловых перемещений и конденсации, а также обеспечивает прочность и долговечность вашего здания. Толщина изоляционного материала в сэндвич-панели варьируется в зависимости от несущей способности, региональных условий, цели использования здания и значения теплоизоляции.

    Инвестиционная экономика

    Во многих типах зданий вы можете сэкономить как на строительстве, так и на времени установки, выбрав соответствующую сэндвич-панель. Благодаря легкости монтажа, вы можете проводить работы по расширению и ремонту, не прерывая повседневной деятельности в здании. Более того, панели экономичны и практичны, поскольку их можно разобрать и использовать повторно.


    Легкость сэндвич-панелей позволяет получить преимущество в отношении транспортных и основных затрат на строительство.Кроме того, их эксплуатационные расходы низкие благодаря их прочной конструкции.

    Короче говоря, сэндвич-панель - это быстрое и эстетичное решение, а также экономичное из-за своей долговечности.

    Эстетический вид ваших зданий

    Внешний вид вашего здания подобен зеркалу вашей мечты. Вот почему мы каждый день добавляем новые идеи в наши сэндвич-панели для эстетики ваших зданий. Вы можете оживить внешние стены вашего здания и получить эстетичный вид с помощью сэндвич-панелей, разработанных в разных цветах и ​​в структуре, которая позволяет их размещать горизонтально, вертикально или под углом.Благодаря тому, что их можно использовать и во внутренних секциях, вы можете создавать различные дизайны с помощью сэндвич-панелей.

    Высокая огнестойкость

    Если вы выберете сэндвич-панель, подходящую для вашего здания с точки зрения противопожарной изоляции, вы сможете замедлить распространение огня внутри здания и его окрестностей и обеспечить безопасность жизни. и имущество в доме.

    При выборе сэндвич-панелей для противопожарной изоляции вы должны учитывать такие факторы, как огнестойкость и ее продолжительность, а также размер и высоту вашего здания, и отдавать предпочтение сэндвич-панелям с минеральной ватой или PIR-сердцевиной, одобренной FM. .

    Воздухо- и водонепроницаемость

    Благодаря идеальным деталям соединения сэндвич-панели Teknopanel предотвращают утечку воздуха и воды. Хотя они обеспечивают непрерывную теплоизоляцию, тепло не теряется ни в одной точке вашего здания. Таким образом, вы берете под контроль отопление и охлаждение в своем здании и обеспечиваете энергоэффективность.


    Благодаря водонепроницаемой структуре сэндвич-панели обеспечивают активную гидроизоляцию от природных условий, таких как снег и дождь, а также предотвращают влажность и плесень.Поскольку они препятствуют коррозии несущих конструкций, они обеспечивают здоровую и комфортную среду в вашем здании. Ваше здание станет прочнее и долговечнее.

    Бесшумные здания

    Звукоизоляция необходима для минимизации вредного воздействия шума на людей, исключения нежелательных звуков и уменьшения распространения звука из шумных мест.

    Благодаря изоляционному сердечнику из минеральной ваты и перфорированной поверхности из листового металла, которые обеспечивают звукоизоляцию, акустические сэндвич-панели, используемые на крыше и стенах, повышают производительность, создавая здоровые и комфортные пространства, свободные от шума и предотвращая несчастные случаи на рабочем месте.

    .Характеристики, преимущества и области применения сэндвич-панелей

    Быстрая и простая установка

    В отличие от традиционных систем, сэндвич-панели, производимые на непрерывной линии, полностью совместимы и готовы к сборке частей, которые подготовлены с требуемыми размерами, типами изоляции и цветами в зависимости от структуры вашего объекта, с процессы проектирования и контроля качества, проводимые заранее на заводе.

    Монтаж сэндвич-панелей очень прост благодаря небольшому количеству стыков на широких поверхностях. Благодаря современным транспортным возможностям и механическому подъемному оборудованию, время транспортировки и облицовки значительно сокращается. Таким образом, ваш проект реализуется в короткие сроки, что позволяет сэкономить время.

    Perfect Thermal Insulation

    Термическая изоляция означает сокращение энергии, расходуемой зимой на обогрев, а летом на охлаждение; и принятие мер по предотвращению передачи тепла, чтобы жить в комфортных условиях.Сэндвич-панель - это строительный материал, который очень хорошо подходит для теплоизоляции.

    Сэндвич-панель обеспечивает высокую теплоизоляцию с помощью изоляционных материалов PUR, PIR, EPS и минеральной ваты. Теплоизоляция с помощью сэндвич-панелей предотвращает такие проблемы, как плесень и влажность, возникающие в результате тепловых перемещений и конденсации, а также обеспечивает прочность и долговечность вашего здания. Толщина изоляционного материала в сэндвич-панели варьируется в зависимости от несущей способности, региональных условий, цели использования здания и значения теплоизоляции.

    Инвестиционная экономика

    Во многих типах зданий вы можете сэкономить как на строительстве, так и на времени установки, выбрав соответствующую сэндвич-панель. Благодаря легкости монтажа, вы можете проводить работы по расширению и ремонту, не прерывая повседневной деятельности в здании. Более того, панели экономичны и практичны, поскольку их можно разобрать и использовать повторно.


    Легкость сэндвич-панелей позволяет получить преимущество в отношении транспортных и основных затрат на строительство.Кроме того, их эксплуатационные расходы низкие благодаря их прочной конструкции.

    Короче говоря, сэндвич-панель - это быстрое и эстетичное решение, а также экономичное из-за своей долговечности.

    Эстетический вид ваших зданий

    Внешний вид вашего здания подобен зеркалу вашей мечты. Вот почему мы каждый день добавляем новые идеи в наши сэндвич-панели для эстетики ваших зданий. Вы можете оживить внешние стены вашего здания и получить эстетичный вид с помощью сэндвич-панелей, разработанных в разных цветах и ​​в структуре, которая позволяет их размещать горизонтально, вертикально или под углом.Благодаря тому, что их можно использовать и во внутренних секциях, вы можете создавать различные дизайны с помощью сэндвич-панелей.

    Высокая огнестойкость

    Если вы выберете сэндвич-панель, подходящую для вашего здания с точки зрения противопожарной изоляции, вы сможете замедлить распространение огня внутри здания и его окрестностей и обеспечить безопасность жизни. и имущество в доме.

    При выборе сэндвич-панелей для противопожарной изоляции вы должны учитывать такие факторы, как огнестойкость и ее продолжительность, а также размер и высоту вашего здания, и отдавать предпочтение сэндвич-панелям с минеральной ватой или PIR-сердцевиной, одобренной FM. .

    Воздухо- и водонепроницаемость

    Благодаря идеальным деталям соединения сэндвич-панели Teknopanel предотвращают утечку воздуха и воды. Хотя они обеспечивают непрерывную теплоизоляцию, тепло не теряется ни в одной точке вашего здания. Таким образом, вы берете под контроль отопление и охлаждение в своем здании и обеспечиваете энергоэффективность.


    Благодаря водонепроницаемой структуре сэндвич-панели обеспечивают активную гидроизоляцию от природных условий, таких как снег и дождь, а также предотвращают влажность и плесень.Поскольку они препятствуют коррозии несущих конструкций, они обеспечивают здоровую и комфортную среду в вашем здании. Ваше здание станет прочнее и долговечнее.

    Бесшумные здания

    Звукоизоляция необходима для минимизации вредного воздействия шума на людей, исключения нежелательных звуков и уменьшения распространения звука из шумных мест.

    Благодаря изоляционному сердечнику из минеральной ваты и перфорированной поверхности из листового металла, которые обеспечивают звукоизоляцию, акустические сэндвич-панели, используемые на крыше и стенах, повышают производительность, создавая здоровые и комфортные пространства, свободные от шума и предотвращая несчастные случаи на рабочем месте.

    .

    Термомеханическая оптимизация многослойных панелей с фальцованной сердцевиной для систем тепловой защиты космических аппаратов

    Интегрированная система тепловой защиты (ITPS) представляет собой сложную систему, учитывающую как механические, так и тепловые аспекты. Сэндвич-панель с гнутым сердечником M-образной формы, заполненная изоляционным материалом низкой плотности, обеспечивает низкую массу потенциальной панели ITPS. Здесь мы определяем наиболее важные геометрические параметры и устанавливаем жизнеспособную, эффективную с вычислительной точки зрения процедуру оптимизации.Переменными, рассматриваемыми для оптимизации, являются геометрические размеры ITPS, а температура и прогиб принимаются в качестве ограничений. Одномерная (1D) тепловая модель, основанная на модифицированной форме правила смесей, была создана, в то время как трехмерная (3D) модель была принята для линейного статического анализа. Параметрические модели были созданы для облегчения исследования плана эксперимента (DOE), и были получены приближенные модели с использованием радиальных базисных функций для выполнения процесса оптимизации.Сначала были проведены исследования чувствительности для изучения влияния геометрических параметров на ответы ITPS. Затем были выполнены оптимизации как для тепловых, так и для термомеханических ограничений. Результаты показывают, что упрощенная 1D тепловая модель способна удовлетворительно прогнозировать температуру по толщине ITPS. Комбинированная стратегия оптимизации, очевидно, улучшает вычислительную эффективность процесса проектирования, показывая, что ее можно использовать для первоначального проектирования складчатого ядра ITPS.

    1.Введение

    Космические аппараты испытывают серьезные аэродинамические нагрузки, связанные с нагревом и давлением, во время подъема и входа в атмосферу. Поэтому системы тепловой защиты (TPS) должны поддерживать температуру конструкции в приемлемых пределах [1]. Обычные TPS не являются несущими элементами, тогда как интегрированная система тепловой защиты (ITPS) способна выдерживать как механические, так и тепловые нагрузки [2, 3]. Как сердцевина из пенопласта, так и сердцевина из гофрированного картона широко исследовались для достижения этой цели [3–9].Металлическая пена является привлекательным предложением в качестве многослойной сердцевины благодаря желаемому сочетанию механических, тепловых, акустических и ударопоглощающих свойств [10]. Venkataraman et al. [4] оптимизировали распределение плотности, чтобы минимизировать теплопроводность через толщину металлической пены. Zhu et al. [5] оценили характеристики ITPS на основе металлической пены и сравнили их с традиционной конструкцией TPS. Кроме того, сердцевина из вспененного металла с открытыми порами также обеспечивает активное охлаждение сэндвич-конструкции.Раков и Ваас [2] изучали термомеханический отклик активно охлаждаемых сэндвич-панелей из пенопласта для системы тепловой защиты. Было показано, что за счет активного охлаждения снижается как температура, так и термомеханическая деформация. Сэндвич-конструкции с гофрированным сердечником были предложены для ITPS из-за благоприятного соотношения прочности и веса и хорошей технологичности. Bapanapalli et al. [3] изучили концепцию сэндвич-панелей с гофрированным сердечником и разработали процедуру оптимизации для минимизации веса панели ITPS.Sharma et al. [6] гомогенизировали панель ITPS на основе моделей конечных элементов и построили модели множественности, чтобы снизить затраты во время оптимизации для заданной точности. Xie et al. [7, 11] разработали двухэтапный подход к оптимизации для получения оптимальных размеров ITPS.

    Другой перспективной структурой, подходящей для концепции ITPS, является сэндвич-панель с фальцевым сердечником, использующая трехмерный сердечник, который можно складывать из плоского основного материала по определенным геометрическим линиям [12, 13]. Его можно изготавливать из различных листовых материалов с помощью удобного непрерывного процесса, и его можно адаптировать к разной геометрии, отвечающей различным функциональным требованиям.Кроме того, конструкция гнутого сердечника с открытыми ячейками устраняет проблемы коррозии, которая является общей проблемой для структур с металлическим сотовым сердечником, особенно для тех, которые используются в аэрокосмической промышленности [14].

    Эти преимущества привели к появлению нескольких исследовательских программ по структуре складчатого ядра [15–20]. Ван и Сюй [15] экспериментально исследовали звукоизоляционные характеристики многослойных плит из гнутого сердечника. Heimbs et al. [16, 17] оценили механическое поведение складчатых конструкций при сжатии, сдвиге и ударных нагрузках как экспериментально, так и численно в серии исследований.Саб и Лебе [18, 19] оценили границы модуля поперечного сдвига сложенного сердечника с помощью метода единичной нагрузки, а позже теория изгибно-градиентных пластин была применена для оценки жесткости на сдвиг. В настоящее время, однако, большая часть исследований конструкций из гнутого сердечника сосредоточена на его акустических, механических и ударных свойствах, в то время как существует мало исследований его способности обеспечивать потенциальную тепловую защиту.

    Настоящее исследование устанавливает процедуру термомеханической оптимизации для ITPS на основе многослойного сердечника.Во-первых, новая аналитическая формулировка для эффективной теплопроводности установлена ​​с использованием модифицированного правила смесей, и было проведено сравнительное исследование между гомогенизированной одномерной 1-D) и соответствующими трехмерными 3-D) тепловыми моделями. Затем упрощенная одномерная тепловая модель используется для определения распределения температуры, которое принимается в качестве тепловой нагрузки в последующем линейном статическом анализе многослойной панели со сложенным сердечником. Затем проводятся исследования чувствительности для определения наиболее важных параметров.Наконец, представлен подход к оптимизации, который используется для получения оптимальных результатов ITPS.

    2. Фальцованный сердечник TPS
    2.1. Геометрическое описание

    Интегрированная система тепловой защиты (ITPS) представляет собой сэндвич-панель с двумя тонкими лицевыми листами, разделенными гнутыми сердцевинами, которые могут быть изготовлены из однородных изотропных материалов, таких как металлы, или ортотропных материалов, таких как композитные ламинаты, как показано на рисунке 1. Пустое пространство в сложенном сердечнике заполнено ненесущим изоляционным материалом, например SAFFIL [3].Как единый компонент, эта многофункциональная конструкция обеспечивает тепловую защиту, а также способность выдерживать нагрузки.


    Как правило, элементарная ячейка сложенного сердечника с М-образной структурой может быть полностью описана набором из пяти независимых геометрических параметров, как показано на рисунке 17 (а). Используя термины из [21], геометрическая модель определяется высотой свернутой сердцевины H , шагом половины зигзагообразных линий S , шагом зубчатых линий 2 L , амплитудой зигзагообразных линий V , и расстояние между линиями зубьев пилы B .

    2.2. Свойства материала

    Выбор материала для различных частей сэндвич-панели основан на предыдущем опыте с ARMOR TPS [22] и гофрированным сердечником ITPS [3]. Inconel 718, титановый сплав Ti-6Al-4V и алюминиевый сплав 2024 используются для верхнего лицевого листа, гнутого сердечника и нижнего лицевого листа соответственно. Для утепления используется пена SAFFIL плотностью 48 кг / м 3 .

    Температурно-зависимые термические свойства используются в нашем анализе теплопередачи [23, 24], в то время как физические свойства считаются постоянными [7] в линейном статическом анализе и анализе потери устойчивости для дальнейшего упрощения модели в этом предварительном исследовании.Механизмы теплопередачи через волокнистую изоляцию включают твердую проводимость, газопровод, излучение и возможную естественную конвекцию. Для простоты эффективная теплопроводность используется для оценки комбинированных механизмов теплопередачи в изоляции SAFFIL [25]. Все свойства используемых материалов приведены в [23–25].

    3. Анализ теплопередачи
    3.1. Тепловая нагрузка и граничные условия

    Тепловой поток, падающий на транспортное средство, зависит от многих факторов, таких как форма транспортного средства, профили траектории и различные места на транспортном средстве.Для текущего исследования используется падающий тепловой поток при входе в атмосферу многоразовой ракеты-носителя (RLV) [3]. Наружная поверхность верхнего лицевого листа подвергается кратковременному тепловому потоку, как показано на фиг. 2. Внутренняя поверхность нижнего лицевого листа консервативно считается адиабатической. Предполагается, что начальная температура конструкции составляет 295 К.


    Также учитывается излучение в окружающую атмосферу с постоянным коэффициентом излучения 0,86, который типичен для наружных материалов и обработки поверхности TPS.Конвекция моделируется после приземления транспортного средства на землю. Коэффициент конвективной теплопередачи принят равным 6,5 Вт / м 2 · K [3], а температура окружающей среды принята равной 295 K.

    3.2. Упрощенная 1D тепловая модель

    Для изучения характеристик конструкции в температурных условиях необходимо получить распределение температуры через панель. Миллер и Уивер [26, 27] разработали аналитические модели, основанные на методах интегральных преобразований и разделения переменных, и описали распределение переходной температуры через коробчатую конструкцию, заполненную воздухом, и многослойную пластину, соответственно.Модели метода конечных элементов (МКЭ) также были созданы для целей сравнения и показали хорошее соответствие. В этом предварительном исследовании в настоящее время используются модели FEM с использованием Abaqus [28] для определения распределения температуры. Из-за периодической характеристики сложенного сердечника предполагается, что боковой тепловой поток из элементарной ячейки отсутствует, что означает, что тепловой поток, падающий на элементарную ячейку, влияет только на эту конкретную элементарную ячейку. Хотя распределение температуры может незначительно отличаться в реальной панели ITPS из-за того, что панель ITPS установлена ​​на стрингерах и рамах, которые могут вызвать потенциальный боковой тепловой поток через блоки, этот вторичный эффект не принимается во внимание в этой предварительной версии. дизайн.Согласно исследованиям Blosser et al., Одномерные модели могут разумно предсказывать температуры в системах TPS [25, 29]. Чтобы сократить временные затраты на анализ переходной теплопередачи, тепловая модель ITPS со свернутой сердцевиной дополнительно упрощается до одномерной модели.

    В дальнейшем гомогенизированные свойства гнутого сердечника рассчитываются с использованием модифицированного правила смесей. Усредненные результаты для плотности, удельной теплоемкости и теплопроводности: где - объемная доля; индексы, и относятся к полотну, SAFFIL и гомогенизированному ядру соответственно; верхние индексы и обозначают часть параллелепипеда и кубовидную часть сердечника вдоль направления (см. рисунки 17 (а) и 18).В частности, (3) показывает, что теплопроводность увеличивается с учетом неправильной формы сердечника. Члены и представляют собой наклонные углы, а - включенный угол, как показано на рисунке 18. Подробный вывод гомогенизированных свойств приведен в приложении.

    В случае анализа переходных процессов теплопередачи мы сравниваем результаты трехмерных и одномерных тепловых моделей. Элемент кирпича с 8 узлами (DC3D8) и элемент связи с 2 узлами (DC1D2) использовались для 3D и 1D моделей соответственно.Исследования сходимости сетки (рис. 3) для 3D-модели показывают, как температура изменяется в зависимости от количества элементов в средней точке нижней грани листа.


    Размер ячейки с 6195 узлами и 4900 элементами в конечном итоге был определен для трехмерной модели теплопередачи, поскольку ее температурные результаты лишь незначительно отличались от более мелкой сетки. Аналогичные исследования были также проведены для одномерной модели, в результате чего были использованы 21 узел и 20 элементов линейной связи типа DC1D2. На рис. 4 отдельно показана сетка для трехмерной и одномерной моделей теплопередачи, на рис. 4 (a) - сетка с SAFFIL, а на рис. 4 (b) - только для твердой части, то есть лицевых листов и полотна.Один прогон для каждой модели показывает, что одномерная модель сокращает время вычислений почти на 70 процентов. Несколько ключевых мест на сложенной центральной панели отслеживаются с помощью анализов и схематически показаны на рисунке 5.


    Результаты термического анализа переходных процессов для многослойной панели со сложенным сердечником показаны на рисунках 6–8, где температуры в зависимости от времени входа в три позиции (верхняя, средняя и нижняя) показаны. На рисунке 6 показано, что на верхнем лицевом листе 1D-модель может точно предсказать температуру, которая приблизительно равна среднему значению температур в четырех точках 3D-модели.На рисунке 7 показано, что одномерные температуры лишь немного выше, чем результаты трехмерной модели на нижнем лицевом листе, что свидетельствует о хорошей валидации более простой одномерной модели. На рис. 8 показано изменение температуры во времени в среднем положении активной зоны. Максимальное отклонение между 1D и 3D моделями происходит при относительно высоком тепловом потоке. Ожидается, что это явление произойдет из-за наличия наклонных углов. Поскольку 1D прогноз находится в основном в середине результатов 3D и поскольку он правильно отражает тенденцию к изменению температуры, он считается приемлемым для использования в процессе предварительного проектирования.На основании предыдущего анализа можно сделать вывод, что одномерная модель теплопередачи предсказывает температуру с удовлетворительной точностью по толщине ITPS.




    Во время анализа переходной теплопередачи достигается максимальная температура нижнего лицевого листа. В то же время, распределение температуры по толщине панели также извлекается для последующего использования в линейном статическом анализе, описанном в следующем разделе, который достигается с помощью кода Python из файла результатов FEM.

    4. Линейный статический анализ

    В этом разделе описывается трехмерная модель, используемая для линейного статического анализа. Поскольку механические свойства материала SAFFIL незначительны по сравнению с лицевыми панелями и полотном, мягкий изоляционный материал не принимается во внимание при структурном анализе. В данном исследовании четыре элементарные ячейки были рассмотрены в свернутой основной панели. Чтобы уменьшить вычислительные затраты, только половина панели была смоделирована в линейном статическом анализе FE.Трехмерная складчатая основная панель моделируется с использованием восьмиузлового элемента оболочки (S8R). Были проведены исследования сходимости сетки с использованием примерно 9715 узлов и 3110 элементов в линейной статической модели, как показано на рисунке 9.


    .

    % PDF-1.4 % 265 0 объект > endobj xref 265 114 0000000016 00000 н. 0000003450 00000 н. 0000003654 00000 п. 0000003681 00000 п. 0000003730 00000 н. 0000003766 00000 н. 0000004158 00000 п. 0000004270 00000 н. 0000004382 00000 п. 0000004491 00000 н. 0000004603 00000 п. 0000004715 00000 н. 0000004826 00000 н. 0000004936 00000 н. 0000005083 00000 н. 0000005237 00000 н. 0000005376 00000 п. 0000005456 00000 п. 0000005536 00000 н. 0000005616 00000 н. 0000005696 00000 п. 0000005777 00000 н. 0000005857 00000 н. 0000005937 00000 н. 0000006018 00000 н. 0000006099 00000 н. 0000006180 00000 п. 0000006260 00000 н. 0000006340 00000 н. 0000006419 00000 н. 0000006499 00000 н. 0000006580 00000 н. 0000006659 00000 н. 0000006739 00000 н. 0000006819 00000 н. 0000006898 00000 н. 0000006978 00000 н. 0000007057 00000 н. 0000007136 00000 н. 0000007216 00000 н. 0000007295 00000 н. 0000007375 00000 н. 0000007453 00000 н. 0000007533 00000 н. 0000007612 00000 н. 0000007691 00000 п. 0000007770 00000 н. 0000007848 00000 н. 0000007926 00000 н. 0000008002 00000 н. 0000008082 00000 н. 0000008162 00000 п. 0000008242 00000 н. 0000008322 00000 н. 0000008402 00000 п. 0000008482 00000 н. 0000008562 00000 н. 0000008642 00000 н. 0000008890 00000 н. 0000009441 00000 п. 0000009587 00000 н. 0000010127 00000 п. 0000027098 00000 п. 0000027598 00000 п. 0000027964 00000 н. 0000028337 00000 п. 0000028739 00000 п. 0000028817 00000 п. 0000029640 00000 п. 0000030029 00000 п. 0000030217 00000 п. 0000038209 00000 п. 0000038518 00000 п. 0000038891 00000 п. 0000039774 00000 п. 0000040657 00000 п. 0000040819 00000 п. 0000041716 00000 п. 0000042595 00000 п. 0000043464 00000 п. 0000043685 00000 п. 0000044434 00000 п. 0000044657 00000 п. 0000044991 00000 п. 0000045084 00000 п. 0000045917 00000 п. 0000046601 00000 п. 0000051450 00000 п. 0000068359 00000 п. 0000071539 00000 п. 0000090667 00000 п. 0000091113 00000 п. 0000091323 00000 п. 0000091377 00000 п. 0000091699 00000 н. 0000091906 00000 п. 0000092282 00000 п. 0000092352 00000 п. 0000092728 00000 н. 0000092798 00000 н. 0000093174 00000 п. 0000093244 00000 п. 0000093302 00000 п. 0000093499 00000 н. 0000093582 00000 п. 0000093668 00000 п. 0000093767 00000 п. 0000093862 00000 п. 0000093956 00000 п. 0000094061 00000 п. 0000094152 00000 п. 0000094257 00000 п. 0000094367 00000 п. 0000002576 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 378 0 объект > поток xb``f` $ @ (qfBGF6 / 練 \ eW`, Ksob + d} c? lVyŦ ~ XW |; 3ɵO,] _ ξ: 8ίz [JFo ڹ N ~ DV: T: ν ~ o

    .

    Смотрите также