Какой может быть вес стеновых сэндвич-панелей, от чего зависит, как рассчитать?

Как рассчитать — сколько весит пенобетонный блок?

Если известно количество блоков (N) в 1 м3 и марка (D), то килограммаж одного блока найти просто. Достаточно D : N = m – тяжесть 1 шт. пенобетонного блока. Но когда N неизвестно, тогда надо оперировать размерами (Д × Ш × В) и маркой D.

Последовательность расчета m блока следующая:

1. Объем камня: W = Д × Ш × В.
2. Плотность материала ρ по D, (если D400, то ρ = 400 кг/м3).
3. Сила тяжести одного сухого камня m = ρ × W.
4. Груз впитанной влаги b = m × % влажности.
5. Общая тяжесть m_общ. = m + b.

Для камня размером 600х300х200

Следует воспользоваться вышеприведенными зависимостями:

1. Определение объема W = 0,6 × 0,3 × 0,2 = 0,036 м3.
2. По марке D (пусть D900) плотность материала ρ = 900 кг/м3.
3. Сухой груз m = 900 × 0,036 = 32,4 кг.
4. Сорбционная влага b = 32,4 × 0, 08 = 2,6 кг.
5. Полная тяжесть m_общ = 32,4 + 2,6 = 35 кг.

Для 400х200х200

Повторение расчета с учетом других размеров и марки:

1. W = 0,4 × 0,2 × 0,2 = 0,016 м3.
2. Марка D400, ρ = 400 кг/м3.
3. m = 400 × 0,016 = 6,4 кг.
4. b = 6,4 × 0,08 = 0,5 кг.
5. m_общ = 6,4 + 0,5 = 6,9 кг.

Доля сорбционной влажности

Она у пенобетона зависит от используемых компонентов и составляет от 8 до 15% для пенобетона на основе кварцевого песка, и от 12 до 22%, если песок заменить золой уноса ТЭС.

Следует принять в расчет, что с течением времени из-за внешних факторов, этот продукт тяжелеет. Это необходимо брать в расчет, когда проектируется основание здания – фундамент.

Разработаны специальные таблицы, по которым есть возможность оценить увеличение силы тяжести в функции от сырости воздуха. Килограммаж стеновых составляющих с первоначальным значением от 10,8 до 43,2 кг может изменяться от 11,7 до 47,5 кг соответственно, когда относительная влажность воздуха составляет 75%.

1.4. Утеплители

Металлические сэндвич-панели производятся с двумя типами утеплителей: базальтовая минеральная вата и пенополистирол.

Базальтовая минеральная вата – теплоизоляционный материал на основе базальта, также называют каменной ватой. Вата имеет волокнистую структуру, поэтому промежутки между волокон заполняются воздухом и обеспечивают высокие теплоизоляционные характеристики.

В сэндвич-панелях для обеспечения жесткости, применяются так называемые ламели. Плита минеральной ваты разрезается на полоски нужной ширины и разворачивается при подаче в линию перпендикулярно металлическим обшивкам (обичайкам). За счет такого направления волокон ваты достигается необходимая прочность на сжатие готовой сэндвич-панели.

Основные преимущества минеральной ваты – низкая теплопроводность, экологичность, группа горючести НГ, устойчивость к химическим воздействиям.

Таблица 3. Теплофизические и механические свойства базальтовой минеральной ваты.

Пенополистирол – теплоизоляционный материал на основе стирола. Производится путем вспенивания (наполнения воздухом) гранул стирола. За счет хорошей наполненности воздухом, имеет высокие теплоизоляционные характеристики. Обладает малым весом, при этом достаточно хорошей жесткостью.

В сэндвич-панелях пенополистирол укладывают готовыми листами, листы плотно прижимаются.

Основные преимущества пенополистирола – влагостойкость, низкий коэффициент теплопроводности, экологичность, при обработке антипиреном может относиться к классу трудногорючих (группа П).

Таблица 4. Теплофизические и механические свойства пенополистирола.

Все утеплители, используемые при производстве сэндвич-панелей сертифицированы и не представляют опасности для человека и окружающей среды.

Рекомендуемые крепежные элементы

Рекомендуемые длины саморезов для разных по толщине сэндвич-панелей

Для стеновых сэндвич-панелей

Для кровельных сэндвич-панелей

Преимущества минплит перед другими утеплителями

Начнем с самого важного параметра для минеральных утеплителей – теплоизоляционных свойств. Согласно проверенным техническим данным, минплита сохраняет тепло не хуже натуральной овечьей шерсти, за что и ценится

Секрет любой ваты в том, что между ее мелкими волокнами застревают мелкие пузырьки воздуха, а воздух, как вы знаете, – худший проводник тепла

Благодаря такой структуре вата легко останавливает тепловой поток и не дает ему выходить из жилого помещения или мансарды. Это свойство определяется коэффициентом теплопроводности λd, и чем он меньше, тем материал сохраняет тепло лучше. Так, качественная минвата имеет коэффициент теплопроводности не более 0,032 вт/(м•К).

У минеральной плиты замечательные теплоизоляционные и акустические свойства, а также – высокая огнестойкость. При нагреве она не выделяет токсичных и вредных субстанций, а потому отлично подходят в качестве защиты или пожарной изоляции.

Ведь по европейской семибальной шкале минвата обладает огнестойкостью А1 и А2, это тот же параметр НГ в отечественных нормах, который означает «негорючий»

Во время пожара минеральные волокна почти не выделяют дыма, что тоже важно, не растрескиваются и не плавятся:

В плане пожаробезопасности минвата бывает разной, в зависимости от сырья изготовления:

А теперь – о недостатках. Минеральная вата – это паропроницаемый материал, и водяные пары проходят у нее между волокнами, при этом в них не впитываясь. Поэтому главное, чего нужно достичь в процессе монтажа – дать возможность этим парам выйти наружу, чтобы они не накапливались внутри плит: мокрая минеральная вата уже не высохнет и будет обладать высокой теплопроводностью. В чем и есть главный минус этого утеплителя, ведь тот же пенопласт или пенополистирол почти 100% паронепроницаемы.

Масса сэндвич-панелей различных конструкций

Для максимально точного расчёта несущей способности сэндвич-панелей и нагрузки на фундамент необходимо учитывать их размеры. Размерный ряд представлен следующими цифрами:

• Толщина панелей: 50, 80, 100, 120, 150, 170, 200, 250 мм (учитывается толщина слоя утеплителя);
• Ширина по облицовке: 1206 мм (монтажная ширина 1190 мм);
• Длина панелей : от 1800 мм до 13000 мм.

Масса сэндвич-панелей зависит от толщины металлических листов, толщины утеплительного материала и свойств этого материала. Так, например, базальтовое волокно является самым тяжёлым утеплителем, и не столько потому, что минеральная вата сама по себе материал довольно тяжёлый, но и потому, что минимальная толщина утепляющего слоя минваты не может быть менее 800 мм.

Плотность утеплителя является главным показателем при расчёте веса панели. Минеральная вата имеет плотность 110 кг/м³, пенополистирол намного легче, его плотность составляет всего 25 кг/м³. Зная толщину слоя утеплителя, размеры конкретной панели и вес металлических листов, можно быстро и довольно точно рассчитать вес любой панели, как стеновой, так и кровельной.

Данные приведены для стеновых панелей с минераловатным утеплителем плотностью 110 кг/м³ и металлическими листами толщиной 0,5 — 0,7 мм.

Данные приведены для стеновых панелей с пенополистирольным утеплителем плотностью 25 кг/м³ и металлическими листами толщиной 0,5 — 0,7 мм.

Ориентируясь на приведённые таблицы и имея точные данные по размерам панелей, можно рассчитать вес всего строения.

Так, скажем, вес сэндвич-панели с утеплителем из пенополистирола толщиной 150 мм, с толщиной металлических листов 0,5 мм и длиной 2 м будет равен 25,72 кг. При толщине металла в 0,6 мм этот показатель будет равен 29,02 кг. А вес панели 150 мм с облицовкой из металлических листов толщиной 0,7 мм будет достигать уже 32,36 кг.

Вес сэндвич-панели 100 мм с утеплителем из минеральной ваты, длиной, скажем, 4,5 метра, с облицовкой из металлических листов толщиной 0,5 мм равен 90,45 кг; с листами толщиной 0,6 мм – 97,92 кг; с листами толщиной 0,7 мм – 105,43 кг.

Вес 1 м² сэндвич-панели 200 мм с утеплительным слоем из минеральной ваты будет на 17 кг тяжелее такой же панели с сердечником из пенополистирола! Разница довольно ощутимая.

Именно поэтому, принимая во внимание размеры, вес, теплопроводность и другие технические характеристики сэндвич-панелей, вы всегда можете подобрать для себя наиболее оптимальный вариант, как по качеству, так и по стоимости

1.1. Металлическая облицовка

В качестве обшивок используется оцинкованный стальной лист с защитно-декоративным лакокрасочным покрытием по ГОСТ 14918-80, ГОСТ Р 52246-2004.

При прокате сэндвич-панелей, стандартом является толщина металла 0,5 мм. Под заказ возможно использование стального листа толщиной 0,45 мм, 0,6 мм, 0,7 мм.

Таблица 1. Технические характеристики стали для сэндвич-панелей.

Способы утепления

Уменьшение теплопотери зависит от корректного подбора материала, а также от его расположения на здании. Различают несколько способов по утеплению стен, которые отличаются по своим свойствам, имея и достоинства и недостатки.

Различают следующие способы по утеплению стен:

• Стена. Является обыкновенной кирпичной перегородкой со СниПовской толщиной от 40 см.
• Многослойная изоляция. Представляет собой обшивку стены с обеих сторон. Делается это только на моменте строения конструкции, в противном случае -придется демонтировать часть стены.
• Утепление наружное. Самый распространенный способ, выполняется путем утепление внешней стороны стены, после чего наносится слой финишной отделки. Из недостатков этого способа – необходимость дополнительной гидро- и пароизоляции.

Разновидности покрытий

Начиная строительство жилого дома, необходимо продумать все нюансы, включая и качественное утепление. Дом должен быть уютным и комфортным, поэтому процедура утепления жилого дома является важным процессом. Какие утеплители лучше всего подобрать? Какой технологией воспользоваться? Эти вопросы ставят перед собой все строители. Полимеры довольно прочно вошли в жизнь современного человека, заняв свою нишу во многих отраслях промышленности. Современное строительство предлагает разные материалы для создания сэндвич-панелей. Начнем с того, что существует специальное деление всех современных утеплителей на «жесткие» и «мягкие» материалы. Среди «мягких» утеплителей можно выделить стекловолокно, минеральную вату. В качестве «жестких» утеплителей подразумевается пенопласт (вспененный полистирол), пенополистирол экструдированный, монтажная полиуретановая пена.

Для качественного утепления стен неплохим вариантом является применение материалов, состоящих из трех слоев. Различные виды сэндвич панелей создают из следующих полимерных материалов:

• Полиэстер. Подобный материал имеет невысокую стоимость, не имеет ограничений по применению в разных климатических зонах. Данные панели имеют толщину 25 мкм, обладают теплостойкостью до +120оС. При желании можно выбрать вариант панели в глянцевом либо матовом покрытии. Использование подобного покрытия подходит для несущественных эксплуатационных нагрузок.
• Пурал. Покрытие создано на базе полиуретана, имеет красивую матово-шелковистую поверхность. Панели из подобного материала подходят для создания внешних и внутренних ограждающих конструкций. Пурал отличается стойкостью к агрессивным химическим веществам, способен выдерживать существенные перепады температур. Для панелей в 50 мкм характерны прекрасные антикоррозийные характеристики, высокая пластичность при пониженных температурах.
• Поливинилдифторид. В данном композитном материале содержится до 80 % поливинлдифторида, а также 20% акрила. Такие сэндвич панели рассчитаны на диапазон температур -60оС +120оС. Материал устойчив к УФ излучению, агрессивным средам, обладает отличной механической прочностью. Такие панели незаменимы для строительства сооружений, предполагающих особые условия эксплуатации.
• Пластизоль. Такой полимер позволяет получать панели толщиной до 200 мкм, материал можно применять при наличии загрязнений в ОС.

Размеры минеральной ваты

Производители представляют минвату 3 видов, каждый из которых имеет свой тип сырья, а именно

3. Базальтовая минвата.

Листы

Минеральная вата закатанная в рулоны производится в виде большой заготовки, предварительно нарезанной и укомплектованной. Размеры материала указываются на упаковке, так как у многих производителей они различны. Толщина может варьироваться от 40 до 200 мм, ширина от 565 до 610 мм, длинна около 1170 мм. Толщина жёстких плит для гидро и теплоизоляции варьируется около 50–170 мм, ширина изделия около 1190 мм, длинна -1380 мм.

Рулонный материал

Минеральная вата в таком формате идеально подходит для теплоизоляции больших территорий, так как в рулонах содержатся большое количество материала. Как правило, ширина материалов варьируется в пределах 50–200 мм, длинна листа около 7000–14000 мм, а ширина приблизительно 1200 мм. Материал легко раскроить и подогнать под размеры помещения.

Минеральная вата в цилиндрах

Предназначена для гидроизоляции гидравлических магистралей. В основу минваты этого вида входят: фольга, стеклосетка и базальт. Структура выдерживает высокие температуры до 250 С. Ширина изделия в основном варьируется в пределах 12–324 мм, длинна около 1200 мм, с толщиной в 20–80 мм. Точные размеры расписаны на упаковках материала. Минвата в цилиндрах предназначена для теплоизоляции теплообменных систем и отопительных коммуникаций. Диаметр, толщина и длинна подбираются в соответствии с размером труб

Масса минваты изменяется в зависимости от наполняющих её веществ

Чтобы определить с каким весом строитель будет иметь дело, следует обратить внимание на плотность материала, которую можно узнать также как массу минваты из расчёта 1 кубический м. Этот показатель может варьироваться от 35 до 100 кг на 1-м куб

Масса утеплительных плит в среднем составляет 0,6 вкм. В процессе выполнения технических операций вес не оказывает существенной роли.

Продукция производителей имеет различный вес, в среднем этот показатель варьируется от 37 до 45 кг при размерах не более 1,35 кг, и зависит от плотности теплоизоляционного материала. Её вес значительно изменяется при комбинированном подходе к утеплению. В таком случае решающее значение оказывает толщина применяемого утеплителя.

Виды сэндвич панелей

Если в сэндвич панелях в качестве теплоизоляционного материала используется минеральная вата, то нужно помнить о том, что данный утеплитель не выдерживает длительных температурных колебаний.

Кроме того, в минеральную вату постепенно проникает влага, и это негативно сказывается на ее свойствах. Единственным положительным фактором сэндвич панелей с минеральной ватой является сравнительно низкая цена.

В импортных сэндвич панелях наполнителем чаще всего является пенополиуретан, и этот утеплитель превосходно проявляет себя даже в сложных погодных условиях. При наличии пенополиуретана существенно возрастают теплоизоляционные качества, и при этом снижается масса сэндвич панелей.

Даже химическое воздействие не является катастрофическим для сэндвич панелей с пенополиуретаном. Если пользоваться при строительстве данным материалом, потребуются простые каркасы из легких материалов, а значит, снижается нагрузка на всю конструкцию.

Еще одним наполнителем, который используется в сэндвич панелях, является пенополиизоцианурат. Он получается еще легче и его теплопроводность еще лучше, чем у предыдущего утеплителя.

Коэффициенты теплопроводности

Все прочные компоненты поэтапно подвергаются разогреву, а после охлаждению, с соблюдением интервалов, температурного режима внутренней структуры и поверхности материала. Теплоизоляционные качества минваты демонстрируются коэффициентом теплопроводности. Наименьшее его значение обеспечивает максимальное сохранение теплопроводности. Зачастую значения коэффициента предварительно указывается изготовителем. Значение коэффициента определяется в лабораторных условиях.

Показатели тепловодности варьируются около 0,032 Вт/(м*К). Последний показатель встречается только в высококачественных утеплителях.

Свойства и характеристики

Сэндвич панели производятся благодаря холодному или горячему прессованию. Таким образом, склеиваются все составляющие данного материала.

Основные технические характеристики:

1. Высокая прочность.
2. Низкий уровень поглощения влаги.
3. Оптимальная теплопроводность.
4. Долгий срок службы.
5. Устойчивость к температурным перепадам.
6. Способность сопротивляться химическим и атмосферным воздействиям.
7. Возможность использование от -50 до +60 градусов.
8. Выдерживают давление в 0,96 МПа.
9. Высокая звукоизоляция.

Под пресс, при помощи загрузочных аппаратов, помещаются облицовочные материалы и внутренний утеплитель между ними. Поверхность промазывается высокопрочным клеем и обжимается прессом под давлением.

Характеристики и виды сэндвич-панелей для строительства жилого дома

Рынок материалов для частного домостроения сегодня весьма богат: здесь и кирпич, и профилированный брус, и ячеистый бетон и многое другое. Но если встает вопрос о быстром, легком и экономичном возведении уютного, теплого, надежного дома, то выбор строительных материалов значительно сокращается. И здесь на помощь приходит сравнительно новая технология, быстро завоевывающая популярность – строительство домов из сэндвич-панелей.

Что такое сэндвич-панели?

Сэндвич-панели – это популярный сегодня строительный материал, который изготавливают в заводских условиях на специальном высокопроизводительном оборудовании. Панель представляет собой конструкцию из трех слоев, своего рода, «бутерброд»: между двух листов покрытия расположен слой утеплителя, причем, чем толще и качественней утепляющий слой, тем более комфортными будут условия в новом доме.

стеновая панель

Для покрытия разные производители используют оцинкованную сталь. В качестве утеплителя применяют минеральную вату и ППУ.

Где могут применяться сэндвич-панели?

Применяются сэндвич-панели очень широко в частном домостроении, при этом дома могут быть не только одноэтажными, но и многоэтажными. Из этого материала можно быстро и просто построить домик на садовом участке, летнюю кухню, подсобные помещения. Вначале нужно соорудить металлический каркас, а затем на него закрепить сэндвич-панели.

Не менее популярна технология возведения из сэндвич-панелей общественных зданий: офисов, складов, магазинов, ресторанов, спортивных залов, времянок для рабочих, автозаправочных станций. И это вполне оправдано: мало того, что такие здания строятся быстро и экономично, их при необходимости можно легко модернизировать, добавить дополнительный этаж, демонтировать, перевезти на другое место, собрать заново.

Плюсы и минусы:

К достоинствам сэндвич-панелей относятся:

• скорость возведения;
• легкость конструкции (не требует мощного фундамента);
• гибкость конструкции в отношении мобильности и модернизации;
• экономичность (дом из таких панелей обойдется в два, а то и в три раза дешевле, нежели кирпичный);
• пожаробезопасность;
• экологичность;
• высокая прочность;
• прекрасные теплоизоляционные и шумоизолирующие свойства;
• возможность проведения монтажных работ в любое время года.

Недостатки сэндвич-панелей:

• для конструкции из панелей противопоказаны длительные большие нагрузки;
• если монтаж производится в зимнее время, на стыках может появиться обледенение;
• при наличии в составе утеплителя базальта могут ухудшиться прочностные и теплоизоляционные характеристики материала;
• срок службы конструкции из сэндвич-панелей не более 50 лет;
• несущий каркас требует защиты – металлический от коррозии. А деревянный – от грибка и гниения.

Как выбрать?

Выбирая сэндвич-панели для строительства дома, следует обратить внимание на следующие факторы:

Вид утеплителя

• Пенополиизоцианурат – новый материал, который по свойствам превосходит использование стекловаты. Отличие заключается в прочности материала.
• Минеральная вата – экологична, негорюча, безопасна, хорошо сохраняет тепло. Минус – низкая устойчивость к влаге, поэтому требует дополнительной гидроизоляции.

Толщина панели

Увеличение объема плиты приводит, с одной стороны, к повышению теплоизоляционных свойств, а с другой стороны, к уменьшению полезной жилой площади, усложнению монтажа, увеличению стоимости материала. Поэтому нужно тщательно рассчитать оптимальную толщину панели.

Геометрия панели

Определяется с проектом здания.

Производитель.

Гарантировать качество и долговечность своих изделий может только производитель, имеющий достаточный опыт, квалификацию, обладающий хорошей производственной базой и владеющий современными технологиями изготовления. На российском рынке работают около 200 компаний-производителей этого материала для строительства.

Сэндвич-панели – это строительный материал, имеющий большие перспективы и приходящий на смену традиционным материалам.

Особенности сэндвич-панелей

Благодаря сэндвич-панелям стало возможным появление очень популярной на сегодняшний день технологии быстрого возведения зданий. Таким образом можно за короткое время обустроить объект, вне зависимости от погоды. Быстровозводимые постройки сооружается, как правило, в течении 2-3 недель (включая время на составление проекта). Сложность возводимой конструкции некоторым образом влияет на продолжительность реализации строительства.

Монтаж сэндвич-панелей

Однако в любом случае это происходит намного быстрее, чем при использовании кирпича, пеноблоков и других традиционных материалов. Такие быстрые сроки возведения объясняются небольшой общей массой объекта. В таком случае нет нужды в монолитном мощном фундаменте, на закладку которого обычно уходит очень много времени и ресурсов: а ведь именно устройство основания «съедает» значительную часть времени и средств. Сооружение быстровозводимых зданий осуществляется силами небольшой группы монтажников (3-4 человека) без привлечения специализированной техники. В этом случае вполне можно обойтись ручными приспособлениями.

Порядок проведения строительных работ:

1. Проектировка. Для экономии времени зачастую идут путем применения подходящего типового проекта, в который можно внести индивидуальные изменения.
2. Для достаточно крупных сооружений рекомендуется использовать в качестве фундамента железобетонные панели. Однако, если постройка достаточно небольшая и легкая, допустим фундамент из кирпича или бетонного камня с дополнительным слоем гидроизоляции.
3. Для установки отдельных элементов потребуется надежный каркас, для сооружения которого могут использоваться пиломатериалы или металлический профиль. Процедура монтажа осуществляется шуруповертом и специальным фиксатором. При должной квалификации исполнителей наращивание конструкции происходит очень быстро.