Внешние параметры и дизайн
Сэндвич-панели разделяются на две категории: стеновые и кровельные.
Кровельные. Одна сторона панели имеет микропрофиль, имеющий длину 1,5 мм, а другая – рёбра жесткости, представляющие собой выступы в форме трапеции и обладающие высотой 40 мм.
Основные параметры: длина до 1 600 см, ширина – 100 см, толщина от 4 до 16 см.
Стеновые. Поверхность стеновых панелей может быть гладкой, либо профилированной. Цвет может быть любым.
Основные параметры: длина до 1 600 см, ширина – 118,5 см, толщина от 4 до 20 см.
промышленный склад-холодильник из PIR панелей
Характеристики и состав
Материал представляет собой трёхслойные и лёгкие панели, обладающие высокой теплоизоляцией и сделанные из полиизоцианурата (ПИР). Благодаря своей низкой теплопроводности и огнестойкости, полиизоцианурат считается идеальным, в плане теплоизоляции, материалом для стеновых и кровельных панелей.
Сами панели обладают следующими характеристиками:
- Рабочая ширина: 100 см кровельные панели, 118,5 см – стеновые.
- Длина до 1 600 см.
- Толщина от 4 до 20 см.
- Защитное покрытие – полиэтиленовая плёнка (толщина 50 мкм).
- Коэффициент теплопроводности наполнителя – 0,022 Вт/м*К.
- Температура эксплуатации до 150C.
В качестве обшивки используется оцинкованный листовой металл, имеющий толщину 0,5-0,7 мм. Наполнителем панели выступает полиизоцианурат. Производство панелей осуществляется только на линии непрерывного движения.
Утеплитель сэндвич панелей – традиционные варианты
Минеральная вата
Утеплитель сэндвич панелей из минеральной ваты не самый эффективный. Используется такие панели для обшивки построек с высокими требованиями к пожарной безопасности. Материал это довольно тяжелый, так что каркасная постройка получается не такой уж и лёгкой. Кроме того, существует опасность расслоения минеральной ваты, в результате чего сэндвич панель придётся ремонтировать или заменять.
Утеплитель из пенополиизоцианурата и минеральной ваты – сравнение
Да и с пожаробезопасностью минеральной ваты на самом деле не так уж однозначно. По крайней мере, если производитель стремится выпустить максимально дешевый продукт и экономит там, где этого делать не следует. Чтобы минеральная вата не впитывала влагу, её обрабатывают специальными веществами. Иногда, в результате такой обработки минеральная вата становится горючей. Поджечь её, нелегко, но если уж она загорится…
Пенополистирол
Пенополистирол – дешев, лёгок, обеспечивает хорошую теплоизоляцию. Горит он неохотно (это самозатухающий материал), но главная проблема даже не горючесть, а очень вредные вещества, выделяемые при горении. Отличный вариант для гаражей, но его использование в жилых постройках вызывает некоторые опасения.
Пенополиуретан
Утеплитель сэндвич панелей из пенополиуретана – дороже пенополистирола, но зато но долговечнее и коэффициент теплопроводности у него ниже. Но он и дороже. Как и пенополистирол , пенополиуретан не слишком устойчив к воздействию огня и высоких температур.
Вес стеновой панели
Удельный вес сэндвич-панелей является важным показателем, определяющим как возможности монтажа панелей, так и нагрузки на несущий каркас.
Данные Удельного веса Стеновых сэндвич с минераловатным утеплителем плотностью 110 кг/м³ панелей приведены в таблице.
| Толщина панелей | Ширина | Длина панелей | Удельный вес сендвич панели [кг/м²] | ||
| 0,5 | 0,6 | 0,7 | |||
| 50 | 1190 | 1500 — 14000 | 14,61 | 16,26 | 17,93 |
| 80 | 17,91 | 19,56 | 21,23 | ||
| 100 | 20,11 | 21,76 | 23,43 | ||
| 120 | 22,30 | 23,96 | 25,62 | ||
| 150 | 25,61 | 27,26 | 28,93 | ||
| 180 | 28,31 | 30,44 | 32,13 | ||
| 200 | 31,11 | 32,76 | 34,43 |
Данные Удельного веса для стеновых панелей с утеплителем Пенополистирол «KNAUF” плотностью 25 кг/м³.
| Толщина панелей | Ширина | Длина панелей | Удельный вес сендвич-панели [кг/м²] | ||
| 0,5 | 0,6 | 0,7 | |||
| 50 | 1190 | 1500 — 14000 | 10,36 | 12,01 | 13,68 |
| 80 | 11,11 | 12,76 | 14,43 | ||
| 100 | 11,61 | 13,26 | 14,93 | ||
| 120 | 12,11 | 13,76 | 15,43 | ||
| 150 | 12,86 | 14,51 | 16,18 | ||
| 170 | 13,30 | 15,01 | 16,68 | ||
| 200 | 14,11 | 15,76 | 17,43 |
Данные Удельного Веса кровельных панелей с минераловатным утеплителем плотностью 130 кг/м³ и металлическими листами толщиной 0,6 и 0,7 мм.
| Толщина панелей | Ширина | Длина панелей | Удельный вес сендвич-панели [кг/м²] | |
| 0,6 | 0,7 | |||
| 50 | 1000 | 1500 — 14000 | 18,34 | 20,18 |
| 80 | 22,24 | 24,08 | ||
| 100 | 24,84 | 26,68 | ||
| 120 | 27,44 | 29,28 | ||
| 150 | 31,34 | 33,18 | ||
| 180 | 34,25 | 35,10 | ||
| 200 | 37,84 | 39,68 |
Данные Удельного Веса кровельных панелей панелей с пенополистирольным утеплителем плотностью 25 кг/м³ и металлическими листами толщиной 0,6 и 0,7 мм.
| Толщина панелей | Ширина | Длина панелей | Удельный вес сендвич-панели [кг/м²] | |
| 0,6 | 0,7 | |||
| 50 | 1000 | 1500 — 14000 | 13,09 | 14,93 |
| 80 | 13,84 | 15,68 | ||
| 100 | 14,34 | 16,18 | ||
| 120 | 14,84 | 16,68 | ||
| 150 | 15,59 | 17,43 | ||
| 180 | 16,25 | 18,35 | ||
| 200 | 16,84 | 18,68 |
Область применения сэндвич-панелей с утеплителем ПИР
- холодильных и морозильных камер;
- производственных, складских и логистических комплексов;
- объектов коммерческой недвижимости;
- объектов пищевой промышленности;
- утепления существующих зданий;
- овощехранилищ и сооружений сельскохозяйственного назначения;
- быстровозводимых каркасных зданий различного назначения.
Сэндвич панели PIR — легкие трехслойные панели с теплоизоляцией из огнестойкого пенополиизоцианурата PIR. Низкая теплопроводность полиизоцианурата (коэффициент теплопроводность ПИР составляет 0,02 Вт/м*К), его высокая огнестойкость, способность выдерживать значительные нагрузки, – делает полиизоцианурат (PIR, ПИР) идеальным теплоизоляционным материалом для строительных стеновых и кровельных сэндвич панелей.
Сэндвич панели из пенополиизоцианурата (PIR) представляют собой прогрессивный гидротеплоизоляционный материал. Как и пенополиуретан, пенополиизоцианурат PIR является одним из самых лучших теплоизоляционных материалов среди других утеплителей. Главным отличием пенополиизоцианурата PIR от пенополиуретана является его высокая пожароустойчивость.
Пенополиизоцианурат PIR
Пенополиизоцианурат — это модифицированный пенополиуретан. Как и ППУ, ПИР получается в результате реакции полиола и изоцианурата. При этом соотношение берется 1:2 (изоцианурата вдвое больше полиола),
а полимеризация проводится при более высокой температуре. В результате, избыточный изоцианурат вступает
в реакцию с самим собой, образуя более прочные и устойчивые связи. Таким образом получается новый материал — полимеризованный изоцианурат, армированный полиуретаном (PIR).
Благодаря такой химической «преемственности», пенополиизоцианурат сохраняет все положительные свойства полиуретана: низкую теплопроводность, малую плотность, хороший предел прочности при сжатии, паро- и влагонепроницаемость, долговечность. Одновременно полиизоцианурат обладает повышенной огнестойкостью: благодаря содержащимся антипиренам ПИР не поддерживает горение и самостоятельно затухает при отсутствии источника огня. Кроме того, по сравнению с ППУ пенополиизоцианурат более устойчив к воздействию вредных веществ и солнечного излучения.
Сэндвич-панели стеновые ПИР (с пенополиизоциануратным утеплителем)
| Тип | Стеновые |
| Толщина панели | 30 50 60 80 100 120 150 200 240 |
| Толщина металла | 0,5 0,6 0,7 0,8 мм мм |
| Длина | 2000-12500 |
| Ширина по утеплителю | 1000, 1140,1170,1185 |
Сэндвич-панели кровельные ПИР (с пенополиизоциануратным утеплителем)
| Тип | Кровельные |
| Толщина панели | 40 50 60 80 90 100 110 120 150 160 |
| Толщина металла | 0,5 0,6 0,7 0,8 мм |
| Длина | 2000-12500 |
| Ширина по утеплителю | 1000 |
Огнестойкость и безопасность
Одной из важнейших характеристик стеновых сэндвич-панелей с пенополиизоциануратным утеплителем является их огнестойкость. Это связано с тем, что пожар в здании может стать серьезной угрозой для жизни и здоровья людей, а также привести к значительным материальным потерям.
Огнестойкость пенополиизоциануратных сэндвич-панелей
Пенополиизоциануратные панели отличаются высокой огнестойкостью благодаря особенностям материала и специальной структуре конструкции. Они состоят из двух металлических облицовок, между которыми находится утеплитель из пенополиизоцианурата.
Пенополиизоцианурат обладает высокой температурной стойкостью и способен выдерживать высокие температуры в течение продолжительного времени без изменений своих характеристик. Это позволяет сэндвич-панелям с таким утеплителем сохранять структурную прочность и не терять свои изоляционные свойства даже при пожаре.
Стеновые сэндвич-панели с пенополиизоциануратным утеплителем также имеют низкую горючесть. Это означает, что они не поддерживают горение и не выделяют вредных газов при воздействии открытого пламени. Благодаря этому такие панели являются безопасными для окружающей среды и не представляют угрозы для здоровья людей.
Соответствие нормативам и требованиям
Огнестойкость стеновых сэндвич-панелей с пенополиизоциануратным утеплителем регламентируется нормативными документами и требованиями. Такие панели должны проходить испытания на огнестойкость и соответствовать установленной классификации по времени сохранения структурной прочности и изоляционных свойств при воздействии огня.
Огнестойкость сэндвич-панелей обозначается специальным классом, который указывается в технической документации производителя. Наиболее распространенными классами огнестойкости являются REI30 и REI60, где цифры обозначают время (в минутах), в течение которого панели сохраняют свои свойства при воздействии огня.
Важно отметить, что огнестойкость стеновых сэндвич-панелей не зависит только от материала утеплителя, но и от качества и долговечности металлических облицовок, а также от способа монтажа и применяемых огнезащитных покрытий
Применение в различных типах зданий
Благодаря высокой огнестойкости и безопасности, стеновые сэндвич-панели с пенополиизоциануратным утеплителем широко применяются в различных типах зданий. Они находят применение в промышленных объектах, складских и логистических комплексах, коммерческих и офисных зданиях, а также в жилом строительстве.
Важно отметить, что для некоторых видов зданий (например, офисных зданий или объектов общественного питания) может потребоваться использование огнезащитных покрытий для сэндвич-панелей с целью дополнительной защиты от возгорания
Основные достоинства сэндвич-панелей с пенополиуретаном
Любые эпитеты всегда субъективны. Язык цифр, описывающих технические характеристики сэндвич-панелей ППУ, подтвержден многочисленными исследования и испытаниями материала на этапе разработки и в различных условиях эксплуатации.
Основные критерии оценки эффективности любых сэндвич-панелей:
- теплопроводность;
- горючесть;
- водопоглощение;
- пожарная безопасность;
- экологическая чистота.
Они позволяют (и некоторые другие факторы) оценить возможность применения сэндвич-панелей в конкретном случае и сравнить их с другими решениями.
Теплопроводность и несущая нагрузка
Особая структура и технология производства пенополиуретана обусловили максимально низкую степень теплопроводности – на уровне 0,02 – 0,04 Вт/м*К. Таким показателем не может «похвастаться» ни один из других видов сэндвич-панелей и, тем более, других материалов, используемых для возведения объектов. Так, 25 мм пенополиуретана обеспечивают такую же тепловую защиту как 60 мм пенополистирола или 80 мм минеральной ваты (еще два популярных вида утеплителей с сэндвич-панелях). Для подобных целей понадобится 140 мм дерева, 250 мм пенобетона или 650 мм кирпичной кладки.
Эффективность от использования пространства дополняется максимальной «разгрузкой несущих конструкций» — при плотности порядка 40 кг/м3 сэндвич-панель толщиной 100 мм будет весить всего 4 кг «квадрат». С учетом двух факторов: заданного уровня теплозащиты и необходимого для этого слоя материала, сэндвич-панели с пенополиуретаном уменьшают нагрузку на 20% в сравнении с пенополистиролом, в 2 раза – в сравнении с минеральной ватой и в десятки раз по сравнению с кирпичом.
Наполнитель отличает хорошая прочность на сжатие (0,15. 1,0 МПа) и изгиб (0,35. 1,9 МПа), которая в сэндвич-панели увеличивается «поддержкой» металлических листов, в результате чего риск остаточных деформаций исчезает практически полностью.
Стойкость к воздействию внешних факторов
Среди отличительных характеристик ППУ – стабильность качеств при большом диапазоне температур: от -100 до +150 градусов, а также при переходах через нулевую отметку. Приближается к таким параметрам только пенополистирол.
Отличное дополнение к «температурным» качествам – предельно низкая степень адгезии (1-2% от объема), что позволяет применять сэндвич-панели с пенополиуретаном в наиболее сложных условиях морозильных камер и складов.
Материал инертен к большинству химических сред и разрушается только под действием концентрированных кислот и некоторых других подобных по действию веществ.
Безопасность
Пенополистирол считается горючим материалом (класс Г2), однако для воспламенения нужен непосредственный контакт с пламенем (некоторые виды со специальными добавками и при таком условии почти не горят). Низкая теплопроводность материала гарантирует не распространение очага возгорания.
Газонаполненный пенный утеплитель имеет целостную структуру и не подвержен воздействию плесени и других биологических сред. Использование при производстве исключительно экологически чистых компонентов делает пенополиуретан полностью безопасным для человека и животных.
Теплоизоляционные свойства
С учетом расчетного среднего коэффициента теплопроводности минеральной ваты и пенополистирола ниже приведены значения сопротивления теплопередаче сэндвич-панелей в зависимости от их типа. При вычислении принят коэффициент теплопроводности для минеральной ваты плотностью:
для пенополистирола плотностью:
| Толщина панели, мм | Пенополистирол | Минеральная вата |
| Приведенное сопротивление теплопередаче R0, (м2·°С)/Вт | Приведенное сопротивление теплопередаче R0, (м2·°С)/Вт | |
| 50 | 1,250 | 1,111 |
| 80 | 2,000 | 1,777 |
| 100 | 2,500 | 2,222 |
| 120 | 3,000 | 2,667 |
| 150 | 3,750 | 3,333 |
| 200 | 5,000 | 4,445 |
| 250 | 6,250 | 5,555 |
Особенности сэндвич-панелей с PIR и PUR
Давайте вместе разберемся, какими же свойствами, отличными от традиционной теплоизоляции, обладают полиуретан PUR и пенополиизоцианурат PIR?
Во-первых, это низкая теплопроводность PUR и PIR. Благодаря тому, что внутри ячеек этих материалов находится газ с чрезвычайно низкой теплопроводностью, теплопроводность самих утеплителей находится в диапазоне от 0,020 Вт/мК до 0,025 Вт/мК. Для сравнения, воздух имеет теплопроводность от 0,022 Вт/мК до 0,024 Вт/мК (в зависимости от температуры), а вот этот же показатель на каменной вате и пенополистироле находится в интервале 0,033-0,045 Вт/мК. То есть сэндвич-панель с PUR и PIR будет почти в два раза меньше пропускать тепла, чем такая же панель на вате или пенополистироле.
Во-вторых, это плотность материала. Средняя плотность PUR и PIR составляет 40кг/м.куб., и эта величина почти в три раза ниже в сравнении с плотностью минеральной ваты. Таким образом, с учетом стальных обшивок, можно ориентироваться на уменьшение веса сэндвич-панелей в 2-2,5 раза в сравнении с минватой.
В-третьих, это крайне низкое водопоглощение. В силу своей закрытоячеистой структуры PUR и PIR впитывают не более 1% по массе. Такой низкий показатель невозможно достичь ни на одном другом утеплителе для сэндвич-панелей.
В-четвертых, PUR и PIR можно смело отнести к экологичным материалам. В процессе эксплуатации они не выделяют вредные вещества, например, фенолы или стиролы. Не содержат они и волокнистых включений, способных к выветриванию. Более того, PIR относится к классу термореактивных полимеров, которые при повышении температуры не изменяют свою форму. А вот пенополистиролам свойственна низкотемпературная деструкция, сопровождаемая выделением в воздушную среду опасных веществ.
В-пятых, это огнестойкость сэндвич-панелей с PIR, обусловленная высокими противопожарными свойствами этого вида теплоизоляции. Под воздействием пламени PIR коксуется и на его поверхности образуется защитная углеродная корка
Она является естественным барьером для огня и блокирует его распространение внутрь сэндвич-панели.
Владимир Илюшкин, эксперт Ассоциации НАППАН, представитель компании-производителя сэндвич-панелей:
«Стоит отметить такое важное свойство сэндвич-панелей с PUR и PIR как биологическую стойкость. Ведь благодаря закрытоячеистой структуре этих материалов, исключающей возможность попадания влаги внутрь, исчезает и сама возможность скопления и образования в них популяций бактерий и микроорганизмов».
ПИР и ПУР: сходства и различия
ПИР – это полиизоцианурат, ПУР – пенополиуретан. Материалы являются родственными полимерами и обладают структурой мелких закрытых ячеек. Эти ячейки наполнены вспенивающимся газом, имеющим очень низкую теплопроводность.
Существенным различием между полимерами является важное свойство полиизоцианурата: при воздействии пламени на материал образуется «пористая» углеродная матрица и наружный слой полимера обугливается. Углеродная матрица защищает от огня внутренние слои полимера, что делает cэндвич-панели PIRпредельно теплостойкими по сравнению с панелями PUR
Пенополиизоцианурат в сравнении с минеральной ватой
По сравнению с минеральной ватой, сэндвич-панели PIRобладают множеством преимуществ. Наглядно это показано в таблице.
| Показатель | Минеральная вата | Сэндвич-панель PIR |
| Толщина, см | 26,4 | 10 |
| Теплопроводность,Вт/(м·K) | 0,058 | 0,022 |
| Фактические потери тепловых свойств | Выше нормативных норм после 1 года использования | В 1,7 раза ниже нормативных строительных норм и правил 1999 г. |
| Экологичность | Аллерген | Разрешено использование в жилых домах |
| Устойчивость к влаге и агрессивным средам | При воздействии агрессивных сред теряет теплоизоляционные свойства без возможности восстановления | Устойчива к температурам и агрессивным средам |
| Производство и монтаж | Вредное для здоровья работника производство и монтаж | Экологически чистое производство и монтаж без вреда для работника |
Замки сэндвич-панелей
В 2008 году благодаря маркетинговому исследованию компании «ПрофХолод» был создан проект принципиально нового вида стыковочного замка. А в 2010 году проект реализовался.
сэндвич панели PIR (ПИР)
Кровельные сэндвич-панели изготавливаются с замком «ROOF-LOCK». Стеновые панели производятся с замком «шип-паз», который обладает высокой точностью. В зависимости от толщины, количество замков увеличивается:
- При толщине 4-6 см – одинарный замок.
- При толщине 8-16 см – двойной замок по пене конической формы.
- При толщине 18-20 см – тройной «шип-паз» в форме конуса по пене.
Подобные соединения обеспечат отсутствие «холодных зон» и предотвратят промерзание стыков. Для усиления конструкции могут быть использованы эксцентриковые замки или другие закладные элементы.
