Sendvičový panel ( angl. sandwich - multilayer sandwich ) je stavební materiál s třívrstvou strukturou sestávající ze dvou plátů tuhého materiálu ( kov , PVC , dřevovláknitá deska , magnezitová deska) a vrstvy izolace mezi nimi. Všechny části sendvičových panelů jsou k sobě slepeny lisováním za tepla nebo za studena . V závislosti na účelu se rozlišují střešní a stěnové panely.
V bytové výstavbě se sendvičové panely používají pro výstavbu prefabrikovaných skeletových domů [1] . Ve stavebnictví se používá nosný izolovaný panel (SIP, z anglického SIP, Structural Insulated Panel), který se skládá ze dvou orientovaných třískových desek (OSB nebo OSB), mezi které je vlepena vrstva pevné izolace ( pěnový polystyren ). pod tlakem, nebo se polyuretanová pěna čerpá pod tlakem ( PUR).
V komerční výstavbě se sendvičové panely používají pro výstavbu montovaných budov na kovovém rámu [2] [3] (průmyslové dílny, myčky aut, obchodní centra [4] , zemědělské objekty, sportovní areály [5] [6] , atd.). Jako obvodové konstrukce takových budov se používají pokovované sendvičové panely, které mají polymerní základ a slouží jako povrchová úprava, jak z vnějšku prefabrikovaných budov, tak zevnitř.
V roce 1930 americký architekt Frank Lloyd Wright poprvé použil voštinové sendvičové panely při návrhu jednopatrové chaty „Unsonian“, která byla navržena jako příklad ekonomického bydlení. Sendvičové panely vyvinuté Wrightem měly řadu nevýhod, ale primárním cílem vynálezu bylo spojit estetiku a snadnost použití v panelech.
Americký architekt 50. let Alden B. Dow student Wrighta a bratr generálního ředitele Dow Chemical , vytváří ergonomické třívrstvé sendvičové panely s polyesterem a překližkou. Materiál se používá ke stavbě The Sandwich Panel House #1, také známý jako Rezidence Paula N. Suttona, na 4619 Concord Court v Midland, Michigan [7] .
V květnu 1959 americká společnost Koppers Inc. poprvé zahájila hromadnou výrobu sendvičových panelů pro výstavbu obytných budov. K tomu společnost přestavěla dílnu bývalého závodu Hundson Motor Car Plant v Detroitu. Sendvičové panely pod obchodní značkou Dylite byly vyráběny na bázi polystyrenu [8] , překližka byla také použita jako plášť [9] .
V 60. letech 20. století dokázala americká společnost Alside Home Program výrazně zkrátit dobu výroby sendvičových panelů z několika hodin na 20 minut. Po sendvičových panelech však byla malá poptávka, takže společnost brzy zkrachovala [9] .
Podle sdružení EPIC (Engineered Panels in Construction) se technologie sendvičových panelů plněných polyisokyanurátovou pěnou (PIR) a polyuretanovou pěnou (PUR) objevila v 70. letech [10] . Do poloviny 80. let se takové panely montovaly přímo na staveništi, ale na počátku 90. let se jako finální produkt objevily první sendvičové panely s jádrem z polyuretanové pěny. Na konci 90. let již takové panely zaujímaly 40 % trhu se sendvičovými panely [10]
V SSSR se vlastní výroba objevila až v roce 1974 [11] . Prvním výrobcem třívrstvých sendvičových panelů plněných polyuretanovou pěnou (PPU) a minerální vlnou byl Čeljabinský závod na profilované ocelové palubky , který se nachází ve městě Čeljabinsk [12] .
O založení závodu rozhodl Ústřední výbor KSSS a Rada ministrů SSSR s cílem pomoci Čeljabinskému traktorovému závodu pojmenovanému po V.I. Leninovi přejít na výrobu pásových traktorů typu T-130 . Později byla v Moskvě podepsána odpovídající rezoluce tajemníkem ÚV KSSS Brežněvem L. a předsedou Rady ministrů SSSR Kosyginem A. č. 383 ze dne 28. května 1970. Na základě seznamu objektů ministerstva Tyazhstroy SSSR vláda plánovala postavit několik dílen na základě čeljabinského závodu na profilované ocelové palubky:
Dne 4. února 1974 podepsala Státní komise akt o přijetí a uvedení do provozu čeljabinského závodu profilovaných ocelových podlah. Závod začal testovat první zkušební šarže sendvičových panelů. 23. února 1975 začala sériová výroba sendvičových panelů, načasovaná na Den sovětské armády . Postupem času závod začal uspokojovat potřeby 60% stavebních projektů SSSR.
Jednou z perspektivních oblastí pro vývoj sendvičových panelů je vytváření panelů, které vyrábějí elektřinu. Konkrétně ve Švýcarsku byla již v roce 2009 vyvinuta technologie výroby sendvičových panelů s fotobuňkou od společnosti Flexcell. Fotobuňka je chráněna vrstvou skelného vlákna. Vnitřní část sendvičového panelu je vyplněna pěnovým polymerem. Takové sendvičové panely byly použity pro stavbu jedné z budov Federální polytechnické školy v Lausanne (Švýcarsko) [13] .
Existují dva typy profilů: stěnové a střešní.
Stěnové sendvičové panely podle typu vnějšího profilu se dělí na hladké, jednoduché profilované a ozdobně profilované (obklad a srub). Střešní sendvičové panely mohou být profilovány oboustranně nebo pouze z vnější strany.
Jako ohřívač se používá:
Jeden z nejoblíbenějších izolačních materiálů pro sendvičové panely. Čedičové vlákno se vyrábí ze silikátových tavenin hornin , strusek nebo jejich kombinací. Panely s minerální vlnou jsou zpravidla relevantní pro stavbu budov jednoduchého designu, jejichž oprava bude v případě potřeby provedena velmi rychle. Minerální vlna je cenná, protože nepodporuje otevřené spalování ; poskytuje vynikající ukazatele tepelné a zvukové izolace, snáší kolísání teplot, vystavení agresivním látkám.
Má buněčnou strukturu. Vyznačuje se jedinečnou kombinací lehkosti a pevnosti . Trvanlivost provozu PPU nezávisí na úrovni okolní vlhkosti . Panely s polyuretanovou pěnou poskytují vysokou úroveň hydro a tepelné izolace. PPU není ovlivněna plísněmi , houbami, hmyzem a hlodavci ani jinými nepříznivými biologickými faktory. Polyuretanová pěna patří do kategorie pomalu hořlavých materiálů, zejména její odrůda polyisokyanurát (PIR). Při vystavení otevřenému plameni se na povrchu PIR vytvoří krusta uhlíkové matrice, která brání dalšímu šíření plamene a přispívá k samozhášivosti materiálu. .
Lehký materiál s buněčnou strukturou. Jedná se o ohřívač, který je široce používán při výstavbě dílen, skladů, obchodních pavilonů, ledniček, venkovských domů a obytných budov pomocí "kanadské technologie" a tak dále. Sendvičové panely s pěnovým polystyrenem jsou namontovány / demontovány v krátké době.
Jedná se o specifický materiál vyrobený z nejjemnějších skleněných nití. Sklolaminátové panely jsou primárně žádané kvůli svým vlastnostem pohlcujícím zvuk. V obecných charakteristikách je sklolaminát podobný čedičovým vláknům. Je nehořlavý, šetrný k životnímu prostředí, vhodný pro přepravu a instalaci. Je zaznamenána dobrá odolnost vůči chemikáliím. Sklolaminátové sendvičové panely nelze použít při teplotách nad 400 °C.
Voštinové panely mají dobrou odolnost vůči vodě, většině kyselin, zásad a solí. Vyznačují se také nízkou tepelnou vodivostí, vysokou pevností v tlaku a nízkou hmotností. Ochrana voštinových panelů před ohněm a ultrafialovým zářením je zajištěna správnou volbou obkladových materiálů (například hliník, MDF, dřevotříska, akrylát, sklolaminát atd.).
Vnější vrstvy sendvičových panelů jsou obvykle vyrobeny z pozinkované oceli, ale mohou být také vyrobeny z jiných materiálů, zejména kompozitů z dřevěných třísek. Pro ocelový povlak je důležité složení dodatečného povlaku, jehož kvalita do značné míry určuje vlastnosti sendvičových panelů (životnost, vyblednutí atd.).
Hlavní materiály používané jako povlak na sendvičové panely: pozinkovaná ocel, aluzinek, sádrokarton, plastisol, polydifluorionad, polyester, pural.
U sendvičových panelů potažených ocelí je rozsah odstínů stanoven podle mezinárodních barevných katalogů RR (RaColor - 22 základních barev ) a RAL (RAL 841 GL - 202 barev, RAL 840 HR - 17 barev). Při výběru barvy se bere v úvahu její schopnost absorpce / odrazu světla, protože v kombinaci s vlastnostmi prostředí bude tento stav do značné míry určovat celkovou životnost budovy.
Nejdůležitějším parametrem energetické účinnosti sendvičových panelů je tepelný odpor (R0), který zohledňuje tepelné ztráty v zámkové části konstrukce. Minimální snížený odpor prostupu tepla (při 25 °C) pro vysoce kvalitní sendvičové panely je uveden v tabulce:
| Tloušťka panelu, mm | Tepelný odpor, m 2 * K / W | |
| Minerální vlna | polyuretanová pěna | |
| 40 | - | 1.9 |
| 60 | - | 2.8 |
| 80 | 2.1 | 3.7 |
| 100 | 2.6 | 4.5 |
| 120 | 3.1 | 5.5 |
| 140 | 3.5 | 6.3 |
| 160 | 4.1 | 7.1 |
| 180 | 4.5 | 8.3 |
| 200 | 5,0 | 9,0 |
Stavební konstrukci vyrobenou ze sendvičových panelů lze považovat za energeticky úspornou, pokud její vzduchová propustnost je menší než 1,5 m 3 /m 2 h. Přitom nejlepší vzorky panelů mohou dosáhnout propustnosti vzduchu v rozmezí 0,6-0,9 m 3 /m 2 hod.
Kromě klasických (lepených) existuje ještě jeden typ sendvičových panelů - jedná se o montážní panely prvek po prvku. Hlavní rozdíl od klasických panelů spočívá v tom, že se montují a montují přímo na stavbě ze tří typů komponentů: samonosný kazetový profil (základna montážního panelu prvek po prvku), izolace a zpravidla , vlnitá lepenka jako vnější vrstva. Takové panely jsou ekonomičtější, ale také pracnější při instalaci montovaných staveb.
| Konstrukční materiály | |
|---|---|
| Strukturální | |
| Zastřešení | |
| Dokončování | |
| Zástupné symboly | |
| Adstringenty | |