ساندویچ پانل پیش ساخته | ساندویچ پانل پیش ساخته ارزان + عکس

ساندویچ پانل پیش ساخته از ورقهای فلزی اندود شده استاندارد در کارخانه استفاده می شود ساندویچ پانل پیش ساخته با عایق اورتان، با تزریق پیوسته ساخته می شوند

ساندویچ پانل پیش ساخته همان طور که قبلا در کاربرد ساندیچ پانل ها اشاره شد، برای ساخت ساندویچ پانل های ساختمانی،ساندویچ پانل پیش ساخته  از ورقهای فلزی اندود  شدهی (coated) استاندارد (که گاهی به تنهایی برای پوشش بناها به کار می روند) در کارخانه استفاده می شود. ساندویچ پانلهای با عایق اورتان، به روش تزریق مجزا یا با تزریق پیوسته ساخته می شوند. در صورت استفاده از چسب می توان از مواد عایق دیگر نیز استفاده نمود.

ساندویچ پانل پیش ساخته با تزریق مجزا 

در این روش،  ورقههای رویی و زیرین، در یک فاصله معین از یکدیگر زیر دستگاه پرس یا فکی قرار  میگیرند سپس مواد اورتان با مایع مخصوص مخلوط شده و مخلوط به داخل  فاصلهی دو ورق تزریق  میشود. مواد شیمیایی با هم واکنش داده و عایق را تشکیل  میدهند که در میان پانل، منبسط شده و کاملا آن را پر  میکند. پس از گیرش مغزه، پانل آماده شده از دستگاه خارج می شود.

در این روش، پانلها به صورت پیوسته توسط یک ماشین بزرگ ساخته  میشوند. رویه های بیرونی و داخلی از رولهای مربوطه باز شده و با نورد غلطکی به شکل پروفیل مورد نظر در  میآیند. سپس پیش حرارتدهی شده به طرف خط  برهمنهی می روند که مقادیر دقیق مخلوط شیمیایی را روی رویه خارجی قرار داده و بلافاصله پس از آن رویه های داخلی و بیرونی به هم نزدیک شده به طرف ماشین لایه ساز  میروند و همزمان ماده شیمیایی منبسط شده و فضای خالی را پر می کند. مغزه در حالی که پانل از میان دستگاه  میگذرد  میگیرد و در زمان خروج از انتهای خط به طول مورد نظر برش زده می شود.

این روش نیاز به یک ماشین بزرگ دارد ولی اقتصادی ترین روش برای تولید حجم زیادی از ساندویچ پانل است.

در گذشته از مواد شیمیایی منبسط کننده (chemical blowing agents) حاوی کلروفلوروکربن (CFC11) استفاده می شد ولی امروزه در غرب کمتر از این ماده استفاده  میشود .

استفاده از چسب 

در این روش عایق خودچسب نیست و  رویهی داخلی، ماده عایق و  رویهی خارجی با استفاده از چسب به یکدیگر متصل می شوند. این روش بیشتر برای ساختن پانلهای دیوار جهت مصارف آرشیتکتی با  رویههای تخت یا دارای پستی و بلندیهای ریز  مناسب است. پانلها در این روش تا طول 4 متر قابل تهیه هستند.

اجزای مربوطه به چسب آغشته شده سپس با دقت سرهم بندی می شوند. پروسه ساخت معمولا با قرار دادن پانلها زیر پرس و یا گذراندن آنها از میان غلطک تکمیل می شود.

کاربرد ساندویچ پانل پیش ساخته  

از قدیمی ترین موارد کاربرد ساندویچ پانل می توان به هواپیماهای Mosquito در دهه 1940 اشاره نمود که در آن تخته سه لایی به عنوان پوسته بکار رفته و چوب بالسا نقش هسته را در ساخت بدنه هواپیما داشته است. هنوز هم بسیاری از اجزای هواپیما ساختاری مشابه ولی از جنس آلومینیوم دارند. امروزه ساندویچ پانل، از هواپیماهای پیشرفته تا درهای اتاقها در ساختمانها کاربردهای متعددی پیدا کرده است.

در اینجا کاربرد ساندویچ پانل در پوشش بناها مورد نظر  میباشد. در این خصوص، المانهای مختلف تشکیل دهنده  اینگونه بناها را  میتوان در سه  لایهی متوالی از نظر قرار گیری، به این ترتیب ذکر نمود:

• قاب فولادی اصلی (primary steel frame)، که شامل ستونها، تیرهای اصلی (rafter) و بادبندها  میشود. (مثال نشان داده شده از قابهای دو بعدی (portal frames) تشکیل شده است ولی برای انواع دیگر فریمها هم، مطالب ارائه شده در اینجا قابل استفاده است)
• فولاد کمکی شامل ریلهای جانبی و تیرریزی. این اعضا سه هدف را برآورده میکنند:

1. a. تکیه گاهی برای پوشش خواهند بود
2. b. انتقال بار وارده بر پوشش به قاب اصلی
3. c. گیرداری اضافی برای اعضای فولادی اصلی فراهم می کند

3- پوشش سقف و دیوار که کارکرد آن برخی یا تمامی موارد زیر خواهد بود:

a. جداسازی فضای داخل و بیرون

b. انتقال بار به فولاد کمکی

1. c. افزایش گیرداری فولاد کمکی d. عایق بندی گرمایی e. عایق بندی صوتی
2. f. جلوگیری از گسترش آتش سوزی g. هوابندی ساختمان

پوشش معمولا شامل اجزای تکمیلی از جمله پنجره ها، نورگیرها، هواکش ها و آبروها (gutters) نیز خواهد بود.

نکته مهمی که باید به آن توجه نمود این است که طراحی بهینه سازه ساختمان همان قدر که به تک تک اجزای فوق بستگی دارد، به اندرکنش آنها نیز وابسته است. بنابراین، طراحان می بایست برای طرح سازه تمامی اجزا را باهم در نظر گرفته و برای مثال نوع و جزئیات پوشش را همراه با تیر و ستونهای اصلی طراحی کنند نه این که نوع پوشش را به انتخاب پیمانکار پوشش قرار دهند. در اینجا به کاربرد ساندویچ پانل در پوشش ساختمان  میپردازیم. به لحاظ کاربرد، ساندویچ پانل برحسب این که در سقف یا در دیوار به کار رود، به دو نوع اصلی سقفی و دیواری تقسیم می شود.

ساندویچ پانل های سقفی

ساندویچ پانل سقفی برای بیشتر کاربردهایی که در آنها سقف سبک ضروری است، مناسب هستند. بدین منظور، واضح است که سقف باید شیب دار باشد. البته شیب می تواند بسیار کم باشد (برخی سیستمها برای شیب 1 درجه طراحی شده اند).

پانلهای سقفی متناسب با ابعاد ساختمان در کارخانه تهیه می شوند. دو انتها و طرفین هر پانل طوری آماده  میشوند که درزهای آب بند و مطمئنی را بتوان به آسانی در محل اجرا نمود. پانلها به فریم بندی زیرین متصل می شوند. این فریمها معمولا تیرریزی از پروفیلهای فولادی است (steel purlins). اتصال با استفاده از پیچهای مته  ای خودرو (self‐drilling/self‐tapping) انجام می شود. جزئیات لبه پانلهای سقفی معمولا با قطعات کاربردی دیگر همان تولید کننده، مانند پنجره های سقفی، بازشوها و آبروهای کناره، سازگار هستند.

شکل ظاهری و مشخصات فنی پانل سقفی

سیستمهای پانل سقفی به دو دسته کلی تقسیم می شوند:

1. پانلهای پیچ پیدا (through‐fixed) که برجستگیهای مقطع آنها به شکل پله   های ذوزنقهای شکل است و در آنها ورق بیرونی در کنار و انتهای پانل، طولی اضافی نسبت به ورق زیرین دارد. این پانلها با روش سنتی همپوشانی کناری و همپوشانی انتهایی برای سقفهای دارای شیب 4درجه و بیشتر مناسبند.

پانلهای پیچ مخفی (concealed‐fixed) که در سقفهای با شیب تمام شده کمتر، تا شیب 1 درجه  نیز می توانند به کار روند، دارای پروفیلی هستند که به  گونهای طراحی شده است که دارای اتصال ناپیدا باشند. درزهای جانبی در مقطع این پانلها در محلی بالاتر از مسیر آبروی مقطع تعبیه می شود (روی تاجهای مقطع). لذا این پانلها  همپوشانی کناری به صورت پانلهای پیچ پیدا ندارند وبهتر است این پانلها از تاج شیروانی (ridge) تا پایین شیب شیروانی ( eave ) یک تکه باشند تا از هم پوشانی انتهایی هم پرهیز شود.

پانل های سقف معمولا شامل یک رویه ی بیرونی (weather sheet) فولادی پیش اندود شده به ضخامت 0.5 تا 0.7 میلیمتر یا آلومینیومی به ضخامت 0.7 تا 0.9 میلی متر هستند. رویه ی داخلی (liner sheet) معمولا دارای شکل مجوف ریزتری است و برای تامین دکوراسیون داخلی، سفید رنگ  میباشد.

پانل ها برای این که بازه ی مناسبی از عملکرد گرمایی و مقاومت مکانیکی را بدست دهند و الزامات ساختمان ها را تامین کنند، با ضخامتهای متنوع ساخته  میشوند، که معمولا بین 40 تا 100 میلیمتر است. معمولا کمترین ضخامت موجود برای یک محصول طوری انتخاب می شود که عبوردهی گرمایی را به حداکثر مجاز (معمولا U=0.45 W/m²K) محدود کند. عرض پانل، بسته به تولیدکننده متفاوت و معمولا بین 900 تا 1200 میلیمتر است.

طول پانلها معمولا بواسطه الزامات حمل و نقل و الزامات دسترسی در سایت محدود  میشود نه بواسطه امکانات تولید کننده. طول 14 متر طبیعی محسوب شده و پانلهایی با طول 30 متر نیز تولید  شدهاند. باید هنگام نصب این پانلها از دستورالعمل های صحیح جابجایی در سایت که تولید کننده ارائه می کند استفاده نمود.

وزن پانلها بسته به جنس و ضخامت  رویههای فلزی خارجی و داخلی و ضخامت مغزه عایق متفاوت و معمولا بین 10 تا 15 کیلوگرم بر متر مربع برای  رویههای فولادی و 6 تا 10 کیلوگرم برای رویه های آلومینیومی می باشد.

بال انتها

پانلهای سقفی در طولهای پیش برش شده تدارک  میشوند. هنگام برش، رویه داخلی و مغزه عایق در انتهای پانل قدری عقبتر نسبت به رویه خارجی  بریده می شوند تا  یک بال جهت هم پوشانی یا در صورت لزوم  یک آبچکان در پایین شیروانی ایجاد شود. با این کار مقداری از عایق نمایان  میشود ولی معمولا، نیاز به تمهید خاصی برای حفاظت از آن در محل آبچکان پایین شیروانی یا در جوی میان دو شیروانی مجاور (valley condition)  نیست.

برای ایجاد یک درز آب بند و هوا بند (weather‐tight)، درز هم پوشانی انتهایی پانلها نیاز به درزگیر و پیچ در محل هم پوشانی دارد.

بال کنار ساندویچ پانل پیش ساخته

روشهای پیوستن پانلها از کنار بستگی به نوع پانل مربوطه دارد (پیچ پیدا یا پیچ مخفی). پانلهای پیچ پیدا، یک بال هم پوشانی کناری دارند که باید در محل نشیمن درزگیری شده و با پیچهای خودرو در فواصل حدود 400 میلیمتری محکم شوند.

پانلهای پیچ مخفی (نامهای مختلفی برای این نوع پانلها به کار رفته است:  raised seam/clip fix/standing seam/concealedfixing / secret fix) ممکن است همپوشانی کوچکی داشته یا در کناره پانلها لب به لب شوند (butt together). سپس درز آنها با یک کلاهک مجزا پوشانده می شود.

پیچ و پرچ

پانلها معمولا مته ای و خودرو ((self‐tapping / self‐drilling هستند. این پیچها دارای یک واشر هستند که آب بندی دور پیچ  روی ورق بیرونی را تضمین می کند و نیز دارای دو مرحله رزوه هستند که یکی در رویه پایینی فرو می رود و یکی رویه بالایی را محکم می کند. پانلها را می توان در قسمتهای برآمده یا در قسمتهای فرورفته پروفیل پیچ کرد. دقت کنید که فستنرها نباید کمتر یا بیش از اندازه محکم شوند تا از ایجاد آب بندی مناسب اطمینان حاصل شود.

جزئیات اجرا ساندویچ پانل پیش ساخته

جزئیاتی که در این بخش نشان داده شده اند، نمونه اتصالات متداول برای پانلهای سقفی را نشان می دهند

البته سیستمهای خاص تولیدکنندگان ممکن است متفاوت باشد و باید همواره از توصیه های تولید کننده پیروی نمود.

عملکرد سازه ای ساندویچ پانل پیش ساخته

عملکرد سازه ای پانلهای سقف را دو رویه بالا و پایین و مغزه میانی تعیین می کنند. به طور کلی، مقاومت ترکیبی پانل که معمولا در فواصل 2 متری روی تکیه گاه ها پیچ می شود، بسیار بیش از مقدار لازم برای مقاومت در برابر بارهای برف، باد و بارهای حین اجرا است. در هر پروژه، مهندس سازه مسوول تعیین و اعلام بارها و فواصل لازم تیرریزیها برای پوشش می باشد. فاصله تیرریزی ها بستگی به توانایی باربری پانل سقف خواهد داشت. بارگذاری باید بر اساس آیین نامه   519 باشد.

باید به محلهایی که احتمال تجمع مضاعف برف (snow drifting) وجود دارد، مانند پشت دیوارها (parapets) و دره ها، و محلهایی که نیروی بالا کشنده باد زیاد است، یعنی تاج شیروانی (ridge)، پایین شیروانی (eaves) و دیوارهای مثلثی شکل ابتدا و انتهای شیروانی (verge ) توجه داشت. در این نقاط احتمالا استحکام پیچها کنترل کننده می باشد.

معمولا جداول بار مجاز ساندویچ پانل توسط تولید کننده ارائه می شود. این جداول باید بر اساس آیین نامه مناسب  تهیه شده باشد و بار مجاز پانل سقف برای مقاومت در برابر بار برف، مکش باد، و فشار باد را با در نظر گرفتن تنش ناشی از دماهای داخلی و خارجی نشان دهد. در این جداول معمولا شرایط تک دهانه، دو یا چند دهانه به همراه معیار تغییرمکان مجاز بکار رفته ( deflection criteria ) اعلام می شود. نمونه ای از این جداول  در شکل 31 نشان داده شده است:

بار ناشی از دما به ویژه اهمیت دارد زیرا سبب ایجاد انحنای گرمایی در هر دو جهت طولی و عرضی در پانل، مابین نقاط اتصال شده و تنش قابل توجهی در ورقها (facings) ایجاد می کند. به طور کلی، رنگهای تیره می توانند به دماهای بالاتری برسند و اثر اعوجاجی گرما را شدیدتر کنند.

تکیه گاه پانلها 

تیرریزی جهت تکیه گاه پانلها بایستی تخت، ممتد و موازی با صفحه پانل باشد. رواداری جایگذاری فلنجهای تیرریزی (اصطلاحا پشت زِدیها)  معمولا طبق استاندارد » BS5950/600  – رواداری فاصله تیرریزیها « تعیین  میشود. خرد شدن پانلها در نقاط تکیه گاهی بحرانی در نظر گرفته نمی شود زیرا عرض تکیه گاهها بزرگتر از 50  میلیمتر اختیار می شود. جزئیات هم پوشانی انتهای پانلها ممکن است حتی عرض تکیه گاهی بزرگتری را دیکته کند.

 منافذ و بازشوها

سوراخهای تا قطر 200 میلیمتر جهت عبور  لولهها یا داکتها معمولا نیاز به فریم بندی اضافی جهت تکیه گاه ندارد. جاهایی که بازشوهای بزرگتر جهت نورگیرها، هواکشها (mechanical vents) یا دیگر موارد بزرگ یا سنگین در سقفها ضروری باشد، تیرریزی اضافی ممکن است ضروری باشد.

روشهای آب بندی (sealing/weathering) موثری برای انواع سوراخها (penetrations) روی بامهای با شیبهای مختلف وجود دارند. جزئیات مربوطه توسط سازنده ساندویچ پانل ارائه می شود.

 اتصال پانلها

همواره باید توصیه های سازنده ی ساندویچ پانل جهت روش اتصال رعایت شود. بایستی در جاهایی که مکش موضعی باد وجود دارد، ظرفیت اتصالها افزایش داده شود.

آتش 

پانلهای سقف باید از نفوذ آتش از خارج جلوگیری نموده و گسترش شعله روی سطوح را محدود کنند. ساندویچ پانلها در صورتی که طبقه بندی AA از استاندارد 3 BS476 Part و سطح کلاس O را طبق Building Regulations تامین کنند، الزام فوق را نیز تامین خواهند نمود یعنی به نحو مطلوبی جلوی نفوذ و گسترش آتش را می گیرند. سطح کلاس O به معنی گذراندن آزمایش  6 BS476 Part and 7 است.

ساندویچ پانلهای سقفی ممکن است نیاز به حفاظت اضافی در محل پیوستن سقف و دیوار جدا کننده تا 1.5 متر در هر طرف داشته باشند. ورقهای حفاظت از آتش سوزی در این مکانها قابل استفاده هستند.

 بازشوها

بیشتر سقفها دارای تعدادی هواکش، دودکش یا واحدهای تهویه هستند که سطح هوابندی شده (weatherproof) سقف را قطع می کنند. این سوراخها باید با دقت در روند ساخت سقف لحاظ شوند تا از جمع شدن آب (ponding)، تخریب اندود (coating) و نفوذ آب به داخل جلوگیری شود. به این منظور، بسته به نوع پروفیل پانلها، شیب سقف، شکل، اندازه و مکان بازشو روی سقف، روشهای متنوعی بکار  میرود. بعضی از روشها عملکرد پانلها را تحت الشعاع قرار می دهند. بعلاوه، بعضی از این روشها باید هنگام اجرای سقف انجام شوند و بعد از اجرای سقف قابل اضافه شدن نیستند.

روش متداولی که در تمام شرایط قابل استفاده است، درزگیری GRP در محل است (site‐applied GRP soaker). این روش، زهکشی پیرامون بازشو را تامین نموده، روی هر نوع پروفیل با هر شیب قابل اجرا است، نیاز به بارانگیر پوشاننده تا تاج سقف نداشته، همزمان با اجرا یا پس از ساخت سقف قابل نصب است. MCRMA تعدادی آزمایش هوابندی (weathering test) انجام داده و نتایج این روش رضایت بخش بوده است.

 پانل های دیواره ساندویچ پانل پیش ساخته

ساندویچ پانل ها به عنوان دیواره و نمای ساختمانها بکار  میروند. ساندویچ پانلهای دیواره را می توان در دوجهت خواب عمودی یا خواب افقی اجرا نمود. پروفیل سطح خارجی  می تواند ذوزنقه ای (trapezoidal)، شانه ای (micro‐rib)، شطرنجی (mini‐box) یا صاف باشد.

بسیاری از سیستمها پیچ مخفی (secret fix design) هستند.

مشخصات پانل های دیواری 

در ساندویچ پانل دیواری، ورقهای خارجی فولادی یا آلومینیومی با ضخامت فلز (substrate thickness) 0.5 تا 0.7 میلیمتر هستند.

بسته به شکل پروفیل ورق خارجی، و نوع عایق، ضخامت پانل از 40 تا 100 میلیمتر می باشد. حداقل ضخامت پانل معمولا متناظر با عبوردهی گرمایی 0.45 وات بر مترمربع درجه است. هسته های ضخیمتر عملکرد گرمایی بهتری به ارمغان آورده، مقاومت مکانیکی و سختی بیشتری را سبب می شوند.

ساندویچ پانل دیواری در عرضهای مختلف تولید  میشوند که بازه آن 30 تا 120 سانتی متر است. ساندویچ پانلهای با هسته اورتانی تزریق شده، معمولا تا طول 10 متر (و گاهی بیش از 10 متر) تولید می شوند. ساندویچ پانلهای چسبی معمولا تا طول 4 متر تولید می شوند. شکل 33 تعدادی از انواع پروفیل رویه خارجی ساندویچ پانلهای دیواری را نشان می دهد.

درز جانبی پانل ها 

جزئیات درز جانبی ساندویچ پانلهای دیواری معمولا به صورت شیار و زبانه است که درزبندهای کارخانه ای در آن جایگذاری شده اند.

بنابراین نیازی به درزگیری این درزها در سایت اجرایی نیست. درزهای جانبی به نوعی طراحی شدهاند که درزها نامشخص باشند. برخی از انواع معمول جزئیات در شکل 34 نشان داده شده اند.

پانلهای منحنی و خم

برخی ساندویچ پانلها را می توان به شکل خمیده یا منحنی تولید نمود. با استفاده از این پانلها، درزهای لبه مشکلی ایجاد نکرده و ظاهری دقیق در پیرامون پوشش ساختمان حفظ می شود. پانلهای پیش شکل داده شده ما را از بارانگیرها (flashes) بی نیاز کرده، و عایق بودن گرمایی لازم را حفظ می کنند.

جزئیات اجرایی 

ساندویچ پانلهای دیواری به یک فریم بندی کمکی متصل می شوند که از فولاد گرم نورد، فولاد سرد نورد شده، بتن یا چوب ساخته می شود. دو روش برای اتصال پانلها به فریم کمکی وجود دارد. که شامل روش پیچ عبوری از پانل (direct through) و روش چفتی (panel clips) است که به منظور پوشاندن درزهای اتصال مورداستفاده قرار  میگیرد.

بارانگیر (flashing) یا قطعات تزئینی معمولا با پیچهای کمکی ( stitching screws) یا پرچهای همرنگ به پانلهای دیواری متصل می شوند.

درزهای مختلف پانلها و چینشهای مختلف بارانگیرها را برای هر دو سیستم پانلهای دیواری خواب افقی و  خواب عمودی نشان می دهند.

برای دستیابی به ظاهر و مقاومت بهینه، رعایت رواداری صحیح توصیه شده برای هر نوع ساندویچ پانل، هنگام برپاسازی سازه زیرین مهم است. معمولا رواداری بین فلنجهای ریلهای مجاور، 1/600 فاصله ریلها می باشد. این امر خصوصا برای پانلهای مسطح (flat panels) حیاتی است زیرا انعکاس نور از سطح پانلها، هر گونه تغییرات در پانلها و فریمبندی را بزرگنمایی کرده و مشکلاتی در ظاهر بنا ایجاد می کند. رواداری تختی پانلها باید بین سازنده و  مصرفکننده از ابتدا در پیمان ذکر شود.

عملکرد سازه ای ساندویچ پانل پیش ساخته

پانلهای دیواری معمولا تنها در معرض فشار باد و بار مکش باد هستند. با این حال، امکان اعمال بار  ضربهای نیز باید در نظر گرفته شود. در هر پروژه، مهندس سازه مسوول تعریف و مشخص کردن بارهای باد و فواصل تکیه گاهی پوشش  میباشد. مهندس سازه باید با میزان در معرض بودن ساختمان (building exposure)، ضریب شکل و دیگر پارامترها آشنا بوده، آیین نامه 519 و دیگر اطلاعات تایید شده را جهت تعیین فشارهای موضعی و عمومی باد بکار برد.