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Edifici a pannelli sandwich: veloci, convenienti, affidabili

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In questo articolo: come sono stati creati i pannelli sandwich; tipi e tipi di pannelli sandwich; tecnologia di produzione; caratteristiche dei pannelli sandwich; diversi consigli per la scelta.

Edifici a pannelli sandwich: veloci, convenienti, affidabili

La costruzione di strutture industriali e pubbliche 50 anni fa ha richiesto seri costi finanziari: il lavoro di dozzine di costruttori, ingegneri e una quantità impressionante di materiali da costruzione non era economico. E poiché l’intervallo di tempo dal giorno in cui è stata posata la fossa di fondazione fino al giorno in cui l’edificio è stato commissionato è stato di almeno un anno e mezzo, il denaro investito nella costruzione ha pagato solo dopo molti anni. L’invenzione di pannelli con uno strato interno di isolamento, racchiuso in due fogli di rivestimento rigidi, ha permesso di accelerare il processo di costruzione più volte e di renderlo più economico – oggi i pannelli sandwich per pareti e tetti sono utilizzati nella creazione di edifici sia industriali che residenziali.

Storia del pannello sandwich

I pannelli sandwich devono il loro aspetto nel mercato delle costruzioni all’architetto, ingegnere e designer americano Frank Lloyd Wright, che ha lavorato alla fine degli anni ’30 al progetto architettonico Unsonian – un piccolo cottage a un piano con un tetto piano a strapiombo su una terrazza di parcheggio. Wright ha immaginato di creare una casa economica con costi minimi per riscaldamento, aria condizionata e illuminazione: i primi due compiti dovevano essere eseguiti con il tetto, la soluzione dell’ultimo compito è stata assegnata alle porte-finestre..

Durante la ricerca di proposte nel mercato delle costruzioni, l’architetto ha scoperto che i materiali da costruzione esistenti erano completamente inadatti o troppo costosi per la costruzione della prima casa unsoniana. Ma Frank Wright non abbandonò il suo progetto, inventò un nuovo materiale per il rivestimento e la copertura delle pareti: un pannello sandwich composito con anima a nido d’ape. Nonostante una serie di carenze operative, i pannelli di Wright hanno ancora raggiunto il suo obiettivo principale: erano leggeri, resistenti, economici ed estetici..

Case a pannelli sandwich: veloci, convenienti, affidabili

L’idea dei pannelli sandwich è stata apprezzata dai produttori americani di materiali da costruzione, soprattutto da quando la società Dow Chemical a metà degli anni ’50 ha sviluppato un nuovo tipo di pannello sandwich, con uno strato interno di isolamento ed elevata ergonomia. Nel 1960, diverse aziende americane trasferirono immediatamente la loro produzione alla produzione di pannelli sandwich e semplificarono la tecnologia della loro creazione. Frank Wright ha visto il futuro dei suoi pannelli nelle abitazioni civili, ma i pannelli sandwich hanno guadagnato la maggiore popolarità nell’edilizia industriale..

All’inizio degli anni ’70, i prodotti a tre strati di produttori americani attirarono l’attenzione dei designer sovietici: il primo laboratorio per la produzione di pannelli sandwich con riempitivo in schiuma poliuretanica fu creato a Samara, sulla base dell’impianto Electroshield. I primi lotti di pannelli domestici furono utilizzati nella costruzione delle officine dello stabilimento automobilistico di Kama e del Volgodonsk Atommash.

Tipi di pannelli sandwich

Come 80 anni fa, i pannelli sandwich sono uno strato di materiale termoisolante, racchiuso tra due fogli di rivestimento rigido – questo può essere in acciaio zincato o in alluminio galvanizzato di spessore 0,5-0,7 mm, plastica (poliestere, plastisol, ecc.), Pannelli OSP (Pannelli SIP), cartongesso.

Case a pannelli sandwich: veloci, convenienti, affidabili

Lo spessore dello strato zincato applicato su entrambe le lamiere di acciaio è suddiviso in prima e seconda classe – rispettivamente, può essere superiore a 20 micron e da 7 a 20 micron. Le proprietà anticorrosive dell’acciaio zincato sono direttamente correlate allo spessore del rivestimento di zinco. Lo spessore dello strato protettivo di aluzinc (un altro nome per questa lega è galvalum), costituito da alluminio, zinco e additivi al silicio, varia da 13 a 23 micron. Questa lega è appositamente progettata per pannelli sandwich, protegge la lamiera di acciaio non solo dalla corrosione atmosferica, ma ha anche un’alta resistenza alle radiazioni ultraviolette, che consente di far funzionare tali pannelli in condizioni di aumento della radiazione solare. Anche la zincatura allumina-zinco delle lamiere di acciaio è realizzata con lega di galfan, costituita principalmente da zinco e alluminio con una piccola miscela di cerio e lantanio. Uno strato di galfan viene applicato con uno spessore da 7 a 15 micron; nelle sue caratteristiche protettive, supera il rivestimento di zinco grazie alla sua plasticità, ad es. trasferisce più facilmente deformazione e carichi meccanici.

Oltre ad applicare uno strato protettivo di leghe non ferrose sulla superficie della guaina in acciaio dei pannelli, alcuni produttori migliorano ulteriormente la resistenza agli agenti atmosferici dei pannelli sandwich mediante il trattamento superficiale di lamiere di acciaio zincato con polimeri – pural, plastisol, ecc..

I pannelli sandwich con guaina in plastica sono realizzati in plastica da 0,8 a 2 mm, i pannelli SIP sono formati da due schede OSB con uno spessore da 7 a 12 mm. I vantaggi dei pannelli sandwich in plastica sono una maggiore resistenza meccanica rispetto ai pannelli in acciaio e un peso inferiore, che facilita il lavoro di installazione. I pannelli SIP e cartongesso vengono generalmente utilizzati per costruire partizioni all’interno di un edificio, per creare strutture di chiusura per oggetti tipo frame a pochi piani.

Case a pannelli sandwich: veloci, convenienti, affidabili

Lo spessore dello strato isolante intermedio in pannelli sandwich va da 50 a 300 mm, è realizzato in schiuma poliuretanica, polistirolo espanso, lana minerale e, molto meno spesso, in fibra di vetro a causa della sua elevata causticità. I pannelli isolanti con uno spessore di almeno 150 mm sono generalmente utilizzati nella costruzione di celle frigorifere.

I pannelli di rivestimento in acciaio sono classificati come pannelli a parete e tetto. I pannelli sandwich a parete sono destinati al rivestimento di facciate, pannelli del tetto – per la sovrapposizione del tetto. La costruzione di entrambi i tipi di pannelli è la stessa, la differenza tra loro è nei tipi di profili di rivestimento in acciaio. Le lamiere di acciaio dei pannelli a parete che non subiscono gravi sollecitazioni meccaniche durante il funzionamento possono essere lisce, con profilatura “a microonde” (basse sporgenze, inclinate o taglienti), trapezoidale, profilatura decorativa per un tronco o un raccordo.

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I pannelli del tetto di solito hanno un alto profilo trapezoidale, unilaterale o bilaterale, che aumenta la loro resistenza meccanica necessaria per trattenere le masse di neve senza deformare la pelle. Per dare ulteriore rigidità ai pannelli sandwich del tetto, sono riempiti con un isolamento di densità superiore rispetto all’isolamento delle pareti – nel caso della lana minerale, la densità dovrebbe essere di 120 kg / m2, per polistirene espanso – da 25 kg / m2. Infine, il giunto di aggancio dei pannelli di copertura, collegandoli con una sovrapposizione, è più complicato di quello dei pannelli sandwich a parete, perché l’impatto atmosferico sul tetto è maggiore rispetto alle pareti. Per lo stesso motivo, lo strato di protezione anticorrosiva del rivestimento dei pannelli sandwich del tetto è più spesso di quello dei pannelli a parete..

Tecnologia di produzione di pannelli sandwich

Il principio della costruzione di pannelli sandwich con rivestimenti di vari materiali e diversi tipi di isolamento coincide praticamente, perché il compito principale dei produttori è di collegare in modo affidabile gli strati del “sandwich” tra loro. I pannelli per pareti e tetti sono prodotti in tre modi: assemblaggio da elementi, produzione di schiuma e nastri trasportatori.

Case a pannelli sandwich: veloci, convenienti, affidabili

L’assemblaggio di pannelli da elementi viene solitamente eseguito in prossimità del cantiere. I fogli di profilo zincato, i materiali isolanti e adesivi vengono consegnati separatamente al sito di assemblaggio, quindi l’isolamento viene tagliato in blocchi delle dimensioni richieste, i fogli di guaina e l’isolamento vengono rivestiti con colla e posti sotto una pressa. Nonostante la comodità di produrre pannelli sandwich in cantiere, è piuttosto difficile ottenere caratteristiche ad alte prestazioni dei pannelli assemblati in questo modo..

I pannelli con il metodo di schiumatura vengono prodotti in un’officina, ma non richiedono dispositivi complessi: un pezzo assemblato da fogli di rivestimento viene posto sotto una pressa, quindi viene pompata schiuma di poliuretano. Poiché l’isolante si espande a pressione costante, aderisce in modo affidabile al materiale di rivestimento in tutto l’interno del pannello. Tuttavia, questa tecnologia non è l’ideale: se la schiuma di poliuretano viene fornita con interruzioni nella massa dell’isolamento, si formano cavità che riducono significativamente le proprietà di isolamento acustico e termico del pannello sandwich.

Case a pannelli sandwich: veloci, convenienti, affidabili

La produzione di nastri trasportatori ci consente di produrre pannelli sandwich con le massime caratteristiche prestazionali: studieremo questa tecnologia in modo più dettagliato. La linea per la produzione di pannelli sandwich con guaina metallica è costituita da: un tamburo che svolge una bobina d’acciaio; linea di profilazione; ghigliottine; una macchina che forma il rivestimento di pannelli futuri; pressa idraulica.

Il metallo profilato entra nella macchina automatica, dove viene creata la pannellatura, dopo aver tagliato con la ghigliottina in fogli di una determinata dimensione. Prima di lasciare la macchina, viene applicato uno strato adesivo sulla superficie interna delle coperture finite. Inoltre, gli elementi del rivestimento vanno al tavolo della pressa, dove l’isolamento tagliato alle dimensioni del rivestimento è posizionato nella parte inferiore del rivestimento – lana minerale o polistirene espanso – il rivestimento superiore è posizionato sulla parte superiore, quindi la pressa comprime il pacchetto assemblato, formando un pannello sandwich. La produzione di nastri trasportatori consente di creare un modulo sandwich monolitico con la massima durata rispetto ai pannelli prodotti utilizzando tecnologie più semplici..

Case a pannelli sandwich: veloci, convenienti, affidabili

I pannelli sono prodotti con uno spessore da 40 a 300 mm, la larghezza è solitamente da 1000 a 1190 mm, la lunghezza è 1800-14000 mm.

Pro e contro dei pannelli sandwich

Caratteristiche positive:

  • consentono di assemblare l’edificio nel più breve tempo possibile e il tetto dei pannelli sandwich viene montato facilmente come la recinzione dell’edificio;
  • i lavori di costruzione e riparazione possono essere eseguiti in qualsiasi momento dell’anno;
  • carico minimo sulla fondazione;
  • elevate prestazioni nell’isolamento acustico e termico;
  • il loro trasporto non richiede il coinvolgimento di trasporti pesanti;
  • ecologico, sicuro per l’uomo;
  • sono altamente resistenti agli agenti chimici e agli aggressori biologici come funghi, muffe, ecc.
  • le superfici formate dai pannelli non necessitano di alcuna finitura aggiuntiva;
  • il costo è inferiore a quello di qualsiasi altro materiale da costruzione. Il prezzo per i pannelli sandwich a parete è in media 1.500 rubli / m2, per coperture – 1700 rubli / m2.

Case a pannelli sandwich: veloci, convenienti, affidabili

Caratteristiche negative:

  • se l’involucro è danneggiato, la sua riparazione è impossibile – solo la sostituzione. A questo proposito, la movimentazione, il trasporto e l’installazione devono essere eseguiti con grande cura;
  • la guaina metallica dei pannelli protegge bene i segnali radio: in condizioni nuvolose, la comunicazione mobile all’interno di una stanza, le cui pareti e il tetto sono fatti di pannelli sandwich, potrebbe non essere affatto disponibile.

Alla fine

I pannelli sandwich in Russia sono prodotti da molte aziende – non ci saranno problemi con la ricerca di un fornitore. Quando si scelgono i pannelli sandwich, è indispensabile scoprire con quale tecnologia sono stati realizzati: la produzione di nastri trasportatori, nonostante il prezzo più elevato dei prodotti, ha una priorità maggiore. È importante scoprire qual è lo spessore del rivestimento anticorrosivo, sia esso uguale su entrambi i lati del pannello o diverso..

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Arturuc Narratore
Suggerimenti su qualsiasi argomento da parte di esperti
Comments: 1
  1. Angelo Giuliani

    Cosa ne pensate dei vantaggi degli edifici a pannelli sandwich? Avete esperienze o conoscenze specifiche in merito? Sono interessato a sapere se questi edifici sono davvero veloci da costruire, economici e affidabili come si dice. Grazie in anticipo per la vostra risposta!

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