Edificios de paneles sándwich: rápidos, asequibles y fiables

El contenido del artículo

• Historia del panel sándwich
• Tipos de paneles sándwich
• Tecnología de producción de paneles sándwich
• Pros y contras de los paneles sándwich
• Al final

En este artículo: cómo se crearon los paneles sándwich; tipos y tipos de paneles sándwich; producción tecnológica; características de los paneles sándwich; varias recomendaciones para elegir.

La construcción de instalaciones industriales y públicas hace 50 años requirió serios costos financieros: la mano de obra de decenas de constructores, ingenieros y una cantidad impresionante de materiales de construcción no era barata. Y dado que el intervalo de tiempo desde el día en que se colocó el pozo de cimentación hasta el día en que se puso en servicio el edificio fue de al menos un año y medio, el dinero invertido en la construcción valió la pena solo después de muchos años. La invención de paneles con una capa interna de aislamiento, encerrados en dos láminas de revestimiento rígidas, hizo posible acelerar el proceso de construcción muchas veces y hacerlo más barato: hoy en día, los paneles sándwich de paredes y techos se utilizan en la creación de edificios industriales y residenciales..

Historia del panel sándwich

Los paneles sándwich aparecieron en el mercado de la construcción gracias al arquitecto, ingeniero y diseñador estadounidense Frank Lloyd Wright, quien trabajó a fines de la década de 1930 en el proyecto arquitectónico Unsonian: una pequeña cabaña de un piso con un techo plano que sobresale de una terraza de estacionamiento para un automóvil. Wright imaginó crear una casa económica con costos mínimos de calefacción, aire acondicionado e iluminación: las dos primeras tareas se realizarían mediante el techado, la solución de la última tarea se asignó a las ventanas francesas..

Mientras investigaba propuestas en el mercado de la construcción, el arquitecto descubrió que los materiales de construcción existentes eran completamente inadecuados o demasiado costosos para la construcción de la primera casa Unsoniana. Pero Frank Wright no abandonó su proyecto, inventó un nuevo material para el revestimiento de paredes y cubiertas de techo: un panel sándwich compuesto con núcleo de panal. A pesar de una serie de deficiencias operativas, los paneles de Wright aún cumplían su objetivo principal: eran ligeros, duraderos, baratos y estéticos..

La idea de los paneles sándwich fue apreciada por los fabricantes estadounidenses de materiales de construcción, especialmente desde que Dow Chemical, a mediados de los años 50, desarrolló un nuevo tipo de panel sándwich, con una capa interior de aislamiento y alta ergonomía. En 1960, varias empresas estadounidenses transfirieron a la vez por completo su producción a la producción de paneles sándwich y simplificaron la tecnología de su creación. Frank Wright vio el futuro de sus paneles en viviendas civiles, pero los paneles sándwich han ganado la mayor popularidad en la construcción industrial..

A principios de los años 70, los productos de tres capas de los fabricantes estadounidenses atrajeron la atención de los diseñadores soviéticos: se creó el primer taller para la producción de paneles sándwich con relleno de espuma de poliuretano en Samara, sobre la base de la planta Electroshield. Los primeros lotes de paneles domésticos se utilizaron en la construcción de los talleres de la fábrica de Kama Automobile Plant y Volgodonsk Atommash..

Tipos de paneles sándwich

Como hace 80 años, los paneles sándwich son una capa de material aislante del calor encerrada entre dos láminas de revestimiento rígido: puede ser de acero galvanizado o alumino-galvanizado con un espesor de 0,5-0,7 mm, plásticos (poliéster, plastisol, etc.), tableros OSP (Paneles SIP), placas de yeso.

El espesor de la capa galvanizada aplicada a ambas láminas de acero se subdivide en la primera y la segunda clase, respectivamente, puede ser de más de 20 micrones y de 7 a 20 micrones. Las propiedades anticorrosión del acero galvanizado están directamente relacionadas con el espesor del recubrimiento de zinc. El espesor de la capa protectora de aluzinc (otro nombre para esta aleación es galvalum), que consta de aditivos de aluminio, zinc y silicio, varía de 13 a 23 micrones. Esta aleación está diseñada específicamente para paneles sándwich, protege la hoja de acero no solo de la corrosión atmosférica, sino que también tiene una alta resistencia a la radiación ultravioleta, lo que hace posible operar dichos paneles en condiciones de mayor radiación solar. El enchapado de alúmina-zinc de láminas de acero también se realiza con la aleación galfan, que consiste principalmente en zinc y aluminio con una pequeña mezcla de cerio y lantano. Se aplica una capa de galfan con un espesor de 7 a 15 micras, en sus características protectoras supera al recubrimiento de zinc por su plasticidad, es decir. transfiere más fácilmente la deformación y las cargas mecánicas.

Además de aplicar una capa protectora de aleaciones de metales no ferrosos en la superficie del revestimiento de acero de los paneles, algunos fabricantes mejoran adicionalmente la resistencia a la intemperie de los paneles sándwich mediante el tratamiento superficial de láminas de acero galvanizado con polímeros: pural, plastisol, etc..

Los paneles sándwich con revestimiento de plástico están hechos de plástico de 0,8–2 mm, los paneles SIP están formados por dos tableros OSB con un grosor de 7 a 12 mm. Las ventajas de los paneles sándwich de plástico están en una mayor resistencia mecánica que los paneles de acero y en un menor peso, lo que facilita los trabajos de instalación. Los paneles SIP y placas de yeso se utilizan generalmente para construir particiones dentro de un edificio, para crear estructuras de cerramiento para objetos de tipo marco de poca altura..

El espesor de la capa de aislamiento intermedia en los paneles sándwich es de 50 a 300 mm, está hecha de espuma de poliuretano, poliestireno expandido, lana mineral y, mucho menos a menudo, de fibra de vidrio debido a su causticidad bastante alta. Los paneles aislados con un grosor de 150 mm y más se utilizan generalmente en la construcción de cámaras frigoríficas..

Los paneles de revestimiento de acero se clasifican como paneles de pared y techo. Los paneles sándwich de pared están diseñados para revestimiento de fachadas, paneles de techo, para superposición de techo. La construcción de ambos tipos de paneles es la misma, la diferencia entre ellos está en los tipos de perfiles de revestimiento de acero. Las láminas de acero de los paneles de pared que no experimentan una tensión mecánica grave durante el funcionamiento pueden ser lisas, tener perfiles de «microondas» (crestas bajas, inclinadas o afiladas), perfiles trapezoidales y decorativos para un tronco o revestimiento.

Los paneles de techo suelen tener un perfil trapezoidal alto, unilateral o bilateral, lo que aumenta su resistencia mecánica necesaria para sujetar masas de nieve sin deformar la piel. Para dar rigidez adicional a los paneles sándwich para techos, se rellenan con aislamiento de una densidad más alta que el aislamiento de pared; en el caso de lana mineral, la densidad debe ser de 120 kg / m², para poliestireno expandido – desde 25 kg / m². Finalmente, la junta de acoplamiento de los paneles de techo, uniéndolas con una superposición, es más complicada que la de los paneles sándwich de pared, porque el impacto atmosférico en el techo es mayor que en las paredes. Por la misma razón, la capa de protección anticorrosión del revestimiento de los paneles sándwich de techo es más gruesa que la de los paneles de pared..

Tecnología de producción de paneles sándwich

El principio de construcción de paneles sándwich con revestimientos de diversos materiales y diferentes tipos de aislamiento prácticamente coincide, porque la tarea principal de los fabricantes es conectar de manera confiable las capas del «sándwich» entre sí. Los paneles de pared y techo se producen de una de estas tres formas: ensamblaje a partir de elementos, producción de espuma y cinta transportadora.

El ensamblaje de paneles a partir de elementos generalmente se lleva a cabo muy cerca del sitio de construcción. Las láminas de perfil galvanizado, los materiales aislantes y adhesivos se entregan al sitio de ensamblaje por separado, luego el aislamiento se corta en bloques del tamaño requerido, las láminas de revestimiento y el aislamiento se recubren con pegamento y se colocan debajo de una prensa. A pesar de la conveniencia de producir paneles sándwich en el sitio de construcción, es bastante difícil lograr características de alto rendimiento de los paneles ensamblados de esta manera..

Los paneles mediante el método de espuma se producen en un taller, pero no requieren ningún dispositivo complejo: una pieza de trabajo ensamblada a partir de láminas de revestimiento se coloca debajo de una prensa y luego se bombea espuma de poliuretano. Dado que el aislamiento hace espuma bajo presión constante, se adhiere de manera confiable al material de revestimiento en todo el interior del panel. Sin embargo, esta tecnología no es ideal: en el caso del flujo de espuma de poliuretano con interrupciones en la masa del aislamiento, se forman cavidades que reducen significativamente las propiedades de aislamiento acústico y térmico del panel sándwich..

La producción de transportadores nos permite producir paneles sándwich con las características de rendimiento más altas; investigaremos esta tecnología con más detalle. La línea para la producción de paneles sándwich con revestimiento metálico consta de: un tambor que desenrolla una bobina de acero; línea de perfilado; guillotinas; una máquina que forma el revestimiento de futuros paneles; prensa hidráulica.

El metal perfilado ingresa a la máquina automática, donde se crea el revestimiento, después de cortar con la guillotina en láminas de un tamaño determinado. Antes de salir de la máquina, se aplica una capa adhesiva a la superficie interior de las cubiertas terminadas. Además, los elementos del revestimiento van a la mesa de prensa, donde se coloca un aislamiento cortado al tamaño del revestimiento en la parte inferior del revestimiento (lana mineral o poliestireno expandido), el revestimiento superior se coloca en la parte superior, luego la prensa comprime el paquete ensamblado, formando un panel sándwich. La producción de transportadores le permite crear un módulo sándwich monolítico con la vida útil más larga en comparación con los paneles fabricados con tecnologías más simples..

Los paneles se producen con un espesor de 40 a 300 mm, el ancho suele ser de 1000 a 1190 mm, la longitud es de 1800-14000 mm.

Pros y contras de los paneles sándwich

Características positivas:

• le permite ensamblar el edificio en el menor tiempo posible, y el techo de los paneles sándwich se monta tan fácilmente como la cerca del edificio;
• los trabajos de construcción y reparación se pueden realizar en cualquier época del año;
• carga mínima en la base;
• alto rendimiento en aislamiento acústico y térmico;
• su transporte no requiere la participación de transporte pesado;
• respetuoso con el medio ambiente, seguro para los seres humanos;
• son altamente resistentes a agresores químicos y biológicos como hongos, moho, etc.
• las superficies formadas por los paneles no necesitan ningún acabado adicional;
• el costo es menor que el de cualquier otro material de construcción. El precio de los paneles sándwich de pared es en promedio 1.500 rublos / m², para techado – 1700 rublos / m².

Características negativas:

• si la carcasa está dañada, su reparación es imposible, solo reemplazo. En este sentido, las operaciones de carga y descarga, transporte e instalación deben realizarse con sumo cuidado;
• el revestimiento metálico de los paneles protege bien las señales de radio: en tiempo nublado, la comunicación móvil dentro de la habitación, cuyas paredes y techo están hechos de paneles sándwich, pueden ser completamente inaccesibles.

Al final

Los paneles sándwich en Rusia son producidos por muchas empresas; no habrá problemas para encontrar un proveedor. Al elegir paneles sándwich, es imperativo averiguar con qué tecnología se fabricaron: la producción de transportadores, a pesar del mayor precio de los productos, es de mayor prioridad. Es importante averiguar cuál es el grosor del revestimiento anticorrosión, si es el mismo en ambos lados del panel o diferente..