Apa itu Sandwich Panel? Sejarah, karakteristik & kelebihan

Sandwich panel – bahan bangunan yang memiliki struktur tiga-lapis yang terdiri dari dua lembar bahan keras (logam, PVC, fiberboard, piring magnesit) dan diantaranya lapisan isolasi. Semua bagian panel sandwich direkatkan dengan tekanan panas atau dingin. Tergantung pada tujuan, panel atap dan dinding dibedakan.

Dalam konstruksi perumahan, panel sandwich digunakan untuk pembangunan struktur dinding atau atap yang dirakit secara cepat. Dalam konstruksi yang digunakan panel struktural terisolasi (SIP, dari Inggris SIP, Struktural Insulated Panel), yang terdiri dari dua papan berorientasi untai (OSB), antara yang tekanan ditaati lapisan isolasi padat (Styrofoam), atau di bawah tekanan disuntikkan busa poliuretan (PUR).

Dalam konstruksi komersial, panel sandwich digunakan untuk pembangunan bangunan prefabrikasi berdasarkan pada rangka baja, misalnya: lokasi industri, mobil, pusat perbelanjaan, bangunan pertanian, fasilitas olahraga, dll. Panel sandwich dengan lapisan logam digunakan sebagai konstruksi yang menghubungkan bangunan.

Munculnya sandwich panel di AS

Pada tahun 1930, arsitek Amerika Frank Lloyd Wright pertama kali menggunakan panel sandwich dengan madu dalam proyek berlantai satu pondok «Unsonian», yang dirancang sebagai contoh perumahan ekonomi. Panel sandwich yang dikembangkan oleh Wright memiliki sejumlah kelemahan, tetapi tujuan utama dari penemuan ini adalah untuk menggabungkan estetika dan kemudahan penggunaan dalam panel.

1950 arsitek Amerika Alden B. Dow [en] (Alden B. Dow), dan saudara murid Wright CEO «Dow Chemical», menciptakan ergonomis tiga lapis panel sandwich dengan polyester dan dilapisi kayu lapis. Bahan ini digunakan untuk membangun rumah The Sandwich Panel House, juga dikenal sebagai Paul N. Sutton Residence di 4619 Concord Court di Midland, Michigan.

Pada bulan Mei 1959, perusahaan Amerika Koppers Inc. Untuk pertama kalinya memulai produksi massal panel-panel sandwich untuk pembangunan bangunan tempat tinggal. Untuk melakukan ini, perusahaan mengubah toko bekas Pabrik Mobil Hundson di Detroit. Panel sandwich di bawah merek Dylite diproduksi atas dasar polystyrene, serta kayu lapis.

Pada 1960-an, perusahaan Amerika Alside Home Program mampu secara signifikan mengurangi waktu produksi panel sandwich dari beberapa jam hingga 20 menit. Namun, permintaan panel sandwich tidak signifikan, sehingga perusahaan segera bangkrut.

Sejarah sandwich panel PIR dan PUR

Menurut asosiasi EPIC (Engineered Panels in Construction), teknologi panel sandwich yang diisi dengan busa poliuretan polyisocyanurate (PIR) dan busa poliuretan (PUR) muncul pada 1970-an. Hingga pertengahan 80-an, panel semacam itu dipasang langsung di lokasi konstruksi, tetapi pada awal 90-an panel sandwich pertama dengan pengisi busa poliuretan muncul sebagai produk akhir. Pada akhir tahun 90an panel tersebut sudah menempati 40% pasar panel sandwich.

Prospek untuk pengembangan

Salah satu bidang yang menjanjikan untuk pengembangan panel sandwich adalah pembuatan panel yang menghasilkan listrik. Secara khusus, di Swiss, pada tahun 2009, teknologi dikembangkan untuk produksi panel sandwich dengan fotosel Flexcell. Photocell dilindungi oleh lapisan fiberglass. Bagian dalam panel sandwich diisi dengan polimer berbusa. Panel sandwich semacam itu digunakan untuk pembangunan salah satu gedung Sekolah Politeknik Federal di Lausanne (Swiss).

Profil Panel Sandwich

Profil terdiri dari dua jenis: dinding dan atap. Panel sandwich dinding dengan jenis profil eksternal dibagi menjadi profil yang halus, sederhana diprofilkan dan dekoratif (memihak dan log). Panel sandwich atap dapat diprofilkan pada kedua sisi atau hanya di luar.

Profil sandwich panel
Profil sandwich panel

Di bagian atas adalah perakitan sandwich komposit (A); di bawah panel wajah (B) dan insulasi (C).

Sebagai isolasi digunakan:

  • wol mineral (serat basal)
  • busa poliuretan PUR (poliisosianurat PIR)
  • polystyrene diperluas
  • fiberglass
  • polypropylene
  • Juga ada panel atas dasar lapisan anti panas yang terbuat dari busa poliisosianurat. Namun hingga saat ini, produk ini sedikit diketahui.

Wol mineral

Salah satu bahan lapisan insulasi paling populer untuk panel sandwich. Serat basalt dihasilkan dari melelehkan batu, terak atau kombinasi dari silikat. Biasanya, sandwich panel dengan wol mineral relevan untuk konstruksi struktur sederhana, perbaikan yang, jika perlu, akan dilakukan dengan sangat cepat. Mineral wool berharga karena tidak mendukung pembakaran terbuka; ini memberikan isolasi panas dan suara yang sangat baik, stabil mentolerir fluktuasi suhu, paparan zat korosif.

Busa poliuretan (PPU)

Memiliki struktur seluler. Ini dibedakan oleh kombinasi unik antara ringan dan kuat. Ketahanan operasi PPU tidak tergantung pada tingkat kelembaban lingkungan. Panel sandwich dengan busa poliuretan memberikan tingkat hidro dan insulasi termal yang tinggi. PPU tidak terpengaruh oleh jamur, jamur, serangga dan hewan pengerat, serta faktor biologis yang tidak menguntungkan lainnya. PPU termasuk kategori bahan yang tidak mudah terbakar, terutama ragam poliisosianurat (PIR). Ketika terkena api terbuka pada permukaan karbon PIR peel-matriks terbentuk, yang mencegah penyebaran lebih lanjut dari api dan diri pemadam memberikan kontribusi materi.

Styrofoam

Bahan kecil dengan struktur sarang lebah. Isolasi ini, yang banyak digunakan dalam pembangunan pertokoan, gudang, paviliun belanja, toko dingin, cottage dan rumah di “teknologi Kanada” dan seterusnya. Panel sandwich dengan polystyrene yang diperluas dipasang / diturunkan dalam waktu singkat.

Fiberglass

Ini adalah bahan khusus yang dihasilkan dari filamen gelas terbaik. Panel dengan fiberglass, pertama-tama, diminati karena sifatnya yang menyerap suara. Dengan karakteristik umum, serat kaca mirip dengan serat basal. Ini tidak mudah terbakar, ramah lingkungan, nyaman untuk transportasi dan instalasi. Ada ketahanan yang baik terhadap bahan kimia. Panel sandwich yang terbuat dari fiberglass tidak dapat digunakan pada suhu di atas 400 ° C.

Polypropylene

Panel Honeycomb memiliki ketahanan yang baik terhadap air, untuk sebagian besar asam, alkali dan garam. Juga memiliki konduktivitas termal yang rendah, kekuatan tekan yang tinggi dan bobot yang ringan. panel perlindungan sarang lebah dari efek panas dan radiasi ultraviolet disediakan oleh pilihan yang tepat bahan pelapis (misalnya, aluminium, MDF, acrylic, fiberglass, dll).

Pelapisan

Lapisan luar panel sandwich dibuat, sebagai aturan, dari baja galvanis, tetapi dapat dibuat dari bahan lain, khususnya komposit berbasis chip kayu. Untuk pelapisan baja, komposisi pelapis tambahan penting, kualitasnya sangat menentukan karakteristik panel sandwich (masa pakai, memudar, dll).

Bahan utama yang digunakan sebagai pelapis untuk panel seperti sandwich: baja galvanis, aluzinc, papan gipsum, plastisol, polydifluoronad, poliester, pural.

Baja galvanis andal melindungi permukaan dari korosi. Daya tahan struktur berbanding lurus dengan ketebalan lapisan seng. Lapisannya mudah ditangani.

Aluzinc adalah paduan aluminium dan seng, dipatenkan oleh perusahaan Amerika Bethlehem Steel (sekarang Mittal Steel). Komposisi zat yang tepat: 55% aluminium, 43,4% seng, 1,6% silikon. Lapisan ini memantulkan radiasi ultraviolet. Panel dengan lapisan atas seperti itu dapat dioperasikan pada suhu hingga + 315 ° C.

Karton gypsum adalah bahan dari dua lembar karton bangunan dengan inti berupa gypsum. Ini adalah lapisan yang mudah dan benar-benar aman untuk panel; relevan untuk digunakan dalam menyelesaikan tempat tinggal.

Plastisol adalah plastisin yang dimodifikasi dengan polivinil klorida. Mengingat peningkatan kepadatan, lapisan mempertahankan sifat kinerjanya bahkan di bawah kondisi lingkungan yang merugikan. Plastisol mentoleransi aksi mekanis dengan baik. Cocok untuk dekorasi interior dan eksterior.

Lembaran plastik PVC kaku, polystyrene atau polypropylene – digunakan untuk produksi lereng sandwich untuk menyelesaikan bukaan jendela.

Polydifluoronad (PVF2) adalah senyawa yang terbentuk dari 80% plastisol dan 20% akrilik. Lapisan polydifluoronade andal melindungi materi dari efek berbahaya dari perubahan suhu, radiasi ultraviolet, korosi.

Polyester diproduksi dari poliester, memiliki struktur berserat. Ditoleransi dengan baik bahkan aksi biasa suhu tinggi. Lapisan pada dasar poliester tidak memudar, cukup merasakan efek mekanis.

Pural adalah zat yang diperoleh dari polyurethane dimodifikasi poliamida. Melindungi permukaan dari korosi, kelelahan, kehancuran di bawah pengaruh perbedaan suhu. Ini digunakan baik di dalam maupun di luar gedung.

OSB berorientasi chipboard, dibuat dengan menempelkan chip kayu di bawah tekanan tinggi.

Hardboard tahan lembab – bahan komposit serabut kayu dan serutan berdasarkan lem. Tingkat ketahanan kelembaban material tergantung pada lem yang digunakan.

Warna panel sandwich

Untuk panel sandwich dengan lapisan baja, nuansa gamma ditentukan oleh katalog warna internasional RR (RaColor – 22 warna dasar) dan RAL (RAL 841 GL – 202 warna, RAL 840 HR – 17 warna). Ketika memilih warna, serapan cahaya / pantulan cahaya diperhitungkan, karena dalam kombinasi dengan karakteristik lingkungan kondisi ini sebagian besar akan menentukan masa pakai keseluruhan bangunan.

Sifat termal

Parameter yang paling penting dari efisiensi energi panel sandwich adalah resistan termal (R0), yang memperhitungkan kerugian termal di bagian kunci struktur. Resistensi pengurangan perpindahan panas minimum (pada 25 °) untuk panel sandwich berkualitas tinggi diberikan dalam tabel:

Ketebalan panel, mm Tahan panas, m2 * K / W
Wol mineral Busa poliuretan
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

Konstruksi bangunan dari panel sandwich dapat dianggap hemat energi jika permeabilitas udara kurang dari 1,5 m3 / m2 jam. Pada saat yang sama, contoh panel terbaik dapat mencapai permeabilitas udara dalam 0,6-0,9 m3 / m2 jam.

Keuntungan materi

  • Konstruksi cepat atau perbaikan gedung.
  • Konstruksi dapat dilakukan setiap saat sepanjang tahun, hampir tanpa ketergantungan pada suhu.
  • Nilai tinggi isolasi termal (nilai konduktivitas panas dari 0,022 W / Mk).
  • Keamanan ekologis, higienis, bagi manusia.
  • Beban rendah di atas fondasi konstruksi.
  • Transportasi mudah.
  • Tidak perlu finishing tambahan.
  • Isolasi suara yang tinggi.
  • Kemungkinan digunakan dalam industri makanan dan madu. institusi.
  • Tidak adanya reaksi terhadap pengaruh zat kimia agresif atau faktor biologis (jamur, jamur).
  • Harga murah dibandingkan dengan analog (bata, beton, kayu).

Kekurangan materi

  • Mereka tidak mampu menahan beban tambahan yang signifikan.
  • Probabilitas tinggi kerusakan mekanik (goresan),
  • Sekrup udara dingin melalui slot di persimpangan (dilepas dengan memasang pita),
  • Pembekuan atau “jembatan dingin” panel di area koneksi karena kurangnya isolasi,
  • Kerusakan pada bingkai dan pengencang di persimpangan panel karena “titik embun” dan kondensat yang melimpah,
  • Degradasi atau “menyusut” papan material, yang mengarah ke pengurangan bertahap dari penampilan mereka dan celah antara pelat dalam kasus lembaran polystyrene.
  • Emisi formaldehida beracun dari permukaan OSB-board, yang biasanya digunakan untuk melapisi panel SIP.

Sandwich-panel perakitan elemen-demi-elemen

Selain klasik (terpaku), ada jenis lain dari panel sandwich – panel ini unsur yang dirakit. Perbedaan utama dari panel klasik adalah bahwa mereka dipasang langsung di lokasi konstruksi dari tiga jenis komponen: profil lembar mandiri (panel dasar sedikit demi sedikit perakitan), dan pemanas, sebagai aturan, papan bergelombang sebagai lapisan luar. Panel semacam ini lebih ekonomis, tetapi juga lebih banyak tenaga kerja untuk pemasangan bangunan prefabrikasi.

Komentar Semudah di Facebook
Apa itu Sandwich Panel? Sejarah, karakteristik & kelebihan
5 (100%) 1 vote