Конструктивные особенности и характеристики кровельных сэндвич-панелей

Кровельные сэндвич-панели – практичный трехслойный материал, который укладывается внахлест на поверхность крыши. В конструкции некоторых разновидностей панелей предусмотрено особое замковое соединение, такие элементы укладываются не внахлест. Покрытие подходит для жилых и нежилых построек. Все виды соединений сэндвич-панелей являются герметичными.

Содержание:

Кровельные сэндвич-панели – что это?

Кровельные панели отличаются от стеновых сэндвич-панелей тем, что в них имеется профилированный слой. Он предназначен для отвода влаги с поверхности. Перед тем как начинать работы по монтажу таких материалов, надо их правильно выбрать с учетом нагрузки, обратить внимание на такие параметры изделий, как плотность наполнителя, размеры, общий вес.

Внутреннее наполнение и основные характеристики

Кровельные сэндвич-панели имеют относительно простую структуру. Их основа, внешняя оболочка – профилированный лист. Для таких задач выбирают холоднокатаный материал толщиной от 0,5 до 0,8 мм. Такой толщины достаточно, чтобы обеспечить панелям максимальную жесткость, высокую прочность и стойкость к различным внешним воздействиям.

Большое влияние на характеристики изделий оказывает внутреннее наполнение сэндвич-панелей. Это различные виды утеплителей. Могут использоваться следующие материалы:

минеральная вата;
пенополиуретан;
пенополистирол;
пенорезол.

Кровельные сэндвич-панели отличаются не меньшей несущей способностью по сравнению со стеновыми материалами. Они сочетают в себе небольшую толщину и превосходные теплоизоляционные характеристики. Это материал, который выполняет сразу несколько функций. После монтажа не происходит усадки, как в случае с элементами из древесины. Поэтому косметическую отделку кровли можно проводить сразу же. Не нужно ждать, когда произойдет усадка материалов.

Вместе с теплоизоляцией панели также обеспечивают шумо- и звукоизоляцию. Это гарантирует, что стук дождя не побеспокоит во время сна. Кроме того, это пожаробезопасный материал – составляющие кровельных панелей не горят и не поддерживают горение. Они отлично подходят для климатических зон, где наблюдаются температурные перепады.

В помещении всегда будет поддерживаться оптимальная температура, если при отделке кровли использовались специальные сэндвич-панели. При отделке кровли можно сэкономить, отказавшись от дополнительного монтажа чистовых материалов – панели выглядят достаточно эстетично и не нуждаются в укладке других покрытий. К тому же внешняя часть профлиста обычно покрывается специальным защитным слоем из полимеров или других материалов.

При монтаже материалов особых навыков не требуется. Однако мастеру нужно уделить особое внимание стыкам панелей. Если после укладки останутся щели, то утепление будет неполным. Более того – внутрь начнет попадать влага.

Кровельные панели обычно защищают от внешних факторов, особенно – от осадков. Одного профлиста мало, чтобы предотвратить порчу крыши. Нужно нанести дополнительный слой, который будет отталкивать воду, препятствовать образованию коррозии и других негативных явлений.

В кровельных материалах используют несколько видов покрытий. При этом профлист уже имеет изначально оцинковку – цинковое покрытие, нанесенное гальваническим методом при производстве продукции. Дополнительный слой защиты может иметь толщину до 200 мкм. В качестве него могут использовать:

Специальное полимерное покрытие, глянцевое или матовое. Оно позволяет не только защищать поверхность от внешних воздействий, но и делает ее яркой, красивой. Полимерные покрытия даже воспроизводят металлический блеск. Они отличаются стойкостью к загрязнению и не задерживают пыль. Это оптимальный вариант для защиты кровельных покрытий.
Грунтовку с пигментами. Особенность материала в том, что он наносится более толстым слоем, чем полимерное покрытие. Обеспечивается защита от механических повреждений, которые возможны в результате падения веток, града, камней на крышу. Пигмент придает крыше благородный оттенок.
Полиэфирную эмаль – покрытие на основе полиэстера, которое является универсальным. Оно выдерживает серьезные температурные перепады и подходит для разных климатических зон. Однако полиэстер не подходит, когда важно надежно защитить поверхность профлиста от коррозии.
Пластизол. Специальный материал, отличается высокой прочностью, надежно защищает от коррозии. Не подвержен механическим повреждениям. Одновременно декоративный и практичный, он может использоваться для защиты кровель любой сложности.
Пурал. Наносится толстым слоем, достаточно надежен и отличается стойкостью к механическим повреждениям.
Поливинил. Чаще всего используется в качественных кровельных панелях. Отличается безупречной стойкостью и защищает от коррозии. Поливинил крайне сложно снять с поверхности кровельного материала. Он прослужит в течение многих лет, не потеряв своей функциональности.

Размеры кровельных сэндвич-панелей

Кровельные сэндвич-панели могут иметь толщину от 10 до 20 см. Они поставляются в виде модулей, размер которых может быть разным. Ширина такого модуля обычно составляет 1 м, длина – от 2 до 12 м. Внутренняя и внешняя обшивка изделия – тонколистовая профилированная сталь толщиной от 0,5 до 0,8 мм. Внутри используется утеплитель, от которого во многом зависит вес секции.

Размеры кровельных материалов могут иметь разные параметры в зависимости от производителя, выбранного им утеплителя, внешней защиты профилированных листов, количества гофр. Вид профилирования листа также может быть разным:

V-образное углубление;
гладкая поверхность;
микропрофилирование;
трапеция.

Чем более выражена волна, тем серьезнее несущие способности кровельного покрытия. Если на крышу предполагается солидная нагрузка, то лучше выбрать покрытие, которое сможет ее выдержать.

Толщина панели может также зависеть от вида профилирования, а не только от толщины утеплителя в модуле. Некоторые производители используют полностью гладкие листы, но в большинстве случаев для производства выбирают профилированные элементы. Они рассчитаны на снег, сильный ветер, учитывают вероятность падения веток.

Несущая способность кровельных сэндвич-панелей

Общую несущую способность кровельных сэндвич-панелей можно считать достаточно высокой с учетом особенностей конструкции каждого модуля. Уже было проведено немало статистических расчетов в этом направлении. В конструкции панелей имеется сердечник, который распределяет напряжения от нагрузок. Благодаря наличию внешних металлических слоев удается увеличить возможности модулей – металл отличается стойкостью к нагрузкам на сжатие и растяжение. Утеплитель также имеет ряд важных характеристик. В частности, он воспринимает усилия сдвига. Трехслойные панели выдерживают серьезные нагрузки. А при использовании профиля с "волнами" можно только улучшить эти характеристики.

По статистическим расчетам были составлены таблицы, в которых указаны приблизительные данные по несущей способности панелей. Разумеется, при этом пришлось сделать ряд допущений и использовать приближенные значения. В расчетах использовались распространенные схемы нагружения. Более точно данные по несущей способности материалов могут быть рассчитаны индивидуально с учетом особенностей конкретных изделий. В справочном материале сделано несколько упрощений:

толщина металлических листов усреднена до 0,6 мм;
при проведении расчетов несущей способности панелей была учтена масса самих модулей, нагрузку размером 100 кг сосредоточили в центре пролета;
было допущено, что толщина панелей равна толщине слоя утеплителя (для простоты расчетов);
за допустимый прогиб панели приняли значение в 1/200 L пролета;
при расчетах взяли значение ширины внутренних опор не менее 80 мм, внешних – не менее 60 мм.

Конструктивные особенности сэндвич-панелей

Конструктивные особенности изделия – это его структура, размеры и связанные с этим характеристики. Например, рассчитывая массу строительного материала, обязательно надо учесть ряд параметров:

выбранный производителем вид утеплителя и коэффициент утепления;
вид и толщину облицовки (профлиста, слоя внешней защиты);
общую толщину панели.

У каждого утеплителя имеется определенная плотность и масса. Материал подбирают для производства панелей с учетом того, где и как будет происходить эксплуатация кровельного покрытия. В пример можно привести сэндвич-панели из пенополистирола и из минеральной ваты. Оба материала используются в качестве утеплителя и применяются при производстве сэндвич-панелей для покрытия кровли.

При этом плотность минеральной ваты достигает 120 кг на кубический метр, а плотность аналогичного объема пенополистирола – всего 25 кг. Это означает, что 1 м2 кровельных сэндвич-панелей с минватой будет весить в 15–17 раз больше, чем аналогичная продукция с пенополистиролом.

Выбирая утеплитель, можно серьезно повлиять на вес панели и на ту нагрузку, которая будет приходиться на несущие конструкции. Вес одной панели будет варьироваться в широком диапазоне – от 12 до 50 кг. Производители обычно предлагают клиентам помощь в выборе материалов с учетом особенностей строения. Некоторые объекты легко перенесут тяжелые кровельные панели, в то время как для других потребуется более легкий материал.

Что самое важное в сэндвич-панелях? В результате тщательного анализа можно прийти к выводу, что наиболее важными характеристиками являются толщина и выбранный вид утеплителя. От материалов зависит степень утепления, вес панели, нагрузка на несущие конструкции. Материалы могут меняться, при этом характеристики теплоизоляции рассчитываются индивидуально или определяются предварительно по таблицам в справочниках.

Плотность теплоизоляционного материала может меняться, это также влияет на свойства кровельных сэндвич-панелей. При прокладке внутреннего слоя теплоизоляции материалом заполняют даже "волны", если профлист имеет сильное гофрирование. Это можно заметить, посмотрев на продукцию в разрезе. Такой подход не оставляет внутри пустоту и гарантирует максимальную степень защиты не только от холода, но и от лишнего шума.

Важным параметром можно считать если не сам утеплитель, то коэффициент его теплопроводности. У пенополиуретана этот показатель ниже, чем у минеральной ваты. При выборе утепления для объектов, которые не выдержат высокую нагрузку на несущие конструкции, приходится искать компромисс.