ساندویچ پانل چیست و چه انواعی و کاربردی دارد؟

ساندویچ پانل چیست و چه انواعی و کاربردی دارد؟

 

ساندویچ پانل نوعی مصالح ساختمانی برای پوشش دیوار یا سقف سازه است. این پانل‌ها عایق خوبی برای حرارت و صوت هستند و در عین حال مقاومت بالایی در برابر شرایط آب و هوایی مختلف دارند.

 

ساندویچ پانل‌ها مقاومت مکانیکی بالایی دارند. ضخامت و متریال استفاده شده در لایه های فلزی، میزان مقاومت و استحکام آنها را تعیین می‌کند. این متریال به دلیل ساختار یکپارچه خود، نصب آسانی دارند. آنها به وسیله قطعات جانبی مثل پیچ سرمته دار به سازه‌های فلزی یا بتنی متصل می‌شوند.

 

ساندویچ پانل برای ساختمان‌های صنعتی، مسکونی، نظامی، کشاورزی، پیش‌ساخته، صنایع هواپیمایی و حمل و نقل و… کاربرد دارد. این مصالح ساختمانی مدام در حال تغییر و توسعه است و نیازهای زیادی را پوشش می دهد.

 

 

ساندویچ پانل چیست؟

ساندویچ پنل یک الگوی قدیمی از غذا و متشکل از دوتکه نان و یک‌لایه میانی مثل گوشت یا مواد دیگر است. ساندویچ پانل اما سازه‌ای شبیه به ساندویچ خوراکی است منتها به‌جای نان و گوشت از دو ورقه نازک از جنس فلزی و یک هسته مرکزی که از مواد با چگالی کم، ساخته شده. به دلیل ساختار ورقه‌ای به پنل ساندویچی پنل‌های کامپوزیتی هم گفته می‌شود.

 

تاریخچه ساندویچ پانل

ویژگی‌های سازه‌ای شبیه به ساندویچ پنل حدود سال 1820 توسط دولو بررسی شد اما برای ورود به عرصه صنعت حدود 100 سال زمان برد. در ادامه برای اولین بار ساندویچ پانل‌های آزبست با هسته تخته فیبر در جنگ جهانی اول و سپس در هواپیماهای کوچک استفاده می شد.

 

گسترش تولید و استفاده پانل در دهه 1930 از انگلستان و ایالات متحده آمریکا آغاز شد. در ابتدا اغلب تولید این نوع پانل‌ها برای صنعت هوانوردی اختصاص داشت. به دلیل جنگ جهانی، کمبود مصالح و میزان کارایی آن مورد استقبال قرار گرفته بود.

 

اواخر دهه 40 میلادی و جنگ جهانی دوم ایده استفاده از این مصالح برای ساختمان ها مطرح شد. گوف، ایلام و دی بروین، ویلیامز، لگت و هاپکینز از جمله افرادی بودند که روی نظریه ساندویچ پنل کارهای مفیدی انجام دادند.

 

اولین ساندویچ پانل‌ها برای بدنه هواپیما از روکش‌هایی با هسته بالسا تولید شدند. این جنس هسته به دلیل وزن بالا به‌آرامی از چرخه تولید کنار رفت. البته هنوز در مکان‌هایی که وزن مهم نیست، مانند قایق‌های تفریحی استفاده می‌شود.

 

توسعه جنس هسته پنل از دهه 1940 تا به امروز در تلاش برای کاهش وزن پانل‌های ساندویچی ادامه یافته است.

 

ساختار ساندویچ پانل

پانل یک سطح پیش‌ساخته است که برای ساخت دیوار یا سقف از آن استفاده می‌شود. ساندویچ پانل یعنی سطح پیش‌ساخته‌ای که ساختاری شبیه به ساندویچ دارد. در این ساختار دو لایه بیرونی و یک هسته مانند ساندویچ به هم متصل شده‌اند.

 

به‌عبارت‌دیگر ساندویچ پانل یک سطح پیش‌ساخته سه لایه است؛ دو لایه ورق به‌عنوان سطوح بیرونی و یک لایه با چگالی کمتر و ضخامت بیشتر به‌عنوان هسته که به هم دیگر متصل شده‌اند.

 

این ساختار انتقال بار بین اجزا را انجام می‌دهد. جنس قطعات پنل به کاربرد و معیارهای طراحی ساختمان بستگی دارد. طراحی پانل‌ها فرایند یکپارچه از انتخاب ابعاد و جنس مواد است.

 

 

انواع ساندویچ پانل

ساندویچ پانل باتوجه‌ به کاربرد و متریال انواع مختلفی دارد. در ادامه انواع ساندویچ پانل معرفی شده است:

 

• ساندویچ پانل سقفی: پنل‌های سقفی به‌عنوان سقف یا عایق سقف استفاده می‌شوند. مشخصه بارز ساندویچ پانل سقفی، برآمدگی‌های منظم روی سطحشان است. این برآمدگی‌ها برای جلوگیری از نفوذ رطوبت و نصب پنل تعبیه شده‌اند. پنل‌های سقفی باید تحمل بار خوبی داشته باشند.

 

• ساندویچ پانل دیواری: این نوع پنل‌ها برای ساخت دیوارها استفاده می‌شوند. طریقه نصب آنها با استفاده از شیار و زبانه است که به هم متصل می‌شوند.

 

• ساندویچ پانل سردخانه‌ای: پنل‌های سردخانه‌ای شکل خاصی از پانل دیواری هستند که ضخامتی بیشتر از حد معمول دارند تا در برابر دمای منفی مقاومت داشته باشند. معمولاً عایق‌ این پنل‌ها از سایر موارد قوی‌تر و کیفیت اتصالات بالاتر است. به همین دلیل گزینه مناسبی برای سردخانه هستند. پنل‌های سردخانه‌ای با پوشش ایمن برای مواد غذایی عرضه می‌شود.

 

 

متریال ساندویچ پانل

متریال سازنده ساندویچ پانل شامل ورقه‌های بیرونی، هسته و چسب است. از زمان ابداع این نوع پنل‌ها متریال مختلفی وارد عرصه تولید شده که همچنان درحال‌توسعه هستند. در ادامه انواع متریال استفاده شده در سه جزء ساندویچ پانل ارائه شده است:

 

جنس ورقه‌

هر متریالی که دارای ویژگی‌های زیر باشد، برای ورقه‌های ساندویچ پانل گزینه مناسبی است:

 

• مقاومت در برابر ضربه

• متریال محکم و سفت با استحکام خمشی بالا

• استحکام کششی و فشاری بالا

• بافت سطحی

• مقاومت در برابر عوامل محیطی (مواد شیمیایی، UV، گرما و…)

• مقاومت در برابر سایش

 

متریال ورقه‌های ساندویچ پانل به 2 دسته فلزی و غیر فلزی تقسیم می‌شوند. دسته فلزی شامل فولاد، فولاد ضد زنگ و آلیاژ آلومینیوم است. دسته دوم شامل موادی مانند تخته سه لا، سیمان، روکش، پلاستیک تقویت شده و کامپوزیت های الیافی است.

 

هسته میانی

هسته به 2 دلیل زیر باید چگالی کمی داشته باشد. دانسیته یا چگالی یعنی نسبت جرم به حجم یک ماده.

 

• وزن پنل نباید بالا برود.

• به‌خاطر محدودیت وزن، پانل نباید نازک باشد؛ زیرا مقاومت خود را از دست می‌دهد.

 

میزان خمش پذیری عایق در کنار جنس سفت لایه‌های بیرونی، مقاومت پانل را بالا می‌برد و درعین‌حال از شکستن آن جلوگیری می‌کند. هر متریالی که دارای ویژگی‌های زیر باشد، برای هسته ساندویچ پانل گزینه مناسبی است:

 

• چگالی کم

• استحکام برشی

• عایق حرارتی

 

جنس هسته فوم‌های سلولی یا بالسا (نوعی چوب) است. البته بالسا یک متریال قدیمی است و امروزه اغلب از فوم استفاده می‌شود. این فوم‌ها یک جامد ماکروسکوپی هستند که شکل‌دهی ساده‌ای دارند. مقاومت در برابر رطوبت، عایق صوت و حرارت، وزن کم از جمله خصوصیات مهم این جنس است.

 

در ادامه انواع متریال استفاده شده در بخش هسته را معرفی کرده‌ایم:

 

فوم پلی‌یورتان (PUR)

فوم‌های PUR به دلیل وزن مولکولی بالا خواص رسانایی و انتقال حرارتی پایینی دارند. این فوم سفت‌ و سخت معمولاً دارای دیواره‌های سلولی کاملاً شکننده هستند. فوم‌های PUR ارزان‌ترین انتخاب در بین فوم‌های موجود هستند.

 

موارد استفاده این متریال برای مکان‌هایی است که عایق بهتر بسیار مهم‌تر از تحمل بار بحرانی است. مزایای این فوم شامل:

 

• تولید پانل با لایه پلی‌یورتان به تعداد محدود

• استفاده از فوم در محل نصب پانل

• انواع ساندویچ پانل

 

فوم پلی‌استایرن (PS)

این فوم معمولاً به روش انبساط در میان پنل‌ها نصب می‌شود. پلی‌استایرن با ماده شیمیایی خاصی مخلوط شده به پانل‌ها تزریق می‌شوند. در دمای بالا این فوم منبسط می‌شود.

 

فوم PS در عین قیمت مناسب، دارای خواص عایق مکانیکی و حرارتی بسیار خوبی است. این فوم در درجه اول به‌عنوان یک ماده عایق حرارتی استفاده می‌شود؛ اما اخیراً در سازه‌های حمل بار مانند مخازن یخچال و ظروف نیز استفاده می‌شود.

 

فوم پی‌وی‌سی یا پلی‌وینیل‌کلراید (PVC)

شکل‌پذیری عالی، حساسیت کم به گرما، شکنندگی از خواص این فوم است. فوم پی‌وی‌سی ویژگی‌های مکانیکی بهتری از PUR و PS دارد، اما از آن‌ها گران‌تر است.

 

فوم‌های پی‌وی‌سی تقریباً در هر نوع پانل ساندویچی از جمله سازه‌های هوافضا و مکان‌هایی که نیاز به عایق دارند، استفاده می‌شوند. ازاین‌رو بیشترین استفاده را در بین تمام فوم‌ها و شاید در بین تمام مواد هسته دارند.

 

فوم پلی متاکریل ایمید (PMI)

بهترین گزینه در بین تمام فوم‌های سلولی موجود در بازار است، اما قیمت آن نیز بالا است. PMI نسبتاً شکننده و کشش نهایی آن تقریباً 3٪ است. مزیت اصلی این پنل مقاومت در برابر دما است که امکان استفاده از فوم PMI را به همراه پیش آغشته اپوکسی در تولید اتوکلاو تا دمای 180 درجه سانتی گراد فراهم می‌کند.

 

پشم سنگ

اگر الزامات ویژه‌ای برای حفاظت در برابر آتش دارید، پس هیچ راهی برای دورزدن پانل‌هایی با هسته پشم سنگ وجود ندارد. برخلاف پلی‌اورتان و پلی‌ایزوسیانورات، پشم سنگ قابل‌احتراق نیست. بااین‌حال این مزیت به دلیل این واقعیت است که پانل پشم سنگ دارای خواص عایق کمی ضعیف‌تر است.

 

متریال چسب ساندویچ پانل

چسب‌های استفاده شده در ساندویچ پانل با چسب معمولی متفاوت هستند؛ زیرا یک جزء جامد به یک جزء سلولی نرم پیچیده است. به همین دلیل برای چسب بکار رفته باید خصوصیاتی نظیر حلال چسب، مقاومت، ویسکوزیته چسب، تنش‌های حرارتی، ضخامت بررسی شود.

 

انواع چسب بکار رفته در ساندویچ پانل شامل رزین اپوکسی، اپوکسی‌های، اصلاح شده، فنولیک، پلی‌اورتان، اورتان آکریلات، رزین‌های پلی‌استر و وینیل استر هستند.

 

 

مشخصات فنی ساندویچ پانل

از عوامل تعیین‌کننده کاربرد پنل ساندویچی، مشخصات فنی آن است که در ادامه فاکتورهای مهم بررسی شده است:

 

• ضخامت پوسته: پوسته پانل‌ها باتوجه‌به جنس ورق ضخامت خاصی دارد. پوسته‌های نازک و سبک ارزان‌تر هستند و دوام بالایی ندارند. پوسته‌های ضخیم اما دوام بالاتری دارند. عموماً ضخامت ورقه‌های پنل حدود 0.4 میلی متر و 0.6 میلی متر است.

 

• عایق صوتی: عایق صوتی به جنس هسته وابسته است. مثلاً پنل‌هایی با هسته پلی‌اورتان 25 دسی بل تحمل صدا دارند.

 

• ضخامت پانل: از 40 میلی متر تا بیش از 200 میلی متر

 

• دانسیته یا چگالی ساندویچ پانل: این مقدار از 10 تا 35 کیلوگرم بر متر مربع بسته به ضخامت فوم و فلز متغیر است. دانسیته مناسب روی وزن، زمان، شیوه جابجایی موثر است.

 

 

ابعاد ساندویچ پانل

عرض ساندویچ پانل عموماً 1000 میلی متر است. طول آن براساس نیاز پروژه و مکان استفاده متفاوت است.

 

در تعیین ابعاد ساندویچ پانل باید ضخامت عایق را نیز در نظر بگیرید. نوع و ضخامت هسته عایق باید بر اساس ویژگی‌های ساختمان انتخاب شود. برای پانل‌های سقفی و دیواری ضخامت‌های مختلفی وجود دارد.

 

برای نوع عایق PUR/PIR، ضخامت پانل می‌تواند از 40 میلیمتر تا 200 میلی متر و برای پشم معدنی ضخامت می‌تواند از 50 میلی متر تا 150 میلیمتر متغیر باشد. در صورت استفاده از عایق EPS، ضخامت می‌تواند از 40 میلی متر تا 150 میلیمتر باشد.

 

در ساندویچ پانل‌های سردخانه‌ای، ضخامت عایق PUR/PIR ممکن است از 80 میلیمتر تا 200 میلی متر و در پانل‌های آکوستیک ضخامت عایق پشم معدنی ممکن است از 50 میلی متر تا 150 میلی متر باشد.

 

وزن پانل ساندویچی

وزن ساندویچ پانل بستگی به ابعاد، ضخامت، نوع عایق و مواد سازنده آن دارد. در ادامه می‌توانید برخی از وزن‌های معمول برای ساندویچ پانل‌ها را ببینید:

 

ساندویچ پانل با هسته فوم پلی‌یورتان (PUR) یا پلی‌یزوسیانورات (PIR):

• ضخامت 40 میلیمتر: تقریباً 10 کیلوگرم بر متر مربع

• ضخامت 60 میلیمتر: تقریباً 12-15 کیلوگرم بر متر مربع

• ضخامت 80 میلیمتر: تقریباً 16-20 کیلوگرم بر متر مربع

• ضخامت 100 میلیمتر: تقریباً 20-25 کیلوگرم بر متر مربع

 

ساندویچ پانل با هسته پشم سنگی:

• ضخامت 50 میلیمتر: تقریباً 12-15 کیلوگرم بر متر مربع

• ضخامت 75 میلیمتر: تقریباً 16-20 کیلوگرم بر متر مربع

• ضخامت 100 میلیمتر: تقریباً 20-25 کیلوگرم بر متر مربع

 

توجه داشته باشید که این ارقام تقریبی هستند و وزن دقیق ساندویچ پانل‌ها ممکن است براساس جزئیات محصول متفاوت باشد. وزن پانل‌ها می‌تواند براساس عواملی مانند اتصالات، پوشش بدنه تغییر کند.

 

پوشش ساندویچ پانل

این پوشش محافظت بیشتری از پانل عایق ارائه می‌دهد و در برابر خوردگی و اشعه UV از آن محافظت می‌کند. بسته به موقعیتی که پانل‌ها در آن استفاده شود، سطوح کیفی مختلفی وجود دارد. کیفیت پوشش را می‌توان با استفاده از یکی از دو روش زیر افزایش داد:

 

• متریال جدید باکیفیت مختلف

• پوشش‌دهی با پوشش ضخیم‌تر

 

پوشش استاندارد اعمال شده روی پنل‌های دیواری و سقفی از جنس پلی‌استر استاندارد با ضخامت 25 μ در لایه‌های داخلی و خارجی است.

 

قیمت ساندویچ پانل

هزینه خرید ساندویچ پانل به ضخامت کلی محصول و مواد هسته عایق حرارتی آن وابسته است. پانل با عایق EPS یک انتخاب مقرون‌به‌صرفه است.

 

البته برای عملکرد طولانی‌مدت و بازگشت سرمایه، بهتر است از پانل‌هایی با ضریب هدایت حرارتی برتر مانند ساندویچ پانل‌های PIR استفاده کنید. ساندویچ پانل‌های با هسته PIR به ضخامت 100 میلیمتر محبوب‌ترین نوع هستند و قیمت مناسبی دارند.

 

برای جمع‌بندی هزینه نرخ مالیات بر ارزش‌افزوده، هزینه حمل‌ونقل، نصب، کارگر باید لحاظ شود. پیشنهاد می‌کنیم از تولیدکنندگان ساندویچ پانل به‌صورت مستقیم خرید را انجام دهید تا از خدمات پس از فروش نیز استفاده کنید.

 

 

کاربردهای ساندویچ پنل

ساندویچ پانل در مواردی استفاده می‌شود که نیاز به استحکام سازه و وزن کم داشته باشید. به طور خلاصه کاربردش در وسایل نقلیه، ساختمان‌ها و سازه‌ها است. در ادامه به چند نمونه از موارد استفاده پنل ساندویچی می‌پردازیم:

 

• کانکس و کانتینر

• ساختمان‌های صنعتی، مسکونی، اداری و تجاری

• سردخانه‌ها

• سوله و انبارهای کشاورزی

• مراکز خرید

• استادیوم‌های ورزشی

• بدنه، عرشه و پارتیشن‌های قایق‌های موتوری و کشتی

• اجزای داخلی تجهیزات هوانوردی، خودرو و راه‌آهن مانند کف، بدنه اتوبوس‌ها، کابین رانندگان، پارتیشن‌های جداکننده، قفسه‌های چمدان در قطارهای پرسرعت

 

نحوه تولید ساندویچ پنل

کارخانه ساندویچ پانل به دو روش پیوسته و غیرپیوسته اقدام به تولید پنل می‌کند. به‌طورکلی خط پیوسته برای تولید ساندویچ پانل ارجحیت دارد. عموماً این نوع خط تولید شامل دیکویلر، رول فرمینگ، سیستم تغذیه، سیستم تزریق فوم PUR / PIR، پرس دوبل، واحد برش، واحد خنک‌کننده، واحد بسته‌بندی است.

 

در روش پیوسته با استفاده از پرس دو تسمه ساخت ساندویچ پانل‌ها انجام می‌شود. با این پرس دو تسمه می‌توان مواد را گرم و سرد کرد و درعین‌حال پنل را در معرض فشار مشخصی قرار داد.

 

ورق‌های فلزی از طریق رول باز شده و به بین تسمه‌های پرس هدایت می‌شوند. سپس ورقه فلزی باتوجه‌به متریال هسته به لایه‌های چسب آغشته می‌شود.

 

بعدازاین مرحله مواد شیمیایی ترکیبی با مواد عایق ترکیب شده و روی ورقه‌ها قرار می‌گیرند. سپس ورقه‌ها و هسته از طریق اعمال هم‌زمان گرما و فشار به یکدیگر متصل می‌شوند و سپس ساندویچ تحت‌فشار خنک می‌شود تا تثبیت شود.

 

طریقه نصب پانل

مراحل نصب ساندویچ پانل‌ کارآمد و ساده است که در ادامه چند مرحله اصلی برای نصب ارائه شده است:

 

1. آماده‌سازی سازه: قبل از نصب ساندویچ پانل، سازه باید آماده شود. این شامل تمیزکردن سطح، بررسی صافی و استواری و نصب سیستم اتصالات است.

 

2. برش و نصب پانل‌: پانل‌ها باید بر اساس ابعاد موردنیاز برش داده شوند. سپس با استفاده از قطعات جانبی مثل پیچ سرمته دار پانل‌ها روی سازه قرار می‌گیرند.

 

3. نصب لوله‌ها و تجهیزات: در این مرحله، لوله‌، کابل‌ و سایر تجهیزات موردنیاز برای سیستم‌ برقی، گرمایشی، سرمایشی و… درون ساندویچ پانل قرار می‌گیرند. برای این کار، شکاف‌ها و شیارهای مناسب در پانل‌ها ایجاد می‌شوند و تجهیزات درون آنها قرار می‌گیرند.

 

4. اتصال پانل‌ها: پانل‌ها باید با یکدیگر و با سازه اصلی به‌صورت محکم اتصال یابند. اتصالات باید بادقت و استحکام مناسب انجام شود تا سازه دارای پایداری لازم باشد.

 

5. پر کردن شکاف‌ها و درزها: شکاف‌ها و درزهای موجود در ساندویچ پانل باید با استفاده از مواد مناسبی پر شوند تا عایقی کامل و محکم ایجاد شود. این کار می‌تواند با استفاده از اسفنج، فوم یا سیلیکون انجام شود.

 

 

مزایای استفاده از ساندویچ پانل

استفاده از ساندویچ پانل برای ساخت‌وساز و صنعت مزایای چشمگیری دارد. ساندویچ پانل‌ها به دلیل خواص عایق حرارتی خود، به حفظ و کاهش مصرف انرژی در ساختمان کمک می‌کند. علاوه بر عایق دما، عایق صوت و آتش نیز هست.

 

در ادامه به برخی از مزایای استفاده از ساندویچ پانل اشاره می‌کنم:

• سهولت و سرعت نصب

• عایق حرارتی، آتش و صدا

• استحکام و دوام

• نیازهای کم نگهداری / تمیزکردن

• سرمایه کم

• هزینه‌های کم نگهداری

• مقاومت شیمیایی و بیولوژیکی

• وزن سبک

• مقاومت در برابر آب‌وهوا

• ثبات ابعادی

• در دسترس بودن به‌عنوان محصولات استاندارد

 

 

نحوه خرید ساندویچ پانل

قبل از خرید ساندویچ پانل نیازها و مشخصات موردنیاز خود را مشخص کنید. این شامل ابعاد، ضخامت، نوع مواد سازنده (فولاد گالوانیزه، آلومینیوم، استنلس‌استیل) و نوع هسته عایق (فوم پلی‌یورتان، پلی‌یزوسیانورات، پشم سنگی) می‌شود. همچنین نیاز به ویژگی‌های خاص مانند عایق صوتی، ضدحریق بودن و… را در نظر بگیرید.

 

برای جستجوی تولیدکنندگان ساندویچ پانل از طریق اینترنت، مشاوران ساختمانی یا متخصصان صنعت ساختمان کمک بگیرید. می‌توانید با سازمان‌ها و شرکت‌های ساختمانی محلی تماس بگیرید و نظرات و توصیه‌های آنها را جویا شوید.

 

مشخصات فنی، کیفیت و قیمت ساندویچ پانل‌ها از تأمین‌کنندگان مختلف جویا شده و مقایسه کنید. برای بررسی نمونه‌هایی از محصولات آن‌ها را درخواست کنید یا در صورت امکان از مشاوره تخصصی‌ استفاده کنید. توصیه می‌شود با تولید‌کننده موردنظر خود درباره جزئیات فنی و قابلیت‌های محصول صحبت کنید تا مطمئن شوید که نیازهای شما برطرف می‌شود.

 

قبل از خرید مواردی مانند شرایط قرارداد، ضمانت‌نامه، شرایط پرداخت و تحویل، هزینه‌های اضافی مانند حمل و نصب و هر گونه مسائل قانونی را بادقت مطالعه کنید. قیمت نهایی را تأیید کنید و در صورت لزوم دستور تولید و تحویل را در قرارداد ثبت کنید.

 

پس از تأیید شرایط و قرارداد، سفارش خود را برای تولیدکننده ارسال کنید. بررسی کنید که آیا توانایی تحویل محصولات در زمان موردنظر شما را دارند. درباره روش‌ ارسال کالا و نصب محصول تحقیق کنید.