Варианты соединения сендвич панелей
Стеновые и кровельные сендвич-панели стали очень популярным строительным материалом. С их помощью довольно просто, быстро и экономически выгодно возводить и обшивать любые здания. Они применяются в промышленном, социальном и жилищном строительстве без ограничений.
Как и любой другой стройматериал, применяющийся для возведения и обшивки зданий, сендвич-панели имеют свое слабое место. Это соединительный стык. Простое плоское стыкование панелей не приносит нужного эффекта, так как не предусматривает температурного расширения и сжатия, не обеспечивает надежности крепления и является местом проникновения атмосферной влаги под обшивку.
Именно поэтому производители и технологи разработали несколько универсальных стыковых конфигураций сендвич-панелей между собой. Для улучшения защитных свойств места стыков, зачастую, дополнительно обрабатывают герметиками.
Открытый и закрытый тип замка.
Открытый, или классический, тип замка, пожалуй, является самым распространенным видом стыкования стеновых сендвич-панелей. Его конфигурация достаточно проста и эффективна. Тип замка, наложение внешних слоев обшивки и выемки во внутреннем наполнении, эффективно препятствуют проникновению внутрь влаги и обеспечивают достаточную вентиляцию внутреннего пространства. Нехитрая форма замка позволяет металлическим частям панели изменять свою структуру при воздействии температуры.
Закрытый тип замка имеет несколько иную форму, ступенчатую. При таком соединении панели имеют не много точек соприкосновения, так как внутри замка достаточно пространства для свободного движения вентилируемого воздуха для отвода пара и уменьшения теплообмена.
Энергосберегающий тип замка.
Данный вид соединения еще называют термозамком. Геометрия стыка имеет сложную форму с выемками и ребрами. С одной стороны, такая сложность позволяет надежно зафиксировать две сендвич-панели и придать всей конструкции дополнительной жесткости. С другой стороны, геометрические особенности стыка предотвращают интенсивный теплообмен между внешней средой и помещением. Излишне горячий воздух и влага отводится с помощью вентиляционных каналов, а сложная геометрическая форма не пропускает его дальше середины панели. Сендвич-панели с такими замками позволяют сохранить в помещении максимально комфортные условия и обеспечить надежную звукоизоляцию.
Кровельные типы замков.
Для кровельных сендвич-панелей, ввиду особенности эксплуатации, применяют два типа замка. Первый – это обычное наложение стальных частей панелей друг на друга. На каждом листе делается напуск верхней стальной обшивки шириною в волну или полволны. Этот запас накладывается на соседнюю панель. Таким образом, создается надежная защита от проникновения влаги под обшивку.
Вторым видом стыковки можно назвать стыкование в виде ребра сложной формы. Перед соединением, такой замок обязательно дополнительно обрабатывают герметиками.
Способы соединения сэндвич-панелей при монтаже на каркас
Каркасное строение уже давно завоевало популярность. Основой таких зданий являются сэндвич-панели, с помощью которых можно возводить постройки и обшивать их. Любое строительство на данный момент не обходиться без использования этой технологии — жилищная сфера, промышленная и социальная. Каждый строительный материал имеет свои особенности, в том числе и негативные. У сэндвич-панелей такое место тоже есть — это стык. Простое плоское соединение плит не дает необходимой надежности, из-за отрицательного влияния температурного расширения. При плоском стыковании проникает влага, которая негативно влияет на конструкцию. Проблему решают стыковые конструкции, разработанные инженерами — они не дают проникнуть влаге и обеспечивают надежность здания. Дополнительные защитные свойства достигают применением герметика.
Виды стыкования сэндвич-панелей
Стык панели обрамляется металлом для лучшего качества соединения — он имеет свойство сжимать или расширяться от влияния температуры. Вместо плоского соединения используют его геометрические вариации — открытый, закрытый, энергосберегающий и кровельный тип замка, и каждый обладает своими особенностями. Открытый тип замка называют классическим за частое использование. Он применяется при установке стеновых панелей. Конструкция препятствует прониканию влаги в межпанельное пространство, при этом проста — соединение происходит по принципу подбора выемки и вставки. Подобный замок используется давно при укладывании ламината. Он не ограничивает внутреннюю циркуляцию воздуха, и температурное сжатие и расширение не в силах разрушить стык. Этот тип соединения считается отличным решением для возведения стен или облицовки готового здания.
Закрытый замок не менее надежен, но работает по другому принципу — ступенчатая структура не дает панелям соприкасаться. Это пространство помогает циркуляции воздуха, отводя лишнюю влагу и добавляя надежности.
Энергосберегающий, или термозамок, — конструкция со сложной структурой стыка. Благодаря этому она препятствует свободному теплообмену между окружающей средой и помещением. Это не единственное свойство — сложность структуры положительно влияет на жесткость и прочность здания. Влага и теплый воздух, которые из-за разности температур скапливаются в межстенном пространстве, отводятся с помощью вентиляционных каналов, предусмотренных конструкцией листа. Геометрия панели не пускает эти скопления дальше середины. Если необходимо обеспечить дополнительную звукоизоляцию и сохранить комфортный микроклимат помещения при сильных морозах, будет оправдано использование сэндвич-панелей с энергосберегающим типом замка.
Сэндвич-панелями можно возвести крышу — для этого применяются два вида листов. В первом случае соединение происходит за счет наложения металлических частей листа друг на друга. Допуск наложения исполняется в виде полуволны или волны, что дает лучшее соединение. Второй вид соединения использует ребро сложной конструкции, и при соединении требуется дополнительная обработка герметичным составом.
27.12.2018 | Вернуться назад
Монтаж сэндвич-панелей. Раздел 2. Узлы, соединения, сопряжения кровельных сэндвич-панелей.
Опубликовано: 4 Декабря 2019 Просмотров: 3522 Поделиться:Монтаж сэндвич-панелей. Раздел 2. Узлы, соединения, сопряжения кровельных сэндвич-панелей.
Монтаж кровельных сэндвич-панелей производится на кровлях с уклоном до 6 градусов. Уклон необходим для естественного отвода влаги с крыши. Допускается и меньший уклон, но с герметизацией стыков и нахлестов панелей, так же необходимо установить большее число несущих прогонов, это повысит несущую способность панелей. Рекомендуемый минимальный шаг прогонов не менее 2 метра.
Перед выполнением монтажных работ с нижней плоскости панели удаляется защитная пленка. Монтаж сэндвич-панелей на кровлю ведется по порядку, начальную панель подвергают тщательной выверки согласно раскладке, только потом устанавливаются следующие. Крепление панелей саморезами производится в каждый прогон от конька вниз.
На длинных крышах, если нет возможности изготовить соответствующую панель, монтаж начинается со свеса кровли, то есть снизу. Каждая последующая панель должна подрезаться с торца. Вырезается нижняя часть панели до верхней гофры на длину до 200 мм.
С торца, перпендикулярно ширине панели, накладывается каучуковый герметик. Так же герметик или силикон рекомендуется наносить вдоль стыков гофр. Место подрезки торца панели крепится саморезами в последнюю очередь.
По окончании монтажа, выполняются заключительные работы по заполнению пустот утеплителем или монтажной пеной и установка конькового элемента и нащельников. Под конек устанавливается коньковый уплотнитель. Теперь можно снять верхнюю защитную пленку.
Основные узлы, сопряжения и соединения при монтаже кровельных сэндвич-панелей.
Узел сопряжения кровельных сэндвич-панелей двускатной кровли
Узел сопряжения кровельных сэндвич-панелей односкатной кровли
Торцевое соединение кровельных сэндвич-панели со стеной
Продольное соединение кровельных сэндвич-панелей со стеной
Парапетное сопряжение стеновых и кровельных сэндвич-панелей
Узел сопряжения карнизный свес карнизное сопряжение со свесом панели
Узел сопряжения карнизный свес карнизное сопряжение со свесом листа
Карнизный свес кровельных сэндвич-панелей без выпуска панели
Карнизный свес кровельных сэндвич-панелей с боковым выпуском панели
Карнизный свес кровельных сэндвич-панелей с выпуском панели и подрезкой гофры
Узел кровли из сэндвич-панелей с организацией системы водостоков и водосливов водосточной системы
Монтаж сэндвич-панелей цена
Монтаж сэндвич-панелей цена включает в себя укладку сэндвич-панелей на кровлю, аренду спецтехники (преимущественно кран или манипулятор), монтаж доборных элементов и уплотнителей, нанесение герметика. На стоимость монтажа сэндвич-панелей в первую очередь влияют все эти факторы.
Не путайте никогда с фактической стоимостью монтажа сэндвич-панелей тот факт, когда Вы звоните в «контору», а на другом конце провода говорят: «Стоимость монтажа сэндвич-панелей столько-то». Вполне вероятно, что за монтаж сэндвич-панелей цена за м2 будет соответствовать, но полная же цена за работу будет совсем другой. Цена за работу м2 включает в себя так же монтаж всех нащельников, уплотнительных лент и герметизирующих составов.
Поэтому полную стоимость монтажа сэндвич-панелей цена за 1 м2 можно узнать после предоставления полного проекта здания на завод изготовитель или в монтажную фирму.
Куда обратиться чтобы посчитать стоимость монтажа сэндвич-панелей и основные узлы сэндвич-панелей
Если Вам требуется рассчитать стоимость монтажа сэндвич-панелей и узнать цену, то звоните в компанию «Профпанель» по телефону (3452) 60-55-05 или приезжайте к нам по адресу: город Тюмень, Велижанский тракт, 5-й км, стр. 3. Имеются так же офисы компании в Сургуте, Омске, Перми и Екатеринбурге, смотрите раздел «Контакты».
В третьем разделе мы опишем узлы и сопряжения стеновых сэндвич-панелей, поэтому подписывайтесь в наши соцсети из главной странице нашего сайта и следите за анонсами. Уже совсем скоро!
Кликабельные ссылки на разделы.
Монтаж сэндвич-панелей. Раздел 1: Транспортировка, разгрузка, способы крепления захватами
Монтаж сэндвич-панелей. Раздел 2. Узлы, соединения, сопряжения кровельных сэндвич-панелей
Монтаж стеновых сэндвич-панелей. Раздел 3. Узлы сопряжения стеновых сэндвич-панелей, технология, стоимость
В чем отличие стеновых сэндвич панелей от кровельных. Виды сэндвич панелей
Возможность применения сэндвич панелей для строительства быстровозводимых зданий в нашем регионе обусловлена, прежде всего, географическими и климатическими условиями Сибири. Быстровозводимые здания, с конструкциями на основе сэндвич панелей не требуют глубокого фундамента, обладают энергономичностью, низкой теплопроводностью и удобны в плане монтажа, отсутствием мокрых процессов (бетонирование, оштукатуривание и др.), которые требуют подогрева и прочих специальных мер. Прежде чем, рассмотреть все отличия стеновой сэндвич панелей от кровельной, давайте коротко рассмотрим их назначение.
Итак, по своему назначению все сэндвич-панели подразделяют на:
- кровельные сэндвич-панели
- стеновые сэндвич-панели
Быстровозводимые здания на сегодняшний день самый популярный вид зданий в современном мире. По этой причине их комплектация должна контролироваться профессионалами высокого уровня. Наша проектно-строительная компания осуществляет продажу и производство полнокомплектных зданий и сооружений из ЛМК. Стены и кровля зданий и сооружений выполняются из трехслойных структурных сэндвич панелей, исключительно высокой сейсмоустойчивости. Все виды сэндвич панелей сходны по своей структуре, и увидеть принципиальные различия между ними довольно сложно. Чтобы избежать непонимания в рассматриваемом вопросе отличия стеновой сэндвич панелей от кровельной, давайте оформим материал наглядно.
| Основное отличие стеновой сэндвич-панели от кровельной заключается в том, что у кровельной сэндвич-панели присутствует ребро жесткости, которое увеличивает прочностные характеристики изделия и обеспечивает им надежное соединение. Кроме этого, хотим обратить ваше внимание, на то, что в производственных условиях могут выпускаться кровельные сэндвич-панели с фальцевым соединением, но без ребер жесткости |
В производства сэндвич-панелей используется окрашенный горячеоцинкованный стальной лист. В зависимости от характера и целей назначения, а также предъявляемых характеристик, найти отличие стеновой сэндвич-панели от кровельной можно во внутреннем слое, который, как правило, состоит из минераловатной плиты. В качестве декоративного и защитного слоя применяется полимерное покрытие – полиэстер, основа которого состоит из полиэфирной краски. Полиэстер может быть любого цвета, имеет глянцевую поверхность и хорошо выдерживает любые природные и атмосферные воздействия. Такое покрытия может служить защитой от 30 до 50 лет, при этом его невысокая стоимость позволяет существенно снизить цену сэндвич-панелей. Что довольно выгодно Заказчику, с практической стороны. Металлическая облицовка стеновых панелей может быть гладкой и волновой. Отличие стеновой сэндвич-панели от кровельной заключается, также, в предельных отклонениях их геометрических размеров. Каждый производитель имеет свой набор возможных профилей, от которых зависит размер сэндвич-панелей. Обычная, средняя высота профиля стальных листов стеновой сэндвич-панели составляет ~ 0,8 мм.
Далее рассматривая наглядные примеры отличий стеновой сэндвич-панели от кровельной, мы остановимся на видах их соединений.
Стеновые сэндвич-панели, с видом замковых соединений обладают рядом преимуществ:
Стандартное замковое соединение стеновой сэндвич-панели очень удобно в монтаже. Специальное профилирование на торцах сэндвич панелей для стыковки панелей между собой, с помощью замка, защищает сэндвич-панель от образования наледи, а также способствует их быстрой и точной стыковке. Благодаря плотному примыканию в этом соединении отсутствуют «мостики холода», что приводит к недопущению проникновения влаги в утеплитель. Сэндвич-панели с стандартным замковым соединением защищает панель от механических повреждений и монтируются горизонтально. | |
Соединение со скрытым креплением Z-lock придает конструкции эстетически законченный вид и позволяет сократить расходы на фасонные элементы, но увеличиваются расходы на стеновой фахверк. Сэндвич-панели со скрытым креплением монтируются вертикально и в своем креплении имеют промежуточный элемент, который обеспечивают защиту здания (сооружения) от любых погодных воздействий. |
Кровли на основе сэндвич панелей, должны быть надежны, красивы и иметь гармоничный внешний вид, который хорошо будет вписываться в современную окружающую обстановку. Монтаж кровельных панелей можно сгруппировать следующим образом:
- Крепление и установка первой панели.
- Поперечная состыковка изделия.
- Продольный замочный стык.
Монтаж кровельных панелей может проводиться при любой температуре и в любой сезон года, но желательно избегать слишком дождливой погоды. Кровельные сэндвич-панели, с замковыми стыками, довольно удобны и имеют хорошую звуко- и теплоизоляцию.
В кровельном соединении наполнение ребер жесткости утеплителем уточняется отдельно, по каждому производителю. | |
Кровельное фальцевое соединение, иначе фальцевый замок придает плоскость поверхности сэндвич панели и исключает любую протечки вследствие температурного расширения металла, которое может привести к разгерметизации фальца. |
При монтаже, основное отличие стеновой сэндвич-панели от кровельной заключается в их доборных элементах. В зависимости от производителя все доборные элементы, в некоторой степени, отличны друг от друга. Доборные элементы, используемые для монтажа стеновых сэндвич панелей улучшают внешний вид здания или сооружения, и наиболее часто применяются в оформлении внешнего и внутреннего угла цокольного отлива, стыков сэндвич-панелей на торцах, обрамлении дверных и оконных проёмов.
При монтаже кровельных сэндвич-панелей доборные элементы применяются в устройстве конька, примыкания, торца и карнизов.
Звоните нам! Мы готовы дать Вам бесплатную консультацию со всеми расценками на стеновые и кровельные сэндвич панели.
Узлы сэндвич-панелей — технические решения по креплению сэндвич панелей
Узлы стеновых сэндвич панелей
Устойчивая установка сэндвич панелей обеспечивается предварительной сборкой несущего каркаса или наличием имеющихся строительных конструкций для крепления сэндвич-панелей и распределения весовых нагрузок. Сами стеновые сэндвич панели, используемые в качестве ограждений, не рассчитаны на применение их в качестве несущих конструкций.
Несущий каркас здания может быть собран из фасонного металлопроката или деревянного бруса. Фундаментное основание здания, в зависимости от вида грунтов, может быть ленточным, плитным или с ростверком по забитым сваям. Способ сборки сэндвич панелей зависит от наличия цокольной части и ширины опорной ленты фундаментной конструкции.
Установка стеновых панелей на фундаментные конструкции
Узлы сэндвич панелей могут быть установлены с опорой на фундамент или закреплены на нем с боковым примыканием. В местах опорной установки на цоколь предусматривается наличие тепловой изоляции или деревянного бруса, а так же отливов из доборных элементов которые укладываются по всему периметру здания.
При навесном монтаже панелей на цокольную часть фундамента закрепляются два уголка. Один служит несущей опорой, а второй удерживает панель в вертикальном положении. Между цоколем и сэндвич панелью предусмотрена прокладка полосы уплотняющего материала. Защита от неблагоприятных воздействий атмосферных осадков обеспечивается установкой доборов в виде отлива по всей линии примыкания.
Сборка стеновой конструкции
Монтаж узлов сэндвич-панелей может быть выполнен с наружным или внутренним расположением частей несущего каркаса. В каждом случае все торцевые участки должны быть защищены гидроизоляционным слоем и металлическими доборами соответствующего профиля.
Крепление сэндвич панелей к несущему каркасу производится длинными саморезами с шайбами на резиновых прокладках. Стыки между листами должны предусматривать наличие дополнительной тепловой изоляции и гидроизолирующей прокладки.
Рядовые и угловые стыки для защиты от атмосферных воздействий перекрываются доборными элементами. Наилучшим вариантом крепления является совпадение элемента несущего каркаса со стыком между сэндвич панелями, поскольку в этом случае обеспечено дополнительное уплотнение стыка.
Узлы кровельных сэндвич панелей
Конструкция узлов сэндвич-панелей всегда предусматривает наличие гидроизолирующих прокладок, тепловой изоляции и защитного покрытия доборным элементом. При этом каждый стык должен быть защищен установкой доборного элемента из листовой стали. Закрепление самих панелей на части несущего каркаса из фасонного металлопроката производится с использованием длинных саморезов с шайбами на резиновых прокладках.
Два вида стыков при монтаже
В зависимости от принятого типа уклонов ската крыши и наличия свесов изоляция стыков в узлах примыкания к стеновым элементам может быть простой или усиленной. Простая защита стыков во время сборки сэндвич панелей предусматривает укладку уплотнительной ленты поверх минераловатного утеплителя. При усиленной изоляции в верхнем пространстве стыка располагается гидроизоляционный слой.
Коньковые доборы устанавливаются после крепления сэндвич-панели на несущих конструкциях, уплотнения стыка тепловой изоляцией и перекрытия ее изолирующей лентой. Сам конек фиксируется с помощью саморезов к металлу панели.
Устройство деформационных швов кровли
В ходе монтажа кровли большой площади необходимо предусматривать наличие специальных швов для компенсации температурных расширений при нагреве и охлаждении конструкций.
В этих местах между панелями оставляется зазор 30-40 мм, который перекрывается конструкцией из опорного доборного элемента, минераловатного заполнителя и перекрывающего элемента, способного изменять форму при растяжении и сжатии.
Узлы свесов кровли
При устройстве свесов торцы узлов сэндвич панелей должны быть надежно изолированы от возможного воздействия влаги. Это делается с помощью ленты и установки доборов соответствующей формы, которая зависит от толщины панели.
В верхней части торца панели необходимо установить специальный уплотнитель, который полностью перекроет возможность доступа воды во время осадков. Всё крепление сэндвич-панелей в данном узле выполняются на саморезах с резиновыми уплотнителями.
Установка защитных доборов, при установке сэндвич панелей, производится не только снаружи, но и изнутри здания.
Вертикальное и горизонтальное крепление сэндвич-панелей
Трехслойные сэндвич-панели применяются для возведения наружных и внутренних стен, перегородок, монтажа кровли и отделки уже построенных зданий.
Выполнение правильного монтажа с использованием качественных сэндвич-панелей – это главное условие, от которого зависит насколько прочным и долговечным будет готовое сооружение. Крепление сэндвич-панелей к опорным конструкциям выполняется вертикально или горизонтально. Способ монтажа выбирается еще на этапе проектирования и зависит от технических особенностей здания.
Когда применяется вертикальный и горизонтальный монтаж?
Способ вертикального монтажа используется при возведении зданий высотой не более 6 метров. Панели крепятся к каркасу здания на уровне цоколя и потолочной опоры, а также прочно соединяются между собой. Конструкция получается надежной и прочной, отсутствуют мостики холода, поэтому здание прослужит долго. Данный способ обладает и еще одним преимуществом. Для монтажа не требуется строительная техника для проведения высотных работ и подъемные механизмы.
При высоте здания более 6 метров потребуется автокран, строительные леса или каретка для работы на высоте. Для высотных зданий также необходимо укрепить каркас, чтобы избежать прогиба длинномерных конструкций.
Для возведения высотных зданий рекомендуется использовать горизонтальный способ монтажа панелей, которые крепятся к вертикальным колоннам каркаса. Панели укладывается поочередно снизу вверх, расстояние между колоннами при этом не должно превышать 6 метров. В результате получается плотная и сплошная обшивка здания.
Особенности монтажа здания вертикальным и горизонтальным способом
Крепление панелей вертикально выполняется от угла здания, в стык с опорной конструкцией и далее по всему периметру. Горизонтальный монтаж начинается с установки первого ряда панелей по всему периметру, только после этого приступают к монтажу последующих рядов. Заканчивается монтаж в обоих случаях установкой доборной панели. При вертикальном монтаже необходимо качественно соединить стыки панелей. При горизонтальной укладке дополнительную прочность стыкам обеспечит вес панелей, установленных друг на друга.
Для качественного соединения стыков между панелями и опорной конструкцией здания необходим слой уплотнителя. Для этого, в зависимости от вида панелей применяется монтажная пена, минвата, силиконовой герметик или полимерная лента. Места соединений панелей между собой, с опорными конструкциями и кровлей обрабатываются силиконовым герметиком и защищаются доборными элементами – нащельниками, наружными и внутренними углами, цокольными элементами, карнизами и т.д. Благодаря доборным элементам увеличивается срок службы строения, скрываются места стыков, уязвимые для коррозии и фасад здания приобретает завершенный эстетический вид.
ООО «РосСельПром» выпускает высококачественные стеновые, кровельные, отделочные, акустические, потолочные сэндвич-панели и перегородки, фасонные элементы, производит монтаж быстровозводимых зданий «под ключ». Нашими специалистами уже построено множество торговых и промышленных объектов, офисных и коммерческих зданий.
Компания производит упаковку и доставку панелей автомобильным, железнодорожным или морским транспортом в любую точку России. Более подробную информацию по вопросам сотрудничества можно получить по телефону: +7(812) 945-62-32. Звоните и заказывайте сэндвич-панели по доступной цене от производителя.
Где приобрести сэндвич-панели?
Как делают сэндвич панели. Конструкция сэндвич-панелей
Два листа облицовочного материала и слой утеплителя между ними – конструкция сэндвич-панели кажется достаточно простой. Но за этой простотой кроются годы разработок, улучшений и множество технологических нюансов. Поэтому дома и гаражи из сэндвич-панелей такие тёплые, строят их быстро и в любое время года.
На первый взгляд, сэндвич-панель имеет очень простую конструкцию
Компоненты сэндвич-панелей держит вместе клей. Но крепко приклеить утеплитель к листу металла не так уж и просто. Обычно для этого используется двухкомпонентный полиуретановый клей.
Конструкция сэндвич-панели вашего гаража при ближайшем рассмотрении выглядит чуть сложнее
Лист металла требует специальной обработки для использования в сэндвич-панелях. Его покрывают несколькими слоями защитных покрытий. Помимо функции защиты, покрытие металла должно обеспечивать хорошее сцепление с клеем за счёт высокой адгезии. И конечно, не стоит забывать о декоративном покрытии. От него зависит внешний вид постройки. Оно тоже должно крепко держаться на листе металла и быть долговечным.
На листы металла для сэндвич-панелей наносится несколько покрытий
Конструкция сэндвич-панелей – это не просто слои облицовки и теплоизоляции. Сэндвич-панели должны обеспечивать хорошую теплоизоляцию, их конструкция должна быть прочной, обеспечивать надёжное соединение, препятствовать попаданию влаги в стыки…
Соединение стеновых сэндвич-пнелей
По функциональному назначению сэндвич-панели делятся на стеновые и кровельные. Это связано с тем, что условия их эксплуатации сильно отличаются.
На кровельные панели могут воздействовать значительные поперечные нагрузки, например, если на крыше скопилось много снега. Поэтому им нужны рёбра жесткости. Кроме того, во время дождя и снега по ним стекает большое количество воды, которая не должна попасть внутрь панелей или постройки.
Соединение кровельных сэндвич-пнелей
Панели любого типа должны легко собираться в единую конструкцию, прочную и надёжную. Казалось бы, всё просто. Но объекты бывает нужно не только строить из сэндвич-панелей, но и ремонтировать. Иногда, например, возникает необходимость заменить одну из сэндвич-панелей без разборки всей стены. Это нужно тоже учитывать. Для того чтобы удовлетворить запросы строителей и конечных потребителей, разработаны разные виды соединений сэндвич-панелей. Они отличаются сложностью, внешним видом, надёжностью.
Замена сэндвич-панели
Наиболее распространённые типы соединений сэндвич-панелей:
- Стеновые:
- Пазо-гребневое соединение или шип-паз;
- Двойной затвор или Z-lock;
- Кровельные:
- Фальцевый замок;
- Roof-lock.
Выбирая сэднвич-панели для строительства, нужно учитывать не только их параметры, но и особенности конструкции, так как это может сказаться на эксплуатацию объекта.
Системы соединения между композитными многослойными панелями перекрытия и несущими стенами для восстановления здания
https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2015.10.036Получить права и содержаниеОсновные моменты
- •
Исследованы системы соединений экспериментально и численно.
- •
Адгезионные и / или болтовые соединения с анкерными стальными уголками.
- •
Сэндвич-панели с поверхностями из стеклопластика и сердцевиной из пенополиуретана или пробкового дерева.
- •
Полужесткие соединения придают опорам панели жесткость при вращении.
- •
Повышена жесткость пола, что помогает выполнять предельные состояния по удобству обслуживания.
Реферат
Использование современных композитов для восстановления зданий имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными строительными материалами. Когда необходимо заменить разрушенные полы в зданиях, композитные сэндвич-панели представляют собой потенциально интересное решение, а именно для зданий с несущими стенами из кирпичной кладки.В данной статье предлагаются системы соединения композитных многослойных перекрытий с несущими стенами и исследуется их поведение при вертикальной нагрузке. Системы содержат стальные уголки, прикрепленные к стенам, служащие основными опорами сэндвич-панелей, которые затем приклеиваются и / или прикручиваются к уголкам. Эти системы соединений экспериментально оцениваются с использованием сэндвич-панелей, изготовленных из стеклопластиковых полимеров (GFRP), лицевых панелей и сердцевины из пенополиуретана (PUR) или пробкового дерева, посредством испытаний на изгиб консолей, которые также моделируются с использованием нелинейных конечно-элементные модели.Определяется структурный отклик соединительных систем, включая крутящую жесткость, придаваемую перекрытиям, прочность и режимы разрушения. Получены зависимости момент-вращение для рассмотренных систем соединений и типов сэндвич-панелей, которые обеспечивают широкий диапазон значений жесткости при вращении от 60 до 10 856 кНм / рад на единицу ширины (м). Затем они используются для аналитической оценки кратковременных прогибов полов с полужесткими соединениями и пролетами в диапазоне от 2 до 5 м.Показано, что некоторые из предложенных соединений позволяют значительно увеличить жесткость перекрытия по сравнению с условиями без опоры, с уменьшением общего прогиба в середине пролета до 65%, достигаемого для пролета 4 м. Результаты, полученные для предлагаемых соединений, подчеркивают (i) их потенциальные преимущества для выполнения предельных состояний по эксплуатационной пригодности и (ii) важность рассмотрения адекватной структурной модели при проектировании сэндвич-панелей перекрытия.
Ключевые слова
Композиты
Сэндвич-панели
Полы
Реконструкция здания
Соединения
GFRP
Полиуретановая пена
Бальзовое дерево
Рекомендуемые статьиВсе права защищены.
Рекомендуемые статьи
Ссылки на статьи
Page non Trouvée — Fixinox
Accueil> Крепление к деревянным каркасамКрепление к деревянным каркасам
Деревянное строительство — важная тенденция последних лет. Для этого есть несколько причин (список не является исчерпывающим): Это старый, безопасный и проверенный метод. Это решение, которое позволяет колоссальную экономию выбросов CO2, связанных с телом строительства.
LIRE L’ARTICLEЗимние каникулы
ОфисыFixinox будут закрыты с 24 декабря 2018 года по 7 января 2019 года.Любые запросы во время зимних каникул можно отправлять на [email protected]. Вне этих дат офис будет работать в обычном режиме, команда Fixinox останется к вашим услугам. 2.5 …
LIRE L’ARTICLEОдин большой проект сборного железобетона в Сакле — Франция
Cardinal Edifice на самом деле строится в будущем Institut Mines Telecom в кампусе Сакле, где разместится один из лучших французских университетов, Fixinox поставляет сотни подвесов и система крепления сборных панелей. Также несколько специально разработанных anc…
LIRE L’ARTICLEРаботы по ремонту и расширению близятся к завершению
Завершаются ремонтные работы в наших помещениях. Начиная с лета и в течение последних 10 месяцев, штаб-квартира Fixinox, расположенная недалеко от аэропорта Брюссель-Юг (Шарлеруа), была поднята, чтобы дать больше места нашим командам и соответствовать нашим …
LIRE L’ARTICLELa MECA — престижный проект в Бордо
ВИНЧИ, СОРИБА И ФИКСИНОКС ГИДАМИ АРХИТЕКТОРОВ И ЖУРНАЛИСТОВ НА САЙТЕ LA MECA, В ПОСЛЕДНИМ МЕСЯЦЕ О ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОБЛИЦОВКЕ БЕТОНА В ПРОЦЕССЕ Архитекторы: BIG & Freaks Achiteture; Фотографии: Стефан Миге Этот визит в La MECA НАПОМИНАЕТ ТРЕБОВАНИЯ…
LIRE L’ARTICLEFixinox примет участие в выставке бетона в Великобритании
Fixinox будет на выставке бетона в Великобритании 21 и 22 марта. Вы найдете нас на стенде G60. Свяжитесь с Эриком + 32 488 403 866, чтобы сообщить Ваш визит на стенд Увидимся там!
LIRE L’ARTICLEFIXINOX на выставке BATIMAT
в 2017 годуFIXINOX будет участвовать в выставке BATIMAT 2015 в выставочном центре Villepinte, 6-10 ноября 2017 года. Наша команда встретит вас в зале 6, стенд L167.Будут показаны наши различные решения для крепления, а также наши последние разработки, касающиеся UHPC. P …
LIRE L’ARTICLEКоммюнике Fixinox после пожара в башне Гренфелл
Трагический пожар в башне Гренфелл не осуждает использование вентилируемой внешней облицовки для строительства / ремонта энергоэффективных фасадов. Катастрофа показывает, что выбор неправильного материала может стать фатальной ошибкой. Fixinox намеревается э …
LIRE L’ARTICLEBIM: Информационное моделирование зданий
Строительство непрерывно развивалось на протяжении последних 30 лет.Таким образом, прогрессивная виртуализация чертежей, расчетов, дизайна проектов изменила способ проектирования и строительства зданий по сравнению с тем, что было 10, 30 или 50 лет назад. A …
LIRE L’ARTICLEМаркировка CE — теперь мы сертифицированы по стандарту EN 1090
Следуя постоянному совершенствованию нашей политики качества, мы успешно применили стандарт EN 1090-2, касающийся производства и контроля качества. Соответствие этому новому стандарту позволяет нам публиковать Декларацию характеристик качества (или D…
LIRE L’ARTICLEЗдания | Бесплатный полнотекстовый | Характеристики распространения огня у металлополиэтиленовых сэндвич-панелей
1. Введение
Полимер — широко используемый изоляционный материал в промышленных зданиях, складах и других местах. В последние годы многие крупные пожары были вызваны изоляционными материалами наружных стен зданий по всему миру. В 2012 году загорелся фасад завода по производству электроники в промышленном парке Пусан в Южной Корее. В том же году произошел пожар в общежитии рабочих в контролируемом Индией регионе Кашмир, в результате чего погибли по меньшей мере 10 человек. разрушение из-за плохой огнестойкости сэндвич-панели из полиэтилена.В 2017 году 79 человек погибли в результате пожара в 24-этажном жилом доме (Grenfell Tower) на западе Лондона, Англия [1]. Эти пожары привели к многочисленным жертвам. Материал внешней изоляции здания в случае пожаров в высотных зданиях важен для пожарной безопасности, которую сравнивают с правилами пожарной безопасности, чтобы определить ключевые области для улучшения [2,3]. Поэтому очень важно изучить характеристики распространения пламени металлических сэндвич-панелей. В этом исследовании поверхность металлической сэндвич-панели представляет собой алюминиевый ламинат, а сэндвич-слой — полиэтилен (PE).Сэндвич-панели с горючими сердцевинами имеют несколько опасностей возгорания. Они склонны к отслаиванию стальных поверхностей из-за разложения смолы между панелью и сердечником, а также термических напряжений и расширения [4,5]. Пиролизные газы могут проходить через панель в другие отсеки из-за деформации панели и отверстий в стыках между панелями [6]. Пожар в активной зоне может остаться незамеченным, и пламя может распространиться по активной зоне [7]. Кроме того, густой дым возникает из-за пиролиза сердечника изоляции, и существует вероятность взрыва дымового газа из-за смеси пиролизных газов и горячего воздуха [8].Было проведено несколько исследований по огнестойкости и механизму металлических сэндвич-панелей. Чжо обнаружил, что внешнее излучение оказывает существенное влияние на параметры распространения огня металлических сэндвич-панелей из полиэтилена и пенополистирола (EPS). Было обнаружено, что интенсивность внешнего излучения металлических панелей со слоями многослойного полиэтилена и пенополистирола пропорциональна скорости распространения пламени и высоте пламени. Когда металлические сэндвич-панели из полиэтилена и пенополистирола подвергались одинаковому воздействию внешнего излучения, высота пламени, температура пламени и скорость распространения пламени металлической панели из пенополистирола были немного выше, чем у металлической панели из полиэтилена [9].Олешкевич и Берджесс проверили характеристики распространения огня различных типов изоляционных материалов для металлических сэндвич-панелей, используя полномасштабную экспериментальную платформу. Характеристики пожарной опасности и распространения огня изоляционных материалов были классифицированы в зависимости от скорости распространения огня, высоты, дальности распространения огня и других параметров. При горении металлической многослойной пластины также важно определить устойчивость неподвижной пластины и влияние на окружающее горение [10,11].Компания Griffin провела стандартное испытание ISO9705, исследовала огнестойкость сэндвич-панелей (алюминиевых панелей с сердцевиной из пенополистирола) и определила влияние толщины и конструкции материала сердцевины. Исследование показало, что соответствующая толщина материала сердцевины и метод строительства предотвращают распространение огня по сэндвич-панелям [12]. Компания Jianbo использовала самодельное устройство для сжигания металлических сэндвич-панелей с минеральной ватой и полиэтиленом в качестве основного материала. Было обнаружено, что металлические сэндвич-панели с классами огнестойкости B1 и B2 оставались стабильными во время горения, ограничивая распространение пламени [13].Ли использовал полномасштабную экспериментальную платформу для анализа влияния скорости распространения пламени металлических сэндвич-панелей из пенополистирола на горение изоляции вокруг панелей. Было обнаружено, что влияние на окружающий изоляционный материал было незначительным, когда скорость распространения огня из сэндвича из пенополистирола была ниже 18 мм / с [14]. Вы использовали различные участки, покрытые бензином, чтобы изменить мощность источника огня и проанализировать распространение огня сэндвич-панелей из пенополистирола. Термопары были вставлены внутрь платы для измерения изменения температуры на внутренней стороне листа.Было обнаружено, что функция экспоненциального затухания первого порядка обеспечивает наилучшее соответствие температуры в различных точках измерения в горизонтальном и вертикальном положениях. Положительный эффект имело применение наружных стеновых изоляционных панелей [15]. В этих исследованиях анализировалось влияние внешнего излучения, материала сэндвич-панелей, толщины сэндвич-панелей и других параметров на распространение огня. Однако мало исследований было посвящено влиянию длины (ширины) металлических сэндвич-панелей. Похоже, нет единого мнения о влиянии длины панели.В большинстве моделей предполагалось, что длина образца топлива неизменна [16,17,18], а ширина и толщина образца использовались в качестве экспериментальных параметров [19]. Однако поведение при распространении пламени панелей разной ширины и длины не исследовалось. Кроме того, существует мало исследований о влиянии длины образца на распространение пламени вниз сэндвич-панелей металл-полиэтилен. Поэтому в данном исследовании были выбраны металлические сэндвич-панели с полиэтиленовой сердцевиной для определения характеристик горения.Были исследованы характеристики распространения огня и капание термопласта в сэндвич-панели различной длины. Было проанализировано влияние длины панели на характеристики распространения пламени, включая форму пламени, скорость распространения пламени, скорость потери массы, высоту пламени и внутреннюю температуру образца.2. Эксперимент
2.1. Экспериментальная установка и методы
Это экспериментальное устройство представляло собой устройство для сжигания металлической сэндвич-панели собственной конструкции, как показано на рисунке 1.Испытательное устройство состояло из четырех частей: системы взвешивания, системы сбора видеоизображений, системы измерения температуры и источника воспламенения.2.1.1. Система взвешивания
Система взвешивания была разделена на две части. Датчик нагрузки S-типа (SHSIWI, SH-1 K-5 K) использовался для измерения изменения массы изоляционных материалов металлической сэндвич-панели. Диапазон составлял 0–20 кг с точностью до 0,1 г. Электронные весы (Sartorius, MSA70201S-000-D0) использовались для измерения изменения массы капель.Точность 0,01 г, максимальный вес 70,2 кг. Интервал сбора данных составлял 1 с.
2.1.2. Система сбора видеоизображений
Использовалась цифровая камера (Panasonic, HC-V180GKC-K) с 90-кратным интеллектуальным масштабированием, 50-кратным оптическим масштабированием и стандартной освещенностью 1400 лк. Камера использовалась для записи распространения огня по поверхности металлических сэндвич-панелей во время эксперимента.
2.1.3. Источник возгорания
Источником возгорания был пропан на 99,9%. Для измерения мощности очага пожара использовался расходомер [20].2.1.4. Система измерения температуры
Термопары типа K и прибор для сбора данных (Keysight, 34970A) использовались для регистрации изменения температуры в середине металлической многослойной панели во время горения, как показано на рисунке 2. Контрольный прибор имел 3 канала, и к каждому каналу можно было подключить до 16 термопар. Таким образом, одновременно использовалось 48 термопар. Минимальный временной интервал составлял 4 мс. Всего было четыре позиции сверху вниз (P 1 , P 2 , P 3 и P 4 ).Расстояние между точками 5 см, расстояние между P и нижним краем 3 см. Четыре болта использовались для крепления металлической сэндвич-панели по четырем вершинам. Электронные весы, динамометр S-типа и приборы для контроля температуры были подключены к компьютеру для записи данных.2.1.5. Образец металлической сэндвич-панели
Образец для испытаний (Shanghai JiXiang LTD, JXPE802, Шанхай, Китай) был приобретен у строительной компании. Поверхность — алюминиевый сплав, сердечник — полиэтилен.Образец имел толщину около 4 мм. Были изготовлены пять образцов длиной 20 см, 25 см, 30 см, 35 см и 40 см и шириной 20 см. Каждый эксперимент длился 30 мин, и испытания с образцами одинакового размера повторялись трижды в одних и тех же условиях, чтобы минимизировать экспериментальную ошибку. Мощность источника огня была установлена на 5 кВт в соответствии со скоростью нагрева, использованной Ан [21].3. Результаты и обсуждение
3.1. Характеристики горения металлических сэндвич-панелей
3.1.1. Явления возгорания
При пожарах в высотных зданиях капли расплавленного полиэтилена стекают в вертикальном направлении и образуют наружный изоляционный материал нижних этажей [22]. Поэтому расплавленные капли играют важную роль в распространении пожаров в высотных зданиях. Как показано на рисунках 3 и 4, в соответствии с характеристиками горения и процессом стекания весь процесс горения был разделен на четыре стадии. После воспламенения температура сэндвич-панели из полиэтилена повысилась, что было определено как стадия предварительного нагрева сгорания перед обнаружением первой горящей капли.Впоследствии наблюдались прерывистые капли. Однако временной интервал между появлением капель был непредсказуемым. Эта стадия была определена как начальная стадия горения. По мере продолжения огня капельки появлялись непрерывно. Капли накапливались в середине сэндвич-панели до тех пор, пока сила тяжести не превысила силу вязкости на металлической поверхности сэндвич-панели. В это время капли вырывались из-за сдерживающей силы поверхностного алюминиевого ламината и капали в лоток, образуя расплавленный огонь.Наблюдалась серия непрерывных капель, но временной интервал между различными группами непрерывных капель оставался неизменным. Внизу панели образовалась полость, а полиэтилен на верхней стороне плавился и стекал вниз после продолжительного нагрева. Количество капель уменьшалось по мере продолжения нагрева. Эта стадия была определена как стабильная стадия горения. После стабильной стадии капли иногда наблюдались с уменьшением количества капель и увеличением временного интервала, и до тех пор, пока капли не наблюдались, что считалось стадией выгорания.Явления четырех стадий согласуются с температурными кривыми. В экспериментах форма пламени изменялась и была неустойчивой на разных стадиях. Формы пламени на стадии стабильного горения, которое произошло почти через 60 с после того, как были обнаружены капли, были разными для панелей разной длины, как показано на рисунке 5. Схематическая диаграмма вертикального распространения огня металлической сэндвич-панели была создана улучшение модели физического горения [23,24], как показано на рисунке 6. При горении источника огня выделяется значительное количество тепла, а теплопроводность, тепловая конвекция и тепловое излучение приводят к передаче тепла несгоревшему полиэтилену.Полиэтилен был нагрет и расширен, но алюминиевая поверхность сдерживала поток расплавленного полиэтилена. Сочетание силы тяжести, ограничений канала и вязкости заставило расплавленный полиэтилен течь к нижней части панели. Расплавленный полиэтилен, расположенный ближе всего к пламени, полностью разложился, так как по бокам и внизу остались только части полиэтилена. Таким образом, несгоревший ПЭ достиг температуры пиролиза и воспламенился. Во время горения полиэтилена образовывались высокотемпературные расплавленные капли, которые прилипали к поверхности панели.Из-за внутренней передачи тепла несгоревшему полиэтилену капли загорелись и упали на дно, в результате образовалась лужа горящего расплавленного полиэтилена. Из-за комбинированного действия горящей панели и расплавленного полиэтилена огонь распространился.3.1.2. Деформация изгиба и верхнее пламя
Часть сэндвич-панели, которая находилась рядом с источником огня, быстро сгорела, а верхняя часть сморщилась из-за тепла. Скорость распространения пламени превышала скорость выгорания образца. Кроме того, болты удерживали панель вместе во время горения, вызывая деформацию изгиба листа алюминиевого сплава (рис. 7), что ускоряло процесс пиролиза, выделяло пиролизные газы и усиливало горение образца.Деформация изгиба сэндвич-панели, содержащей компоненты биологического происхождения, также происходила под действием турбулентного пламени [25]. Из-за деформации изгиба характеристики горения различались с обеих сторон панели длиной 40 см. Увеличилась высокотемпературная область панели, что ускорило процесс пиролиза и выделило большое количество пиролизных газов. Горячие горючие газы поднялись и воспламенились снаружи, что вызвало явление верхнего пламени, как показано на Рисунке 8.Между сэндвич-панелью и изоляционной плитой произошла деформация листа. По мере увеличения длины панели кривизна листа увеличивалась, и наоборот, как показано на рисунке 9. Деформация изгиба возникла из-за наличия болтов с обеих сторон панели. По мере увеличения длины до 40 см горение стало более интенсивным из-за верхнего пламени. Верхнее пламя также нагревает верхнюю часть сэндвич-панели, что ускоряет процесс пиролиза и вызывает большую деформацию.3.2. Капельное поведение и потеря массы капель
3.2.1. Поведение капель
Во время горения расплавленный полиэтилен расширился к внешней стороне панели и сгорел из-за прямого воздействия огня. Однако горячий расплавленный полиэтилен медленно стекал вниз и накапливался в середине нижней части панели. Когда сила тяжести капель превышала силу вязкости, капли падали в нижний лоток. На предварительном нагреве и начальной стадии горения капли быстро выгорали и не могли поддерживать огонь [26].Однако на стабильной стадии капли накапливались и разжигали огонь, как показано на Рисунке 2. Из-за болта капли капали с середины сэндвич-панели. Время падения, положение капли и продолжительность плавления капель показаны в таблице 1. Высокотемпературная область и площадь капель увеличивались с увеличением длины сэндвич-панели. Кроме того, из-за увеличения площади теплопередачи пиролизовалось больше полиэтилена, что увеличивало время начала стекания капель. Время начала стекания капель варьировалось в зависимости от длины панели.3.2.2. Масса капель
Результаты изменения массы капель показаны на фиг. 10. Масса капель увеличивалась с увеличением длины сэндвич-панели. Масса капель была меньше для панели длиной 40 см, чем у панели длиной 35 см, хотя частота капель была выше. Масса капель панели длиной 40 см была наименьшей в начале горения. Скорость изменения массы была выше из-за более длительного интервала времени капания для A1-A4 и большой массы капель.Время капания A5 было непрерывным и стабильным. Масса капель была низкой, а скорость изменения массы была низкой. Таким образом, рост массы A5 был плавной кривой. Хотя рост массы A5 был ниже вначале, скорость накопления была выше, чем у A1-A4, и прирост массы был выше, чем у других четырех панелей на 446 с. С увеличением длины время капания уменьшалось, и кривая изменения массы постепенно увеличивалась от сегментированной линии. На рис. 3 показано, что время тушения горящих капель было различным для панелей разной длины, а наибольшее время тушения наблюдалось для панели длиной 40 см.Чем больше время горения, тем нестабильнее была масса капель. Масса капель не была связана с ростом массы капель.Средние скорости роста массы для панелей длиной 20 см, 25 см, 30 см, 35 см и 40 см составляли 0,37 г / мин, 0,67 г / мин, 1,18 г / мин, 1,77 г / мин и 2,56 г. / мин соответственно. Средние скорости потери массы составляли 0,03 г / мин, 0,05 г / мин, 0,1 г / мин, 0,15 г / мин и 0,25 г / мин соответственно. Средняя скорость роста массы и скорость потери капель увеличивались с увеличением длины образца.
3.3. Температура и скорость распространения пламени многослойного слоя
Температурные кривые показаны на рисунке 11. Номера 101, 102, 103 и 104 в легенде соответствуют схемам термопар P 1 , P 2 , P 3 и P 4 , описанные в разделе 2.1.4 соответственно. Было замечено, что температура увеличивалась со временем горения. Пики на кривых указывают время, когда термопары подвергались воздействию огня. Тенденция изменения температуры была одинаковой во всех точках.Повышение температуры наблюдалось для образца 30 см примерно через 1100 с, а времена были меньше для образцов 35 см и 40 см. Обсуждение массы капли в предыдущем разделе показывает, что потеря массы увеличивается с увеличением длины образца. Большая масса капель означает, что непиролизованный полиэтиленовый материал с большей вероятностью вступит в прямой контакт с пламенем и быстро нагреется. Самая высокая температура была при P 1 . Максимальные температуры в пяти условиях составили 849.806 ° C (1650 с), 860,943 ° C (1800 с), 926,746 ° C (1700 с), 952,463 ° C (1604 с) и 967,332 ° C (1611 с) соответственно. Максимальная температура при P 1 увеличивалась с увеличением длины образца. Скорость изменения температуры увеличивалась с увеличением длины. На больших длинах пиков было больше, и разница между пиками и впадинами была больше. Этот результат был объяснен увеличением пульсации пламени с увеличением длины образца, что было вызвано тепловой плавучестью и нестабильностью пограничного слоя.Между интенсивностью пульсации пламени и нестабильностью плавучести наблюдалась положительная корреляция. Число Грасгофа (Gr) использовалось для обозначения нестабильности плавучести [4].Gr = gβ (Tf − T∞) L3σg2 / μ2
(1)
Длину образца задавали как характерную длину (L). σg = pM / RT в уравнении (1). Обычно число Грасгофа (Gr) используется для обозначения нестабильности плавучести. Степень частоты пульсации пламени может быть косвенно получена из числа Грасгофа.Между Gr и L. была положительная корреляция. Чем больше длина, тем хуже была стабильность плавучести и тем выше была частота пульсации пламени, что приводило к более высоким пикам и большей разнице во время горения, как показано на рисунке. 11. Хотя таяние и горение происходили в нескольких местах при одних и тех же условиях, величина изменения температуры уменьшалась по мере увеличения расстояния от источника огня [27,28]. Четыре стадии горения описаны в разделе 3.1.1 ясно показаны. Рисунок 11 также показывает, что пламя распространилось на верхнюю часть панелей в различных образцах. Время между двумя соседними точками при одинаковых условиях уменьшилось. По мере увеличения длины интенсивность горения сэндвич-панели увеличивалась, и больше тепла передавалось панели и полиэтилену. Температура панели длиной 40 см была самой высокой, а время между двумя соседними точками было наименьшим. Однако влияние верхнего пламени на P 3 и P 4 было больше, чем влияние источника огня, поэтому температура была выше на P 4 , чем на P 3 .3.4. Скорость потери массы металлической сэндвич-панели
Скорость потери массы сэндвич-панели отражала серьезность возгорания и интенсивность пожара. Как показано на рисунке 12, масса непрерывно уменьшалась, и скорость потери массы сначала увеличивалась, стабилизировалась, а затем уменьшалась. Была рассчитана средняя скорость горения образца во время фазы устойчивого горения. Результаты показали, что скорость потери массы металлической сэндвич-панели увеличивается с увеличением длины панели.Средняя скорость потери массы ma была рассчитана с использованием методологии, описанной авторами [3]. [29]. ml = ma / L определяется как средняя скорость потери массы на единицу длины. Чем больше значение ml, тем интенсивнее горение и выше риск возгорания. Результаты показаны на Фигуре 13. Как показано на Фигуре 13, ml увеличивается с увеличением длины образца. Исключение составил образец длиной 40 см. Скорость потери массы определялась тепловым потоком. Тепловой поток состоит из лучистого, конвективного и твердофазного тепловых потоков.Поскольку слой был покрыт алюминиевым ламинатом, не было зазора между полиэтиленовой сердцевиной и алюминиевым ламинатом, и не происходила тепловая конвекция. Конвективный тепловой поток не учитывался. Однако из-за теплопроводности металла твердофазный тепловой поток оказал значительное влияние на скорость потери массы сэндвич-панели. Пламя пламени состояло из твердофазного теплового потока и лучистого теплового потока [30]. Весь процесс теплопроводности можно рассматривать как восходящий. Тепловой поток в направлении толщины и длины сэндвич-панели относительно слаб, поэтому весь процесс теплопроводности можно упростить до вертикального переходного процесса теплопередачи.Следовательно, плотность теплового потока была получена в соответствии с законом Фурье [24]: лучистый тепловой поток был получен с использованием уравнений (4) и (5):qрад = εfσ (Tf4 − Tp4)
(4)
ml было получено по уравнениям (2) — (5):мл = Lkx (∂T / ∂x) + σL (Tf4 − Tp4) (1 − ехр (−ksL))
(6)
где C — постоянная, а L — характерная длина в данном исследовании. Уравнение ml = ma / L указывает на положительную корреляцию между средней скоростью потери массы на единицу длины и характеристической длиной.Такой же вывод сделан и для сэндвич-панелей из XPS при распространении огня в высотных зданиях [31]. Было установлено, что ml увеличивается с увеличением длины образца. Интенсивность горения в стабильной фазе возрастала с увеличением длины образца. Пламя создавалось диффузными пиролизованными газами, которые двигались к граничной области листа, что увеличивало тепловое излучение и теплопроводность от поверхности алюминиевой панели. Температура поверхности образца увеличилась.Изоляционные характеристики сердечника из полиэтилена были высокими, а теплопроводность — низкой. ∂T между алюминиевым слоем сэндвич-панели и сердцевиной из ПЭ увеличивалось с увеличением длины образца, а также увеличивалось ml. Для 30-сантиметрового образца частота крупных расплавленных капель была значительно ниже, чем для 25-сантиметрового образца. Следовательно, более высокая целостность 30-сантиметрового образца во время горения привела к более длительной стабильной стадии горения. Однако в образце длиной 40 см наблюдалось значительно большее количество капель, чем в других образцах.Из зоны горения было отведено больше тепла, что уменьшило теплопередачу от пламени и привело к низкому мл.3,5. Скорость распространения пламени
Скорость распространения пламени является важным параметром для определения характеристик горения металлических сэндвич-панелей и оценки риска возгорания. Цель заключалась в измерении скорости распространения пламени в вертикальном направлении в середине сэндвич-панели. Когда пламя распространилось на термопару, температура быстро поднялась, а температура колебалась.На рисунке 14 показана скорость распространения пламени. Было замечено, что скорость распространения пламени увеличивается с увеличением длины образца. Тепловая обратная связь была решающим фактором в скорости распространения огня. Тепловая обратная связь увеличивалась с увеличением длины образца, что привело к увеличению скорости распространения пламени по мере увеличения длины [32]. Как показано на рисунке 14, скорость распространения огня увеличилась с P 1 до P 2 . Однако скорость распространения пожара с P 2 до P 3 начала снижаться.Источник пожара и возгорание активной зоны из полиэтилена были основными факторами, влияющими на скорость распространения пламени, и были решающими параметрами на разных этапах. P 1 и P 2 находились близко к источнику пожара, который играл доминирующую роль в влиянии на распространение огня. P 3 и P 4 находились далеко от очага пожара, и горение ПЭ существенно повлияло на скорость распространения пожара. Горение ПЭ незначительно повлияло на скорость распространения пламени из-за слоя алюминиевого сплава.Скорость распространения огня образца 40 см увеличилась с P 3 до P 4 . Когда пламя распространилось до P 3 , сердечник PE с обеих сторон выгорел из-за бокового пламени. Осталось мало изоляционного материала вокруг P 3 — P 4 в вертикальном направлении. Горение полиэтиленового изоляционного материала также существенно повлияло на скорость распространения пламени.3,6. Средняя высота пламени
Высота пламени является важной характеристикой при анализе распространения пламени.Для преобразования и получения высоты пламени использовался алгоритм OTSU. Поскольку высота пламени колеблется во времени, высота пламени с вероятностью 0,5 была определена как средняя высота пламени сэндвич-панели [33]. Результаты показаны на рисунке 15. Чтобы установить связь между уменьшенным размером и полным размером, важные физические параметры должны удовлетворять модели подобия Фруда. Критерий подобия Фруда должен удовлетворять кинетическому сходству, чтобы гарантировать, что числа Фруда уменьшенного и полного размера совпадают.Число Фруда характеризует соотношение между силой инерции и коэффициентом плавучести жидкости. Величина высоты пламени зависит от Fr. В этом эксперименте можно взять безразмерную высоту пламени, исследовать ее линейную взаимосвязь с Frn и вывести взаимосвязь между средней высотой пламени и длиной. Fr представляет собой отношение силы инерции жидкости к уровню тяжелой силы (сила плавучести в этом эксперименте) [34]: где H / L — безразмерная высота пламени,Результатом этого эксперимента было n = 0.75.
Средняя высота пламени и длина образца согласуются со следующим уравнением:4. Выводы
В этом исследовании были исследованы скорость распространения огня и характеристики капель сэндвич-панелей металл-полиэтилен во время горения. Были изучены характеристики капель, потеря массы, температура пламени, средняя высота пламени и скорость распространения пламени для различных длин сэндвич-панелей. Результаты обеспечивают теоретическую основу для комплексной оценки опасностей и методов предотвращения пожаров для сэндвич-панелей.Построена принципиальная схема распространения огня по металлической сэндвич-панели вверх. Итоги этой работы сводятся к следующему.
(1) При сгорании сэндвич-панели сердцевина из полиэтилена расплавилась и образовались капли. Характеристики капель менялись в зависимости от условий и на разных стадиях процесса горения. По мере увеличения длины панели увеличивались масса капель, площадь расплавленных капель, средняя скорость потери массы и средняя скорость роста массы.Из-за наличия болтов, прикрепленных к сэндвич-панели, произошла деформация изгиба. Уровень деформации изгиба увеличивался с увеличением длины образца. Поскольку газы пиролиза поднимались и воспламенялись над образцом длиной 40 см, происходило явление верхнего пламени.
(2) Потеря массы металлической сэндвич-панели увеличилась, стабилизировалась, а затем уменьшилась. По мере увеличения длины образца мл увеличивалось. В образце длиной 40 см наблюдалось значительно большее количество капель, чем в других образцах, а тепло и топливо были удалены из зоны горения.В результате пламя ослабло, а теплоотдача уменьшилась, что привело к низкому мл.
(3) Максимальная температура панелей разной длины пришлась на точку P 1 . Максимальная температура во всех точках и частота пульсаций пламени увеличивались при увеличении длины образца. Больше пиков и большая разница между пиками и впадинами наблюдалась с увеличением длины образца. Огонь распространился только на P 1 в образцах длиной 20 см и 25 см, в то время как он распространился на P 3 в образцах длиной 30 см и 35 см и на P 4 в 40 см. -длинный образец.Из-за явления верхнего пламени температура P 4 во время горения была выше, чем P 3 .
(4) Средняя скорость распространения пламени увеличивалась с увеличением длины образца. Скорость распространения огня увеличилась с P 1 до P 2 и снизилась с P 2 до P 3 для образцов 30 см и 35 см. В образце 40 см средняя скорость распространения огня увеличилась с P 1 до P 2 , уменьшилась с P 2 до P 3 и увеличилась с P 3 до P 4 .
(5) Средняя высота пламени увеличивалась по мере увеличения длины металлической сэндвич-панели. Отношение между H и L было H = 4,71 × L0,75.
Вклад авторов
Концептуализация, R.Z .; методология, Р.З. и Y.F .; формальный анализ, Р.З. и Z.C .; расследование, J.Q. и Y.F .; письменность — оригинальная черновая подготовка, Р.З. и Y.F .; написание — просмотр и редактирование, R.Z., Z.C., Z.Y. и J.Q .; надзор, J.J. Все авторы прочитали и согласились с опубликованной версией рукописи.
Финансирование
Это исследование финансировалось Национальным фондом естественных наук Китая (грант № 51874183, 51874182), Проектом Six Talent Peaks провинции Цзянсу (грант № 2019-JZ-017), Ключевой лабораторией противопожарной защиты и Спасение Министерства общественной безопасности (грант № KF201810) и Программа инновационных исследований и практики для аспирантов провинции Цзянсу (грант № SJCX20_0394).
Заявление институционального наблюдательного совета
Не применимо.
Заявление об информированном согласии
Не применимо.
Заявление о доступности данных
Не применимо.
Благодарности
Это исследование финансировалось Национальным фондом естественных наук Китая (грант № 51874183, 51874182), проектом Six Talent Peaks провинции Цзянсу (грант № 2019-JZ-017) и ключевой лабораторией противопожарной защиты. и Служба спасения Министерства общественной безопасности (грант № KF201810) и Программа инновационных исследований и практики для аспирантов провинции Цзянсу (грант № SJCX20_0394).
Конфликты интересов
Авторы заявляют, что у них нет известных конкурирующих финансовых интересов или личных отношений, которые могли бы повлиять на работу, описанную в этой статье.