Алюминиевые композитные панели

композитные панели
композитные панели
композитные панели
композитные панели
композитные панели

Алюминиевые композитные панели (алюминиевый композит) de facto – конструктивные и технологические решения многослойных облицовок для связанных и навесных фасадных систем (НФС) путем комбинации в одном изделии двух и более материалов, в том числе композитных.

Наиболее наглядные и популярные примеры таких решений – металлокассеты (коробчатого типа) с внутренним заполнением плитой из вспененного термопласта (или базальтового волокна) и плоские многослойные листы, карточки с наружным (или наружным и внутренним) слоем из алюминия и заполнением вспененным полимером по типу «сэндвич». Фиксация заполняющего материала в металлокассетах преимущественно выполняется склеиванием специальными адгезионными составами, в алюминиевых «сэндвич» панелях – склеиванием и опрессовкой, что позволяет снизить риски расслоения комбинированной облицовки во время эксплуатации при изменениях температурно-влажностного режима из-за разного температурного расширения металла и полимера.  

Композит для фасада — кассеты и плоские облицовки

Комбинированный композит в оболочках НФС – металлокассеты или сэндвич панели – благодаря наличию внутреннего слоя из тепло- и звукоизолирующего материала повышает эксплуатационные свойства фасадной системы, но имеет больший удельный вес и цену, чем аналоги без утеплителя. Более высокие прочностные характеристики у композита в виде кассет, но в алюминиевых композитных панелях типа сэндвич внрутренний слой вспененного полимера защищен с двух сторон алюминиевым листом, что на порядки снижает риски накопления влаги в материале с соответствующими негативными последствиями.

Профилирование плоских карточек композита из листа в форму «открытой» коробки позволяет создавать визуально объемные элементы фасадной облицовки, но эстетический вид по факту является исключительно сопутствующим. Главной и определяющей целью формирования композита в виде кассеты было и остается усиление модуля упругости и прочности на изгиб облицовки за счет образования ребер жесткости по периметру. Попутно кассетный стальной композит или алюминиевые композитные панели за счет слоя вспененного материала приобретают более высокие теплозащитные и звукоизоляционные характеристики, хотя растет и цена облицовки. 

В целом пакет прочностных характеристик и сэндвич-стальных, алюминиевых композитных панелей, и композщитов в форме кассет определяется материалом и толщиной листа (двух листов в сэндвич конструкциях), которая для стали может быть в пределах 0.5 – 2 мм, нержавеющих марок – 0.6 – 1.1 мм, для алюминиевых сплавов – 0.8 – 2 мм, сплавов цинка и титана – 0.7 – 1 мм, меди, латуни – 0.7 – 1.5 мм.

Снижение веса композитных панелей и композитов кассет в фасадах возможно в случае производства с просечками, перфорацией, применением заполняющего материала с меньшей плотностью и т.д.

Комбинированный композит с металлической оболочкой в НФС

К преимуществам заполнения комбинированного композита — стальных, алюминиевых панелей или кассет вспененными полимерами относят усиление теплозащиты и звукоизоляции фасада в целом. На практике в случае систем с вентилируемой воздушной прослойкой (зазором) дополнительное утепление внешнего экрана не приводит к повышению теплоизоляционных свойств НФС, а рост индекса изоляции от воздушного шума незначительный из-за несущественного увеличения поверхностной массы оболочки. В то же время, для объектов с пожарной нагрузкой более 1000 МДж/м2 вообще запрещено применение кассет с заполнением композитными материалами, в зданиях I — III степеней огнестойкости нужно выбрать НФС с материалами экранов групп горючести не выше Г1 и которые не распространяют горение, зданиях классов функциональной пожарной опасности Ф1.1 и Ф4.1 – только НФС класса К0 с применением негорючих материалов в облицовках и теплоизоляции.

Дополнительно следует отметить, что письмо Минрегиона РФ от 12.01.2011 № 148-ИП/08 запрещает применение композитов в кассетах или сэндвич панелях, если они не прошли натурные огневые испытания по требованиям ГОСТ 31251-2008 в составе этих кассет, причем если композиты наполнения относится к группе горючести Г1, то подрядчик или заказчик обязан провести дополнительные экспресс-испытания. 

Стальной композит — кассеты и сэндвич панели для НФС

Металлокассеты и сэндвич панели для оболочек НФС изготавливают из нержавеющих марок стали, тонколистовой оцинкованной стали (ГОСТ Р 52146-2003, ГОСТ Р 52246-2004), углеродистой, низколегированной стали (ГОСТ 19903-2015 и др.) с защитными антикоррозионными и декоративными покрытиями на производственных линиях.

Производство (изготовление) кассет в Москве или другом городе страны может осуществлять подрядчик, проектирующий и устанавливающий НФС на объекте, а многослойных панелей — завод изготовитель по размерам подрядчика, но в обоих случаях для изготовления используются материал производителя листового проката. Так, Ruukki Construction работает с прокатом SSAB Europe, а в нашей стране с прокатом НЛМК, ММК, Северсталь и др., т.е. по сути, является промежуточным звеном между подрядчиками и производителями проката, цена продукции которых дает старт ценам на рынках.

Как комбинированный композит, стальные кассеты и сэндвич панели со вспененным полимером имеют высокие прочностные характеристики, устойчивы к ветровому подпору, механическим воздействиям, при исполнении из нержавеющей или оцинкованной стали — атмосферной коррозии и эрозии, долговечны. В сравнении с кассетами и сэндвич панелями — композитом из цветных металлов, стальные имеют небольшую стоимость и отличаются меньшим коэффициентом температурного расширения. Поэтому при монтаже стальных штучных элементов оболочек их крепят к подсистеме открытым и закрытым способом, формируя для крепежа отверстия овальной или круглой формы большего размера из расчета 1-1.5 мм/м модуля, чтобы компенсировать температурное расширение элемента.

Алюминиевые композиты для НФС

Удельный вес квадратного метра алюминиевый кассеты с покрытиями не более 3 кг, алюминиевой сэндвич панели – 5 кг и на сегодня это, пожалуй, одна из самых легких облицовок НФС, включая композиты и деревянный сайдинг. При небольшом удельном весе кассеты за счет ребер жесткости, а панели благодаря слоистой структуре отличаются высокой устойчивостью к ветровым нагрузкам, механическим повреждениям, а материал даже при нарушении защитного покрытия самопассивируется и практически не подвергается атмосферной коррозии. Заявленная на композитные панели цена, как правило, определяется не столько стоимостью материалов, сколько эстетикой внешнего вида изделий и брендом производителя. 

В целом срок службы алюминиевых комбинированных композитов ограничивается не долговечностью материала, а потерей эстетических свойств облицовки, что происходит после нарушения целостности защитно-декоративных покрытий при атмосферной эрозии или механическом воздействии. Причем вопреки распространенному мнению коррозия алюминия здесь играет не определяющую роль, а риски электрохимической коррозии из-за возникновения гальванической пары алюминий — стальная подсистема полностью нивелируются креплением с хромовым покрытием.   

Комбинированный композит из цинковых сплавов

На текущий момент цинковый композит – один из самых дорогих по себестоимости и отпускной цене вид облицовки НФС и в пределах нашего рынка основные объемы изделий по каталогу поставляются RHEINZINK Group из Германии, причем в ассортименте производителя готовые альбомы технических решений для кассет и панелей прямоугольной, квадратной, ромбической формы – гладких, выпуклых, с просечками, перфорацией, гнутьем и пр.

Цинковая кассета или панель — композит высокого качества, имеет линейное расширение не более 2,2 мм / м х 100 К в направлении прокатки и не более 1,7 мм / м х 100 К в перпендикулярном направлении, т.е. при повышении температуры изделия от -20 до + 30 градусов метр сплава вдоль прокатки увеличится всего на 1.1 мм, что практически нивелирует риски расслоения «сэндвича» и дает возможность выполнить монтаж отделки открытого типа с минимальными технологическими зазорами.

Опубликовал: rsg