Главная
АИ #6 (188)
Статьи журнала АИ #6 (188)
Анализ качества сэндвич-панелей для обеспечения пожарной безопасности зданий

Анализ качества сэндвич-панелей для обеспечения пожарной безопасности зданий

Рубрика

Архитектура, строительство

Ключевые слова

сэндвич-панели
огнестойкость
наполнитель
минеральная вата
пенополистирол
пенополиуретан
пенополиизоцианурат

Аннотация статьи

Работа посвящена анализу качества сэндвич-панелей, поскольку от их выбора зависит огнестойкость и пожарная безопасность здания. Установлена обоснованность выбранной темы исследования, поставлена задача для ее решения, изложена методика сбора и анализа полученных данных, на основании чего сформированы таблицы и выводы. Выявлено влияние наполнителей на свойства стеновых и кровельных сэндвич-панелей, их преимущества, недостатки и области применения в строительстве, приведены сведения о классах пожарной опасности. В ходе исследования были решены следующие вопросы: проведен сравнительный экономический анализ стеновых сэндвич-панелей нескольких производителей и сформулированы выводы по результатам проведенной работы.

Текст статьи

Ежегодно разрабатываются новые методы строительства, внедряются инновационные технологии и материалы, которые активно совершенствуются и используются в процессе возведения зданий и сооружений. Одним из распространенных материалов в строительной отрасли Российской Федерации являются сэндвич-панели. Этот строительный материал впервые был использован в нашей стране в 1974 году при возведении зданий, хорошо зарекомендовал себя на рынке и впоследствии стал широко применяться в строительстве.

Сэндвич-панели – это строительный материал, состоящий из трех слоев: двух стальных листов или жестких материалов и утеплителя между ними. Сэндвич-панели широко используются при строительстве и реконструкции общественных зданий, бытовых и промышленных объектов, автомоек, автозаправочных станций, спортивных сооружений, промышленных объектов, складов, холодильников, морозильных камер, старых зданий, коммерческих помещений, магазинов, домов и сооружений.

Использование сэндвич-панелей имеет ряд преимуществ, которые перечислены в таблице 1, а также недостатки [1, 3].

Таблица 1

Достоинства и недостатки использования сэндвич-панелей

Достоинства

Недостатки

Экономичность

Самонесущая конструкция стенки

Легкость

Легкость Хрупкость наружных слоев

Хорошие изоляционные свойства

Требования к строгому соблюдению монтажной технологии

Скорость установки модулей

Необходимо учитывать нагрузку на стеновые панели при внутренней отделке комнаты

Влагостойкость

Невозможность возведения объектов с количеством этажей больше двух

Огнестойкость

Сложность возведения

Сопротивляемость гниению и другим биологическим воздействиям

Внутри каркасных объектов необходимо устанавливать обязательно систему принудительной вентиляции

Прочность

Высокая вероятность косметического повреждения

Небольшая толщина

Сквозняк холодного воздуха через щели в местах соединения

Отсутствие необходимости декоративной отделки

Деструкция или «усыхание» плит материала

Простота ухода

-

Нет необходимости в дополнительном утеплении зданий

-

При монтаже нет необходимости использования особой строительной техники

-

Возможность возведения в любое время года

-

Экологичность

-

Лёгкость транспортировки

-

Высокая звукоизоляция

-

Низкая нагрузка на фундамент постройки

-

Обеспечение пожарной безопасности строящихся зданий имеет огромное значение. Сэндвич-панели зарекомендовали себя как огнестойкий материал. Однако к выбору таких материалов следует подходить ответственно, так как разные виды панелей имеют различные уровни огнестойкости и рейтинги огнестойкости. К этим свойствам относится и время, в течение которого панели могут сохранять свои целостные конструкционные и изоляционные характеристики под воздействием высоких температур [3].

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что правильный выбор сэндвич-панелей в определенных условиях является актуальной и ответственной задачей.

В рамках указанной проблемы автором проведено исследование, задачей которого являлись анализ сэндвич-панелей для обеспечения пожарной безопасности зданий.

На первом этапе исследования перед автором стояла задача определить влияние наполнителей на огнестойкость, огнестойкие свойства сэндвич-панелей и термическое сопротивление.

Методы исследования

В ходе первого этапа была собрана и проанализирована информация из научных статей, сайтов профилирующих организаций и нормативных документов. В связи с большим количеством использованных источников в список литературы были включены только основные из них.

Кроме того, на основе анализа собранной информации были определены пожарные свойства стеновых и кровельных сэндвич-панелей, которые сведены в таблицы 2 и 3 соответственно. В таблице 2 приведены характеристик и типов, толщин и показателей изоляции.

Таблица 2

Сравнительные пожарные характеристики стеновых сэндвич-панелей

Таблица 3

Сравнительные пожарные характеристики кровельных сэндвич-панелей

Результаты исследований

Наполнитель 1-минеральная вата – является негорючим материалом и может использоваться в качестве барьера для предотвращения распространения огня. Она не плавится при высоких температурах и обеспечивает огнестойкость кровельных панелей. Поэтому ее использование в качестве изоляционного материала является разумным решением.

Наполнитель 2-пенополистирол-является горючим материалом. Процесс плавления начинается при температуре 310°C. При горении происходит активное плавление и выделение тепла с сильным выделением токсичного дыма.

Наполнитель 3-пенополиуретан – является огнеупорным материалом и плавится только при воздействии открытого пламени. Горение прекращается после удаления источника огня.

Наполнитель 4-пенополиизоцианурат – огнестойкий материал, доказавший в строительстве свою способность выдерживать высокие температуры.

Существует четыре класса пожарной опасности для сэндвич-панелей:

  1. K0: пожарная опасность отсутствует, не подвержена горению и не повреждает панель в результате пожара. Минеральная вата относится к этому классу.
  2. К1 – материал мало опасен, степень повреждения панелей огнем минимальна. К этому классу относится пенополиизоцианурат.
  3. K2 – материал с минимальной опасностью. К этому классу относится пенополиизоцианурат и, в некоторых случаях, полистирол и пенополиуретан.
  4. K3 – пожароопасный. К этому классу относятся пенополистирол и пенополиуретан.

Кроме того, был проведен сравнительный экономический анализ сэндвич-панелей для стен нескольких производителей. Полученные результаты сведены в таблицу 4, где указаны источники представленных данных, а также тип теплоизоляционного материала в зависимости от толщины, веса и цены сэндвич-панелей.

Таблица 4

Сравнительные экономические характеристики стеновых сэндвич-панелей

Выводы

По результатам выполненной работы были сделаны следующие заключения:

  1. Сэндвич-панели активно используются в строительстве, обеспечивая не только оптимальные параметры теплопроводности, но и высокий показатель огнестойкости и пожарной безопасности.
  2. Наиболее подходящим материалом для огнестойкости является минеральная вата.
  3. Каждый наполнитель сэндвич-панелей обладает своими уникальными свойствами, поэтому к выбору материала необходимо подходить ответственно.
  4. Использование сэндвич-панелей в качестве огнезащиты зданий является перспективным.

Список литературы

  1. Кодзоев, М.-Б. Х. Сэндвич-панель. Материалы и конструкции / М.-Б. Х. Кодзоев, С.Л. Исаченко // Cyberleninka: [сайт]. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/sendvich-panel-materialy-i-konstruktsii (дата обращения: 02.10.2021).
  2. Голушкова, О.В. Сэндвич-панели как альтернатива классическим строительным материалам и оценка их конкурентоспособности. / О.В. Голушкова, С.Л. Комарова, Д.Д. Янович // Cyberleninka: [сайт]. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/sendvich-paneli-kak-alternativa-klassicheskim-stroitelnym-materialam-i-otsenka-ih-konkurentosposobnosti (дата обращения: 02.10.2021).
  3. Lepeshkin I. Sandwich foamed aluminum panels. Prospects of application / I. Lepeshkin // Cyberleninka: [сайт]. – URL: https://cyberleninka.m/article/n/sandwich-foamed-aluminum-panels-prospects-of-application (дата обращения: 02.10.2021).
  4. Стеновые сэндвич-панели с утеплителем из минеральной ваты / Sp-sever: [сайт]. – URL: https://velikiy-novgorod.sp-sever.ru/panels/spanel_ mineral_wool (дата обращения: 13.04.2021).
  5. Сэндвич-панели с минеральной ватой / Rostov.ts-panel: [сайт]. – URL: https://rostov.ts-panel.ru/production/sendvich-paneli/ (дата обращения: 13.04.2021).
  6. Производство сэндвич панелей / СП ПРОМ: [сайт]. – URL: https://sankt-peterburg.sp-prom.ru (дата обращения: 13.04.2021).
  7. Трехслойные сэндвич-панели / СТАЛЬ ТД: [сайт]. – URL: https://goo.su/56z6 (дата обращения: 13.04.2021).

Поделиться

363

Сычёва В. С. Анализ качества сэндвич-панелей для обеспечения пожарной безопасности зданий // Актуальные исследования. 2024. №6 (188). Ч.II.С. 6-11. URL: https://apni.ru/article/8416-analiz-kachestva-sendvich-panelej-dlya-obespe

Похожие статьи

Актуальные исследования

#30 (212)

Прием материалов

20 июля - 26 июля

осталось 3 дня

Размещение PDF-версии журнала

31 июля

Размещение электронной версии статьи

сразу после оплаты

Рассылка печатных экземпляров

13 августа