Широкий выбор панельных металлических стеновых систем доступен для установки в качестве облицовки наружных стен зданий. Каждая система должна быть специально адаптирована к ее предполагаемому использованию в здании. Металлические стеновые панели обычно изготавливаются из алюминия, но также могут быть изготовлены из стали, нержавеющей стали, меди или композитных материалов.
Доступны следующие типы металлических панелей:
Металлические панели с нахлестным швом
Эти панели формируются из металлических листов и обычно соединяются внахлест со смежными панелями. По краям панели желоба или герметизирующая лента обычно входят в состав системы. Панели обычно монтируются полосами шириной до 4 футов и длиной до 20 футов. Толщина металлического листа обычно составляет менее 0.05 дюйма (1.10 мм).
Композитные металлические стеновые панели
Эти панели состоят из двух листов металла, приклеенных к основному материалу. Эти композитные панели обычно прочнее, чем панели с нахлестным швом, и обеспечивают встроенную изоляцию стеновой системы. Толщина металлического листа обычно составляет менее 0.05 дюйма (1.10 мм). Общая толщина панели варьируется в зависимости от изоляции от 1.2 дюйма до более 2 дюймов. Композитные металлические стеновые панели часто стыкуются внахлест со смежными панелями, подобно панелям с нахлестным швом. К композитным панелям относятся:
- Металлические стеновые панели с вспененным изоляционным материалом: Эти панели имеют металлическую облицовку с изоляцией, вспененной на место во время изготовления.
- Металлические стеновые панели с ламинированной изоляцией: Эти панели имеют металлическую облицовку, ламинированную на предварительно отформованные изоляционные плиты. Панели могут иметь шпунтовые соединения для сопряжения с соседними панелями или краями рамы, где панели крепятся выступами по периметру.
- Панели стены металла сердечника сота: Эти панели имеют металлические облицовки, соединенные с сотовым заполнителем.
Плоские металлические стеновые панели
Эти панели обычно изготавливаются из металлической пластины толщиной 1/8 дюйма. Затем панели изгибаются до нужного профиля. Ребра жесткости и опорная конструкция могут быть приварены или приклеены к плоской пластине. Поскольку эти панели изготавливаются из пластин, они обладают очень высокой ударопрочностью и долговечностью по сравнению с другими типами панелей. Некоторые производители приклеивают плоские пластины к металлическим профилям для создания своей системы.
Композитные панели с металлическим покрытием
Эти панели состоят из металлических облицовок, приклеенных к тонкому термопластичному сердечнику. Толщина металлических листов обычно составляет менее 0.05 дюйма (1.10 мм), а общая толщина панели обычно составляет до 1/4 дюйма (6 мм). Полученная композитная панель затем сгибается до желаемого профиля. Эти панели не такие ударопрочные, как плоские; однако, в зависимости от размера панелей, ребра жесткости могут быть приварены или приклеены к задней поверхности панелей.
Размер плоских пластин и композитных панелей с металлическим покрытием обычно составляет менее 10 футов на 10 футов. Эти панели, как правило, крепятся с помощью запатентованных монтажных систем.
Толщина системы зависит от несущей системы панелей. Чем больше размер и пролет панели, тем глубже толщина системы. Толщина системы металлических панелей может варьироваться от 2 дюймов в глубину для небольших панелей до более 6 дюймов в глубину, если панели большие и должны соединяться встык между опорами. Панели могут крепиться либо непосредственно к конструктивной системе, либо к вторичной конструктивной системе металлических стоек, шляповидных направляющих и поддерживающих каналов. Шляпный канал и система поддержки также могут быть частью водостойкой конструкции панелей, особенно для более сложных систем, включающих плоские пластины и композитные панели с металлическим покрытием.
Для предотвращения утечки воды в системах металлических панелей используется широкий спектр конструкций, включая системы барьеров с лицевым уплотнением, просачивающиеся дренажные системы и дождевые экраны. Металлические панели Rainscreen могут иметь выравнивание давления и обратную вентиляцию. В вентилируемых дождевых экранах большая часть воды собирается и направляется к внешней стороне здания на лицевой стороне панелей, но для отвода воды наружу должна присутствовать резервная мембрана.
Как правило, более простые системы металлических панелей, как правило, представляют собой барьерные системы, в то время как в более крупных и сложных зданиях используются дренажные системы с резервными мембранами или принципами проектирования дождевых экранов.
Описание
Типы металлов
Металл может быть алюминием, нержавеющей сталью, медью или сталью. Алюминий является наиболее распространенным материалом, используемым из-за его стоимости, коррозионной стойкости и долговечности. В высокотехнологичных приложениях также могут использоваться нержавеющая сталь и медь. Несколько производителей изготавливают системы стальных панелей, которые требуют защитных покрытий для защиты от коррозии.
Системы поддержки и крепления
Системы металлических панелей спроектированы таким образом, чтобы выдерживать гравитационные, сейсмические и ветровые нагрузки. Крепление панелей также должно соответствовать требованиям межэтажных отступов в сейсмических зонах. Система поддержки панелей должна быть в состоянии приспособиться к допускам существующей конструкции и изготовления.
Металлические панели обычно привинчиваются или крепятся болтами к несущей раме, которая часто состоит из металлических шпилек.
Соединения и детализация соединений
Поскольку металл непроницаем для воды, конструкция соединения панелей имеет решающее значение для водонепроницаемости системы. Металлопанельное здание обычно имеет большое количество стыков. То, как работают соединения, зависит от дизайна и конструкции панели. Если система металлических панелей спроектирована на основе конструкции барьерной системы, стыки между металлическими панелями обычно герметизируются с лицевой стороны. Если система представляет собой дождевую или дренажную конструкцию, стыки между панелями обычно остаются незагерметизированными. Некоторые проектировщики выбирают дождевик или дренажную систему как по эксплуатационным характеристикам, так и по эстетическим критериям негерметизированных швов.
По сравнению с элементами облицовки из бетона или кирпичной кладки системы металлических панелей имеют более высокие коэффициенты теплового расширения. Разработчикам систем металлических панелей необходимо рассчитать ожидаемое перемещение металлических панелей из-за изменений температуры. Например, алюминиевый профиль длиной 20 футов может расширяться или сжиматься на 0.30 дюйма при изменении температуры на 100 градусов.
Стыки между панелями должны быть достаточно широкими, чтобы компенсировать тепловое расширение и дифференциальные перемещения между панелями. Размеры швов могут варьироваться от 1/4 дюйма в ширину для небольших панелей до 1 дюйма в ширину для больших панелей. Факторы, влияющие на размер шва, включают размер панели, расположение панели на здании и допуски. Как правило, для больших панелей требуются более крупные швы, чем для панелей меньшего размера.
Если шов необходимо герметизировать, края металлической панели должны быть выполнены с возвратом, чтобы можно было установить правильно спроектированный герметизирующий шов с подкладочными материалами. Герметик не обеспечивает долговечности при наклеивании на металлические панели толщиной менее 1/4 дюйма. Конструкция шва с герметиком также должна предусматривать двустороннюю адгезию для расширения и сжатия шва.
Общие элементы резервной стены
В системе облицовки металлическими панелями часто встречаются следующие элементы:
- Изоляция: За исключением изолированных металлических панелей, металлические панели, как правило, не обеспечивают никакой теплоизоляции стеновых систем. Когда используются неизолированные металлические панели, изоляция обычно обеспечивается за счет латунной изоляции, установленной внутри каркасной стены за облицовкой металлической панели.
- Барьер воздуха и влаги: В то время как системы с лицевым уплотнением не требуют барьера для воздуха и влаги, для металлических панелей дренажа и защиты от дождя обычно требуется система вторичного барьера для воздуха и влаги. Выбор барьера для воздуха и влаги является важным решением, которое необходимо адаптировать к специфике системы металлических панелей, внешней обшивке, геометрии и требованиям к ОВКВ здания. Воздушный и влагозащитный барьер может включать в себя строительную бумагу, домашнюю пленку, эластомерные покрытия или самоклеящиеся гидроизоляционные мембраны.
- Металлический каркас: Конструкция каркаса из металлических стоек должна быть интегрирована с конструкцией панели и системой крепления.
Основы
Дизайн металлической панели
Системы металлических панелей, как правило, представляют собой запатентованные конструкции, в которых производитель адаптирует свою систему к проекту архитектора. В рамках проекта архитектор выберет тип системы металлических панелей и предоставит архитектурные детали, отражающие взаимосвязь системы металлических панелей с соседними системами здания. Как правило, архитекторы не предоставляют всесторонней детализации системы металлических панелей в составе строительной документации. Спецификации проекта и рабочие чертежи, а также рабочие чертежи и рассмотрение заявок имеют решающее значение для успеха проекта.
Когда проектировщики выбирают систему металлических панелей, им необходимо определить, требуется ли системе воздушный и водяной барьер или экран от дождя. Требования к барьерам для воздуха и воды должны быть четко указаны в контрактных документах, поскольку производитель металлических панелей не предоставляет эти системы или их детали.
В спецификации проектировщик должен выбрать типы металлических панелей, которые будут соответствовать критериям проектирования, а также установить критерии производительности панели. Критерии эффективности должны включать:
- Ветровая нагрузка
- Критерии сейсмического проектирования
- Критерии прогиба
- Критерии инфильтрации воздуха
- Критерии эффективности испытаний на воде
- Критерии плоскостности панели
- Критерии допуска панели
- Критерии теплового движения
- Критерии тестирования производительности
- Классы огнестойкости, если требуется
- Критерии передачи звука
- Критерии изоляции
- Критерии эффективности для защиты от воздуха и влаги или защиты от дождя
После подачи заявки на проект подрядчик выбирает систему металлических панелей на основе спецификации. Процесс проверки заводских чертежей имеет решающее значение для успеха проекта. В ходе этого процесса производитель адаптирует свою систему к конкретному зданию. Рабочие чертежи сопровождаются структурными расчетами, которые должны быть выполнены инженером-строителем, имеющим лицензию в штате проекта; (это особенно важно для государств в зонах повышенной сейсмичности). В процессе проверки рабочих чертежей производитель, установщик, генеральный подрядчик и архитектор должны проверить взаимодействие металлических панелей с соседними системами, такими как окна и другие системы облицовки. Если в здании имеется вторичный барьер для воздуха и влаги или дождевой экран, необходимо проверить конструктивное крепление металлических панелей, чтобы убедиться, что оно не нарушает вторичный барьер. В процессе проверки заводских чертежей строительные допуски на размеры швов должны быть проверены и приняты производителем, монтажником, генеральным подрядчиком и архитектором.
Структурные аспекты дизайна
Системы металлических панелей обычно считаются неконструктивными элементами, которые используются для формирования навесной стены; однако эти неструктурные элементы обычно должны быть конструктивно спроектированы.
Панели должны быть спроектированы так, чтобы выдерживать нагрузки вне плоскости (такие как ветровые или сейсмические нагрузки), а также должны быть рассчитаны на нагрузки в плоскости (сейсмические нагрузки и вертикальные/статические нагрузки). Нагрузки от панелей должны передаваться на несущий каркас здания. Кроме того, панели должны допускать температурные деформации и должны быть спроектированы таким образом, чтобы они не сдерживали структурную систему здания, поскольку она деформируется под действием боковых и гравитационных нагрузок.
Часто системы металлических панелей являются запатентованными, и дизайн панелей частично основан на внутренних исследованиях производителя металлических панелей. Стальные панели могут быть спроектированы с использованием AISC. Спецификация на проектирование холодногнутых стальных элементов конструкции; и алюминиевые панели могут быть спроектированы в соответствии с требованиями Алюминиевой ассоциации. Технические характеристики алюминиевых конструкций. Конструкция композитных панелей может не соответствовать какому-либо стандарту, единообразно признанному стандартами типовых строительных норм, и поэтому должна основываться на запатентованных испытаниях.
Проблемы с производительностью
Тепловые характеристики: Неизолированные стеновые панели из металлических панелей получают свои теплотехнические характеристики от количества изоляции, помещенной в полость или внутри опорной стены.
Защита от влаги: Системы металлических панелей могут быть барьерными системами, дренажными системами или системами защиты от дождя. Как обсуждалось в Суставы и лечение суставов раздел, конструкция соединений металлических панелей имеет решающее значение для водонепроницаемости панели системы.
Пожарная безопасность: Системы с металлическими панелями, как правило, не являются противопожарными системами. В конструкции стеновых систем из металлических панелей может потребоваться противопожарная защита на уровне пола. Системы металлических панелей, как правило, негорючие. Системы с изоляционными и композитными панелями необходимо проверить, чтобы убедиться, что изоляция и сердцевины из термопласта не воспламеняются.
Акустика: Системы металлических панелей, за исключением некоторых типов изолированных панелей, обычно не обеспечивают достаточной звукоизоляции. Конструкция полости подпорной стены под металлические панели обычно предусматривает звукоизоляцию.
Ударопрочность: За исключением плоских металлических систем, системы металлических стеновых панелей обычно имеют низкую ударопрочность. Металлические панели могут быть повреждены или помяты в результате ударной нагрузки, которая может включать в себя строительные леса качели. Высотные здания, в которых требуется мытье окон или периодическое техническое обслуживание, должны проектироваться с ударопрочными панелями.
Материал/отделка Долговечность: Отделка системы металлических панелей важна для производительности системы. К наиболее распространенным прочным покрытиям, наносимым на металлические панели, относятся фторполимерные, порошковые и анодированные покрытия. Фторополимерные и порошковые покрытия обеспечивают очень широкую цветовую гамму, а также однородность цвета. Анодирование обычно ограничивается темными металлическими цветами для многих аппликаторов, а для больших работ цвет панелей может незначительно отличаться из-за процесса анодирования. Как правило, покрытия, наносимые в цеху, работают намного лучше, чем покрытия, наносимые в полевых условиях.
Еще одним фактором долговечности является материал панели. Панели из нержавеющей стали, меди и алюминия изготовлены из материалов, обладающих высокой коррозионной стойкостью. В некоторых системах используются панели из мягкой стали. Если покрытие на панели из мягкой стали выйдет из строя, панель начнет подвергаться коррозии. Таким образом, характеристики покрытия имеют решающее значение для долговечности стальных панелей. По сравнению с алюминием и нержавеющей сталью панели из мягкой стали менее долговечны. Покрытия из фарфоровой эмали часто используются на стальных панелях и обеспечивают хорошую долговечность, но эти покрытия могут быть уязвимы для повреждений в полевых условиях.
Потенциальные проблемы
Питтинг: Со временем, когда металлические панели подвергаются воздействию погодных условий и загрязнений, их защитное покрытие может разрушаться, что приводит к появлению ямок. Хотя точечная коррозия не является структурной проблемой, она портит внешний вид панели и здания.
Консервирование масла: Масляная консервация характеризуется подушкой или волнистостью металлической панели. Застой масла может быть вызван проблемами при изготовлении, проектировании или установке. Масляная консервация портит внешний вид панели, поскольку одним из критериев выбора металлических панелей часто является плоскостность. Некоторые глянцевые панели также могут сделать консервирование масла более заметным. Не существует отраслевых стандартов, определяющих приемлемую степень консервирования масла. При выборе металлических панелей проектировщик должен обсудить критерии плоскостности с производителем панелей, чтобы установить критерии проектирования. Проектирование опоры панели, транспортировка и процесс монтажа должны выполняться с целью ограничения консервирования масла до приемлемого уровня.
Плоские металлические стеновые панели наименее уязвимы для консервирования маслом по сравнению с другими типами панелей, которые изготавливаются из тонких листов металла.
Затенение: Установка сварных швов или элементов жесткости на обратной стороне металлических панелей может привести к затенению — состоянию, при котором сварной шов или элементы жесткости видны на лицевой стороне панели.
Разнородные металлы: Использование разнородных металлов может привести к двум типам проблем: окрашиванию стоков воды и гальванической коррозии.
Когда вода стекает с одного типа металла на другой, она может окрасить и разъесть другой металл. Одним из примеров этого является сток воды из-под меди, окрашивающей алюминий. Стекание с металлических поверхностей может также окрашивать некоторые виды камней и других материалов.
Гальваническая коррозия возникает, когда один тип металла находится в физическом контакте с другим типом металла. Менее благородный металл подвержен коррозии, и эта коррозия может повлиять на прочность конструкции панели. Когда разнородные металлы находятся в непосредственной близости, их следует либо физически разделить, либо проверить на наличие потенциала гальванического действия.
Ремонтопригодность
Системы металлических панелей при правильном проектировании и изготовлении требуют минимального обслуживания. Однако в течение срока службы конструкции требуется очистка и замена герметика.
Если система включает герметик, сроки замены герметика обычно составляют от 7 до более чем 20 лет, в зависимости от используемого герметика и конструкции соединения.
Со временем грязь и загрязняющие вещества оседают на металлических панелях. Если грязь не удалять периодически, загрязняющие вещества могут воздействовать на систему покрытия панели и вызывать точечную коррозию. Хотя точечная коррозия на алюминии и нержавеющей стали не является структурной проблемой, она некрасива. Чтобы уменьшить накопление загрязняющих веществ на металлических панелях, рекомендуется периодическая очистка с интервалом примерно в 10 лет (в зависимости от воздействия грязи и загрязняющих веществ).
Приложения
Стеновые системы из металлических панелей имеют широкий спектр применения и могут быть разработаны для достижения широкого спектра архитектурных стилей. Их использование подходит для строительства в любом климате и окружающей среде.
См. Приложения для конкретных климатических условий по проектированию ограждающих конструкций зданий.
Подробности
Следующие сведения можно загрузить в формате DWG или просмотреть в Интернете в формате DWF™ (Design Web Format™) или Adobe Acrobat PDF, щелкнув соответствующий формат справа от названия чертежа.
Головка металлической панели и обшивка косяка ДВГ | ДВФ | PDF
Металлическая панель внутри угла ДВГ | ДВФ | PDF
Металлическая панель снаружи угла ДВГ | ДВФ | PDF
Металлические подоконники и косяки ДВГ | ДВФ | PDF
Металлическая панель, проходящая через стену ДВГ | ДВФ | PDF
Возникающие проблемы
Проконсультируйтесь с Ассоциацией металлоконструкций (MCA) и соответствующими отраслевыми/торговыми группами по возникающим вопросам, связанным с отдельными материалами из основного металла (медь, цинк, алюминий и т.п.) и/или методом изготовления (сплошная пластина, композит и т.п.), интересующими вас. проект.
Способы и технологии монтажа стеновых панелей
Руководства по установке
Установка панелей DPI так же проста, как и рентабельна. С инструментами, которые вы можете найти в вашем доме, а также простыми в использовании инструкциями, улучшение вашего пространства с помощью нестандартных панелей стало проектом на один уик-энд. А это значит, что вы сможете произвести впечатление на своих гостей раньше, чем ожидалось.
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО НАШУ УСТАНОВКУ
Инструкции по установке DPI
Мы хотим максимально упростить процесс установки, поэтому предлагаем несколько способов выполнить его. Ниже вы найдете брошюры для печати, а также анимированные инструкции.
ИНСТРУКЦИЯ ПО РУСТИК-ПЛАНКЕ
Панели состояния
Перед нанесением проверьте панели на соответствие цвета и качество. Разместите панели в помещении, где они будут установлены. Пусть они сидят 24 часа для вышеклассовых и 48 часов для нижеклассовых установок.
Уложите вдоль 8-футового края и отсоедините от стены, используя прокладки в качестве прокладок между панелями. Это выставляет все четыре стороны на воздух.
Подготовьте стены
Внутренние стены: Убедитесь, что все поверхности прочные, чистые и сухие. Применяйте панели только к сплошным стенам (не к полосам обрешетки или стойкам), за исключением панелей толщиной 1/4 дюйма и 3/16 дюйма, которые можно устанавливать непосредственно на каркас стойки.
Наружные стены или ниже уровня: Используйте 4-мил. или более высокая пароизоляция из полиэтилена. Используйте полоски обшивки для перфорированных панелей.
Панели сухой посадки
Если на панелях имеется узор дизайна, убедитесь, что узор расположен в одном направлении на всех панелях (цветы обращены вверх, темные полосы слева и т. д.)
Выше класса: Оставьте 1/16″ (толщина десятицентовой монеты) между панелями слева и справа – вдоль края 8 футов. Используйте прокладки, чтобы оставить 1/8″ сверху и снизу панелей.
Ниже класса: Оставьте 1/16″ (толщина десятицентовой монеты) между панелями слева и справа – вдоль края 8 футов. Используйте прокладки, чтобы оставить зазор 1/4″ сверху и снизу панелей.
Зоны банных альковов: Используйте прокладки 1/8″ под панелью, чтобы оставить зазор для уплотнения. Размещайте панели так, чтобы минимизировать количество вертикальных швов. Над ваннами расположите вертикальный шов на задней стенке в 4 футах от насадки для душа.
Вырезать панели по размеру
Всегда начинайте установку в углу. Используйте прокладки на уровне пола (чтобы выровнять панель и оставить необходимое пространство внизу панели). Разместите отвесы на стене, разметьте и обрежьте, если это необходимо, чтобы край панели располагался на отвесе. Чтобы уменьшить количество сколов на поверхности, режьте панели лицевой стороной вверх с помощью ручной пилы с мелкими зубьями или лицевой стороной вниз с помощью портативного электролобзика с мелкими зубьями или циркулярной пилы.
Чтобы обрезать электрические коробки, отключите питание и отвинтите защитную лицевую панель. Проведите мелом линии по краям коробки и аккуратно расположите панель на нужном месте. Плотно прижмите панель к области коробки, перенося контур на заднюю часть панели.
Сделайте небольшие отверстия прямо внутри угла контура с помощью электродрели (сверлите с обратной стороны панели). Увеличьте отверстия спереди и используйте пилу, чтобы сделать вырез. Вырез может быть увеличен до ¼ дюйма (6.4 мм) и по-прежнему закрываться пластиной переключателя. Для панелей AquaTile сгладьте любые сколы напильником или наждачной бумагой, чтобы края можно было полностью зачеканить. Для дополнительной защиты покрасьте края двумя слоями бытовой эмали.
Нанесение клея и установка панели
Древесные текстуры, кирпичи и камни, дизайнерские панели и панели PegPanels: Используйте высококачественный картриджный клей, подходящий для стеновых панелей, будь то «на основе растворителя» или «с низким содержанием летучих органических соединений» (содержит воду).
Для сплошных стен – выдавите валик диаметром не более 1/4″ по периметру панели и по 12″ вертикальным линиям.
Для заклепок или планок обшивки выдавите каплю клея непосредственно на шпильки/полоски обшивки.
Прижмите панель к стене и потяните назад, чтобы вспыхнуть.
Соблюдайте требуемое время вспышки на картридже. Следуйте рекомендациям производителя по технике безопасности.
Дополнительная поддержка: Для достижения наилучших результатов используйте панельные гвозди в дополнение к клею для крепления деревянных, кирпичных и каменных панелей. Для панелей PegPanel используйте клей в сочетании с шурупами для гипсокартона для дополнительной прочности.
Акваплитка и панельная панель: Используйте высококачественный плиточный или строительный клей на основе растворителя или с низким содержанием летучих органических соединений (содержит воду). Можно использовать 6-7 тюбиков по 10.5 унций. картриджный клей на панель, если галлоновый шпатель недоступен, но после экструзии на панель его все равно необходимо затереть подходящим зубчатым шпателем.
Следуйте рекомендациям производителя по технике безопасности. Не прибивайте плитки AquaTiles или PanelBoards.
Нанесение клея на основе растворителя: Используйте шпатель с V-образными зубьями 3/16″, удерживая его под углом 45°, и тщательно покройте заднюю часть панели клеем. Подождите 5-10 минут, пока клей испарится (но останется липким), затем плотно прижмите панель к стене.
Применение клеев с низким содержанием летучих органических соединений (на водной основе): Используйте шпатель с V-образными зубьями 1/8″ под углом 45° и тщательно покройте заднюю часть панели до краев клеем. Подождите 10 минут, пока клей испарится (но останется липким), затем плотно прижмите к стене. Повторно нажимайте панель каждые 15 минут в течение следующего часа, особенно края.
Подождите 24 часа перед нанесением герметика: Используйте только 100% силиконовый герметик (не силиконизированный акрил) для тщательной герметизации всех швов, краев вокруг панелей, вокруг и позади всех приспособлений, а также между швами. Для равномерного уплотнения наклейте съемную малярную ленту с низкой липкостью с обеих сторон шва. Заделывайте швы по одному и разглаживайте пластиковой ложкой или кончиком пальца, надев защитную резиновую перчатку. Немедленно снимите ленту после завершения герметизации шва. Не ждите, пока герметик затвердеет.
Молдинги: стыки PanelBoard могут быть загерметизированы или отделаны экструдированными пластиковыми молдингами. При использовании молдингов выдавите небольшой шарик силиконового герметика в канал молдинга, прежде чем вставлять панель.
