Bâtiments en panneaux sandwich: rapides, abordables, fiables

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Dans cet article: comment les panneaux sandwich ont été créés; types et types de panneaux sandwich; Technologie de production; caractéristiques des panneaux sandwich; plusieurs recommandations pour choisir.

Bâtiments en panneaux sandwich: rapides, abordables, fiables

La construction d’installations industrielles et publiques il y a 50 ans nécessitait des coûts financiers importants – la main-d’œuvre de dizaines de constructeurs, d’ingénieurs et une quantité impressionnante de matériaux de construction n’étaient pas bon marché. Et comme l’intervalle de temps entre le jour de la pose de la fosse de fondation et le jour de la mise en service du bâtiment était d’au moins un an et demi, l’argent investi dans la construction n’a porté ses fruits qu’après de nombreuses années. L’invention des panneaux avec une couche intérieure d’isolation, enfermée dans deux feuilles de revêtement rigides, a permis d’accélérer le processus de construction à plusieurs reprises et de le rendre moins cher – aujourd’hui, les panneaux sandwich pour murs et toitures sont utilisés dans la création de bâtiments industriels et résidentiels..

Histoire du panneau sandwich

Les panneaux sandwich sont apparus sur le marché de la construction grâce à l’architecte, ingénieur et designer américain Frank Lloyd Wright, qui a travaillé à la fin des années 1930 sur le projet architectural Unsonian – un petit cottage d’un étage avec un toit plat surplombant une terrasse de stationnement pour une voiture. Wright envisageait de créer une maison bon marché avec des coûts minimes pour le chauffage, la climatisation et l’éclairage – les deux premières tâches devaient être effectuées par la toiture, la solution de la dernière tâche a été attribuée aux fenêtres à la française..

Tout en recherchant des propositions sur le marché de la construction, l’architecte a constaté que les matériaux de construction existants étaient soit complètement inadaptés, soit trop chers pour la construction de la première maison Unsonian. Mais Frank Wright n’a pas abandonné son projet, il a inventé un nouveau matériau pour le revêtement mural et la toiture – un panneau sandwich composite avec âme en nid d’abeille. Malgré un certain nombre de lacunes opérationnelles, les panneaux de Wright ont toujours atteint son objectif principal – ils étaient légers, durables, bon marché et esthétiques..

Maisons à panneaux sandwich: rapides, abordables, fiables

L’idée des panneaux sandwich a été appréciée par les fabricants américains de matériaux de construction, d’autant plus que la société Dow Chemical a développé au milieu des années 50 un nouveau type de panneau sandwich – avec une couche intérieure d’isolation et une ergonomie élevée. En 1960, plusieurs entreprises américaines ont à la fois complètement transféré leur production à la production de panneaux sandwich et simplifié la technologie de leur création. Frank Wright a vu l’avenir de ses panneaux dans le logement civil, mais les panneaux sandwich ont gagné le plus de popularité dans la construction industrielle..

Au début des années 70, les produits à trois couches de fabricants américains ont attiré l’attention des designers soviétiques – le premier atelier de production de panneaux sandwich avec mousse de polyuréthane a été créé à Samara, sur la base de l’usine Electroshield. Les premiers lots de panneaux domestiques ont été utilisés dans la construction des ateliers d’usine de l’usine automobile de Kama et du Volgodonsk Atommash..

Types de panneaux sandwich

Comme il y a 80 ans, les panneaux sandwich sont une couche de matériau isolant thermique, enfermé entre deux feuilles de revêtement rigide – il peut s’agir d’acier galvanisé ou alumino-galvanisé de 0,5 à 0,7 mm d’épaisseur, de plastiques (polyester, plastisol, etc.), de panneaux OSP (Panneaux SIP), plaques de plâtre.

Maisons à panneaux sandwich: rapides, abordables, fiables

L’épaisseur de la couche galvanisée appliquée aux deux tôles d’acier est subdivisée en première et seconde classe – respectivement, elle peut être supérieure à 20 microns et de 7 à 20 microns. Les propriétés anticorrosion de l’acier galvanisé sont directement liées à l’épaisseur du revêtement de zinc. L’épaisseur de la couche protectrice d’aluzinc (un autre nom de cet alliage est le galvalum), constituée d’additifs d’aluminium, de zinc et de silicium, varie de 13 à 23 microns. Cet alliage est spécialement conçu pour les panneaux sandwich, il protège la tôle d’acier non seulement de la corrosion atmosphérique, mais présente également une résistance élevée aux rayons ultraviolets, ce qui permet de faire fonctionner de tels panneaux dans des conditions de rayonnement solaire accru. Le placage alumine-zinc des tôles d’acier est également réalisé avec un alliage de galfan, composé principalement de zinc et d’aluminium avec un petit mélange de cérium et de lanthane. Une couche de galfan est appliquée avec une épaisseur de 7 à 15 microns; dans ses caractéristiques de protection, elle surpasse le revêtement de zinc en raison de sa plasticité, c.-à-d. transfère plus facilement la déformation et les charges mécaniques.

En plus d’appliquer une couche protectrice d’alliages de métaux non ferreux sur la surface du revêtement en acier des panneaux, certains fabricants améliorent en outre la résistance aux intempéries des panneaux sandwich par un traitement de surface des tôles d’acier galvanisé avec des polymères – pural, plastisol, etc..

Les panneaux sandwich avec revêtement en plastique sont en plastique de 0,8 à 2 mm, les panneaux SIP sont formés de deux panneaux OSB d’une épaisseur de 7 à 12 mm. Les avantages des panneaux sandwich en plastique sont une résistance mécanique plus élevée que les panneaux en acier et un poids plus faible, ce qui facilite les travaux d’installation. Les panneaux SIP et les plaques de plâtre sont généralement utilisés pour construire des cloisons à l’intérieur d’un bâtiment, pour créer des structures enveloppantes pour des objets de type cadre de faible hauteur.

Maisons à panneaux sandwich: rapides, abordables, fiables

L’épaisseur de la couche isolante intermédiaire en panneaux sandwich est de 50 à 300 mm, elle est en mousse de polyuréthane, polystyrène expansé, laine minérale et, beaucoup moins souvent, en fibre de verre en raison de sa causticité assez élevée. Les panneaux isolés d’une épaisseur de 150 mm ou plus sont généralement utilisés dans la construction de chambres froides.

Les panneaux de revêtement en acier sont classés comme panneaux de mur et de toit. Les panneaux sandwich muraux sont conçus pour le revêtement de façade, les panneaux de toit – pour le chevauchement du toit. La construction des deux types de panneaux est la même, la différence entre eux réside dans les types de profilés de revêtement en acier. Les tôles d’acier des panneaux muraux qui ne subissent pas de contraintes mécaniques importantes pendant le fonctionnement peuvent être lisses, avoir un profil «micro-ondes» (fausses basses, inclinées ou pointues), trapézoïdal, profilé décoratif pour une bûche ou un parement.

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Les panneaux de toiture ont généralement un profil trapézoïdal élevé, unilatéral ou bilatéral, ce qui augmente leur résistance mécanique nécessaire pour retenir les masses de neige sans déformer la peau. Afin de donner aux panneaux sandwich de toiture une rigidité supplémentaire, ils sont remplis d’un isolant d’une densité plus élevée que l’isolant mural – dans le cas de la laine minérale, la densité doit être de 120 kg / m2, pour polystyrène expansé – à partir de 25 kg / m2. Enfin, le joint d’accostage des panneaux de toiture, en les reliant avec un chevauchement, est plus compliqué que celui des panneaux sandwich muraux, car l’impact atmosphérique sur le toit est plus élevé que sur les murs. Pour la même raison, la couche de protection anticorrosion du bardage des panneaux sandwich de toiture est plus épaisse que celle des panneaux muraux..

Technologie de production de panneaux sandwich

Le principe de construction de panneaux sandwich avec revêtement en différents matériaux et différents types d’isolation est pratiquement le même, car la tâche principale des fabricants est de relier de manière fiable les couches du «sandwich» les unes aux autres. Les panneaux de mur et de toit sont produits de trois manières: assemblage à partir d’éléments, moussage et production de convoyeurs.

Maisons à panneaux sandwich: rapides, abordables, fiables

L’assemblage des panneaux à partir d’éléments est généralement effectué à proximité immédiate du chantier. Les feuilles profilées galvanisées, les matériaux isolants et adhésifs sont livrés séparément sur le site de montage, puis l’isolant est découpé en blocs de la taille requise, les feuilles de revêtement et l’isolation sont enduites de colle et placées sous une presse. Malgré la commodité de produire des panneaux sandwich sur le chantier de construction, il est plutôt difficile d’obtenir des caractéristiques de haute performance des panneaux assemblés de cette manière..

Les panneaux par la méthode de moussage sont produits dans un atelier, mais ils ne nécessitent aucun dispositif complexe – une pièce assemblée à partir de feuilles de gainage est placée sous une presse, puis de la mousse de polyuréthane y est pompée. Étant donné que l’isolation mousse sous une pression constante, elle adhère de manière fiable au matériau de revêtement sur tout l’intérieur du panneau. Cependant, cette technologie n’est pas idéale – dans le cas de l’écoulement de la mousse de polyuréthane avec des interruptions dans la masse de l’isolation, des cavités se forment qui réduisent considérablement les propriétés d’isolation phonique et thermique du panneau sandwich.

Maisons à panneaux sandwich: rapides, abordables, fiables

La production de convoyeurs nous permet de produire des panneaux sandwich avec les caractéristiques de performance les plus élevées – nous étudierons cette technologie plus en détail. La ligne de production de panneaux sandwich avec revêtement métallique se compose de: un tambour déroulant une bobine d’acier; ligne de profilage; guillotines; une machine qui forme le revêtement des futurs panneaux; presse hydraulique.

Le métal profilé entre dans la machine automatique, où le lambris est créé, après découpe à la guillotine en feuilles d’une taille donnée. Avant de quitter la machine, une couche adhésive est appliquée sur la surface intérieure des couvertures finies. En outre, les éléments du revêtement vont à la table de presse, où un isolant coupé à la taille de la doublure est placé dans la partie inférieure de la doublure – laine minérale ou polystyrène expansé – la doublure supérieure est placée sur le dessus, puis la presse comprime l’emballage assemblé, formant un panneau sandwich. La production de convoyeurs vous permet de créer un module sandwich monolithique avec la plus grande durée de vie par rapport aux panneaux produits à l’aide de technologies plus simples..

Maisons à panneaux sandwich: rapides, abordables, fiables

Les panneaux sont produits avec une épaisseur de 40 à 300 mm, la largeur est généralement de 1000 à 1190 mm, la longueur – 1800-14000 mm.

Avantages et inconvénients des panneaux sandwich

Caractéristiques positives:

  • vous permettent d’assembler le bâtiment dans les plus brefs délais, et le toit des panneaux sandwich se monte aussi facilement que la clôture du bâtiment;
  • les travaux de construction et de réparation peuvent être effectués à tout moment de l’année;
  • charge minimale sur la fondation;
  • haute performance en isolation phonique et thermique;
  • leur transport ne nécessite pas l’intervention de transports lourds;
  • respectueux de l’environnement, sans danger pour les humains;
  • sont très résistants aux produits chimiques et aux agresseurs biologiques tels que les champignons, les moisissures, etc.
  • les surfaces formées par les panneaux ne nécessitent aucune finition supplémentaire;
  • le coût est inférieur à celui de tout autre matériau de construction. Le prix des panneaux sandwich muraux est en moyenne de 1500 roubles / m2, pour toiture – 1700 roubles / m2.

Maisons à panneaux sandwich: rapides, abordables, fiables

Caractéristiques négatives:

  • si le boîtier est endommagé, sa réparation est impossible – seulement le remplacement. À cet égard, la manipulation, le transport et l’installation doivent être effectués avec le plus grand soin;
  • le revêtement métallique des panneaux protège bien les signaux radio – par temps nuageux, les communications mobiles à l’intérieur de la pièce, dont les murs et le toit sont constitués de panneaux sandwich, peuvent être complètement inaccessibles.

À la fin

Les panneaux sandwich en Russie sont produits par de nombreuses entreprises – il n’y aura aucun problème pour trouver un fournisseur. Lors du choix des panneaux sandwich, il est impératif de savoir par quelle technologie ils ont été fabriqués – la production de convoyeurs, malgré le prix plus élevé des produits, est une priorité plus élevée. Il est important de savoir quelle est l’épaisseur du revêtement anti-corrosion, qu’elle soit la même des deux côtés du panneau ou différente..

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