BALEXTHERM-PU-F KYLMÄTILOJEN SANDWICHELEMENTIT POLYURETAANIYTIMELLÄ TEKNINEN LUETTELO FIRE STOP www.balex.eu
BALEXTHERM-PU-F Kylmätilojen sandwichelementit polyuretaaniytimellä Huhtikuu 2013 Tämän kansion sisältö ei muodosta kaupallista tarjousta siviililakikokoelman määräysten tarkoittamalla tavalla. Tämän kansion sisältämät tiedot ovat ainoastaan esimerkkiratkaisuja, jotka kunkin asiakkaan tarpeisiin vaativat kyseessä olevan kohteen suunnittelijan konsultointia ja täsmentämistä. Balex-Metal ei ole vastuussa mistään mahdollisesti esiintyvästä teknisestä virheestä tai tämän kansion sisältämän tiedon väärästä käytöstä johtuvasta virheestä.
SISÄLLYSLUETTELO I. SANDWICHELEMENTEISTÄ KOOSTUVAN RAKENNUSVAIPAN TEKNISET TIEDOT 1. Sandwichelementtien rakenne - yleistiedot... 6 2. Tuotantoteknologia... 7 3. Sandwichelementtien lajit... 7 4. Tekniset perustiedot... 7 5. Käyttötarkoitus, soveltamisala... 8 6. Elementtien liitokset... 8 7. Elementin pituussuuntainen sauma (edut)... 9 8. BALEXTHERM-PU-F elementtien kiinnitys kantavaan rakenteeseen...10 9. Lämmöneristävyys...14 10. Lujuuskysymykset...16 11. Paloturvallisuus...20 12. Ääneneristävyys...20 13. Korroosionkestävyys...20 14. Pintamateriaali ja pinnoitteet...21 14.1. Pintamateriaali...21 14.2. Pinnoitteet...22 15. Pintojen profilointiohjelma...23 16. Profilointilajien yhdistelmät...24 17. BALEXTHERM-PU-F sandwichelementtien merkintäesimerkki...24 18. Pintojen värit...24 19. Yleiset asennusmääräykset...25 20. Kuljetussuositukset...26 21. Sertifikaatit...28 II. ARKKITEHTONIS-RAKENTELLISTEN RATKAISUJEN DETALJIT 1. Peruspiirustukset...32 1.1. F01 BALEXTHERM-PU-F elementti - sauma, profiloinnin tyyppi...32 1.2. F02 Elementtien kiinnitys saumasta pilarien väliseen palkkiin...33 2. Kiinnitysjärjestelmä teräsytimisillä eristetyillä muttereilla...34 2.1. F03 Kylmätilojen elementtien kiinnitysjärjestelmä teräsytimisillä eristetyillä muttereilla...34 2.2. F04 Elementtien kiinnittäminen pilarien väliseen kuumavalssattuun palkkiin teräsytimisillä eristetyillä muttereilla...35 2.3. F05 Elementtien ripustaminen yläpohjaan teräsytimisillä eristetyillä muttereilla...36 3. Kylmätilojen elementtien kiinnitysjärjestelmä eristetyillä polyamidiholkeilla...37 3.1. F06 Kylmätilojen elementtien kiinnitysjärjestelmä eristetyillä polyamidiholkeilla...37 3.2. F07 Elementtien kiinnittäminen pilarien väliseen kuumavalssattuun palkkiin eristetyillä polyamidiholkeilla...38 3.3. F08 Elementtien kiinnittäminen pilarien väliseen ohutseinäiseen palkkiin eristetyillä polyamidiholkeilla...39 3.4. F09 Elementtien liukuliitoskiinnitys pilarien väliseen palkkiin...40 3.5. F10/1 Seinäelementtien pitkittäisliitos. Leikkaus kiinnityskohdasta pilarien väliseen palkiin...41 3.6. F10/2 Seinäelementtien pitkittäisliitos. Leikkaus pilarien välisen palkin kiinnityskohdan ulkopuolelta...42 3.7. F11 Elementtien ripustaminen yläpohjaan eristetyillä polyamidiholkeilla...43 3.8. F12 Elementtien kiinnittäminen yläpohjaan sekä niiden pitkittäisliitos...44 4. Kylmätilojen elementtien kiinnitysjärjestelmä ruostumattomasta teräksestä valmistetuilla kiinnikkeillä...45 4.1. F13 Kylmätilojen elementtien kiinnitysjärjestelmä ruostumattomasta teräksestä valmistetuilla kiinnikkeillä...45 4.2. F14 Elementtien kiinnittäminen pilarien väliseen ohutseinäiseen palkkiin ruostumattomasta teräksestä valmistetuilla kiinnikkeillä...46 5. Kylmätilojen sandwichelementtien kiinnitysjärjestelmä LAX-kiinnikkeillä...47 5.1. F25 Balextherm PU-F kylmätilojen sandwichelementtien kiinnittäminen LAX-kiinnikkeiden avulla...47 6. 6 Elementtien ripustaminen yläpohjaan PVC-profiilien avulla...48 6.1. F15 Elementtien ripustaminen yläpohjaan T-profiilin avulla...48 6.2. F16 Elementtien ripustaminen yläpohjaan omega-profiilin avulla...49
7. Kylmätilojen elementtien nurkkaratkaisut...50 7.1. F17 Seinäelementtien nurkkakiinnitys...50 7.2. F18 Seinä- ja yläpohjaelementin nurkkaliitos...51 7.3. F19 Väli- ja ulkoseinän liitos...52 7.4. F20/1 Väliseinän ja yläpohjan liitos...53 7.5. F20/2 Väliseinän kiinnittäminen U-profiiliin...54 7.6. F21 Ulkoseinän, lattian ja betonisokkelin liitos...55 7.7. F22 Sisäseinän ja betonisokkelin liitos...56 7.8. F23 Sisäseinän ja PVC-jalkalistan liitos...57 7.9. F24 Kylmätilaovien asennus...58
I. BALEXTHERM SANDWICHELEMENTEISTÄ KOOSTUVAN RAKENNUSVAIPAN TEKNISET TIEDOT
1. SANDWICHELEMENTTIEN RAKENNE - YLEISTIEDOT BALEXMETAL tarjoaa laajan valikoiman metallipintaisia sandwichelementtejä polyuretaaniytimellä kauppanimellä BALEXTHERM-PU. Valikoima sisältää sandwich-seinä- ja -kattoelementit, joita voidaan käyttää teollisuus-, varastourheilu- ja tuotantohallien, paviljonki- ja kauppakohteiden, toimisto- ja sosiaalirakennusten sekä yleishyödyllisten kohteiden kevyeenä vaipparakenteena. Yksityiskohtaiset tiedot sandwichelementeistä yllä mainittuihin tarkoituksiin sisältää sandwichelementtien BALEXTHERM-PU-W-PLUS, BALEXTHERM-PU-W-ST ja BALEXTHERM-PU-R tekninen luettelo. Yllä mainittujen elementtien paksuudet ovat 40 mm - 100 mm. Elementit, jotka ovat tämän luettelon kohde, ovat yllä mainitun valikoiman täydennys ja ne ovat nykyaikaisia kylmätilojen elementtejä ja esiintyvät kauppanimellä BALEXTHERM-PU-F. Näille elementeille on luonteenomaista huomattavasti suuremmat paksuudet - 120-200 mm. BALEXTHERM-PU-F sandwichelementit koostuvat kahdesta teräslevypinnasta sekä rakenteena ja eristeenä toimivasta ytimestä. Freonivapaasta tiheydeltään 40±3 kg/m 3 olevasta pentaanilla vaahdotetusta (vaahdotusaineen johdosta ympäristöystävällisestä) polyuretaanivaahdosta valmistetun ytimen lämmöneristävyys on paras muiden tunnettujen lämpöeristeiden joukossa. Se vastaa leikkausjännitysten siirtämisestä, pintojen välisen etäisyyden vakiona pysymisestä sekä korkean lämmöneristävyyden varmistamisesta. Laskennallinen lämmönjohtavuuskerroin on λ las = 0,022 W/m 2 K, erottavan rakenneosan keskilämpötilaan 0 C suhteutettuna. BALEXTHERM-PU sandwichelementtien tuotannossa käytetään kahta ydintyyppiä: PUR- ja PIR-vaahtoa. Polyisosyanaattivaahdolle PIR on luonteenomaista suurempi korkeiden lämpötilojen kestävyys. PUR-vaahdon tasosidokset hajoavat noin 200 C lämpötilassa ja hiiltymisaste on palamisen aikana vain 20%. PIR-vaahdoissa isosyanuraattirakenteet hajoavat 325 C lämpötilassa ja hiiltymisaste on jopa 50%. Palonkestävyystutkimukset ovat sen vahvistaneet. PIR-vaahdon korkea hiiltymisaste muodostaa palosulun, joka johtuu hiiltyneen kerroksen alhaisesta lämmönjohtavuudesta ja kestävyydestä hapettumista vastaan. Siten PIR-vaahdon sisäkerroksen materiaali on suojattu palamiselta ja lisäksi hiiltynyt kerros estää korkeiden lämpötilojen pääsyä sandwichelementin läpi. Tuloksena se antaa paremman paloasuojan. Pintojen tehtävänä on siirtää normaalijännitykset sekä suojata kohde säiden vaikutuksilta. BALEXTHERM-PU-F sandwichelementtien pinnat on valmistettu molemmin puolin sinkitystä S220GD, S250GD ja S280GD teräslevystä ja S250GD ja S280GD teräslevystä orgaanisilla pinnoitteilla standardin PN-EN 10346 mukaan tai korroosionkestävästä teräksestä (1.4301) standardin PN-EN 10088-1:1998 mukaan. Vakiosandwichelementtien teräspinnat pinnoitetaan polyesterimaalilla. Usein korkeampien korroosiosuojavaatimusten ja myös säilytyskohteissa, kylmiöissä ja pakastamoissa elintarvikkeiden kanssa kosketukseen joutumisen johdosta pinnat voidaan pinnoittaa PVDF, PCV(F) pinnoitteilla. Pitkittäissauman polyuretaaniydin jyrsitään tuotantoprosessissa kaksoispontin muotoiseksi maksimaalisen tiivyden saavuttamiseksi ja lämmöneristävyysominaisuuksien parantamiseksi. Uutuutena on sellainen ulko- ja sisäpinnan lukon muotoilu teräslevyn kaksoistaitteen muodossa, joka lisää palotiiveyttä ja mahdollistaa elementtien saumaliitosten pysyvyyden jopa erittäin tiukoissa palokoeolosuhteissa. Sellainen elementin rakenne varmistaa lämmöneristävyyden korkeiden vaatimusten täyttämisen, erittäin hyvän kantavuuden ja jäykkyyden laajalla ulko- ja sisäpintojen sallitulla lämpötilaerolla mahdollistaen samalla tukien suurten jännevälien käytön sekä välipohjassa että seinissä. 6
2. TUOTANTOTEKNOLOGIA BALEXTHERM sandwichelementtien tuotanto toteutetaan jatkuvalla menetelmällä täysin automatisoidulla linjalla, jonka on toimittanut yksi tämän alan johtavista yrityksistä - Hennecken (SAKSA). Vaahdotusaineena käytetään pentaania, jonka johdosta tuotantoprosessi on ympäristöystävällinen, se ei aiheuta otsonikerroksen tuhoamista. Polyuretaaniytimisten sandwichelementtien teknologinen tuotantoprosessi koostuu sekoitettujen komponenttien ruiskutuksesta, muodostaen seuraavaksi jäykän polyuretaanivaahdon kahden jatkuvasti siirtyvän ylä- ja alapinnan teräslevyn väliin (joiden saumat pituussuunnassa ja pinta on aikaisemmin profiloitu) ja jotka samanaikaisesti varustetaan paperinauhalla, joka estää vaahdotettavan polyuretaanin liimautumisen reunaketjuihin, jotka antavat muodon ytimen pituussuuntaiselle reunalle. Sahalla määräpituuksiin leikatut kappaleet siirtyvät ns. jäähdyssiirtolaitetta pitkin ja lopuksi niiden pinta jyrsitään molemmin puolin pituussuunnassa. Jyrsinnän aikana paperinauha poistetaan ja näkyviin jää pelkkä polyuretaani. Tuotannon loppuvaiheessa elementit pakataan automaattisesti kuljetuspakkauksiin ja peitetään supistusmuovikalvolla. Korkea laatu sekä BALEXTHERM sandwichelementtien teknisten parametrien vakiona pysyminen on saavutettu käyttämällä korkeinta laatua olevia raaka-aineita sekä tuotannon jatkuvalla valvonnalla. 3. SANDWICHELEMENTTIEN LAJIT BALEXTHERM-PU-F seinä- ja välipohjaelementtejä on saatavilla neljänä paksuutena, moduulileveydellä (niin sanottu kateleveys) 1100 mm. Ulko- ja sisäpintojen profilointi tehdään vakiona linjaprofilointina ja sileäpintaisena ja merkitään vastaavasti symboleilla L ja G. Tilaajan kanssa sovittaessa on mahdollista valmistaa erkoistilausesta yhden pinnan profilointi mikroprofiloituna, joka merkitään symbolilla M. Moduulileveys 1100 Piir.1. Kylmätilojen BALEXTHERM-PU-F sandwichelementit (pintojen profilointi). 4. TEKNISET PERUSTIEDOT Taulukko 1. Tekniset tiedot Elementin laji Pintojen vakiopaksuus[mm] Elementin paksuus [mm] Elementin pituus [m] ulkopinta sisäpinta min. max. Elementin paino [kg/m 2 ] BALEXTHERM-PU-F 120 120 13,40 BALEXTHERM-PU-F 160 160 15,00 0,50 0,50 2,50 16 BALEXTHERM-PU-F 180 180 15,80 BALEXTHERM-PU-F 200 200 16,80 7
5. KÄYTTÖTARKOITUS, SOVELTAMISALA Kylmätilojen sandwichelementtejä BALEXTHERM-PU-F voidaan käyttää erottavina ulkoseinäelementteinä, yläpohjien katteena (siinä tapauksessa niillä on lisäkate esim. poimulevyn muodossa) ja erottavina sisäseinäelementteinä kiinteissä säiltyskohteissa, kylmiöissä ja pakastamoissa ja muiden kohteiden sisällä kammioelementteinä (yllä mainituihin tarkoituksiin) tai seinien tai välipohjien eriste-elementtinä jo olemassa olevissa kohteissa. Elementit erottavina ulkoseininä siirtävät lämpö- ja tuulikuorman ja yläpohjien lisäkatteella, esim. kankaalla, suojatut katteet siirtävät ainoastaan lämpökuorman. Ytimen paksuudesta ja tilan sisälämpötilasta riippuen elementtien käyttöalue on seuraava: ytimen paksuus 120 mm - tilat, joiden lämpötila on -15 C asti ytimen paksuus 160 mm - tilat, joiden lämpötila on -30 C asti ytimen paksuus 180 mm - tilat, joiden lämpötila on -40 C asti ytimen paksuus 200 mm - tilat, joiden lämpötila on -50 C asti Kylmätilojen sandwichelementtien käyttö tulee olla teknisen suunnitelman mukainen, joka ottaa huomioon yhdenmukaistetun Eurooppalaisen Standardin PN EN 14509 BALEXTHERM-PU-F elementtejä koskevat määräykset. 6. ELEMENTTIEN LIITOKSET Kaikissa BALEXTHERM sandwichelementeissä on otettu käyttöön uusi rakenneratkaisu - teräspintojen muotoilu elementtien pituussuuntaisessa saumassa. Pituussuuntaisen sauman ainutlaatuinen muoto, molempien pintojen sekä sisäpuolen että ulkopuolen urospontin paksuuden ja naaraspontin uran syvyyden optimaalinen suhde, on merkittävästi nostanut elementtien palotiiviyden parametria. Lisäksi BALEXTHERM-PU-F elementtien tapauksessa on otettu käyttöön kaksoispontin muotoisen polyuretaaniytimen tarkka jyrsintä (uutuus kylmätilaelementeissä). Yllä kuvattu ratkaisu takaa kylmätilojen elementtien erittäin hyvän lämmöneristävyyden ja eliminoi jatkuvan kylmäsillan sekä täyttää korkeimmat palo-, sadevesi-, ilma- ja vesihöyrytiiviyden vaatimukset. BALEXTHERM-PU-F elementit voidaan kiinnittää kantavaan rakenteeseen kahdella erilaisella eristetyllä kiinnikejärjestelmällä, jotka eliminoivat pistekohtaiset kylmäsillat ja ruostumattomasta teräksestä valmistetuilla itseporautuvilla ja itsekierteittävillä läpivientikiinnikkeillä. Kiinnitysjärjestelmien ominaisuudet ja niiden valintaperiaatteet on kuvattu myöhemmin tässä luettelossa. 8
7. ELEMENTTIEN PITUUSSUUNTAINEN SAUMA (EDUT) Kohteen sisäpuoli Piir. 2. BALEXTHERM-PU-F elementtien pituussuuntainen sauma 1. Elementtien sauman molemminpuolinen, ainutlaatuinen muotoilu kaksoislukon muodossa 2. Asennusta helpottava elementin sauman sisäpuolisen pinnan kartiomainen kallistus 3. Jyrsitty sauma kaksoispontin muodossa, joka eliminoi jatkuvan kylmäsillan, jossa A = 26 mm elementeille G = 120, sekä A = 61.7 mm elementeille G = 160, 180, 200 4. Ydin jäykästä polyuretaanivaahdosta 5. Pintojen asianmukainen profilointi takaa korroosiosuojapinnoitteen erittäin hyvän kestävyyden 6. Rako, joka mahdollistaa kestoplastisten tiivistemassojen käytön (esim. SOUDAFLEX) 7. Tiivistemassa estää vesihöyryn ja ilman infiltraation. 9
8. BALEXTHERM-PU-F ELEMENTTIEN KIINNITYS KANTAVAAN RAKENTEESEEN BALEXMETAL tarjoaa suunnittelijoille ja urakoitsijoille neljä kylmätilojen kiinnitysjärjestelmän variaatiota kantavaan rakenteeseen tehtävistä kiinnityksistä. Kaksi ensimmäistä kiinnitysvariaatiota eliminoivat pistekohtaiset kylmäsillat ja niitä käytetään pääasiassa kylmiöissä ja pakastamoissa. Kiinnitysjärjestelmän valinnasta tulee päättää suunnittelijan ottaen huomioon määräävät tekniset ehdot, jotka rakennuksen tulee täyttää. Kylmätilojen sandwichelementtien kiinnitysvariaatio I teräsytimisiä eristettyjä muttereita käyttäen käsittää elementtien kiinnityksen rakenteeseen, sinkittyjä M10 kierretankoja käyttäen, jotka ruuvataan kiinni kantavan rakenteen puolelta sinkityllä mutterilla ja kammion puolelta erikoisella PVC-mutterilla, jonka sisällä on kierteinen teräsydin. Lämpökuorman siirtymisen estämisen teräspintoihin varmistaa erikoinen halkaisijaltaan Ø60 mm oleva PVC-aluslevy. PVC-muoviosat ovat saatavilla perusväreissä 9002 ja 9010. HUOMIO! Yhden kiinnikkeen sallittu kuormitus käyttöönsoveltuvuusrajatilassa (Variaatio I) on 210 dan. Piir. 3. BALEXTHERM-PU-F kylmätilojen sandwichelementtien kiinnitysjärjestelmä teräsytimisillä eristetyillä muttereilla. 1. BALEXTHERM-PU-F elementti 2. Kierretanko M10XL sinkitty, jossa L = G + 25 mm 3. Mutteri M10 sinkitty 4. Aluslevy Ø21/Ø10.5 sinkitty 5. Eristetty PCV-mutteri, jossa on INJ.235 teräsydin 6. Aluslevy PCV INJ.24 7. Itseliimautuva polyetyleeninauha (suositeltava) 8. Kestoplastinen tiivistemassa (suositeltava SOUDAFLEX) 9. Kohteen kantava rakenneosa 10
Kylmätilojen sandwichelementtien kiinnitysvariaatio II käsittää elementtien kiinnityksen kantavaan rakenteeseen molemmin puolin kierteistetyn polyamidikierreholkin avulla kahdella M10 ruuvilla. Lämpö- ja tuulikuorman siirtämisen pintojen teräslevyille varmistaa erikoinen halkaisijaltaan Ø70 mm oleva teräsaluslevy (sinkitty ja elementin väriin maalattu), jonka halkaisija on Ø70 mm. HUOMIO! Yhden kiinnikkeen sallittu kuormitus käyttöönsoveltuvuusrajatilassa (Variaatio II) on 250 dan. Piir. 4. BALEXTHERM-PU-F kylmätilojen sandwichelementtien kiinnitysjärjestelmä eristetyillä polyamidiholkeilla 1. BALEXTHERM-PU-F elementti 2. Ruuvi M10x40, sinkitty. 3. Kantava aluslevy Ø70/Ø10.5, sinkitty maalattu LB71 (vakioväri valkoinen) 4. Aluslevy Ø21/Ø10.5, sinkitty 5. Suojakupu, väri valkoinen 6. Polyamidiholkki LB 70 7. Itseliimautuva polyetyleeninauha (suositeltava) 8. Kestoplastinen tiivistemassa (suositeltava SOUDAFLEX) 9. Kohteen kantava rakenneosa 11
Kohteissa, joiden lämpötila on t 0 C, kiinnitysvariaatio III käsittää seinäelementtien liittämisen kantavan rakenteen pilarien väliseen palkkiin ruostumattomasta teräksestä valmistetuilla itseporautuvilla ja itsekierteittävillä läpivientikiinnikkeillä, joiden lämmönjohtavuus on 5 kertaa pienempi kuin hiiliteräksestä valmistettujen kiinnikkeiden lämmönjohtavuus. HUOMIO! Yhden kiinnikkeen sallittu kuormitus Ø19 mm:n aluslevylle käyttöönsoveltuvuusrajatilassa (Variaatio III) on 100 dan. Piir. 5. BALEXTHERM-PU-F kylmätilojen sandwichelementtien kiinnitysjärjestelmä itseporautuvilla kiinnikkeillä. 1. BALEXTHERM-PU-F elementti 2. Kiinnike ruostumattomasta teräksestä elementtien kiinnitykseen LB 7 3. Itseliimautuva polyetyleeninauha (suositeltava) 4. Kohteen kantava rakenneosa Taulukko 2 Ruostumattomasta teräksestä valmistettujen kiinnikkeiden valintataulukko, variaatio III Kiinnikkeen laji Tuen seinämäpaksuus [mm] Elementin laji ja paksuus BALEXTHERM-PU-F 120 160 180 200 LB 7 1,50-5,00 LB 7A LB 7B LB 7C LB 7D LB 8 3,00-12,00 LB 8A LB 8B LB 8C LB 8D LB 9 > 12,00 LB 9A LB 9B LB 9C LB 9D LB 10 Betonialusta, muurattu LB 10A LB 10B LB 10C LB 10D LB 6 Kiinnike pellitysten kiinnitykseen Suunnittelijan tulee päättää kiinnitysjärjestelmän valinnasta ottaen huomioon velvoittavat lakimääräykset. 12
Kylmätilojen sandwichelementtien kiinnitysvariaatio IV tarkoittaa LAX-sarjan (ruuvi/holkki/peitekappale) käyttöä asennukseen. LAX-ankkuri on suunniteltu erityisesti sandwichelementtien kylmiöihin ja pakastamoihin asennusta varten, joiden vakiokäyttölämpötila on 40 C asti. LAX eliminoi kylmäsilta-ilmiön. Kohteissa, joissa ympäristön lämpötila on säädetty, LAX-tiivistyksen käyttöä varten tulee käyttää silikonia, joka on tarkoitettu käytettäväksi pysyvästi vaaditussa lämpötilassa. Silikonia voi laittaa suoraan LAX-holkkiin ja myös holkin laipan alle. Kiinnikkeen pituus ja paksuus tulee valita alustan lajin ja sandwichelementin paksuuden mukaan. LAX-kiinnikkeiden asennuksen minimietäisyys: - sandwichelementin reunasta - 1 cm (LAX-kiinnikkeen ulkohalkaisijaan laskettuna), - etäisyys toisesta LAX-kiinnikkeestä on vähintään 10 cm Piir.6. Balextherm PU-F kylmätilojen sandwichelementtien kiinnittäminen LAX - kiinnikkeillä 1. BALEXTHERM-PU-F elementti 2. Kiinnike BALEXTHERM elementtien kiinnitykseen 3. Itseliimautuva polyetyleeninauha PES 3x20 (suositeltava) 4. Pilarien välinen palkki, rakennesuunnitelman mukaan 5. Holkki ja LAX peitekappale 13
9. LÄMMÖNERISTÄVYYS Kylmätilojen sandwichelementeillä BALEXTHERM-PU-F on erittäin hyvät lämmöneristävyysominaisuudet. Varsovan Rakennustekniikan Instituutin Termodynamiikan Laitoksessa suoritetut kokeet ja laskennat sandwichelementtien eristävän ytimen muodostavan polyuretaanivaahdon lämmönjohtavuus- ja seinän lämmönläpäisykertoimen määrittämiseksi ovat vahvistaneet BALEXTHERM-PU-F sandwichelementtien korkean laadun ja parametrien vakiona pysymisen, joka on saavutettu käyttämällä parasta laatua olevia raaka-aineita, kaikkien tuotantovaiheiden jatkuvalla valvonnalla ja Euroopan yhden nykyaikaisimman tuotantolinjan ansiosta. Laskennallinen lämmönjohtavuuskerroin (käytetään suunnittelussa ja vastaa materiaalin käyttöolosuhteita), erottavan erakenneosan keskilämpötilasta riippuen on: Taulukko 3. Laskennalliset lämmönjohtavuuskerroimet. Erottavan rakenneosan Lämmönjohtavuuskerroin keskilämpötila λ t śr [ C] obl [W/m C] 10 0,023 5 0,022 0 0,022-5 0,021 BALEXTHERM-PU-F sandwichelementeistä rakennettujen erottavien rakenneosien lämmönjohtavuuskertomet U c, ottaen huomioon sandwichelementtien sauman jatkuva kylmäsilta, on esitetty Taulukossa 3. Koska BALEXTHERM-PU-F sandwichelementtien kiinnitykseen käytetään erikoisia eristettyjä kiinnikkeitä, on oletettu, että elementtien pistekohtaisen lämmönjohtavuuskertoimen arvo on nolla. Taulukko 4. Erottavan rakenneosan lämmönläpäisykertoimen arvot Elementin laji Elementin paksuus [mm] Erottavan rakenneosan lämmönläpäisykertoimen arvot U c [W/m 2 K] BALEXTHERM-PU-F 120 120 0,18 BALEXTHERM-PU-F 160 160 0,14 BALEXTHERM-PU-F 180 180 0,12 BALEXTHERM-PU-F 200 200 0,10 14
Taulukko 5. Lämpövirran tiheys. Lp. Lämpötilaero Δt Yllä mainittu taulukko määrittelee erottavan rakenneosan lämmöneristävyyden W/m² elementin paksuudesta riippuen ja Δt [ K ] kammion sisälämpötilan tsis ja kohteen sijantipaikan laskennallisen ulkolämpötilan. tulko.lask. lämpötilaerolle. Laskennallinen ulkolämpötila lasketaan kaavasta: t ulko.lask. = 0,40 t kuuk.keskil. + 0,60 t maks. jossa: t kuuk.keskil. - tarkoittaa vuoden lämpimimmän kuukauden keskilämpötilaa t maks. - tarkoittaa kohteen sijantipaikan maksimaalista ilman keskimääräistä ulkolämpötilaa Yksinkertamiseksi voidaan olettaa, että ulkolämpötila on t ulko.lask. = +35 C. Erottavan rakenneosan eristävyyden valitsee suunnittelija, kuitenkin suositeltava eristävyys tulee olla pienempi kuin 10 W/m². Elementin paksuuden valinntaesimerkki: Kammion sisälämpötila -30 C Ulkolämpötila +35 C Δt = 65 C Lämpövirran tiheys Elementtityyppi PU-W-ST 60(*) PU-W-ST 80(*) PU-W-ST 100(*) PU-F 120 PU-F 160 PU-F 180 PU-F 200 Lämmönläpäisykerroin 0,37 0,28 0,23 0,19 0,14 0,12 0,10 [ C ] [ W / m²] 1 3 3 4 5 6 7 8 1 10 3,70 2,80 2,30 1,90 1,40 1,20 1,00 2 15 5,55 4,20 3,45 2,85 2,10 1,80 1,50 3 20 7,40 5,60 4,60 3,80 2,80 2,40 2,00 4 25 9,25 7,00 5,75 4,75 3,50 3,00 2,50 5 30 11,10 8,40 6,90 5,70 4,20 3,60 3,00 6 35 12,95 9,80 8,05 6,65 4,90 4,20 3,50 7 40 14,80 11,20 9,20 7,60 5,60 4,80 4,00 8 45 16,65 12,60 10,35 8,55 6,30 5,40 4,50 9 50 18,50 14,00 11,50 9,50 7,00 6,00 5,00 10 55 20,35 15,40 12,65 10,45 7,70 6,60 5,50 11 60 22,20 16,80 13,80 11,40 8,40 7,20 6,00 12 65 24,05 18,20 14,95 12,35 9,10 7,80 6,50 13 70 25,90 19,60 16,10 13,30 9,80 8,40 7,00 14 75 27,75 21,00 17,25 14,25 10,50 9,00 7,50 15 80 29,60 22,40 18,40 15,20 11,20 9,60 8,00 16 85 31,45 23,80 19,55 16,15 11,90 10,20 8,50 17 90 33,30 25,20 20,70 17,10 12,60 10,80 9,00 18 95 35,15 26,60 21,85 18,05 13,30 11,40 9,50 19 100 37,00 28,00 23,00 19,00 14,00 12,00 10,00 suositeltava käyttöalue on merkitty värillä (*) HUOMAUTUS: BALEXTHERM-PU-W-ST sandwichelemenit on esitetty BALEXTHERM-PU-W-ST, BALEXTHERM-PU-W-PLUS, BALEXTHERM-PU-R sandwichelementtien teknisessä luettelossa. Riviltä, jolla on Δt 65, tarkistamme, mille elementtipaksuudelle lämpövirran tiheys ei ylitä 10 W/m². Tämän ehdon täyttävät BALEXTHERM-PU-F 160 elementit, joiden minimi paksuus on 160 mm ja joiden lämmönläpäisykertoimen arvo on 9,10 W/m² 15
10. LUJUUSKYSYMYKSET Sallittuja kuormituksia ja jännevälejä sisältävien taulukoiden laadinnassa on käytetty seuraavia oletuksia: leikkausmoduulin arvo on vähintään 2,80 MPa 120 ja 160 mm paksuisille ytimille ja vähintään 2,40 MPa 180 ja 200 mm paksuisille ytimille seinäelementteihin vaikuttaa tasaisesti jakautunut kuormitus (kankaalla suojattuja elementtejä lukuun ottamatta) ja lämpökuormitus lämpökuormitus on ulko- ja sisäpinnan lämpötilaero, on oletettu, että lämpötilaero on ΔT=55 C käyttöönsoveltuvuuden rajatilojen laskennat on suoritettu kahdelle rajatilalle: elementtien taipuma ei saa ylittää 1/200 jännevälistä elementtien taipuma ei saa ylittää 1/100 jännevälistä kuormituksen korrelaatio on standardin PN-84/B-03230 mukainen puristettujen pintojen normaalijännitykset eivät saa ylittää kriittisiä jännityksiä ytimen leikkausjännitykset eivät saa ylittää ytimen leikkauslujuutta taulukoissa esitetyt kuormitusarvot koskevat tapausta, jossa elementtiä puristetaan tukeen elementin ja tuen välisen irtirepäisykuormituksen (tuuli-imun) tapauksessa, tulee tarkistaa reaktio tuella, jotta yhteen kiinnikkeeseen kohdistuva kuormitus ei ylittäisi kiinnikkeiden valmistajien teknisten hyväksyntöjen määrittämiä kantavuuksia Taulukot on laadittu tukeutuen standardin PN-EN 14509 sisältämiin riippuvuussuhteisiin ja kaavoihin. Taulukko 6. Kylmätilojen elementtien BALEXTHERM-PU-F maksimikuormitukset ulkopinnan paksuus 0,50 /sisäpinnan paksuus 0,50 mm; maksimitaipuma L/200 Jänneväli [m] 3,00 3,30 3,60 3,90 4,20 4,50 4,80 5,10 5,40 5,70 6,00 6,60 6,90 7,20 7,50 7,80 8,10 8,40 Ytimen paksuus Kuormitus Maksimikuormitus [kn/m 2 ] 120 160 180 200 120 160 180 200 yksiaukkojärjestelmä kantavuuden suhteen 2,79 2,30 1,94 1,65 1,42 1,24 1,09 0,97 0,86 0,78 0,70 0,63 0,58 0,53 - - - - jäykkyyden suhteen 2,62 2,20 1,85 1,57 1,34 1,15 0,99 0,85 0,74 0,64 0,56 0,49 0,43 0,37 - - - - kantavuuden suhteen 3,74 3,09 2,59 2,21 1,90 1,66 1,46 1,30 1,15 1,03 0,94 0,85 0,77 0,70 0,65 - - - jäykkyyden suhteen 3,96 3,38 2,90 2,51 2,17 1,89 1,65 1,45 1,27 1,12 0,99 0,88 0,78 0,70 0,55 - - - kantavuuden suhteen 4,21 3,48 2,92 2,49 2,14 1,87 1,64 1,46 1,30 1,17 1,06 0,95 0,87 0,79 0,73 0,67 0,62 0,58 jäykkyyden suhteen 4,65 4,00 3,45 3,00 2,61 2,29 2,01 1,77 1,57 1,39 1,23 1,10 0,98 0,88 0,79 0,71 0,64 0,57 kantavuuden suhteen 4,68 3,87 3,25 2,77 2,39 2,08 1,83 1,62 1,45 1,30 1,17 1,06 0,97 0,89 0,82 0,75 0,70 0,64 jäykkyyden suhteen 5,35 4,62 4,01 3,50 3,07 2,70 2,38 2,11 1,87 1,67 1,49 1,33 1,19 1,07 0,97 0,87 0,79 0,71 Kaksiaukkojärjestelmä kantavuuden suhteen 3,74 3,16 2,42 1,90 1,53 1,25 - - - - - - - - - - - - jäykkyyden suhteen 3,16 2,76 2,44 2,16 1,93 1,73 - - - - - - - - - - - - kantavuuden suhteen 4,44 3,99 3,62 2,95 2,35 1,91 1,58 1,33 1,13 - - - - - - - - - jäykkyyden suhteen 4,50 3,96 3,51 3,14 2,82 2,55 2,31 2,10 1,91 - - - - - - - - - kantavuuden suhteen 4,79 4,30 3,91 3,55 2,82 2,28 1,88 1,57 1,33 1,14 - - - - - - - - jäykkyyden suhteen 5,18 4,57 4,07 3,64 3,28 2,97 2,70 2,46 2,25 2,06 - - - - - - - - kantavuuden suhteen 5,13 4,62 4,19 3,84 3,32 2,68 2,20 1,84 1,55 1,33 1,15 - - - - - - - jäykkyyden suhteen 5,87 5,19 4,63 4,15 3,74 3,39 3,09 2,82 2,59 2,38 2,19 - - - - - - - 16
Taulukko 7. Kylmätilojen elementtien BALEXTHERM-PU-F maksimikuormitukset, ulkopinnan paksuus 0,60 /sisäpinnan paksuus 0,50 mm; maksimitaipuma L/200 Jänneväli [m] 3,00 3,30 3,60 3,90 4,20 4,50 4,80 5,10 5,40 5,70 6,00 6,60 6,90 7,20 7,50 7,80 8,10 8,40 Ytimen paksuus Kuormitus Maksimikuormitus [kn/m 2 ] 120 160 180 200 120 160 180 200 Yksiaukkojärjestelmä kantavuuden suhteen 3,34 2,77 2,32 1,98 1,70 1,49 1,30 1,16 1,03 0,93 0,84 0,76 0,69 0,63 - - - - jäykkyyden suhteen 2,68 2,26 1,91 1,63 1,39 1,20 1,03 0,89 0,77 0,67 0,59 0,51 0,45 0,40 - - - - kantavuuden suhteen 4,48 3,70 3,11 2,65 2,29 1,99 1,75 1,55 1,38 1,24 1,12 1,02 0,93 0,85 0,78 - - - jäykkyyden suhteen 4,04 3,46 2,98 2,58 2,24 1,96 1,71 1,51 1,33 1,17 1,04 0,92 0,82 0,73 0,65 - - - kantavuuden suhteen 5,05 4,17 3,50 2,98 2,58 2,24 1,97 1,74 1,56 1,40 1,26 1,14 1,04 0,95 0,88 0,81 0,74 0,70 jäykkyyden suhteen 4,74 4,08 3,53 3,08 2,69 2,36 2,08 1,84 1,63 1,45 1,29 1,15 1,03 0,92 0,83 0,75 0,67 0,61 kantavuuden suhteen 5,62 4,64 3,90 3,32 2,86 2,50 2,19 1,94 1,74 1,55 1,40 1,27 1,16 1,06 0,98 0,90 0,83 0,77 jäykkyyden suhteen 5,44 4,71 4,10 3,59 3,15 2,78 2,46 2,18 1,94 1,74 1,55 1,39 1,25 1,13 1,02 0,92 0,83 0,75 Kaksiaukkojärjestelmä kantavuuden suhteen 3,76 3,38 3,07 2,50 2,01 1,65 1,38 1,17 1,00 0,87 0,76 - - - - - - - jäykkyyden suhteen 3,19 2,80 2,47 2,20 1,96 1,76 1,59 1,44 1,31 1,19 1,08 - - - - - - - kantavuuden suhteen 4,46 4,01 3,64 3,33 3,07 2,51 2,08 1,74 1,49 1,28 1,11 0,98 0,86 - - - - - jäykkyyden suhteen 4,54 4,00 3,56 3,18 2,86 2,59 2,35 2,14 1,96 1,79 1,65 1,51 1,40 - - - - - kantavuuden suhteen 4,81 4,32 3,93 3,59 3,31 3,00 2,47 2,07 1,76 1,51 1,31 1,14 1,01 0,90 0,80 - - - jäykkyyden suhteen 5,23 4,62 4,11 3,69 3,32 3,01 2,74 2,50 2,29 2,11 1,94 1,79 1,65 1,53 1,42 - - - kantavuuden suhteen 5,16 4,64 4,21 3,85 3,55 3,29 2,89 2,42 2,04 1,75 1,51 1,32 1,17 1,03 0,92 0,83 - - jäykkyyden suhteen 5,92 5,24 4,68 4,20 3,79 3,44 3,14 2,87 2,64 2,43 2,24 2,07 1,92 1,78 1,65 1,54 - - Taulukko 8. Kylmätilojen elementtien BALEXTHERM-PU-F maksimikuormitukset, ulkopinnan paksuus 0,70 /sisäpinnan paksuus 0,50 mm; maksimitaipuma L/200 Jänneväli [m] 3,00 3,30 3,60 3,90 4,20 4,50 4,80 5,10 5,40 5,70 6,00 6,60 6,90 7,20 7,50 7,80 8,10 8,40 Ytimen paksuus Kuormitus Maksimikuormitus [kn/m 2 ] 180 200 180 200 Yksiaukkojärjestelmä nośność 5,89 4,86 4,09 3,48 3,00 2,62 2,30 2,04 1,82 1,63 1,47 1,34 1,22 1,11 1,02 0,94 0,87 0,81 sztywność 4,80 4,14 3,59 3,14 2,75 2,42 2,13 1,89 1,68 1,49 1,33 1,19 1,07 0,96 0,86 0,78 0,70 0,63 nośność 6,54 5,41 4,54 3,87 3,34 2,91 2,56 2,26 2,02 1,82 1,64 1,49 1,35 1,24 1,14 1,05 0,97 0,90 sztywność 5,51 4,77 4,16 3,65 3,21 2,84 2,52 2,24 2,00 1,79 1,60 1,44 1,29 1,17 1,05 0,95 0,86 0,79 Kaksiaukkojärjestelmä nośność 4,82 4,34 3,94 3,61 3,32 3,08 2,87 2,59 2,20 1,89 1,64 1,43 1,27 1,13 1,01 0,91 0,82 0,75 sztywność 5,26 4,65 4,15 3,72 3,36 3,05 2,77 2,54 2,32 2,14 1,97 1,82 1,68 1,56 1,45 1,35 1,26 1,17 nośność 5,18 4,66 4,23 3,87 3,56 3,30 3,07 2,88 2,56 2,19 1,90 1,66 1,46 1,30 1,16 1,04 0,94 0,86 sztywność 5,96 5,28 4,71 4,23 3,83 3,48 3,17 2,91 2,67 2,46 2,27 2,10 1,95 1,81 1,69 1,57 1,47 1,37 17
Taulukko 9. Kylmätilojen elementtien BALEXTHERM-PU-F maksimikuormitukset, ulkopinnan paksuus 0,50 /sisäpinnan paksuus 0,50 mm; maksimitaipuma L/100 Jänneväli [m] 3,00 3,30 3,60 3,90 4,20 4,50 4,80 5,10 5,40 5,70 6,00 6,60 6,90 7,20 7,50 7,80 8,10 8,40 Ytimen paksuus Kuormitus Maksimikuormitus [kn/m 2 ] 120 160 180 200 120 160 180 200 Yksiaukkojärjestelmä kantavuuden suhteen 2,79 2,30 1,94 1,65 1,42 1,24 1,09 0,97 0,86 0,78 0,70 0,93 0,58 0,53 0,49 - - - jäykkyyden suhteen 5,75 4,88 4,17 3,58 3,09 2,68 2,33 2,04 1,79 1,57 1,39 1,23 1,09 0,98 0,87 - - - kantavuuden suhteen 3,74 3,09 2,59 2,21 1,90 1,66 1,46 1,30 1,15 1,03 0,94 0,85 0,77 0,70 0,65 - - - jäykkyyden suhteen 8,48 7,30 6,31 5,49 4,80 4,21 3,71 3,28 2,91 2,59 2,31 2,07 1,85 1,67 1,50 - - - kantavuuden suhteen 4,21 3,48 2,92 2,49 2,14 1,87 1,64 1,46 1,30 1,17 1,06 0,95 0,87 0,79 0,73 0,67 0,62 0,58 jäykkyyden suhteen 10,00 8,54 7,43 6,49 5,70 5,03 4,45 3,95 3,52 3,14 2,82 2,53 2,28 2,05 1,86 1,68 1,53 1,39 kantavuuden suhteen 4,68 3,87 3,25 2,77 2,39 2,08 1,83 1,62 1,45 1,30 1,17 1,06 0,97 0,89 0,82 0,75 0,70 0,64 jäykkyyden suhteen 10,00 9,80 8,56 7,52 6,63 5,87 5,21 4,65 4,15 3,72 3,35 3,01 2,72 2,46 2,24 2,03 1,85 1,69 Kaksiaukkojärjestelmä kantavuuden suhteen 3,74 3,16 2,42 1,90 1,53 1,25 - - - - - - - - - - - - jäykkyyden suhteen 6,65 5,83 5,16 4,59 4,10 3,68 - - - - - - - - - - - - kantavuuden suhteen 4,44 3,99 3,62 2,95 2,35 1,91 1,58 1,33 1,13 - - - - - - - - - jäykkyyden suhteen 9,38 8,28 7,36 6,58 5,92 5,35 4,86 4,42 4,04 - - - - - - - - - kantavuuden suhteen 4,79 4,30 3,91 3,55 2,82 2,28 1,88 1,57 1,33 1,14 - - - - - - - - jäykkyyden suhteen 10,00 9,52 8,48 7,60 6,86 6,21 5,65 5,16 4,72 4,33 - - - - - - - - kantavuuden suhteen 5,13 4,62 4,19 3,84 3,32 2,68 2,20 1,84 1,55 1,33 1,15 - - - - - - - jäykkyyden suhteen 10,00 10,00 9,62 8,64 7,80 7,08 6,45 5,90 5,41 4,98 4,59 - - - - - - - Taulukko 10. Kylmätilojen elementtien BALEXTHERM-PU-F maksimikuormitukset, ulkopinnan paksuus 0,60 /sisäpinnan paksuus 0,50 mm; maksimitaipuma L/100 Jänneväli [m] 3,00 3,30 3,60 3,90 4,20 4,50 4,80 5,10 5,40 5,70 6,00 6,60 6,90 7,20 7,50 7,80 8,10 8,40 Ytimen paksuus Kuormitus Maksimikuormitus [kn/m 2 ] 120 160 180 200 120 160 180 200 Yksiaukkojärjestelmä kantavuuden suhteen 3,34 2,77 2,32 1,98 1,70 1,49 1,30 1,16 1,03 0,93 0,84 0,76 0,69 0,63 0,58 - - - jäykkyyden suhteen 5,89 5,02 4,30 3,70 3,21 2,79 2,43 2,13 1,88 1,65 1,46 1,30 1,16 1,03 0,93 - - - kantavuuden suhteen 4,48 3,70 3,11 2,65 2,29 1,99 1,75 1,55 1,38 1,24 1,12 1,02 0,93 0,85 0,78 - - - jäykkyyden suhteen 8,65 7,46 6,48 5,65 4,96 4,36 3,85 3,42 3,04 2,71 2,42 2,17 1,95 1,76 1,59 - - - kantavuuden suhteen 5,05 4,17 3,50 2,98 2,58 2,24 1,97 1,74 1,56 1,40 1,26 1,14 1,04 0,95 0,88 0,81 0,74 0,70 jäykkyyden suhteen 10,00 8,72 7,61 6,67 5,87 5,19 4,61 4,10 3,66 3,28 2,94 2,65 2,39 2,16 1,96 1,78 1,62 1,47 kantavuuden suhteen 5,62 4,64 3,90 3,32 2,86 2,50 2,19 1,94 1,74 1,55 1,40 1,27 1,16 1,06 0,98 0,90 0,83 0,77 jäykkyyden suhteen 10,00 9,99 8,75 7,70 6,81 6,05 5,39 4,81 4,31 3,87 3,49 3,15 2,85 2,59 2,35 2,14 1,95 1,78 Kaksiaukkojärjestelmä kantavuuden suhteen 3,76 3,38 3,07 2,50 2,01 1,65 1,38 1,17 1,00 0,87 0,76 - - - - - - - jäykkyyden suhteen 6,74 5,92 5,24 4,67 4,18 3,76 3,40 3,08 2,80 2,55 2,33 - - - - - - - kantavuuden suhteen 4,46 4,01 3,64 3,33 3,07 2,51 2,08 1,74 1,49 1,28 1,11 0,98 0,86 - - - - - jäykkyyden suhteen 9,48 8,37 7,45 6,68 6,02 5,45 4,95 4,52 4,13 3,79 3,49 3,21 2,97 - - - - - kantavuuden suhteen 4,81 4,32 3,93 3,59 3,31 3,00 2,47 2,07 1,76 1,51 1,31 1,14 1,01 0,90 0,80 - - - jäykkyyden suhteen 10,00 9,63 8,59 7,71 6,96 6,31 5,75 5,26 4,82 4,43 4,09 3,78 3,50 3,24 3,01 - - - kantavuuden suhteen 5,16 4,64 4,21 3,85 3,55 3,29 2,89 2,42 2,04 1,75 1,51 1,32 1,17 1,03 0,92 0,83 - - jäykkyyden suhteen 10,00 10,00 9,73 8,75 7,91 7,19 6,56 6,01 5,52 5,09 4,70 4,35 4,03 3,75 3,49 3,25 - - 18