تری دی پنل (3d) چیست و مشخصات فنی آن

تری دی پانل یک دیوار پیش ساخته است که از دو قسمت هسته عایق پلی استایرن نسوز (یونولیت) و شبکه های پیش جوش فولادی (مش) تشکیل شده است که بوسیله مفتولهای فلزی به صورت خرپا به یکدیگر متصل می باشد که با نصب و بتن پاشی روی آن از تلفیق دو شبکه فولادی و بتن، سازه بسیار مقاوم و محکمی بدست می آید.

وجود لایه پلی استایرن در اعضای پانلی به کار رفته باعث کاهش وزن قطعات دیوار و سقف شده و علاوه بر حمل آسانتر، در مجموع از وزن سازه نیز می کاهد. این پنل ها در ساختمان به صورت باربر و یا دیافراگم افقی سازه باربر ساختمان و یا دیوارهای جداکننده غیر باربر به کار می روند.

تاریخچه تری دی پنل

سیستم پانل های سه بعدی اولین بار در سال 1967 توسط شخصی به نام ویکتور وایزمن در کالیفرنیای آمریکا به ثبت رسید. شرکت ها ی متعددی در جهان به ساخت این پانل ها و اجرای ساختمان های پانلی مبادرت ورزیده اند؛ از سوی آن شرکت ها کارهای آزمایشگاهی و مطالعات نظری متعدد در مؤسسات تحقیقاتی مختلف برای مستند سازی و تهیه مدارک فنی مربوط به طراحی و اجرا انجام شده است. اکثر مدارک فنی مذکور به صورت مدارک انحصاری برای شرکت های مذکور درآمده و صرفا برای تولیدات آن شرکت قابل استفاده است و به همین دلیل تا کنون آیین نامه مدونی ازاین سیستم ساختمانی در ادبیات فنی جهانی ملاحظه نمی شود.

در سال های اخیر استفاده از روش های تولید صنعتی و نیمه صنعتی جهت پاسخگویی به نیاز مسکن از اهداف و سیاست های مهم کشور ما می باشد به طوری که حجم عظیمی از ساخت و ساز ها بایستی با بهره گیری از قطعات پیش ساخته در کارخانجات تولید صنعتی ساختمان تامین گردد. لذا نیاز به این روش نوین در ساخت و ساز، بهترین تدبیر جهت برطرف کردن مرزهای بحرانی برای انبوه سازی می باشد.

در راستای رسیدن به این اهداف نوع جدیدی از مصالح ساختمانی از نوع پانل های پیش ساخته در صنعت ساختمان با نام دیوارهای (دیوار های سه بعدی ) 3D PANEL وارد عرصه گردید. با توجه به عملکرد بدون نقص این سیستم در ساخت و ساز توانست سریعا بهترین جایگزین برای مصالح سنتی موجود در کشور ما باشد و در این میان در مقایسه با محصولات مشابه توانست به عنوان پدیده ای جدید برگزیده شود .

این پانلها ترکیبی است از شبکه های مش در طرفین پانل که این شبکه ها تشکیل شده از مفتول های 3 میلی متری که به رو ش کششی سرد از مفتول 5/6 میلی متری تهیه شده است و در جهت ارتقا کیفیت جوش، این مفتول ها به صورت اسید شور شده می باشند و با تکنولوژی جوش های نقطه ای به صورت شبکه درآمده است و صفحه پلی استایرن با ضخامت 3 الی 20 سانتی متر در بین شبکه های جوش قرار میگیرد و شبکه های مش طرفین پانل توسط خرپاهای مورب (مفتول های برشگیر) به یکدیگر جوش می شوند تا استحکام خود را تواما از ترکیب فولاد و بتن به دست آورند و همانند یک قطعه بتن آرمه عمل نمایند.

در این سیستم به علت یکپارچگی دیوارها و سقف سازه و نیز باربر بودن پانل ها و مکانیزم رفتار باکسی ساختمان، ستون ها و تیرها حذف می شوند و به دلیل کاهش وزن سازه نیروهای دینامیکی ناشی از زلزله و عوامل محیطی دیگر به شدت کاهش می یابد قابلیت عالی برش پذیری پانل ها امکان اجرای هرگونه طرح معماری را فراهم می سازد، لازم به ذکر است این پانل ها به دلیل دارا بودن لایه پلی استایرن صرفه جویی قابل ملاحظه ای در مصرف سوخت و انرژی دارند و هم چنین بهترین عایق برای صدا و صوت می باشد.

پانل های سه بعدی را می توان به هر شکل و ابعاد مورد نیاز یه راحتی برش داد و برش بازشو ها اعم از درب و پنجره به راحتی امکان پذیر است و تاسیسات برق و مکانیکی قبل از بتن پاشی پانل ها در فضای خالی بین مش و پلی استایرن به سهولت قابل اجرا بوده و در نتیجه زمان نصب تاسیسات در این روش سریعتر از روش های دیگر می باشد. پلی استایرن مصرفی در هسته این پانل ها از نوع گرید و دارای درجه مقاوت در برابر حریق با ضریب مقاومت استاندارد 90 تا 120 می باشد و نیز حاوی لکرو فلوئوکربن آسیب رسان به دو لایه اوزون نمی باشد و دود سمی تولید نمی کنند. وزنی که این پانلها پس از اجام شاتکریت (بتن پاشی) تحمل می کنند با توجه به آزمایشات بار ساختمانی انجام شده 200کیلوگرم برمتر مربع می باشد که بسیار قابل توجه می باشد.

اجزای تشکیل دهنده 3D Panel

پنل پیش‌ساخته سبک شامل دو صفحه شبکه جوش‌شده فولادی یا مش (mesh) می‌باشد که یک هسته عایق در میان آن قرار گرفته و توسط تعدادی اعضای خرپایی به یکدیگر متصل شده‌اند که بعد از نصب، بتن از دو طرف روی آن پاشیده می‌شود.

ابعاد پانل سه بعدی

به طور کلی ابعاد و مشخصات یک پانل استاندارد به شرح زیر می باشد:

• عرض : ۱۲۰۰ میلی متر
• طول : ۶۰۰۰ میلی متر
• وزن تقریبی: ۶ کیلوگرم بر متر مربع
• ضخامت پلی استایرن : ۱۰۰، ۸۰، ۶۰ و ۴۰ میلی متر
• سیم مفتول: ابعاد شبکه ها ۵۰*۵۰ میلی متر به قطر ۲٫۸ میلی متر
• قطر اعضای خرپایی : ۵ میلی متر
• فاصله خرپاها از یکدیگر: ۱۰۰ میلی متر
• ضخامت بتن شاتگریت : ۴۰ الی ۸۰ میلی متر

نکته: ضخامت بتن شاتگریت هر اندازه که باشد شبکه مش در میان ضخامت بتن قرار می گیرد.

کاربردها

پنل‌ها با هسته پلی استایرن و بتن مسلح (مش فولادی و بتن پاشیده شده با مقاومت بالا) جهت موارد زیر کاربرد دارند:

• دیوارباربر
• سقف
• دیواره های جداکننده غیر باربر (داخلی و خارجی)
• ساختارهای سازه‌ای شامل دیوارهای باربر برشی، پنل‌های سقفی و دیوارهای عایق در برابر انتقال حرارت و صوت مورد استفاده قرار می گیرند.

مزایای دیواره های سبک سه بعدی 3D Panel

• کاهش وزن ساختمان به علت سبکی سقف و دیوارهای ساخته شده از پانل سه بعدی
• سرعت حمل و نقل و سهولت بالا کشیدن پانل ها در ساختمانهای مرتفع
• مقاومت زیاد در برابر نیروهای برشی ناشی از زلزله به علت یکپارچگی سازه
• عایق در برابر حرارت، برودت و رطوبت و صدا
• مقاوم در برابر آتش سوزی به علت وجود قشرهای بتنی طرفین پانل
• نفوذ ناپذیری ساختمان در برابر حشرات
• امکان حمل و نقل و بکارگیری دیوار پانل در مناطق صعب العبور جهت احداث ساختمان
• کاهش وزن آهن و بتن مصرفی 8
• دستیابی به فضای مفید بیشتر به علت ضخامت ناچیز دیوارهای سه بعدی
• آزادی عمل در اجرای طرحهای متنوع و هرگونه نماسازی داخلی و خارجی در سیستم های قوسی و سینوسی، به علت انعطاف پذیری قطعات پیش ساخته دیوارهای سه بعدی
• صرفه جویی در هزینه فونداسیون وشناژ و اسکلت ساختمانهای بلند مرتبه به دلیل وزن اندک سقف و دیوارهای پانل ( از700کیلوگرم به 280کیلوگرم کاهش می یابد).
• صرفه جویی در هزینه تهویه مطبوع ساختمان در گرمایی 50% یا سرمایی 80% به دلیل ججلوگیری از تبدیل حرارت ویابرودت ،درنتیجه صرف انرژی کمتر اعم از مواد سوختنی یا برق ..
• افزایش عمر مفید ساختمان و دستگاه های تاسیساتی آن
• عدم نفوذ نسبی آلودگی صوتی و ایجاد آرامش برای ساکنین ساختمان در شهر های بزرگ
• بازگشت سرمایه گذاری در امور ساختمان سازی در کوتاه ترین زمان
• عبور دادن لوله های آب و فاضلاب و برق و تلفن به سادگی از زیر شبکه پانل و نصب چارچوب درها و کلاف فلزی پنجره ها فبل از بتن پاشی و کلا ” اجرای تاسیسات ساختمان
• عدم نیاز به کنده کاری و تخریب تاسیساتی دیوارها و سقف در نتیجه عدم انباشت نخاله که صرفه جویی در هزینه و وقت را به دنبال دارد.
• پس از بتن پاشی طرفین پانل ها با ضخامت حداقل 4 سانتیمتر، سیستم بی نیاز از گچ و خاک بوده که با اجرای چند میلی متر پااسترگچ (سفیدکاری ) دیوارها و سقف آماده برای نقاشی خواهد بود.
• با توجه به سبکی پانل ها حمل و نقل با هزینه کم صورت گرفته که در نتیجه صرفه جویی در کرایه حمل و تخلیه خواهد بود.
• استفاده از دیوار و سقف سه بعدی در ساختمان سازی بهره وری مناسب آهن آلات مصرفی را موجب می گردد. که به طور مثال با صرف 17 کیلوگرم فولاد در هر متر مربع ساختمان به صورت مفتول و میلگرد میتوان یک واحد مسکونی یک طبفه را بنا کرد.
• عایق پلی استایرن که در تولید پانل های سه بعدی به کار می رود از نوع کند سوز می باشد که پس از نصب و سیمان کاری طرفین پانل با ضخامت 5 سانتیمتر، دیوار سه بعدی تا 2 ساعت در مقابل آتش سوزی مقاوم خواهد بود.
• کاهش زمان اجرای ساختمان به میزان 50% 22
• به دلیل یکپارچه بودن سیستم دیوار و سقف در سیستم پانل ، نیازی به باربند ندارد.
• دیوار پانل سه بعدی پس از اجرای کامل امنیت در برابر برش و تخریب و سوراخ کردن را دارد می باشد.

معایب دیواره های سبک سه بعدی 3D Panel

ایراد اصلی استفاده از قطعات پیش‌ساخته بتن مسلح در مرتبه اول، نحوه اتصال قطعات است که یک مشکل سازه‌ای است، و در مرتبه دوم، حمل قطعات از کارخانه به محل نصب است که یک مشکل اقتصادی محسوب می‌شود. مشکل دوم از آنجا ناشی می‌شود که قطعات بزرگ معمولاً سنگین و حجیم هستند، به همین دلیل هزینه و زمان حمل آن‌ها قابل توجه است. به همین دلیل، سعی شده تا حجم یا وزن و یا زمان حمل قطعات تا حد امکان کاهش یابد. نیاز به نیروی متخصص برای اجرا، انتشار گازهای سمی درآتش سوزیهای مهیب از دیگر معایب آن می‌باشد.

اجزای پانل های سه بعدی (ساندویچ پنل)

• برش گیر
• مفتول سرد کشیده شده
• چشمه شبکه مش (ابعاد چشمه شبکه مش ۵۰ تا ۸۰ میلی متر می باشد).
• شبکه جوش شده (قطر مفتول های شبکه جوش شده از ۲/۵ تا ۶ میلی متر می باشد).

مشخصات فنی دیواره های سبک سه بعدی 3D Panel

برش گیر :

عضو خرپای فولادی که با آرایش تعیین شده توسط جوش مقاومتی به دو لایه شبکه ج.ش شده متصل میشود این اعضاء در آرایش منظم در پانل قرار میگیرند به طوری که اتصال آنها در خواص مکانیکی شبکه جوش و پانل تولید شده نهایی خللی ایجاد نکند.

مفتول سرد کشیده شده :

مفتولی که طی فرآیندهای متوالی کشش تنش زدایی و کشش مجدد که با تقلیل قطر نسبت به مفتول مبنا همراه است ساخته می شوند.

چشمه شبکه مش :

به سطح از تقاطع دو مفتول تارو پود به صورت متوالی در شبکه جوش اطلاق میشود ابعاد چشمه شبکه جوش در محدوده 50 تا 80 میلیمتر توصیه میگردد.

شبکه جوش شده :

از اتصال مفتول های فولادی سرد کشیده شده با آرایش عمود بر هم به صورت جوش مقاومتی به یکدیگر شبکه ای ایجاد میشود که شبکه مش نامیده میشود. قطر اسمی مفتولهای شبکه جوش شده از 5/2 تا 6 میلیمتر میباشد.

نصب و اجرای 3D Panel

۱. بعد از رگلاژ در محل هایی که دیوار باربر وجود دارد شناژ طبق نقشه مربوطه اجرا می شود سپس کف بتنی انجام می شود و بر روی فونداسیون میلگردهای انتظار پیش بینی می گردد.
در اسکلت های فلزی میلگردهای انتظار به تیرها جوش می شود و در ساختمان های بتنی میلگردهای انتظار در سوراخ هایی که توسط مته های هیلتی به وجود آمده است جاگذاری می شود.

۲. کلیه کارهای مربوط به عبور لوله های برق و مکانیزم انجام شده و کار، آماده بتن پاشی ( عملیات شاتکریت ) می شود.

۳. بعد از عملیات شاتکریت دیوارها، پانل های سقف ( در مورد ساختمان های ویلایی ) گذاشته شده و عملیات بتن ریزی سقف انجام می شود.

شرایط حمل و نگهداری کارگاهی

– نگهداری و انبار پنل‌ها باید بر روی سکوهای مناسب انجام گیرد تا در حین بارگیری آسیب نبینند.

– در هنگام بارگیری،‌ باراندازی یا حمل و نقل پنل باید اقدامات لازم در عدم ایجاد تابیدگی و خمیدگی پنل به عمل آید.

– مراحل بارگیری و باراندازی پنل باید به آرامی و بدون اعمال ضربه به پنل صورت گیرد.

– پنل‌ها باید در محیط‌های دور از تابش مستقیم نور خورشید، ‌بارش باران، رطوبت، تغییرات حرارتی شدید و آلودگی‌های محیطی نگهداری شوند.

– پنل‌ها باید دور از مواد آتش‌زا، ‌محل ریزش اخگرهای جوشکاری، حرارت مستقیم و مواد حلال مانند هیدروکربن‌ها (بنزین، نفت، تینر و …) نگهداری شوند.

– از بارگذاری و یا اقداماتی نظیر راه رفتن روی پنل‌ها باید اجتناب کرد.

– نگهداری و انبار پنل‌ها روی یکدیگر به نحوی باشد که جوش شبکه و مفتول‌ها آسیب نبینند.

انواع تری دی پنل

• تری دی پنل غیر باربر

دیوار تری دی پنل غیر باربر به عنوان دیوار جدا کننده مورد استفاده قرار می‌گیرد و نسبت به نوع باربر دارای ضخامت کمتر، عایق با چگالی کمتر (حدود 10 kg\m³ ) و استفاده ‍‍‍‌از مفتول با قطر حداقل 2 میل مجاز می‌یاشد.

• تری دی پنل باربر

مطابق دستور العمل اجرایی دیوارهای تری دی پنل، می‌توان ازپانل‌های دیواری باربر بعنوانن عناصر باربر جانبی (دیوار برشی) در سازه متعارف استفاده کرد. اتصال پانل‌ها باربر به سازه اصلی باید به نحوی انجام شود که نیروی جانبی به پانل‌های باربر به نحو مناسب باشد. پانل‌های باربر نسبت به نوع غیر باربر دارای ضخامت بیشتر، مفتول شبکه با قطر حداقل 3 میلی‌متر، عایق با چگالی بیشتر حدود 15 kg\m3 می‌باشد.

• تری دی پنل سقفی

پانل‌های سقفی به صورت افقی یا شیبدار با شیب کم به عنوان عضو باربر خمشی و دیافراگم افقی عمل می‌نمایند. ضخامت هسته عایق بر حسب عملکرد پانل سقفی و بارهای وارده نباید کمتر از 60 میلیمتر باشد. بر این مبنا فاصله شبکه‌های جوش شده از یکدیگر حداقل 100 میلیمتر است. در دیافراگم های پنلی از آنجا که شبکه پانل دارای مقدار کمی است باید دیافراگم از طریق میلگرد تقویتی، زیر تقویت گردد.

• متال فوم

متال فوم به عنوان نسل دوم پانل‌های پیش ساخته سبک سه بعدی همانند نسل اول خود بر پایه صفحه پلی استایرن و شبکه فولادی  تولید می‌شود که علاوه بر آن قاب‌های سبک نورد شده فلزی به عنوان چهارچوب و مهار بندی افقی و عمودی ضمن تامین مقاومت ایستایی و بهبود بسیار عالی شرایط اجرایی که نقش انتقال نیروهای برشی  ناشی از نیروهای جانبی را نیز بر عهده دارد. اتصال کامل دیوارها و سقف‌ها از مزایای مهم این نوع دیوارها می‌باشد.

در این روش قاب‌های پنجره و نعل درگاه به صورت بخشی از سیستم اجرا شده و نیازی به آهنکشی مجزا برای آنها وجود ندارد. با توجه به قرار گیری پروفیل در هر چهار طرف دیوار و اتصال آن‌ها به اسکلت ساختمان اتصال کامل و محکمی بین دیوار و اسکلت ایجاد شده و نیازی به تخریب برای کارگذاری میلگرد وجود ندارد.

مشخصات  متال فوم:

سبکی قطعات بلوک و کم شدن وزن نهایی ساختمان
کم شدن سایز تیر و ستونها و بنابراین کاهش مصرف فولاد و آهن
کاهش ۳۰ درصدی حجم بتن
مقاومت در برابر زلزله
عایق حرارتی ، برودتی و صوتی
حمل و نقل سریع و آسان
صرفه جویی در زمان اجرا و کاهش دستمزد

از مزایای استفاده از این نوع دیوارها است و عیبی که این نوع یونولیت دارد اینست که در مقابل آتش سوزی کوچک می شود و حجمش را از دست می دهد و در حقیقت مقاومت پایینی در برابر دمای بالا دارد. برای جبران این عیب که تنها عیب این نوع یونولیت است می توان از جنس مرغوب یونولیت پلی استایرن استفاده کرد که مقاومتش در برابر آتش سوزی بیشتر شود.