FORMACION 1 EL PANEL SANDWICH

¿QUE ES UN PANEL SANDWICH? Es un elemento compuesto cuyas características son la suma de las características de sus componentes. El conjunto, además, adquiere nuevas características propias del nuevo elemento. Se compone de: Dos soportes, inferior y superior, metálicos o de otras materias. Un núcleo de material aislante. Es importante resaltar que las características del conjunto, por las que se ha de valorar, son las del propio conjunto. Es decir: se pueden usar componentes considerados de alta calidad, pero si la fabricación es deficiente, el panel resultará de mala calidad. La norma vigente que regula la fabricación y calidad de los paneles es la UNE-EN 14509/2006

CARACTERISTICAS PRINCIPALES Aislamiento térmico (y acústico) Capacidad portante o capacidad de soportar cargas. Bajo peso. Facilidad de movimiento. Protección frente a los agentes atmosféricos. Estanqueidad (aire y agua). Fácil montaje y mantenimiento. Características perdurables en el tiempo. Generación de confort.

CARACTERISTICAS NEGATIVAS Mal comportamiento frente al fuego de los paneles con aislante orgánico. Posible deformación frente al choque térmico. Bajo aislamiento acústico de los paneles con aislante orgánico (comparable al de una construcción tradicional ligera). Elevado peso de los paneles con aislante inorgánico (Lana de Roca), lo que dificulta el montaje. Bajo rendimiento de los paneles estándar frente agentes atmosféricos agresivos .

EL EFECTO SANDWICH 1 CAPACIDAD DE SOPORTAR CARGA Como se ha dicho, las características del conjunto son las que adquiere el propio conjunto. La propiedad mecánica más importante del conjunto, o elemento, es la capacidad de soportar carga. La forma física de una chapa perfilada y su momento de inercia, supone una determinada capacidad de soportar carga, pero ¿Esta capacidad será la del panel teniendo presente que el aislante y la chapa inferior, por su morfología, no tienen? El panel una vez fabricado aumenta la capacidad portante por el efecto sandwich.

EL EFECTO SANDWICH 2 CAPACIDAD DE SOPORTAR CARGA Imaginemos una viga IPN. Veamos su composición: Parte superior Alma Parte inferior El alma da rigidez a la viga. Cuanto más alta, mayor carga soporta

EL EFECTO SANWICH 3 CAPACIDAD DE SOPORTAR CARGA Soporte exterior chapa grecada Soporte inferior chapa ligeramente perfilada Aislante = Alma de la viga IPN La adherencia del aislante a los soportes, asegura el efecto sandwich. El espesor del poliuretano (altura del alma) comporta una mejor capacidad de soportar carga.

EFECTO SANDWICH 4 PANELES DE FACHADA En el caso de paneles de fachada, el efecto sanwich se mantiene evidentemente, pero la capacidad de soportar carga (de viento) es mucho menor, con el mismo espesor, con relación a uno de cubierta, por el momento de inercia de las chapas. En el caso de zonas con importante carga de viento, se recomiendan paneles de alto espesor o de cubierta en posición fachada.

EL EFECTO SANDWICH 4 NORMATIVA La norma UNE EN 14509 dice que la adherencia ha de ser como mínimo 0,018 Mpa/mm2 (= Nw/ mm2). Este valor, traducido a magnitudes comprensibles, es equivalente a 9,81 Kgr/cm2. En Itlpannelli los valores encontrados están entre 10 y 12 Kgr/cm2. Los ensayos se realizan sobre 6 probetas de 10x10 cms. La periodicidad de los ensayos es la que indica la norma. ¡Atención! No vale coger un panel, tirar de una chapa separándola del poliuretano y decir que la adherencia es mala porque se arranca fácilmente.

AISLAMIENTO 1 ¿Porque son aislantes los paneles sandwich? ¿Que sucede con una fuente de calor que irradia la chapa exterior de un panel? Una parte del calor vuelve al aire por reflexión (cuanto más obscuro es el color del panel, menos calor vuelve al aire). Otra parte, ya menor, calienta la chapa. La chapa exterior caliente, transmite calor al núcleo. En el caso de la espuma de poliuretano (PUR) esta contiene un gran número de pequeñas burbujas llenas del gas espumante (Pentano), mas aire, más CO2. El calor cuando atraviesa el PUR calienta la mezcla de gases contenido en las burbujas, hasta que llega a la chapa inferior. El calor resultante es inferior al transmitido por la chapa exterior.

AISLAMIENTO 2 CONTINUACION La chapa interior se calienta, o sea: absorbe calor e irradia al interior de la nave, o a la otra parte de la instalación, el calor remanente, claramente inferior al que ha llegado a la chapa exterior. T°C °C °C °C °C t°C = T°C - K Es decir: hay una diferencia importante entre el calor llegado a una parte del panel con respecto a la otra parte lo que supone el efecto aislante.

AISLAMIENTO 2 ¿Que sucede cuando el aislante es inorgánico (Lana de Roca)? Sucede exactamente igual a lo que sucedido cuando el aislante es PUR. El calor se disipa en el aislante, al calentar el aire contenido entre las fibras, y las propias fibras, y, por consiguiente, hay una perdida de calor entre una parte y otra del panel. La diferencia de espesor entre un panel con aislante PUR y con aislante L.R. para conseguir el mismo coeficiente de aislamiento (K), es la mayor densidad del aire y el menor contenido de este en el núcleo.

La espuma rigida de Poliuretano es el mejor aislante industrial AISLAMIENTO 3 La espuma rigida de Poliuretano es el mejor aislante industrial

El valor K se expresa en: Kcal / m2 h °C ó en W / m2 °K AISLAMIENTO 4 El coeficiente de aislamiento de los paneles (y de otros materiales) es la “K” λ K = -------- S λ = Coeficiente de conductividad térmica propio de cada material. La λ del poliuretano usado en Italpannelli es: 0,023 W/m2 °K S = Espesor medio medido en metros. El valor K se expresa en: Kcal / m2 h °C ó en W / m2 °K

Kcal / m2 h °C (1) ó en W / m2 °K (2) AISLAMIENTO 5 El valor K ya sea expresado en: Kcal / m2 h °C (1) ó en W / m2 °K (2) Indica: Gradiente de temperatura medido en grados centígrados entre las dos caras de un panel de un metro cuadrado. Gradiente de temperatura medido en grados kelvin entre las dos caras de un panel de un metro cuadrado

AISLAMIENTO 6 ¿Por que un panel de lana de roca tiene que tener mayor espesor del aislante, para conseguir la misma K que tiene un panel de poliuretano? La explicación es que la λ de la lana de roca es 0,0342 W/m2 °K (este valor depende de la densidad (ρ)), mientras que la del poliuretano es de 0,023 W/m2 °K. Italpannelli utiliza lana de roca de ρ = 100 Kgr/m3 Veamos un ejemplo en la siguiente diapositiva.

AISLAMIENTO 7 EJEMPLO Si la K se determina dividiendo λ por el espesor, en m, del panel, se pude considerar que: λ λ K = ----------- S = ------------- S K De acuerdo con la fórmula, un panel TER de poliuretano de 30 mm. (espesor medio 33 mm.), tiene una K de 0,697 W/m2°K, para conseguir este valor en un panel de lana de roca sería: 0,0342 (λ) 0,0491 = ------------------ 0,697 (K) 0,0491 m = 49,1 mm. Esta es la explicación para entender porque el espesor mínimo de un panel de lana de roca es 50 mm. Con menor espesor la K ya es muy baja.

IMPORTANTE Las características de un panel son las del conjunto, no las de cada elemento que lo compone. La adherencia del aislante a las chapas y el espesor del panel, es lo que asegura su capacidad de soportar carga (conjuntamente con la inercia de las chapas). El aislamiento que se necesita, es lo que determina el espesor del panel. Lo que los clientes compran es, básicamente: aislamiento y capacidad portante. Ambos parámetros, si están bien calculadas, suponen la mejor relación calidad / precio de la cubierta, de la fachada o de ambas cosas.