手作りの二重ガラスマグネシウムロックウールパネル

製品知識

要求の厳しい環境においてデュアルコアシステムが単一素材の絶縁よりも優れた性能を発揮する理由

酸化マグネシウムボードとロックウールを単一のパネルアセンブリ内で組み合わせると、単なる相加効果ではなく、相乗効果が得られます。それぞれの素材は、単独では達成できない方法で、互いの限界を補います。ロックウールの主な強みは、その熱性能と吸音性能にあります。その繊維状の空気混入マトリックスは、低い熱伝導率 (通常 0.033 ～ 0.040 W/m・K) と、中高周波にわたる高い吸音性を実現します。ただし、ロックウールは単独では構造的剛性が限られており、点荷重による圧縮の影響を受けやすいため、断熱材の厚さが局所的に減少し、熱的に弱い部分が生じる可能性があります。対照的に、酸化マグネシウムボードは、圧縮強度と耐火性に優れた、硬くて寸法安定性の高い無機パネルですが、熱伝導率（約 0.17 ～ 0.22 W/m・K）がロックウールの数倍高いため、唯一の断熱材としては不十分です。

積層デュアルコア構成では、酸化マグネシウムボードがロックウール層の両側で構造面材として機能し、繊維の圧縮を防ぎ、加えられる荷重を分散し、スチール面シートに強固な接着基材を提供します。ロックウール層は使用条件下でロフトされた厚さを完全に維持し、繊維質断熱材がフレーム圧力や取り付け応力によって圧縮されるときに起こる劣化を起こすことなく、設計された熱抵抗を維持します。この配置は、ドアのシールや貫通ガスケットを保護するために、気圧差によるパネルのたわみを厳しい許容範囲内に留める必要があるクリーンルームや製薬施設の建設に特に関係します。

酸化マグネシウムボード: 組成、硬化化学、および品質グレードの違い

酸化マグネシウム (MgO) ボードは、反応性酸化マグネシウムと塩化マグネシウム溶液 (ソレル セメント化学) を組み合わせて製造され、グラスファイバー メッシュとパーライトまたはおがくずフィラーで強化されています。得られたカルシウムフリー、セメントフリーのマトリックスは、発熱結晶化反応を通じて周囲温度で硬化し、主にフェーズ 3 (3Mg(OH)2・MgCl2・8H2O) とフェーズ 5 (5Mg(OH)2・MgCl2・8H2O) であるオキシ塩化マグネシウム相の緻密なネットワークを形成します。フェーズ 5 はフェーズ 3 よりも強力で耐湿性が高く、それらの比率が基板の品質の重要な決定要因となります。高品位の MgO ボードは、正確な MgO 対 MgCl₂ モル比制御と制御された硬化条件により、Phase 5 含有量を最大化するように配合されています。

低グレードの MgO ボードに関する十分に文書化された問題は、湿気に関連した塩化物の移行です。周囲湿度が高い場合、未反応の塩化マグネシウムがボードの表面または隣接する材料に移動し、スチール製ファスナー、表面シート、およびフレームの腐食を引き起こす可能性があります。この現象は、「発汗」または「泣き」とも呼ばれ、品質が不安定な MgO ボードが設置された湿潤気候の建築プロジェクトで保険請求の対象となってきました。遊離塩化物含有量が低いことが検証され (通常は 0.1 質量% 未満)、フェーズ 5 が優勢であることが確認されたボードを指定すると、このリスクが大幅に軽減されます。精密機器の腐食が重大な懸念となる製薬クリーンルームまたは電子施設での用途の場合、関連規格に従った塩化物移行試験を材料受け入れプロトコルの一部にする必要があります。

PAPU 単一成分ポリウレタン接着剤: 硬化メカニズム、接着の完全性、および高温で重要な理由

単一成分ポリウレタン (PAPU) 接着剤は、2 液混合プロセスではなく、周囲の湿気との反応によって硬化します。大気または基材の水分によりイソシアネートと水の反応が開始され、二酸化炭素が生成され、架橋ポリ尿素 - ポリウレタン ネットワークが形成されます。この水分トリガー機構は、作業時間の制約を受けずに接着剤を連続ビードまたはローラーコートで塗布できるため、硬化が始まる前に大型パネルフォーマットを正確にレイアップできるため、サンドイッチパネルの製造において特に有利です。完全に硬化した接着剤層は熱硬化性ポリマーのネットワークを形成します。つまり、高温での使用温度で持続的な負荷がかかるとクリープする可能性がある熱可塑性接着剤とは異なり、元の塗布温度を超えて軟化したり流動したりすることはありません。

硬化した PAPU 接着剤が火災条件下で非溶融、非滴下挙動を示すことは、機械的に重要です。建物火災では、サンドイッチ パネルの接着剤の破損により、コアから表面シートが剥離します。この破損モードでは、コア材料が直接火炎の衝突にさらされ、パネル アセンブリ全体への火災の延焼が劇的に加速する可能性があります。溶融するのではなく炭化する熱硬化性接着剤は、火災にさらされても面と芯の接触をより長く維持し、パネルが火災の大部分に対して断熱層として機能することを可能にします。この挙動はパネル アセンブリの耐火性評価に直接寄与し、世界中で最も厳格な防火性能の枠組みの 1 つである海洋パネルの IMO (国際海事機関) 規格が型式承認試験の一部として接着挙動を明示的に指定している理由の 1 つです。当社のパネルは、これらの基準に対して検証された PAPU 接着剤を使用しており、最も重要な条件下で接着の完全性が維持されることを文書化した保証を提供します。

複合パネルの耐火性: 各層がどのように寄与し、最も弱い部分はどこにあるのか

複合パネルの耐火性を評価するには、各構成層がどのように独立して動作するか、および 1 つの層の破損が他の層にどのような影響を与えるかを理解する必要があります。で 二重ガラスマグネシウムロックウールパネル 標準 ISO 834 の時間-温度曲線に基づく火災側のシーケンスは、大まかに次のように進行します。色でコーティングされたスチールの表面が急速に加熱され (スチールの高い熱拡散率により、最初の数分以内に 200°C に達します)、有機ポリマーのコーティングが燃焼し、亜鉛または亜鉛 - アルミニウムの金属コーティングが酸化します。約 550°C を超えると、構造用鋼の降伏強度が大幅に低下し始め、フェースシートが座屈したり、コアから剥離したりする可能性があります。

スチール面の裏側の PAPU 接着層は溶けずに炭化し、部分的な接着が維持されます。酸化マグネシウム基板層は、最初の実質的な断熱層として機能します。その低い熱伝導率と不燃性の無機マトリックスにより、熱の侵入が大幅に遅くなります。その背後にあるロックウール層はさらなる抵抗力を提供し、玄武岩繊維は軟化するまで 1000°C まで粘着力を保ちます。冷間面鋼板とそのコーティングは通常、影響を受ける最後の要素です。したがって、システム全体の耐火性は、最も性能の高い層によって決まるのではなく、層が破損する順序と、定格期間にわたってアセンブリが完全性を維持するかどうか (貫通亀裂がなく、煙シールが維持されるかどうか) によって決まります。

この層状の破損シーケンスを理解することは、設置に実際的な意味を持ちます。ファイヤー側からコールド側に橋を架けるあらゆる細部 (締結具、貫通部、フレーム部材) は、コア層に完全に負荷がかかる前に、コールドフェイス温度が標準耐火分類で使用される平均 140°C / ピーク制限 180°C を超える可能性がある熱のショートカットを作成します。したがって、パネルの周囲と貫通部における金属熱橋を最小限に抑えることは、単にエネルギー効率を考慮するだけでなく、防火性能の問題でもあります。

オスおよびメスのフレーム システム: 接合形状、気密性、およびクリーンルームの圧力の完全性

パネル周囲に使用される冷間引抜アルミニウム合金のオスとメス (さねはぎ) フレーム システムは、単純な機械的接続を超えた機能を果たします。ラビリンス シール形状を作り出し、オープン バット ジョイントや単純なラベット プロファイルと比較して、パネル ジョイントからの空気漏れを大幅に低減します。クリーンルームや製薬施設の建設では、管理ゾーン間の設計気圧差 (通常、隣接するスペースに対して 12.5 Pa ～ 25 Pa の正圧) を維持することは、壁や天井パネルの接合部を含むエンベロープの気密性に大きく依存します。

適切に設計されたオス-メスのプロファイルにより、嵌合パネル間に少なくとも 2 つの接触線が形成され、それぞれの接触線にシーラントの連続ビードまたは事前に塗布された圧縮性発泡ガスケットを受け入れることができます。これ 手作りの二重ガラスマグネシウムロックウールパネル これは、外側のシーラント ラインが損傷したり劣化したりしても、内側のラインが圧力境界を維持することを意味します。アルミニウム プロファイルの冷間引抜き製造プロセスでは、厳しい公差で一貫した断面寸法が生成されます (重要な合わせ面では通常 ±0.1 mm)。これにより、パネル全周にわたって均一なガスケット圧縮が保証され、フレーム プロファイルの寸法が異なるときに発生する局所的なギャップが回避されます。

オスメスフレーミングの主要なパフォーマンス特性

• 連動プロファイルは、隣接するパネル間で面内せん断を伝達し、横方向の風や圧力荷重を個々の締結点に集中させるのではなく、複数のパネルに分散させます。
• 密閉されたジョイントの形状により、ファスナーの頭が室内から見えなくなり、粒子を捕捉するネジ頭の凹みがなくなりました。これは、ISO クラス 6 およびよりクリーンな環境での要件です。
• アルミニウム合金フレームは、塩化物が移行するとパネルとフレームの界面で腐食する可能性がある、コーティングされていない鉄のキールよりも、MgO ボードの湿気の移行によって生じるアルカリ環境に確実に耐えます。
• メス型プロファイルは規定の挿入深さでオス型タングを受け入れ、継続的な測量を必要とせずに設置中にパネルの位置合わせを制御する確実なストップを提供し、設置面積の大きいプロジェクトでの設置速度を加速します。

電子機器、製薬、化学施設のコンテキストにわたるアプリケーション固有の要件

3 つの主要なアプリケーション分野はすべて、制御された環境に対するニーズを共有していますが、パネル システムに対して明確で、場合によっては矛盾する要件を課します。これらの違いを理解することで、指定者は、単一の一般的な仕様を適用するのではなく、パネル アセンブリ (表面シートの材質、フレームのタイプ、厚さ、表面仕上げ) を各状況に応じて適切に構成できるようになります。

化学産業の耐火作業場での用途では、パネルの役割は汚染管理から受動的防火区画化に移行します。ここでは、耐火持続時間 (通常、GB 9978 または EN 1364 テストに基づく EI60 または EI90 (完全性と断熱性が 60 分または 90 分維持)) が主な仕様要因となり、耐火構造へのパネル接続は、パネルの主面が火災によって損傷した後でも区画の分離を維持できるように設計する必要があります。このような状況での規制当局の承認には、コア材料の不燃性評価だけでなく、特定のアセンブリ構成について文書化された耐火性試験レポートを備えたパネルを指定することが不可欠です。

プレハブパネルシステムで建設を加速: 実際に時間が節約される

サンドイッチ パネル システムにより迅速な建設が可能になるという主張は正確ですが、多くの場合、説明が不十分です。時間の節約は建設プロセス全体に均一に配分されるわけではなく、時間の節約を実現するには、パネルが現場に到着するかなり前に具体的な計画決定を行う必要があります。時間が真に回収される場所を理解することは、プロジェクト マネージャーが監督リソースを割り当て、より効果的に取引を順序付けるのに役立ちます。

時間の節約が現実になる場所

一回の時間の最大の節約は、ウェットトレードを排除することで実現します。従来のブロックまたは流し込みコンクリート壁システムでは、仕上げを開始する前に、型枠の組み立て、流し込み、剥がし、養生（完全な強度を得るには最低 28 日）、および左官塗りが必要です。パネル壁システムは、設置後すぐに仕上げられた洗浄可能な表面を実現します。硬化を待つ必要も、別途左官工事を行う必要もなく、敏感な機器を設置する前に乾燥時間を必要とする建物内への湿気の放出もありません。 2,000 平方メートルのクリーンルーム プロジェクトでは、硬化と乾燥の段階を省略するだけで、建設プログラムを 6 ～ 10 週間短縮できます。

時間を節約するには計画が必要な場合

公共施設の貫通部（電線管、パイプスリーブ、HVAC グリル、ドアフレーム）を工場で切断する場合は、パネル製造前に位置とサイズを決定する必要があります。これは現場で切断するよりもはるかに速く、きれいです。貫通位置の最終決定が遅れたり、建設中に変更されたりするプロジェクトでは、この利点が失われ、使用前にシール、塗装、検査が必要なエッジ付きのフィールドカットパネルが導入されます。設計段階でパネル工場の図面と MEP (機械、電気、配管) 図面を調整することは、設置速度を維持するための最も効果的な計画アクションです。当社のパネルはプロジェクト固有の寸法と貫通レイアウトに合わせて製造されており、一般的なストックサイズのシステムではサポートできないレベルの現場調整が可能になります。

構造基板の準備は、もう 1 つのクリティカル パス項目です。パネル システムには、設置を開始する前に、鉛直、水平、構造的に完全な基礎構造 (鉄骨フレーム、コンクリート スラブ、または専用のチャンネル トラック) が必要です。基板が完全に検査され、修正される前にパネルの設置を開始するプロジェクトでは、累積的な公差エラーが発生し、接合部の位置ずれ、垂直から外れた壁面、ドア フレームの幾何学的な問題が発生し、パネルを所定の位置に固定した後に修正するには費用がかかります。