پنل سه بعدی چیست ؟ صفر تا صد نکات پانل سه بعدی ( پنل 3d )

پانل سه بعدی یکی از مصالح پرکاربرد در ساخت سازه‌های گوناگون است. در این مقاله به طور کامل پانل های تری دی را توضیح داده و مراحل اجرای پانل سه بعدی را به همراه مزایا و معایب آن شرح خواهیم داد. برای خواندن تمامی نکات مهم در رابطه با پنل سه بعدی ( پنل 3d ) این مقاله جامع و کامل آکادمی عمران را از دست ندهید!

پنل سه بعدی چیست؟

قبل از خواندن ادامه مطلب فیلم زیر را مشاهده کرده تا با مراحل اجرای پانل سه بعدی بیشتر آشنا شوید.

همانطور که در فیلم بالا دیدید، یکی از جدیدترین روش‌ها در دیوار چینی یا اجرای دیوار سازه‌های بلند استفاده از پانل سه بعدی (پانل 3d) است.

به دلیل مزایای فراوان این روش اعم از سرعت اجرای خوب، نقل و انتقال آسان پنل‌ها، میزان پرت کم، عملکرد لرزه‌ای قابل قبول، شیارزنی راحت برای عبور لوله‌های تأسیسات و حذف نعل درگاه استفاده از آن بسیار رایج شده است.

حتی جالب است بدانید که ساختمان‌های ساخته شده با استفاده از پانل 3 بعدی در برابر عوامل محیطی مقاومت بسیار بیشتری از خود نشان می‌دهند.

پس به طور کلی می‌توانیم اهدافمان را برای استفاده از پانل سه بعدی به صورت زیر لیست کنیم:

• محافظت از سازه در برابر عوامل محیطی گوناگون اعم از زلزله، طوفان و غیره
• عایق بودن در برابر آتش‌سوزی
• عایق صوتی
• عایق رطوبتی و غیره

پنل های سه بعدی عمدتاً یک روش پیش ساخته سبک هستند که برای ساخت ساختمان‌های بتن مسلح استفاده می‌شوند.

بر اساس مبحث یازدهم مقررات ملی ساختمان سازه‌هایی که با استفاده از پنل سه بعدی ساخته می‌شوند بدین شرح است:

پانل‌ها دو صفحه شبکه جوش شده فولادی هستند که هسته‌ای عایق در وسط آن قرار گرفته و با استفاده از المان‌های خرپایی به هم وصل شده که پس از نصب، روی آن با بتن شاتکریت یا بتن پاششی پوشیده می‌شود.

در ادامه به طور کامل مراحل اجرای پنل سه بعدی را توضیح خواهیم داد.

انواع پنل سه بعدی

پس از پاسخ به سوال تری دی پانل چیست به انواع آن می‌رسیم.

پنل 3d به طور کلی به دو صورت زیر اجرا می‌شود:

• پنل سه بعدی سقفی

عرض این نوع از پنل‌ها بین 80 تا 100 سانتی‌متر بوده و ضخامت لایه پلی استایرن آن بین 100 تا 150 میلی‌متر است.

فاصله شبکه‌های جوش شده  از هم حداقل 100 میلی‌متر است.

طوفان تخفیفی آکادمی عمران تو راهه

مشاهده جزئیات

• پنل سه بعدی دیواری

این نوع از تری دی پانل‌ها (پنل 3d) خود دو نوع دارند که عبارتند از:

1) پانل سه بعدی دیوار باربر

عضوی قائم مقاوم که در برابر بارهای مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. ضخامت هسته پلی استایرن بین 4 تا 6 سانتی‌متر و فاصله شبکه‌های جوش شده بین 8 تا 14 سانتی‌متر است.

2) پنل سه بعدی دیوار غیر باربر

همانطور که از نامش پیداست دیوارهای ساخته شده با این پانل‌ها نقش غیر باربری دارند. به همین علت اکثراً در دیوارهای خالی و داخلی استفاده شده و در ساختمان‌های فلزی و بتن مسلح کاربرد دارند.

این نوع از پنل‌ها چون سبک هستند در برج‌ها نیز کاربرد زیادی دارند.

مصالح مورد نیاز در پانل های سه بعدی

بر حسب مبحث یازدهم مقررات ملی ساختمان لوازم مورد استفاده در پانل‌های تری دی بدین ترتیب است:

• بتن شاتکریت

یکی از اجزای سیستم پانل سه بعدی که کاربرد فراوانی در این امر دارد بتن شاتکریت است که باید نکات زیر در رابطه با آن رعایت شوند:

• طرح اختلاط بتن شاتکریت باید بر حسب آئین‌نامه‌های معتبر به درستی انجام شود.
• بتن شاتکریت باید حداقل از رده C20 برحسب مبحث نهم مقررات ملی ساختمان باشد.
• ضخامت بتن شاتکریت در هر سمت از 40 میلی‌متر کمتر و از 70 میلی‌متر بیشتر نباشد.

• فولاد

فولاد مورد استفاده در پانل‌های سه بعدی (پنل 3d) در سه دسته زیر جای می‌گیرد:

• شبکه جوش شده
• برشگیر
• آرماتور

هر کدام از این موارد نقش مخصوص خود را در پانل سه بعدی داشته و باید ویژگی‌های لازم برای بهترین کارکرد را دارا باشند.

حداقل تنش تسلیم فولاد شبکه مش 240 مگاپاسکال و حداقل قطر آن 3 میلی‌متر است.

مشخصات شبکه مش مفتول‌های فولادی و جوش اعضای خرپایی باید برحسب استاندارهای معتبر باشد.

• هسته عایق (لایه پلی استایرن)

• هسته عایق مورد استفاده باید از جنس پلی استایرن قابل منسبط یعنی همان EPS و طبق استانداردها باشد.
• چگالی اسمی آن حداقل 15 کیلوگرم بر متر مکعب باشد.
• ضخامت هسته نباید از 4 سانتی‌متر کمتر باشد. البته این مقدار در فاصله شبکه‌های جوش شده از هم حداقل 8 سانتی‌متر است.
• ضخامت هسته عایق بر اساس عملکرد پانل سه بعدی سقفی و بارهای وارده نباید از 6 سانتی‌متر کمتر باشد. این فاصله در شبکه‌های جوش شده از هم حداقل 10 سانتی‌متر است.
• مشخصات حرارتی لایه پلی استایرن باید بر حسب ضوابط مبحث نوزدهم باشد.
• مشخصات مقاومتی مصالح لایه پلی استایرن در برابر حریق باید بر حسب مبحث سوم مقررات ملی باشد.

مراحل اجرای پانل سه بعدی

در این بخش از مقاله به طور کامل صفر تا صد مراحل طریقه نصب پنل سه بعدی (پنل 3d) را توضیح می‌دهیم.

برای اجرای این سیستم، در مرحله اول باید مکان دیوارها توسط ریسمان کشی مشخص شود و بعد از آن آرماتورهای انتظار افقی و قائم با قطر ۸ تا ۱۲ میلی‌متر با جوشکاری در اسکلت فولادی یا سوراخ‌کاری با مته در اسکلت بتنی به سقف، کف و ستون‌ها نصب می‌شوند.

جهت آشنایی کامل با جوشکاری و انواع آن مقاله ” جوشکاری ” را مطالعه کنید.

آرماتورهای انتظار در اسکلت فولادی به شکل L خم، برش خورده و به تیرها و ستون‌ها جوش می‌خورند.

در اسکلت بتنی آرماتورها به حالت صاف با طول حدود 40 تا 70 سانتی‌متر آماده شده و پس از سوراخکاری سقف با عمق 5 الی 10 سانتی‌متر، با فشار و ضربه داخل آن قرار می‌گیرد.

بعد از این مراحل، پانل 3 بعدی با عرض 1 الی 1.2 و ارتفاع 3 متر طبق نقشه معماری کنار یکدیگر چیده شده و آرماتورهای انتظار سمت روبه‌رو نیز انجام می‌شود.

در گام بعدی آرماتورهای اتصال بین پانل‌ها و همچنین مش‌های تقویتی اطراف بازشوها نصب می‌شود. سپس شیارزنی لوله‌های تأسیسات روی دیوارها انجام شده و بعد از کنترل درستی کار و مطمئن شدن از نصب همه لوله‌های تأسیسات مکانیکی و برقی سطح دیوار را با بتن شاتکریت پوشانده و صاف می‌کنند.

نکات پانل سه بعدی برای حرفه‌ای‌ها

• تمامی موارد گفته شده در نشریه 385 (دستورالعمل طراحی و ساخت و اجرای سامانه‌های پانلی سه بعدی) باید به طول کامل رعایت شوند.
• در انتخاب پانل توجه به چگالی مناسب هسته عایق و وجود تعداد کافی برشگیرها در اتصال مش دو طرف الزامی است. عایق پلی استایرن باید از نوع استاندارد کندسوز با چگالی حداقل 10 کیلوگرم بر متر مکعب انتخاب شود.
• پنل‌های تری دی (پنل 3d) باید به صورت کاملاً شاقول و ریسمانی نصب شوند.
• در پنل سه بعدی دیواری غیر باربر اگر از شبکه مش 5*5 سانتی‌متر استفاده شود، باید حداقل ضخامت مفتول تری دی پانل 2 میلی‌متر و حداقل ضخامت بتن در هر طرف 1.5 سانتی‌متر باشد.

همچنین اگر از شبکه مش 8×8 سانتی‌متر استفاده شود، کمترین میزان ضخامت مفتول 2.5 میلی‌متر و حداقل ضخامت بتن در هر طرف 4 سانتی‌متر خواهد بود.

بنابراین برای کم کردن وزن دیوار پیشنهاد می‌شود از پانل‌هایی با شبکه 5 سانتی‌متری استفاده شود.

• قطر آرماتورهای تقویتی اطراف پنل‌های سه بعدی نباید از 3.5 برابر قطر مفتول پانل بیشتر باشد.

• فاصله آرماتورهای تقویتی اتصال از 4 برابر بعد چشمه‌ها بیشتر نباشد و به صورت متقارن در هر دو طرف پانل نصب شود.
• در سازه‌های فولادی پیشنهاد می‌شود پیش از نصب پانل 3 بعدی نسبت به جوشکاری آرماتورهای اتصال به تیرها و ستون‌ها اقدام شود. چرا که جوشکاری سبب آب شدن هسته یونولیتی پنل‌ها می‌شود.
• از مش یا آرماتور تقویتی قطری در اطراف بازشوهای بزرگ استفاده شود.
• تا حد امکان از قطع کردن مش پنل سه بعدی در زمان اجرای لوله‌های تأسیسات خودداری شود. چرا که این کار سبب ضعیف شدن دیوار می‌شود. اگر مفتول‌ها قطع شوند باید پیش از استفاده از بتن شاتکریت از مش تقویتی در نواحی گفته شده استفاده شود.
• لبه‌های آزاد و برش خورده دیوارها باید با استفاده از صفحات مش تقویتی U شکل مسلح شوند.

• پیش از بتن پاششی باید پنل های سه بعدی مرطوب شوند.
• پیش از بتن شاتکریت باید همه والپست‌های لازم و کلاف‌های کاذب درها و پنجره‌ها نصب شوند.
• مقاومت بتن در نمونه استوانه‌ای استاندارد از 120 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع نباید کمتر باشد. همچنین به کار بردن بتن سبک در پنل سه بعدی غیر باربر مجاز است.
• روانی و کارایی بتن به صورتی باشد که افزون بر چسبندگی مناسب و پر شدن پشت مفتول‌ها، پرت مصالح نیز در حد مناسبی باشد. میزان اسلامپ مورد قبول بتن نیز بین 40 تا 85 میلی‌متر است.

• میزان بیشترین نسبت آب به سیمان به 0.5 محدود شود.
• ترجیحا از دستگاه شاتکریت برای پاشش بتن استفاده شود و از اجرای بتن به حالت دستی خودداری شود. در مواقع اجباری و کارهای کوچک نیز باید توجه کافی نسبت به اعمال فشار مناسب برای پر شدن کامل پشت مفتول‌ها به کار گرفته شود.
• به هنگام بتن پاشی، نازل باید کاملاً به حالت عمود بر سطح قرار گیرد و زاویه داشتن نازل سبب عدم یکنواختی بتن و پرت بیشتر مصالح می‌شود.
• بتن پاشی باید از گوشه‌ها شروع شده و حرکت دست نیز به حالت دورانی باشد.
• عملیات بتن پاششی باید از پایین به طرف بالای دیوار انجام شود. همچنین پیشنهاد می‌شود تا حد امکان تمامی ضخامت بتن مدنظر در یک بار پاشش انجام شود.

در بتن‌های ضخیم اجرای لایه جدید باید پیش از خشک شدن کامل لایه پیشین انجام گیرد تا از به وجود آمدن درز سرد و چند لایه شدن آن پیشگیری کند.

• برای کاهش پرت مصالح از سیمان‌های پوزولانی می‌توان استفاده کرد.
• استفاده دوباره از مصالح بازگشتی در صورت عدم گیرش اولیه سیمان در ترکیب با بتن تازه ایرادی ندارد.

مزایای پنل سه بعدی

• وزن پایین (سبک بودن)
• نقل و انتقال راحت
• عدم نیاز به تعداد زیاد نیروی انسانی
• مقرون به صرفه
• عایق حرارتی، صوتی، گرما و سرما
• عدم نیاز به کنده‌کاری و تخریب
• مقاوم در برابر عوامل محیطی
• سرعت نصب بالا

معایب پانل سه بعدی

• ضخامت بیشتر نسبت به تیغه‌های رایج
• وجود محدودیت در ارتفاع و دهانه سقف
• عدم امکان بازیافت مصالح و استفاده مکرر
• عدم امکان تعمیر و جایگزینی قطعات
• محدودیت آب‌وهوایی
• عدم امکان عمل آوری بتن به طور مناسب
• دشواری کنترل ضخامت پوشش بتن روی آرماتور
• نیاز به نیروی متخصص

کاربرد پانل های سه بعدی

پس از این که به طور کامل مزایا و معایب 3d پنل را بررسی کردیم به کاربرد آن می‌رسیم.

پانل‌های سه بعدی در ساختمان کاربردهای متنوعی دارند برای مثال به عنوان دیوار باربر یا دیافراگم افقی به صورت سازه باربر ساختمان یا دیوارهای جداکننده غیر باربر استفاده می‌شوند.

کاربرد پنل سه بعدی در ساختمان‌های بتنی و فلزی به عنوان دیوار برشی برای باربری جانبی نیز است.

در صورتی که تمایل به یادگیری تمام نکات و مراحل اجرای ساختمان دارید توصیه می‌کنیم حتما به دوره اجرای ساختمان سر بزنید.

مسیر پیشنهادی مطالعه مقالات آکادمی عمران

مشاهده مسیر یادگیری