МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ ФАСАДНАЯ ПАНЕЛЬ С ПОКРЫТИЕМ

Полезная модель относится к облицовочным строительным материалам, а именно к фасадным панелям, и может быть использована для отделки внешних стен зданий и сооружений.
Так, из уровня техники известна отделочная панель, выполненная из  оцинкованного металлического листа, в виде открытого с тыльной стороны короба с отогнутыми боковыми верхним и нижним бортами, покрытого полимерной краской (патент РФ № 92064, опубликованный 10.03.2010).
За наиболее близкий аналог к патентуемому решению принята металлическая фасадная панель с покрытием, выполненная в виде открытого с тыльной стороны короба, содержащего углубления и выступы на лицевой стороне и узлы крепления, в центральной части панели выполнена приподнятая вверх прямоугольная площадка, от углов которой к углам панели расходятся лучи, выполняющие роль ребер жесткости (патент РФ № 149990, опубликованный 27.01.2015).
Недостатком наиболее близкого аналога является недостаточная долговечность и надежность фасадной панели, обусловленная выполнением отгибов с узлами крепления под углом 90° к плоскости панели. Выполнение отгибов узлов крепления с углом 90° к плоскости панели не позволяют компактно накладывать фасадные панели друг на друга при их хранении и транспортировке, не сохраняя при этом целостность покрытия фасадной панели. Кроме того, из-за выполнения в центральной части панели приподнятой – выдавленной вверх на высоту от 2 до 7 мм площадки, от углов которой к углам панели расходятся вдавленные на глубину от 2 до 5 мм лучи, происходит деформация металла и нарушение целостности защитного покрытия, что значительно снижает срок эксплуатации в связи с появлением коррозии, приводит к растяжению металла и уменьшению его толщины, что также уменьшает долговечность металлической фасадной панели с покрытием.
Технической проблемой, на решение которой направлено данная полезная модель, является расширение арсенала технических средств, повышение долговечности и надежности фасадной панели с покрытием, упрощение конструкции фасадной панели, компактность хранения и исключение повреждений при транспортировке, расширение эксплуатационных характеристик и функциональных возможностей металлической фасадной панели.
Технический результат, достигаемый при реализации данной полезной модели, заключается в повышении долговечности металлической фасадной панели с покрытием с сохранением необходимой жесткости и сопротивляемости ветровой нагрузке.
Указанный технический результат достигается в металлической фасадной панели с покрытием, содержащей основание с боковыми гранями, при этом основание выполнено вогнутым, а центральная площадка основания выполнена выпуклой на высоту от 1 до 1,9 мм, причем боковые грани выполнены переходящими в отогнутые наружу кромки с образованием Z-образной формы в сечении, где угол между боковыми гранями и основанием составляет от 91° до 95°.
Благодаря выполнению металлической фасадной панели с покрытием, содержащей основание с боковыми гранями, переходящими в отогнутые наружу кромки, где боковые грани с отогнутыми наружу кромками образуют Z-образную форму в сечении, а угол между боковыми гранями и основанием составляет от 91° до 95°, обеспечивается долговечность и надежность заявленной фасадной панели, поскольку угол между боковыми гранями и основанием от 91° до 95° позволяет накладывать фасадные панели друг на друга при хранении и перевозке, что позволяет исключить химические – повреждение защитного покрытия, приводящие к коррозии фасадной панели, и физические повреждения фасадных панелей выступающими частями других фасадных панелей. Кроме того, обеспечивается компактное складирование при хранении и перевозке.
Благодаря выполнению основания вогнутым, а центральной площадки основания - выпуклой на высоту от 1 до 1,9 мм обеспечивается повышение долговечности и надежности работы фасадной панели, поскольку при такой величине изгиба фасадной панели при ее производстве не нарушается защитное покрытие. При этом опытным путем установлено, что указанная конструкции фасадной панели с вогнутым основанием и выпуклой на высоту от 1 до 1,9 мм центральной площадки основания обладает достаточной жесткостью, сопротивляемостью ветровым нагрузкам и позволяет равномерно перераспределить нагрузку.
В частности, металлическая фасадная панель выполнена из конструкционной углеродистой стали 08пс с классом цинкового покрытия от 120 до 140 г/м² и пределом текучести не более 385 МПа. Использование конструкционной углеродистой стали 08пс обусловлено тем, что данная сталь не флокеночуствительна и не склонна к отпускной хрупкости, таким образом, выполнение из нее фасадной панели дополнительно повышает долговечность и надежность фасадной панели. Покрытие стали 08пс цинком от 120 до 140 г/м² позволяет увеличить сопротивление металла к воздействию коррозии, а так же увеличивает предел текучести до 385 Мпа, если класс цинкового покрытия будет меньше, то соответственно сопротивление металла к воздействию коррозии тоже будет меньше, что плохо скажется на долговечности и надежности фасадной панели. Уменьшение класса цинкового покрытия также отрицательно скажется на хрупкости и текучести металла. Если класс цинкового покрытия будет меньше, то металл станет мягким и текучем, в этом случае фасадная панель будет не надлежащего качества. В случае если класс цинкового покрытия будет больше, то металл станет жёстким и хрупким, что существенно сократит срок эксплуатации.
В частности, основание металлической фасадной панели с покрытием и центральная площадка выполнены прямоугольной формы.
В частности, покрытие металлической фасадной панели может быть лакокрасочным или полимерным.
В частности, от углов центральной площадки к углам фасадной панели расходятся вдавленные на глубину от 1 до 1,9 мм лучи, которые дополнительно повышают жесткость и сопротивляемость ветровой нагрузке фасадной панели.
В дальнейшем, полезная модель поясняется примером конкретного выполнения и чертежами.
На фиг.1 представлен общий вид фасадной панели.
На фиг.2 – фасадная панель в разрезе.
Согласно фигурам металлическая фасадная панель с покрытием выполнена в виде открытого с тыльной стороны короба, содержащего основание 1 и боковые грани 2. Боковые грани 2 выполнены с отогнутыми наружу элементами 3 (полками, кромками), выполняющими функцию узлов крепления. Основание и боковые грани с отогнутыми наружу кромками образуют Z-образную форму в сечении, где угол между боковыми гранями и основанием α составляет от 91° до 95°. Z-образный крепёжный узел с углом α от 91° до 95° позволяет накладывать фасадные панели с полимерным покрытием друг на друга, что обеспечивает простое, компактное хранение и перевозку фасадных панелей с полимерным покрытием. Кроме того, такой способ хранения и перевозки надежно защищает фасадные панели от химический и физических повреждений от выступающих частей крепежных узлов других фасадных панелей. Выполнение угла более 95° нецелесообразно, поскольку увеличиваются габариты самой панели и узлы крепления могут задевать соседние фасадные панели, нарушая их защитное полимерное покрытие, а также увеличивается необходимое место для перевозки фасадных панелей.
Основание 1 фасадной панели выполнено вогнутым в сторону боковых граней фасадной панели, а центральная площадка 4 основания выполнена выпуклой в противоположную сторону на высоту h от 1 мм до 1,9 мм. То есть основание 1 фасадной панели выполнено по форме уплощенной усеченной четырехгранной пирамиды, меньшее основание которой ориентировано вниз - в сторону боковых граней с отогнутыми наружу элементами, при этом меньшее основание 4 выполнено выступающим (выпуклым в противоположную сторону) на высоту 1 – 1,9 мм.
Благодаря выполнению основания вогнутым, а центральной площадки основания - выпуклой на высоту от 1 до 1,9 мм обеспечивается повышение долговечности и надежности работы фасадной панели, поскольку при такой высоте возможно изготовление фасадной панели методом гибки, а не выдавливания. При изготовлении фасадной панели методом гибки металл панели меньше деформируется ( растягивается) и при этом не нарушается целостность защитного покрытия. Установлено, что при высоте более 1,9 мм целостность защитного покрытия нарушается, а при высоте меньше 1 мм не обеспечивается необходимая жесткость и сопротивляемость ветровым нагрузкам.
При этом угол β (см. фиг. 2) может быть от 168° до 172°, а угол φ может быть от 188° до 192°. При данных диапазонах дополнительно обеспечивается необходимая жесткость фасадной панели при сохранении свойств металл и покрытия.
От углов центральнаой площадки 4 к углам фасадной панели расходятся вдавленные на глубину от 1 до 1,9 мм лучи 5, которые дополнительно повышают жесткость и сопротивляемость ветровой нагрузке фасадной панели.
Фасадная панель может быть выполнена из конструкционной углеродистой стали 08пс с классом цинкового покрытия от 120 до 140 г/м² и пределом текучести не более 385 МПа. Использование конструкционной углеродистой стали 08пс обусловлено тем, что данная сталь не флокеночуствительна и не склонна к отпускной хрупкости, таким образом, выполнение из нее фасадной панели дополнительно повышает долговечность и надежность фасадной панели. Покрытие стали 08пс цинком от 120 до 140 г/м² позволяет увеличить сопротивление металла к воздействию коррозии, а так же увеличивает предел текучести до 385 Мпа, если класс цинкового покрытия будет меньше, то соответственно сопротивление металла к воздействию коррозии тоже будет меньше, что плохо скажется на долговечности и надежности фасадной панели. Уменьшение класса цинкового покрытия также отрицательно скажется на хрупкости и текучести металла. Если класс цинкового покрытия будет меньше, то металл станет мягким и текучем, в этом случае фасадная панель будет не надлежащего качества. В случае если класс цинкового покрытия будет больше, то металл станет жёстким и хрупким, что существенно сократит срок эксплуатации.
Фасадная панель покрыта лакокрасочным или полимерным защитным покрытием для защиты металлической фасадной панели от коррозии.
Для подтверждения заявленного технического результата были изготовлены опытные образцы металлической фасадной панели с покрытием заявленной конструкции и конструкции наиболее близкого аналога.
Образец 1.
Металлическая фасадная панель с полимерным покрытием, где основание выполнено вогнутым, а центральная площадка основания выполнена выпуклой на высоту 1 мм. Угол между боковыми гранями и основанием составляет 91°.
2
2
2
При производстве целостность защитного покрытия не нарушилась и фасадная панель обладала необходимой жесткостью, равной 28,4 кН/см, и сопротивляемостью ветровой нагрузке на высоте 80 м (пиковое значение) для рядовой зоны - 92,3 кгс/м и для угловой зоны – 174,6 кгс/м. Также после транспортировке и хранении фасадных панелей не было обнаружено физических повреждений покрытия фасадных панелей.
Образец 2.
Металлическая фасадная панель с лакокрасочным покрытием, где основание выполнено вогнутым, а центральная площадка основания выполнена выпуклой на высоту 1,5 мм. Угол между боковыми гранями и основанием составляет 95°.
2
2
2
При производстве целостность защитного покрытия не нарушилась, и фасадная панель обладала необходимой жесткостью, равной 28,6 кН/см, и сопротивляемостью ветровой нагрузке на высоте 80 м (пиковое значение) для рядовой зоны - 92,5 кгс/м и для угловой зоны – 174,9 кгс/м. Также после транспортировке и хранении фасадных панелей не было обнаружено физических повреждений покрытия фасадных панелей.
Образец 3.
Металлическая фасадная панель с полимерным покрытием, где основание выполнено вогнутым, а центральная площадка основания выполнена выпуклой на высоту 1,9 мм. Угол между боковыми гранями и основанием составляет 93°.
2
2
2
При производстве целостность защитного покрытия не нарушилась, и фасадная панель обладала необходимой жесткостью, равной 28,6 кН/см, и сопротивляемостью ветровой нагрузке, на высоте 80 м (пиковое значение) для рядовой зоны - 92,5 кгс/м и для угловой зоны – 174,9 кгс/м. Также после транспортировке и хранении фасадных панелей не было обнаружено физических повреждений покрытия фасадных панелей.
Образец 4.
Металлическая фасадная панель с полимерным покрытием, где основание выполнено вогнутым, а центральная площадка основания выполнена выпуклой на высоту 0,9 мм. Угол между боковыми гранями и основанием составляет 96°.
2
2
2
При производстве целостность защитного покрытия не нарушилась, но фасадная панель имело меньшие жесткость, равную 25 кН/см, и сопротивляемость ветровой нагрузке на высоте 80 м (пиковое значение) для рядовой зоны - 85 кгс/м и для угловой зоны – 166 кгс/м. После транспортировке и хранении фасадных панелей были обнаружены физические повреждения покрытия фасадных панелей.
Образец 5.
Металлическая фасадная панель с покрытием по конструкции наиболее близкого аналога, где в центральной части панели выполнена приподнятая вверх на высоту 2 мм площадка, от углов которой к углам панели расходятся вдавленные на глубину от 2 мм лучи. Угол между боковыми гранями и основанием составляет 90°.
2
2
2
При производстве была нарушена целостность защитного покрытия, фасадная панель обладала необходимой жесткостью, равной 28,7 кН/см, и сопротивляемостью ветровой нагрузке, равной ветровой нагрузке на высоте 80 м (пиковое значение) для рядовой зоны - 92,5 кгс/м и для угловой зоны – 174,9 кгс/м. После транспортировке и хранении фасадных панелей были обнаружены физические повреждения покрытия фасадных панелей.
Из примеров видно, что металлическая панель с покрытием заявленной конструкции обладает такой же жесткостью и сопротивляемостью ветровой нагрузке, что и панель по наиболее близкому аналогу, при этом заявленная  фасадная панель более долговечна, так как не нарушается целостьсть защитного покрытия при ее изготовлении, транспортировке и хранении.
Таким образом, в заявленной полезной модели обеспечивается повышение долговечности и надежности металлической фасадной панели с покрытием, компактность хранения и исключение повреждений при транспортировке, расширение эксплуатационных характеристик и функциональных возможностей, а также упрощается ее конструкция.