ضخامت‌ و وزن واحد سطح ساندویچ پانل

چطور «وزن واحد سطح» را به‌سادگی حساب کنیم؟

فرمول پایه برای هر مترمربع:

m′  =  (ρ_skin × t_outer)  +  (ρ_skin × t_inner)  +  (ρ_core × t_core)

• ρ_skin چگالی روکش (روکش‌های فلزی: فولاد ≈ 7850 kg/m³، آلومینیوم ≈ 2700 kg/m³)
• t_outer / t_inner ضخامت هر روکش بر حسب متر (مثلاً 0.0005 m برای 0.5 mm)
• ρ_core چگالی هسته (PIR/PUR ≈ 35–42، پشم‌سنگ ≈ 90–140، EPS ≈ 12–20 kg/m³)
• t_core ضخامت هسته بر حسب متر (مثلاً 0.10 m برای پانل 100 mm)

نکته: چسب/فیلم محافظ و اختلاف پروفیل ممکن است ~۰٫۲ تا ۰٫۵ kg/m² به وزن اضافه کند؛ در محاسبهٔ دقیقِ کارگاهی لحاظ شود (شدت محیط را با کلاس‌های خوردگی تطبیق دهید).

ضخامت‌های رایج بر حسب نوع هسته (راهنمای انتخاب)

جدول وزنِ راهنما (روکش فولادی 0.5/0.5 mm)

فرض: فولاد ≈ 7850 kg/m³ (مجموع دو روکش ≈ 7.85 kg/m²). اعداد تقریبی‌اند و به دیتاشیت محصول وابسته‌اند.

PIR / PUR (چگالی راهنما ≈ 40 kg/m³)

پشم‌سنگ (چگالی راهنما ≈ 120 kg/m³)

EPS (چگالی راهنما ≈ 15 kg/m³)

اگر روکش ضخیم‌تر یا آلومینیومی باشد چه می‌شود؟

• فولاد 0.6/0.6 mm: مجموع دو روکش ≈ 9.42 kg/m² → وزن کل هر ردیف حدود 1.57 kg/m² بیشتر از 0.5/0.5 خواهد شد.
• آلومینیوم 0.7/0.7 mm: مجموع دو روکش ≈ 3.78 kg/m² (بسیار سبک‌تر از فولاد). برای PIR با چگالی ≈ 40:
  • 50 mm ≈ 5.78 kg/m²
  • 100 mm ≈ 7.78 kg/m²
  • 150 mm ≈ 9.78 kg/m²

یادآوری: انتخاب روکش فقط موضوع وزن نیست—به خوردگی محیطی، پایداری پوشش (PVDF) و آلومینیوم به‌عنوان روکش هم مربوط است.

مثال محاسباتیِ ۱ دقیقه‌ای

دیوار PIR ضخامت 100 mm با روکش فولاد 0.5/0.5 mm:

دو روکش فولادی: 2 × 0.0005 m × 7850 = 7.85 kg/m²
هسته PIR: 0.10 m × 40 = 4.00 kg/m²
جمع: m′ ≈ 11.85 kg/m²

اگر همین پانل را با فولاد 0.6/0.6 mm بگیرید: m′ ≈ 13.42 kg/m². اگر آلومینیوم 0.7/0.7 mm باشد: m′ ≈ 7.78 kg/m².

پارامترهایی که روی وزن اثر می‌گذارند

• ضخامت روکش و جنس آن (فولاد/آلومینیوم)
• چگالی هسته (PIR/PUR پایین‌تر از MW است)
• ضخامت هسته (برای حرارت/آتش/آکوستیک بیشتر، ضخیم‌تر می‌شود)
• پروفیل بیرونی (اثر جرمی ناچیز، اما روی سفتی و دهانهٔ مجاز اثرگذار است)

تلورانس‌های تولید و خواندن جدول‌ها

تلورانس ضخامت کل، عرض مفید و تختی در دیتاشیت ذکر می‌شود. وزن واحد سطح نیز معمولاً به‌صورت بازه ارائه می‌گردد. در خواندن هر جدول به فرض‌های آن (جنس و ضخامت روکش، چگالی هسته، پروفیل) توجه کنید.

راهنمای انتخاب ضخامت (خلاصه)

دانلود و مستندات (نمونه)

• برگهٔ محاسبهٔ سریع وزن واحد سطح (PDF)
• راهنمای تلورانس‌ها و نحوهٔ قرائت جدول‌ها (PDF)
• واژه‌نامهٔ نمادها و واحدها برای محاسبات کارگاهی (PDF)

راهنمای جامع «ضخامت و وزن»؛ از عدد روی کاغذ تا واقعیتِ کارگاه

وقتی صحبت از «ضخامت» و «وزن» می‌شود، معمولاً ذهن مستقیم به‌سمت بار مردهٔ سازه و هزینهٔ حمل می‌رود؛ اما ما در پروژه‌های واقعی دیده‌ایم که بهترین تصمیم‌ها زمانی گرفته می‌شود که این دو متغیر با کاربری، اقلیم و دیتیل اجرا هماهنگ شوند. در این جمع‌بندی بلند، مسیر تصمیم‌سازی را قدم‌به‌قدم پیش می‌بریم تا عددی که امروز انتخاب می‌کنید، فردا در کارگاه هم درست کار کند.

۱) ابتدا هدف را دقیق بنویسید. آیا اولویت شما عایق حرارتی است یا حریق/آکوستیک یا دهانهٔ بلند سقف؟ برای U-Value پایین، هستهٔ PIR/PUR در ضخامت‌های ۸۰ تا ۱۲۰ میلی‌متر معمولاً اقتصادی‌ترین راه است. اگر مقاومت حریق یا جذب صدا مهم است، پشم‌سنگ با ضخامت ۱۰۰ تا ۱۵۰ میلی‌متر انتخاب طبیعی است—even اگر وزن بالا برود. برای سقف‌های بلنددهانه، علاوه بر ضخامت، پروفیل بیرونی (عمق موج) و فاصلهٔ تیرریزی تعیین‌کننده‌اند.

۲) روکش را فقط با «وزن» نسنجید. فولاد نسبت به آلومینیوم سنگین‌تر است، اما سفتی خمشی بیشتری می‌دهد و در سقف‌های باربر دوست‌داشتنی‌تر است. آلومینیوم سبک و ضدخوردگی‌تر است، اما حرکت حرارتی بیشتری دارد و برای نماهای ساحلی عالی است. اگر وزنِ هر مترمربع برای شما بحرانی است (مثلاً روی سازهٔ سبک), آلومینیوم ۰٫۷/۰٫۷ یا حتی ترکیب آلومینیوم بیرون/فولاد داخل می‌تواند وزن را چند کیلوگرم در هر مترمربع کاهش دهد.

۳) چگالی هسته یعنی چه و چرا مهم است؟ PIR/PUR معمولاً ۳۵ تا ۴۲ kg/m³ است؛ همین باعث می‌شود حتی در ضخامت‌های بالا هم وزنِ کل پایین بماند. پشم‌سنگ با چگالی ۹۰ تا ۱۴۰ kg/m³ بسیار سنگین‌تر است، اما برتری‌های حریق و آکوستیک دارد. اگر پروژه‌تان به هر دو نیاز دارد (مثلاً اتاق برق), ترجیح وزن پایین نباید شما را از الزامات حریق دور کند—اینجاست که پروژهٔ واقعی تصمیم می‌گیرد، نه فقط عدد وزن.

۴) ضخامت روکش‌های فلزی را منطقی انتخاب کنید. تفاوت ۰٫۵/۰٫۵ با ۰٫۶/۰٫۶ فولاد, حدود ۱٫۶ kg/m² وزن اضافه ایجاد می‌کند, اما سفتی و رفتار صوتی را بهتر می‌کند و موج‌دید را در نما کاهش می‌دهد. در فضاهای پرتردد یا سقف‌هایی که باران ضربه‌ای زیاد دارند, همین «قدری ضخیم‌تر» بودن, صدای باران و فرورفتگی‌های موضعی را کم می‌کند.

۵) پروفیل بیرونی روی «دهانه» اثر می‌گذارد, نه روی وزن. وزنِ واحد سطح تابع ضخامت و چگالی‌هاست; شکل پروفیل اثر جرمی اندکی دارد, اما روی سفتی خمشی اثر بزرگ دارد. یعنی ممکن است با همان وزن, فقط به‌کمک پروفیل عمیق‌تر, دهانهٔ مجاز بالاتر بگیرید—و این روی هزینهٔ زیرسازه اثر مستقیم دارد.

۶) عدد جدول را با فرض‌هایش بخوانید. اگر جدولی برای «فولاد ۰٫۵/۰٫۵ + PIR ۴۰ kg/m³» است, همان را به «آلومینیوم ۰٫۷/۰٫۷ + PIR ۳۸ kg/m³» تعمیم ندهید. تفاوت‌های کوچک در چگالی و ضخامت روکش, وزن را عوض می‌کند. ما در جدول‌های بالا تلاش کرده‌ایم حالت‌های رایج را پوشش بدهیم تا درک روند شکل بگیرد; عدد قطعی, همان است که تولیدکننده در دیتاشیت اعلام می‌کند.

۷) مثال ساده اما مهم—تخمین بار مرده. فرض کنید سقف شما ۱۰۰۰ مترمربع است, انتخاب شما PIR ۱۰۰ میلی‌متری با فولاد ۰٫۵/۰٫۵ است (≈ ۱۱٫۸۵ kg/m²). بار مردهٔ پوسته ≈ ۱۱٫۸۵ تن می‌شود. اگر به‌جای آن پشم‌سنگ ۱۰۰ میلی‌متری بگیرید (≈ ۱۹٫۸۵ kg/m²), بار مرده ≈ ۱۹٫۸۵ تن خواهد شد—تقریباً ۸ تن اختلاف فقط با تغییر هسته, که روی طراحی سازه و هزینهٔ حمل اثر دارد.

۸) حمل و نصب را در برنامهٔ وزن ببینید. پانل‌های سبک‌تر معمولاً راحت‌تر و سریع‌تر نصب می‌شوند, اما این قاعدهٔ کلی است و به طول پانل, دسترسی جرثقیل و شرایط باد نیز وابسته است. پانل‌های بسیار بلند (مثلاً بالای ۱۲ متر) حتی اگر سبک باشند, به هندلینگ حرفه‌ای نیاز دارند تا لبه‌ها آسیب نبینند.

۹) اقلیم و رنگِ پوسته روی «انتخاب ضخامت» اثر غیرمستقیم دارد. در اقلیم‌های گرم و پرتابش, رنگ‌های خیلی تیره دمای سطح را بالا می‌برند و احتمال «تنش حرارتی» را زیاد می‌کنند; اگر رنگ تیره الزام برند است, درزهای حرکتی دقیق‌تر و حتی ضخامت کمی بالاتر برای حفظ پایداری بصری و مکانیکی منطقی است.

۱۰) تلورانس‌ها را دست‌کم نگیرید. تفاوت چند میلی‌متری در ضخامت کل یا اختلاف جزئی در چگالی هسته, ممکن است در پروژه‌های بزرگ به اختلاف چندصده کیلوگرمی در برآورد بار منتهی شود. همواره از عدد «میانگین» و «بازه» استفاده کنید و در قرارداد, محدودهٔ تلورانس را شفاف درج کنید.

۱۱) وزن کمتر همیشه بهتر نیست. در نماهای بسیار وسیع و فلت, روکش کمی ضخیم‌تر (وزن بالاتر) موج‌دید را کم می‌کند و یکنواختی بصری را بالا می‌برد. در سقف‌های پرتردد, همین انتخاب کوچک از دندینگ‌های آزاردهنده جلوگیری می‌کند. «بهینه» یعنی تعادل بین وزن, عملکرد و دوام بصری.

۱۲) ارتباط وزن با دیگر محورهای فنی. وزن واحد سطح به‌تنهایی معیار نیست; کنار آن, به U-Value, کلاس آتش, شاخص آکوستیک و جدول‌های دهانه نگاه کنید. ممکن است پانلی با وزن بیشتر, به‌خاطر عملکرد حریق/آکوستیک, انتخاب بهتری برای کاربری شما باشد و هزینهٔ نگهداری و ریسک را در طول عمر پایین بیاورد.

۱۳) چک‌لیست نهایی آریا پانل برای انتخاب ضخامت:

• هدف را مشخص کنید: حرارت / حریق / آکوستیک / دهانه
• هسته را انتخاب کنید: PIR/PUR برای حرارت; MW برای حریق/آکوستیک; EPS برای گزینهٔ اقتصادی
• روکش را تعیین کنید: فولاد برای سفتی; آلومینیوم/آلوزینک برای خوردگی کمتر
• ضخامت روکش‌ها را با کاربری هماهنگ کنید (۰٫۵/۰٫۵ یا ۰٫۶/۰٫۶ و…)
• وزن واحد سطح را با فرمول ساده محاسبه/کنترل کنید
• دهانه و بار باد/برف را با جدول‌های دهانه تطبیق دهید
• رنگ/بافت و اقلیم را در تنش‌های حرارتی لحاظ کنید
• تلورانس‌های تولید و برنامهٔ حمل/نصب را در برآورد نهایی وارد کنید

جمع‌بندی: «ضخامت و وزن» اگر در کنار «کاربری، اقلیم و دیتیل اجرا» دیده شود، تصمیم شما را فنی، کم‌ریسک و قابل‌دفاع می‌کند. از جدول‌های راهنمای همین صفحه برای تخمین سریع استفاده کنید و در نهایت، عدد قطعی را از دیتاشیت محصول انتخابی خود بگیرید.