Performance Research and Engineering Application of Metal-Faced Sandwich Panels in Extreme Climates

Zhou Xuhong; Xu Jinyong; Shi Yu; Li Honglong; Liu Min; Wang Weiyong; Chen Xianghui

doi:10.13206/j.gjgS26082345

Volume 41 Issue 9

Sep. 2026

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Zhou Xuhong, Xu Jinyong, Shi Yu, Li Honglong, Liu Min, Wang Weiyong, Chen Xianghui. Performance Research and Engineering Application of Metal-Faced Sandwich Panels in Extreme Climates[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2026, 41(9): 1-13. doi: 10.13206/j.gjgS26082345

Citation:

Zhou Xuhong, Xu Jinyong, Shi Yu, Li Honglong, Liu Min, Wang Weiyong, Chen Xianghui. Performance Research and Engineering Application of Metal-Faced Sandwich Panels in Extreme Climates[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2026, 41(9): 1-13. doi: 10.13206/j.gjgS26082345

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Zhou Xuhong, Xu Jinyong, Shi Yu, Li Honglong, Liu Min, Wang Weiyong, Chen Xianghui. Performance Research and Engineering Application of Metal-Faced Sandwich Panels in Extreme Climates[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2026, 41(9): 1-13. doi: 10.13206/j.gjgS26082345

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Performance Research and Engineering Application of Metal-Faced Sandwich Panels in Extreme Climates

doi: 10.13206/j.gjgS26082345

Zhou Xuhong^1,2,
Xu Jinyong³,
Shi Yu^{1,2
,
,},
Li Honglong^1,2,
Liu Min^1,2,
Wang Weiyong^1,2,
Chen Xianghui^1,2

1. School of Civil Engineering, Chongqing University, Chongqing 400045, China;
2. State Key Laboratory of Safety and Resilience of Civil Engineering in Mountain Area, Chongqing 400045, China;
3. Shanghai Beststeel Steel Structure Building System Co., Ltd., Shanghai 200949, China

Received Date: 2026-08-23
Available Online: 2026-11-06

Abstract

Abstract

Metal-faced sandwich panels， as high-performance building envelope components， have been widely used in various applications. To investigate their in-service performance under extreme climatic conditions， this study was conducted based on the engineering background of the Antarctic Qinling Station， formerly known as the Ross Sea Hub Station. By combining experimental testing and finite element simulation， the lateral resistance， wind resistance， fire resistance， and thermal performance of stainless-steel-faced polyurethane sandwich panels were systematically evaluated under extremely low temperatures and strong wind conditions. The results showed that the sandwich panel walls exhibited considerable inter-story deformation capacity， with no severe damage observed at an inter-story drift angle of 1/100. The roof panels resisted a wind uplift exceeding 10 kPa， while the wall panels resisted a wind pressure exceeding 5 kPa， demonstrating good load-bearing and deformation performance. Additionally， the polyurethane core achieved a B1 fire rating， and the wall panels showed excellent fire resistance. Furthermore， the sandwich panels exhibited outstanding thermal insulation performance with a low heat transfer coefficient， and the joint detailing effectively eliminated thermal bridging at the connections.
- metal-faced sandwich panel,
- extreme climate,
- basic configuration,
- performance indicator,
- engineering application

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References(29)

References

[1]	中国建筑材料联合会. 建筑用金属面绝热夹芯板：GB/T 23932—2025［S］. 北京：中国标准出版社，2025.
[2]	王洪欣，查晓雄，余敏，等. 爆炸作用下金属面夹芯板力学性能研究［J］. 建筑结构学报，2013，34（增刊1）：401-406.
[3]	王洪欣，查晓雄，余敏，等. 低速冲击下金属面夹芯板性能分析［J］. 振动与冲击，2014，33（10）：81-86.
[4]	余敏，查晓雄，阳松，等. 聚氨酯、挤塑夹芯板力学性能的有限元分析［J］. 哈尔滨工业大学学报，2008，40（12）：1914-1918.
[5]	秦翰，沈彦杰，陆宏，等. 金属-聚氨酯硬质泡沫塑料夹芯板的三点弯曲性能［J］. 热固性树脂，2025，40（4）：49-56.
[6]	张梦迪，沈彦杰，陈健昭，等. 金属/泡沫夹芯板的冲击载荷响应与失效模式研究［J］. 振动与冲击，2026，45（7）：158-166.
[7]	邓华，黄莉，王宸. 聚氨酯夹芯屋面板的风致动力性能分析［J］. 浙江大学学报（工学版），2013，47（12）：2125-2131.
[8]	尤飞，胡源. 金属面EPS泡沫夹芯板的对火反应特性和火蔓延特性［J］. 燃烧科学与技术，2012，18（3）：228-236.
[9]	Khan A A，Lin S，Huang X. Facade fire hazards of bench-scale aluminum composite panel with flame retardant core［J］. Fire Technology，2023，59：5-28.
[10]	Paula D J，Rodrigues J P C，Camargo A L，et al. Performance fire tests on building external walls made of sandwich panels［J］. Fire Safety Journal，2024，150：104273.
[11]	Singh P，Sheikh J，Behera B K. Metal-faced sandwich composite panels：A review［J］. Thin-Walled Structures，2024，195：111376.
[12]	解维益. 金属面绝热用夹芯板保温隔热和力学性能研究［D］. 哈尔滨：哈尔滨工业大学，2009.
[13]	王月栋，张泽宇，郭剑云，等. 钢结构建筑轻质环保围护体系产业化关键技术与产品应用研究［J］. 建筑钢结构进展，2021，23（10）：75-92.
[14]	中华人民共和国住房和城乡建设部. 金属面夹芯板应用技术标准：JGJ/T 453—2019［S］. 北京：中国建筑工业出版社，2019.
[15]	全国钢标准化技术委员会. 金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法：GB/T 228.1—2021 ［S］. 北京：中国标准出版社，2021.
[16]	秦培成，查晓雄，于航. 聚氨酯硬质泡沫材料本构研究及其在夹芯板中的应用［J］. 工业建筑，2008，38（4）：77-81.
[17]	中华人民共和国住房和城乡建设部. 建筑抗震试验规程：JGJ 101—2015［S］. 北京：中国建筑工业出版社，2015.
[18]	中华人民共和国住房和城乡建设部. 低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程：JGJ 227—2011［S］. 北京：中国建筑工业出版社，2011.
[19]	梁启胜. 直立锁边金属围护系统节点等效弹簧模型及抗风揭性能研究［D］. 重庆：重庆大学，2025.
[20]	中华人民共和国住房和城乡建设部. 建筑金属围护系统工程技术标准：JGJ/T 473—2019［S］. 北京：中国建筑工业出版社，2019.
[21]	中国建筑科学研究院有限公司. 南极罗斯海新站项目风压数值模拟报告及风洞测压试验报告［R］. 北京：中国建筑科学研究院有限公司，2023.
[22]	全国建筑幕墙门窗标准化技术委员会. 建筑采光顶气密、水密、抗风压性能检测方法：GB/T 34555—2017［S］. 北京：中国标准出版社，2017.
[23]	Approvals FM. Examination standard for class 1 panel roofs：FM 4471［S］. West Glocester：FM Approvals，2025.
[24]	国家消防救援局. 建筑材料及制品燃烧性能分级：GB 8624—2025［S］. 北京：中国标准出版社，2025.
[25]	中华人民共和国住房和城乡建设部. 民用建筑热工设计规范：GB 50176—2016［S］. 北京：中国建筑工业出版社，2016.
[26]	全国塑料制品标准化技术委员会. 建筑绝热用硬质聚氨酯泡沫塑料：GB/T 21558—2025［S］. 北京：中国标准出版社，2025.
[27]	全国钢标准化技术委员会. 不锈钢牌号及化学成分：GB/T 20878—2024［S］. 北京：中国标准出版社，2024.
[28]	全国建筑节能标准化技术委员会. 围护结构传热系数检测方法：GB/T 34342—2017［S］. 北京：中国建筑工业出版社，2017.
[29]	中华人民共和国住房和城乡建设部. 建筑节能与可再生能源利用通用规范：GB 55015—2021［S］. 北京：中国建筑出版传媒有限公司，2021.