Устройство и применение сэндвич панелей

Состав и ключевые характеристики сэндвич-панелей

В основу каркасных и так называемых модульных проектов закладываются сэндвич-панели, которые собираются на участке на манер конструктора. Материал также имеет альтернативное название – СИП – и включает в себя 3 базовых прослойки.

Для выполнения наружного сегмента могут быть использованы несколько разновидностей листового сырья:

  • древесноволокнистые (ДВП),
  • магнезитовые,
  • ориентировано-стружечные плиты (ОСП);
  • древесина в форме досок.

Толщина подобных заготовок варьируется в пределах 9-12 мм. Наибольшее распространение здесь получили ОСП-3, толщина которых составляет 12 мм: их можно закладывать в несущие конструкции в условиях повышенной влажности.

Сердцевину СИП составляет утеплитель в виде пенополиуретана, пенополистирола, минваты. Ширина прослойки напрямую зависит от потребностей строительства, обычно она держится в диапазоне 5-25 см. Здесь активно применяется пенополистирол марок ПСБ-С-25, ПСБ-25 с плотностью не менее 25 кг на куб. метр.Наружные слои и сердечник объединяются в условиях высокого давления, в результате образуется прочный композитный ресурс. Наиболее распространеннымисчитаютсяследующие типоразмеры СИП – 224, 174, 124 мм.

Для изготовления ОСП используется мелкая древесная щепа, ее размеры не превышают 0,6х140 мм, из нее формируют 3 слоя, волокна в которых располагаются перпендикулярно по отношению друг к другу. Заготовку склеивают посредством водостойкой смолы и прессуют в условиях высоких температур и давления. В результате образуется материал, имеющий усиленную упругость и прочность на изгиб. Плиты обладают водостойкой поверхностью, их можно распилить подручным инструментом. Надежность крепежа здесь обеспечивается специфическим методом укладки щепы.

Пенополистирол, часто закладываемый в сердцевину «сэндвича», проявляет высокие изоляционные свойства благодаря преобладанию в составе углекислого газа. Его слабые стороны: плавление в условиях открытого огня и выделение вредных соединений, в нем селятся грызуны (плиты ОСП частично увеличивают пожаробезопасность конструкции). Использование пенополистирола в качестве начинки оправдывается его малым весом и низкой себестоимостью.

СИП могут быть начинены минеральной ватой с плотностью в диапазоне 100-120 кг на куб. метр, она не горит и не способствует распространению огня. Недостатки минваты – дороговизна и большой вес, тем не менее, она экологичнее пенополистирола.

Достоинства и недостатки

К достоинствам сэндвич-панелей относятся:

  • Возможность монтажа в любое время года.
  • Высокая скорость монтажа.
  • Отсутствие отделочных работ.
  • Малый вес постройки позволяет сэкономить на фундаменте.
  • Высокие теплосберегающие качества панелей способствуют экономии на отоплении здания.

Имеются и недостатки, к которым следует отнести:

  • Невозможность многоэтажного строительства.
  • Слабая несущая способность стен, невозможность использовать их для установки навесного оборудования, мебели или иных предметов.
  • Возможность повреждения защитного покрытия при монтаже или транспортировке.
  • Необходимость тщательной герметизации стыков панелей, возможность появления конденсата.

Некоторые недостатки являются неизбежными, другие могут быть достаточно легко устранены — например, повреждение покрытия можно закрасить, в самых сложных случаях панель можно заменить целиком.

Устройство сэндвич-панелей

Сэндвич-панели представляют собой два слоя листовых материалов (профилированный металл, ПХВ, ОСП или магнезитовые плиты), между которыми установлен слой утепляющего материала (минвата, пенополиуретан, понополистирол и т.д.).

Размеры плит бывают разными, при ширине 1-1,2 м длина панели может быть от 50 см до 13,5 м. Толщина панелей зависит от размеров утеплителя и составляет от 5 до 25 см. Такие габариты при малом весе (квадратный метр самой толстой панели весит всего 42 кг) позволяют строить здания за считанные дни или часы.

Наиболее распространенными являются панели с внешними слоями из профилированного металла толщиной 0,5-0,7 мм. Поверхность имеет защитно-декоративное полимерное покрытие, устойчивое к внешним воздействиям, предохраняющее металл от коррозии.

Изготавливаются два вида панелей:

  • Стеновые. Они имеют небольшую высоту волны профиля, выдерживают большие нагрузки на сжатие или на сдвиг. Замковое соединение фальцевое.
  • Кровельные. Изготавливаются с повышенной высотой профиля (обычно трапециевидной формы). Замковое соединение обеспечивает перекрывание лицевого слоя внахлест на одну волну.

Соединение панелей производится при помощи замковых профилей, наносимых на боковые кромки. Торцевые стороны обычно открыты, при монтаже стыки заполняются герметиком и поверх устанавливаются специальные нащельники. Монтаж панелей производится на опорную конструкцию — каркас, несущая способность которого обеспечивает прочность и устойчивость стен и кровли ко всем нагрузкам.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Существуют виды сэндвич-панелей, которые имеют самонесущие свойства и не нуждаются в каркасе.

Фото сэндвич-панелей:

Что такое сэндвич-панель?

Первый опыт использования сэндвич-панелей был получен еще в 1930 году, но массовое производство началось лишь спустя 30 лет. Сегодня такой вариант строительства приобретает все большую популярность, хоть он и не лишен определенных недостатков.

В общих чертах сэндвич-панель – это совокупность двух листов твердого материала, между которыми находится слой утеплителя (теплоизоляционного состава). Детали соединяются друг с другом путем холодного или горячего прессования.

Выпускаются кровельные и стеновые панели. Кровельные сэндвич-панели изготавливаются из листа с высоким профилем. В них используется утеплитель повышенной плотности. Для соединения элементов между собой предусматривается замок особой конструкции. Все это в совокупности позволяет кровле выдерживать высокие нагрузки при эксплуатации. Стеновые панели обычно гладкие или профилированные под сайдинг, бревно, микроволны. Они рассчитаны на меньшие нагрузки, поэтому для обустройства кровли использоваться не могут.

На основе кровельных и стеновых сэндвич-панелей изготавливают модульные здания сборно-разборного и неразборного типов. Конструкции заводской готовности со сварными соединениями целесообразно заказывать при небольшом расстоянии от отведенного под застройку участка до завода-изготовителя. Разборные конструкции доставляются на любые расстояния в виде «конструктора», который собирается по месту установки – элементы монтируются на каркас без использования тяжелой строительной техники. Проектом предусматривается возможность подключения ко всем инженерным коммуникациям – осуществляется внутренняя их разводка в соответствии со СНиП. Выполняется внутренняя отделка.

Преимущества

Одним из важных преимуществ сэндвич-панелей является возможность проведения работ в любой сезон – не становятся препятствием ни промерзшая земля, ни сложные климатические условия. Сроки возведения здания минимальны – уже через несколько недель после разработки проекта можно праздновать новоселье. Строительство возможно на участках, не подходящих для возведения капитальных построек.

Готовое здание:

  • имеет отличные теплоизоляционные характеристики – летом в доме не жарко, зимой не холодно (за счет сохранения тепла удается сэкономить на отоплении вплоть до 90%, в зависимости от толщины слоя утеплителя);
  • используются экологичные материалы – можно не опасаться вредных выделений, способных повлиять на здоровье проживающих в доме людей;
  • конструкция имеет небольшой вес, благодаря чему требования к фундаменту снижаются (можно ограничиться оцинкованными винтовыми сваями, бетонными блоками, асфальтированной площадкой);
  • используемые материалы устойчивы к агрессивным факторам;
  • стоимость такого строительства ниже, чем в случае возведения капитальной постройки;
  • дом в любой момент можно перевезти на другое место без серьезных затрат;
  • существует возможность расширить постройку путем добавления дополнительных блоков – при желании можно увеличить этажность здания или сделать пристройку к дому из сэндвич-панелей;
  • при проведении монтажа практически отсутствуют мусор и шум, ведь все основные действия выполняются на заводе.

Недостатки

К недостаткам можно отнести абсолютную герметичность постройки – для обеспечения комфортных условий проживания нужно организовать принудительную приточно-вытяжную вентиляцию. Срок службы модульного дома меньше, чем у капитальных зданий из кирпича или других материалов. Дорого продать его не получится.

Особенности SIP – что нужно знать о конструкции?

Сэндвич-панели – это специальные трехслойные изделия. Они состоят из:

Сердечника. Представляет собой слой утеплителя. В качестве такового выступает пенополиуретан, пенополистирол либо минвата

Обратите внимание, что чаще всего функцию сердечника выполняет пенополистирол. Толщина утеплителя бывает разной – от 5 до 25 см

Конкретная ее величина зависит от требований заказчика строительства. Если дом будет эксплуатироваться в умеренном климате, толщину сердечника берут около 10–15 см.
Двух наружных слоев. Их изготавливают из древесноволокнистых (ДВП), магнезитовых либо ориентированно-стружечных (ОСП) плит. Наружный слой имеет толщину 0,9–1,2 см. На отечественном рынке наиболее востребованы изделия ОСП-3. Их толщина – 1,2 см. Они обеспечивают прочность несущих конструкций и хорошо противостоят высокой влажности.

Строение сэндвич-панели

Сердечник и наружные слои СИП соединяются в единую конструкцию под давлением. В итоге получается композитный материал с повышенными прочностными характеристиками.

Минеральная вата не горит и не поддерживает процессы горения. Но для изготовления SIP ее используют редко. Причина в ее высокой стоимости и большом весе. Панели с сердечником из минваты весят в 2–2,5 раза больше изделий из пенополиуретана и пенополистирола. Если возводить дом из СИП с утеплителем из минеральной ваты, стоимость строительных работ увеличивается примерно вдвое.

Несколько слов скажем о наружных слоях интересующих нас изделий. Желательно использовать те панели, которые делают из древесной щепы (ОСП). Последняя имеет длину до 14 см и сечение до 0,6 мм. Укладывается такая щепа в три слоя. Затем ее заливают специальной клеящей водостойкой смолой и прессуют получившуюся композицию при определенной температуре и давлении, получая после всех этих операций изделия с высоким показателем упругости и прочностью на изгиб. Поверхность ОСП без труда пилится и при этом обладает отличной стойкостью к воздействию влаги.

В чем преимущество домов из сэндвич панелей

Для строительства жилых домов чаще всего используют СИП-панели. Это разновидность сэндвич-панелей, наружные слои которой изготовлены из ОСП, или ориентированно-стружечной плиты.

Дома, построенные из СИП-панелей имеют массу преимуществ:

  • Стены из такого материала имеют высокие теплосберегающие свойства, они легки, не нагружают фундамент.
  • Поскольку строительство из СИП-панелей не может быть выше 2 этажей, что предписывается нормативами, использование строительной техники не обязательно. Обычно обходятся простейшими подъемными приспособлениями.
  • Для внешней отделки годятся любые материалы, причем, необходимости в наружном утеплении, как правило, не имеется.
  • Стоимость строительства значительно ниже, чем при использовании традиционных материалов.
  • Панели не способствуют появлению грибка, плесени или насекомых.
  • Проведение коммуникаций не составляет никакой сложности.

Кроме того, высокая скорость и небольшое количество работников, нужных для выполнения монтажа, способствуют росту популярности строительства из сэндвич-панелей.

Плюсы

Преимущества использования стеновых сэндвич-панелей:

  • Доступная стоимость. Для возведения дома из сэндвич-панелей не придется вкладывать колоссальные суммы, как например, при строительстве из кирпича.
  • Малый вес. Панели легко транспортировать и монтировать. Небольшой вес стен позволяет отказаться от заливки массивного фундамента.
  • Высокая скорость возведения постройки. Собрать дом по готовым чертежам можно за несколько дней.
  • Высокий уровень шумоизоляции. Внутри дома будет всегда тихо, но для этого нужно позаботиться о качественных окнах и дверях.
  • Экономия на отоплении. Сэндвич-панели теплые, поэтому их используют для строительства даже в северных регионах России. Главное, добиться герметичности постройки.
  • Пожаробезопасность. Если выбрать панели с наполнителем из минеральной ваты или пенополистирола, можно не переживать по поводу их возгорания. Вата не горит совсем, а полистирол пропитывают специальными составами, которые гасят огонь через 2-3 секунды после контакта с пламенем.
  • Гигиеничность. Даже при условии повышенной влажности в помещении, в панелях не появится плесень и не будет размножаться грибок.
  • Экологическая безопасность. Сэндвич-панели изготавливаются не из натуральных материалов, но добросовестные производители используют для их производства только качественное сырье. Поэтому проживание в таких домах безопасно для здоровья.
  • Долговечность. Есть мнение, что сэндвич-панели быстро разрушаются, но на самом деле при покупке качественного строительного материала, он прослужит не менее двух десятилетий.
  • Прочность. По этому показателю здания из сэндвич-панелей не уступают блочным конструкциям. Материал можно использовать для возведения несущих стен, перекрытий и перегородок, а также для монтажа кровли.
  • Увеличение жилой площади за счет малой толщины стен. При строительстве из блоков, кирпича или древесины, стены будут гораздо шире.
  • Отсутствие зависимости от погодных условий. Строить дом можно как летом, так и зимой.
  • Отсутствие усадки. Это позволяет начать ремонтные работы сразу после возведения дома.

В чем преимущество домов из сэндвич панелей

Для строительства жилых домов чаще всего используют СИП-панели. Это разновидность сэндвич-панелей, наружные слои которой изготовлены из ОСП, или ориентированно-стружечной плиты.

Дома, построенные из СИП-панелей имеют массу преимуществ:

  • Стены из такого материала имеют высокие теплосберегающие свойства, они легки, не нагружают фундамент.
  • Поскольку строительство из СИП-панелей не может быть выше 2 этажей, что предписывается нормативами, использование строительной техники не обязательно. Обычно обходятся простейшими подъемными приспособлениями.
  • Для внешней отделки годятся любые материалы, причем, необходимости в наружном утеплении, как правило, не имеется.
  • Стоимость строительства значительно ниже, чем при использовании традиционных материалов.
  • Панели не способствуют появлению грибка, плесени или насекомых.
  • Проведение коммуникаций не составляет никакой сложности.

Кроме того, высокая скорость и небольшое количество работников, нужных для выполнения монтажа, способствуют росту популярности строительства из сэндвич-панелей.

Монтаж

Поднимают сэндвич- панели с помощью крана. При этом необходимо соблюдать следующие требования:

  • не поднимать больше одной сэндвич- панели за один раз,
  • для захвата материала используют струбцины с мягкими подкладками, чтобы не испортить плиту,
  • если плита длинная (более 8 м), то для ее подъема используют специальные приспособления — траверсы, к которым подвешивают панель через 3- 4 м. К траверсам панель крепят механическими захватами или вакуумными присосками.

Соединяют панели саморезами при помощи шуруповерта. Строительный шуруповерт должен быть мощностью 600- 700 Вт, число оборотов в минуту — 1500- 2000, вращательный момент — 600- 700 Н*см. Саморезы должны быть специальные, кровельные из углеродистой стали длиной 12,5 см и 6,3 мм в диаметре под головкой. Саморезы имеют прокладку EPDM , которая герметизирует место вкручивания. Число крепежных элементов рассчитывается для каждого случая, исходя из типа сэндвич- панели, особенностей объекта и ветровой нагрузки.

Технология монтажа включает следующие правила.

  • Панели укладывают рядами от свеса крыши к коньку, то есть вертикальными, нельзя укладывать их рядами вдоль свеса.
  • Первая плита формирует свес кровли, далее при укладке сэндвич- панелей место стыка заполняют герметиком, следующие панели укладывают с нахлестом, прикрепляют и к уже уложенным, и к обрешетке.
  • Точный монтаж обеспечивает хорошую герметичность кровли, поэтому плиты необходимо укладывать, следя, чтобы выступ на одной попадал в паз на другой.
  • Работники должны быть в обуви на мягкой подошве, которая не может повредить поверхность кровли.
  • На видимую часть слоя утеплителя внутри плиты наносят состав для защиты от воды. В качестве герметика можно использовать только нейтральные составы, нельзя применять силикон с кислой реакцией.
  • Пленку с внутренней части панели снимают непосредственно перед монтажом, а с внешней — после монтажа.

После того, как панели будут установлены, монтируют конек крыши — устанавливают внутреннюю коньковую планку. Пространство между плитами заполняют монтажной пеной, после ее застывания устанавливают профильную полиуретановую прокладку. Стыки заполняют утеплителем (минватой или другим). На гребни панелей крепят приконьковую планку. На вершину конька устанавливают полиуретановую прокладку на самоклеящейся основе. Завершающий этап — установка коньковой планки с помощью коротких соединителей.

При монтаже должны быть соблюдены следующие условия.

  • Монтаж не проводят при ветре больше 9м/с, так как это довольно легкий материал.
  • Если на объекте нет искусственного освещения, работ проводят только в светлое время суток.
  • Не выполняется монтаж сендвича во время дождя и снега.
  • Сжатие стыков для их герметизации делают, если температура воздуха не ниже +4 С.

Виды модульных домов

Для массового производства не подходят блок-контейнеры с криволинейными формами по причине их сложной стыковки с соседними элементами, поэтому круглые модульные дома – большая редкость. Распространенный вариант – строения с простыми прямоугольными очертаниями. Правда, с возрастающей конкуренцией их дизайн постепенно усложняется, напоминая уже не усовершенствованную рабочую бытовку, а модную жилую постройку в современном стиле.

Основные виды модульных домов:

  1. Блочная конструкция. Такие модульные дачные дома целиком делаются на производстве и на участок привозятся в собранном состоянии. Далее кухонный, туалетный и жилой блоки монтируются вместе на готовом фундаменте с последующим подключением коммуникаций.
  2. Каркасный легкий модульный дом высокой готовности. На заводах делается каркас здания из бруса и металлоконструкций, основные типовые элементы будущей постройки. После перевозки на место выполняется сборка, и обшивка наружной части щитами.

Сэндвич-панели повышенной огнестойкости: особенности монтажа элементов

Панели повышенной огнестойкости, по словам специалистов, должны монтироваться только специально обученными специалистами. Дело в том, что подобный строительный материал поможет защитить определённый отсек или комнату в случае возникновения в здании пожара. А если работы будут произведены с нарушениями, ни о какой защите речи уже не пойдёт.

Вот так соединяются панели повышенной огнестойкости ФОТО: уфа.стройсистема.рф

Одной из особенностей установки такого материала является необходимость подбора к нему дополнительных составов, вроде монтажной пены, которые будут соответствовать тем же характеристикам огнестойкости. Этот же момент касается дверей, а также окон, если таковые планируются.

Сэндвич-панели повышенной огнестойкости имеет смысл монтировать только в кирпичных и бетонных зданиях и сооружениях. При их установке в деревянном доме все работы и повышенные затраты на материал можно назвать бесполезными.

Повышенная огнестойкость материала должна быть подтверждена свидетельством установленного образца ФОТО: stroi.com

Как крепятся сэндвич панели

Кратко рассмотрим, как крепить панели-сэндвичи к каркасу. Сегодня насчитывают восемь вариантов узлов крепления:

  • уголковый стык;
  • стык стеновых фасадных панелей;
  • узел крепления стеновых фасадных элементов;
  • коньковый узел для кровли;
  • парапетный узел примыкания;
  • продольный узел крепления облицовки кровли;
  • подшивка — узел свеса — и стык панелей кровли;
  • примыкание крыши к стене.

Для поперечного стыка стеновых полотен между опорной конструкцией и стеновой сэндвич-панелью используются самосверлящие шурупы с уплотнительной лентой. Каждый типовой узел крепления можно подробно разобрать на чертежах.

Виды сэндвич-панелей

Внутри «сэндвича» располагается утеплитель, которым является минвата или поропласты, а с двух сторон идёт покрытие из металла, гипсокартона, реже другим материалом. Обшивка защищает конструкцию от повреждений и попадания влаги, а также помогает придать строению желаемый облик.

По функциям, панели делятся на:

  • стеновые – помогают собрать ограждающие конструкции, иногда применяются как межэтажные перекрытия;
  • кровельные – подходят для возведения кровли.

Типы теплоизоляции:

  • минеральная вата – она не горит, имеет волокнистую структуру, обладает низкой влагостойкостью, если материал намокает, его теплоизоляция сводится к минимальным показателям;
  • стекловолокно – материал сход с минватой, при повреждении обшивки может выветриваться, вызывая аллергические реакции;
  • пенополиуретан – хороший гидроизолят, обладает низкой теплопроводностью, легко возгораемый материал;
  • пенополистирол – обладает высокой теплопроводностью и влагостойкостью, горюч;
  • комбинированные материалы – обычно это сочетание базальтовой минеральной ваты, которая отличается огнестойкостью и пенополистирола, отличающегося механической прочностью, слои соединяет полиуретановый клей.

Разные виды утеплителя Источник krovlya.biz По типу обшивки:

  • металлическая обшивка – выполняется из оцинкованной стали с защитным полимерным покрытием;
  • гипсокартон, фанера, ДВП – такие панели используют как внутренние перегородки, в них прячут проводку и кабель;
  • ПВХ часто используются в качестве офисных перегородок;
  • бумажная обшивка всегда дополняется алюминиевой фольгой, бумагу обрабатывают битумом, материал не пропускает влагу, применяется для крыш и стен.

Разные типы обшивки Источник pro-karkas.ru

Модульные здания

Модульные здания — один из самых скоростных и эффективных вариантов строительства быстровозводимых зданий. Постройка возводится из готовых модулей — блок-контейнеров, готовых частей жилого дома с готовой заводской внешней и внутренней отделкой.

Такие проекты эффективны и очень удобны для вахтовых поселков, строительных площадок крупных объектов, пунктов геологоразведки, метеорологических или иных научных станций и т.д. Особенную популярность модульные здания снискали в районах Крайнего Севера, на разработках нефтяных или газовых месторождений.

Здания могут быть разобраны, перевезены и вновь собраны в другом месте без всякого ущерба. Могут быть изменены конфигурация, размеры дома. Можно пристроить какую-либо часть дома, или, наоборот, уменьшить его размер. Такая мобильность в сочетании со способностью к трансформации по достоинству оценены строителями и работниками.

Торговые павильоны

Возможность иметь собственную точку и не платить огромную арендную плату — значительный бонус для любого коммерсанта, хоть начинающего, хоть опытного и успешного. Торговый павильон удобен для бизнеса тем, что он имеет точную специфику и случайные люди в него не заходят.

Кроме того, павильон находится на виду, а не среди сотен себе подобных в крупном центре, поэтому вероятность успешной торговли в нем намного лучше.

Для строительства торгового павильона сэндвич-панели являются оптимальным вариантом. Основным преимуществом является скорость возведения — все время расходуется только на возведение нулевого уровня, а в некоторых случаях и этого не делается.

Например, при использовании свайного или свайно-винтового фундамента, скорость строительства измеряется считанными днями, что для торговой деятельности является неоценимым преимуществом. Для небольших павильонов обычно делается мелкозаглубленный ленточный фундамент, который не требует значительных расходов времени или денег.

При малых размерах павильона его стоимость будет сопоставима с ценой подержанного автомобиля, а функциональные возможности здания — полностью аналогичны дорогой капитальной постройке.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Имеется большое количество организаций, выполняющих монтаж павильонов из сэндвич-панелей по низким ценам в кратчайшие сроки. Если нет времени или возможностей самостоятельного строительства, такой вариант будет отличным выходом из положения.