Устройство и применение сэндвич панелей

Характеристики и виды сэндвич-панелей для строительства жилого дома

Рынок материалов для частного домостроения сегодня весьма богат: здесь и кирпич, и профилированный брус, и ячеистый бетон и многое другое. Но если встает вопрос о быстром, легком и экономичном возведении уютного, теплого, надежного дома, то выбор строительных материалов значительно сокращается. И здесь на помощь приходит сравнительно новая технология, быстро завоевывающая популярность – строительство домов из сэндвич-панелей. Если вы решили купить сэндвич панели — обязательно прочитайте статью.

Что такое сэндвич-панели?

Сэндвич-панели – это популярный сегодня строительный материал, который изготавливают в заводских условиях на специальном высокопроизводительном оборудовании. Панель представляет собой конструкцию из трех слоев, своего рода, «бутерброд»: между двух листов покрытия расположен слой утеплителя, причем, чем толще и качественней утепляющий слой, тем более комфортными будут условия в новом доме.

стеновая панель

Для покрытия разные производители используют разные материалы: оцинкованную сталь, алюцинк, влагостойкую ориентированную стружечную плиту и др. В качестве утеплителя применяют минеральную вату, пенополиуретан, стекловолокно, пенополистирол и др.

Где могут применяться сэндвич-панели?

Применяются сэндвич-панели очень широко в частном домостроении, при этом дома могут быть не только одноэтажными, но и многоэтажными. Из этого материала можно быстро и просто построить домик на садовом участке, летнюю кухню, подсобные помещения. Вначале нужно соорудить металлический каркас, а затем на него закрепить сэндвич-панели.

Не менее популярна технология возведения из сэндвич-панелей общественных зданий: офисов, складов, магазинов, ресторанов, спортивных залов, времянок для рабочих, автозаправочных станций. И это вполне оправдано: мало того, что такие здания строятся быстро и экономично, их при необходимости можно легко модернизировать, добавить дополнительный этаж, демонтировать, перевезти на другое место, собрать заново.

кровельная панель

Плюсы и минусы:

К достоинствам сэндвич-панелей относятся:

• скорость возведения;
• легкость конструкции (не требует мощного фундамента);
• гибкость конструкции в отношении мобильности и модернизации;
• экономичность (дом из таких панелей обойдется в два, а то и в три раза дешевле, нежели кирпичный);
• пожаробезопасность;
• экологичность;
• высокая прочность;
• прекрасные теплоизоляционные и шумоизолирующие свойства;
• возможность проведения монтажных работ в любое время года.

Недостатки сэндвич-панелей:

• для конструкции из панелей противопоказаны длительные большие нагрузки;
• если монтаж производится в зимнее время, на стыках может появиться обледенение;
• при наличии в составе утеплителя базальта могут ухудшиться прочностные и теплоизоляционные характеристики материала;
• срок службы конструкции из сэндвич-панелей не более 50 лет;
• несущий каркас требует защиты – металлический от коррозии. А деревянный – от грибка и гниения;
• сочетание в панели ОСП плит с пенополистиролом или пенополиуретаном пожароопасно.

Как выбрать?

Выбирая сэндвич-панели для строительства дома, следует обратить внимание на следующие факторы:

Вид утеплителя

. Пенополистирол – это экологичный, долговечный материал, не пропускающий воду, хорошо сохраняющий тепло. Но он пожароопасен.

Пенополиуретан – имеет наименьшую теплопроводность, хорошие гидроизоляционные свойства. Он долговечен, устойчив к воздействию химических веществ. Минус – пожароопасен. Минеральная вата – экологична, негорюча, безопасна, хорошо сохраняет тепло. Минус – низкая устойчивость к влаге, поэтому требует дополнительной гидроизоляции.

Толщина панели

. Увеличение объема плиты приводит, с одной стороны, к повышению теплоизоляционных свойств, а с другой стороны, к уменьшению полезной жилой площади, усложнению монтажа, увеличению стоимости материала. Поэтому нужно тщательно рассчитать оптимальную толщину панели.

Геометрия панели

. Определяется проектом здания.

Производитель.

Гарантировать качество и долговечность своих изделий может только производитель, имеющий достаточный опыт, квалификацию, обладающий хорошей производственной базой и владеющий современными технологиями изготовления. На российском рынке работают около 200 компаний-производителей этого материала для строительства.

Сэндвич-панели – это строительный материал, имеющий большие перспективы и приходящий на смену традиционным материалам.

Монтаж стеновых сэндвич-панелей: технология выполнения работ своими руками

Порядок монтажа стеновых сэндвич-панелей имеет множество нюансов. Приступая к выполнению работ, следует внимательно ознакомиться с последовательностью действий, чтобы обеспечить прочное соединение элементов с основанием.

Монтаж стеновых панелей имеет множество нюансовФОТО: krovelson.ru

Подъём панелей и установка в проектное положение

Технология монтажа напрямую зависит от выбранного способа установки. Возможно формирование продольного и поперечного стыка. Выбор конкретного варианта определяет начальную точку, от которой начинается монтаж.

Порядок монтажа может отличатьсяФОТО: km812.ru

Продольный стык

Технология монтажа включает следующие основные этапы:

Поперечный стык

Технология вертикального монтажа сэндвич-панелей практически аналогична инструкции для горизонтальной установки. При выполнении монтажных работ следует добиться плотного прилегания сопрягаемых элементов, что в ряде случаев вызывает серьёзные трудности из-за большого веса и габаритов панелей.

Сэндвич-панели должны плотно прилегать друг к другуФОТО: minikrane.ru

Предлагаем посмотреть видео, наглядно демонстрирующее порядок выполнения работ:

Watch this video on YouTube

Крепление

Для фиксации сэндвич-панелей используются чаще всего самонарезающие винты. Их крепят с шагом в 400 мм. Типоразмер крепёжных элементов выбирается с учётом типа и поперечных размеров, прикрепляемых сэндвич-панелей и особенностей каркаса. Чтобы соединение получилось достаточно прочным, следует выбирать место для крепежа на расстоянии более 50 мм от края.

Для крепления сэндвич-панелей следует использовать специальный крепёжФОТО: edelveis72.ru

Закручивать самонарезающие винты следует с использованием уплотнительной шайбы из каучука. Нужно добиться полного соприкосновения с рабочей поверхностью. При этом необходимо избегать сильной деформации шайбы.

Более подробно с нюансами крепления сэндвич-панелей можно познакомиться в следующем видео:

Watch this video on YouTube

Монтаж фасонных элементов

После окончания монтажных работ крепят доборные элементы. Благодаря их наличию удаётся увеличить срок службы строительной конструкции, дополнительно улучшая внешний вид здания.

Технология выполнения работ предполагает монтаж снизу вверх. При установке цокольных элементов и отливов для обеспечения достаточной водонепроницаемости используется герметик с подходящими характеристиками. Для их фиксации применяются самонарезающие шурупы с шапками такого же цвета, что и основная поверхность.

Доборные элементы увеличат срок службы строенияФОТО: 9234022.ru

Плюсы и минусы

Популярность и востребованность сэндвич панелей на протяжении многих лет объясняется большим количеством преимуществ перед прочими материалами.

Плюсы сэндвич панелей:

возможность быстрого монтажа – облицовка панелями и возведение стен занимают немного времени; малый вес – конструкция из панелей намного легче, чем из кирпича или бетона, поэтому она не требует дополнительных затрат на сооружение прочного фундамента; конструкции достаточно легко разбираются, их можно модернизировать или перевезти на новое место; экономия – дом из сэндвич панелей обойдется в разы дешевле, чем кирпичный или блочный; пожарная безопасность – благодаря металлическим листам теплоизоляционный слой защищен от прямого воздействия огня

Исключение составляют сэндвич панели с внутренним слоем из ПВХ, пенополиуретана или пенополистирола, поэтому важно внимательно изучать состав; экологичность – для производства панелей используют исключительно материалы, которые безопасны для природы и здоровья человека; прочность – сэндвич панели для стен изготавливают с использованием толстых металлических листов, которые маловосприимчивы к механическим повреждениям; теплоизоляционные свойства – данный параметр меняется в зависимости от толщины утеплителя; звукоизоляция – чем больше толщина панели, тем лучше ее шумоизоляционные свойства; монтаж сэндвич панелей можно производить в любое время года, за исключением особо холодных зим с сильными морозами из-за риска появления обледенения на стыках.

Достоинства материала

В SIP-панелях гораздо меньше мостиков холода, если сравнить их с обычными энергоэффективными каркасными домами, утеплёнными с помощью минеральной ваты. Но главная проблема каркасной технологии кроется не в самих «мостиках холода». Они важны разве что для каркасов из металла. Довольно просто решить проблему с этими мостиками в любых типах каркаса, например, практически нормой стало обустройство «двойного каркаса». Но в стойках каркаса получается небольшой эффект от устройства теплового разрыва.

Гораздо больше в обычной стене даст увеличение слоя утеплителя. Но и здесь есть своё препятствие. Практически ни одно здание не может себе позволить наличие слоя пиломатериалов в 200 мм и больше. Совершенно иначе ведут себя кровельные сэндвич панели. Технические характеристики их складываются таким образом, что они действительно теплее других материалов, хотя толщина остаётся примерно одинаковой. По заявлениям специалистов, тому есть несколько причин.

• У обычных технологий монтажа каркасных стен есть свои дефекты.
• Тепловые характеристики этой конструкции со временем снижаются из-за того, что происходит усадка минваты, постепенное увлажнение.
• В SIP-панелях используются плотные утеплители, которые гораздо эффективнее обычных. При этом стоимость сэндвич-панелей этой группы остаётся доступной.

Кроме того, наружные стены из этого материала более тонкие, чем в других случаях. Освещенность помещения улучшается именно за счет этого. Любая комната, где есть такие стены, покажется очень светлой при первом знакомстве. Стены обладают малой теплоемкостью, за счёт чего помещение становится более теплым довольно быстро. Вообще канадские дома отлично подойдут не только для временного, но и для постоянного проживания.

Дома из СИП панелей остаются легкими, это позволяет тратить меньше денежных средств на обустройство фундамента. А ровная поверхность способствует тому, что дешевле обходится финишная отделка конструкции. И от внешних воздействий панели никогда не будут коробиться.

Строительство дома из SIP панелей своими руками

Итак, если вы решились построить себе дом, то первое, о чём необходимо будет позаботиться – это разработка проекта. Для этого необходимо обратиться в строительную организацию, имеющую лицензию на выполнение соответствующих видов работ.

Получив «на руки» проект, необходимо приобрести сэндвич-панели. Возможны два варианта:

• купить стандартные панели и самостоятельно выполнить подрезку согласно проекту. Более дешёвый вариант, однако, более медленный и трудоёмкий.
• изготовление панелей на заказ – дорогостоящий вариант, но максимально быстрый.

Фундамент

Как уже было отмечено выше, сэндвич-панели имеют малый вес, поэтому нет необходимости создавать сложный тяжёлый фундамент под строительство дома из них. Вам вполне подойдет вариант мелко заглублённого ленточного, ленточно-столбчатого или свайно-раструбного фундамента.

Например, для изготовления мелкозаглублённого ленточного фундамента необходимо выполнить следующие виды работ:

1. Расчистить и разметить участок. Провести выемку грунту из расчёта, что траншея для фундамента должна иметь глубину порядка 50-60см и ширину 40см.
2. Выполнить уплотнение грунта, далее провести засыпку 10-сантиметрового слоя песка с утрамбовкой, после чего – засыпку щебневого слоя толщиной 10см, который также необходимо утрамбовать.
3. Установить деревянную опалубку, рекомендуемая высота над уровнем земли 50см.
4. Создать каркас из арматуры.
5. Залить фундамент бетоном. Бетон можно приготовить самостоятельно, но при заливке фундамента лучше воспользоваться услугами специализированных организаций.

Далее необходимо дать возможность фундаменту просохнуть и можно приступать к выполнению дальнейших работ не ранее, чем через 28 дней. В процессе сушки фундамента его требуется защитить от растрескивания, для чего необходимо накрыть и регулярно увлажнять, чтобы избежать быстрого испарения воды.

Укладка обвязочного бруса

Для создания надёжного каркаса будущего дома достаточно использовать брус сечением 250х150мм. Перед его применением в строительстве обязательно необходимо выполнить его обработку антисептическими, противопожарными и прочими средствами, согласно прилагаемым к ним инструкциям.

Первая рама (обвязка) из бруса надёжно крепится к фундаменту с помощью анкеров, после чего на нее монтируют остальную часть каркаса.

Обустройство пола и перекрытий

Полы в таком доме можно сконструировать из лагов с прокладкой между ними утеплителя и обшивкой половой доской. Также технология позволяет выполнить их с помощью сэндвич-панелей.

Они скрепляются между собой балками-шипами, и образующиеся между ними пустоты заполняются монтажной пеной. В качестве балок чаще всего используется предварительно обработанный брус размером 150х50мм или 200х50мм, размер которого выбирается в зависимости от размера используемых панелей.

Возведение стен

После того, как пол готов, приступают к возведению стен. Для этого на пол укладываем специальный брус, который называется направляющим. Его следует зафиксировать в строго горизонтальном положении, после чего закрепить саморезами к полу.

Установленная стеновая панель закрепляется саморезами к направляющему брусу. Соседние панели соединяются между собой с помощью соединительного бруса. Все стыки панелей и бруса обязательно запениваются монтажной пеной.

Обустройство крыши

Изготовление крыши для домов из сэндвич-панелей можно выполнить как классическим способом, с использованием мауэрлата и стропильной системы, так и с помощью самих сэндвич-панелей.

В первом случае монтируется стропильная система, на которой устанавливается обрешётка, укладывается гидроизоляционный и кровельный материалы. В случае выбора «холодного» чердака, утеплитель не применяется. Если же вы планируете использовать чердачное помещение для проживания, тогда между стропилами необходимо будет уложить слой утеплителя и изнутри закрыть его пароизоляционной плёнкой.

Если вы решите делать крышу из сэндвич-панелей, тогда её монтаж начинается с формирования внешнего каркаса стропильной системы. Далее монтаж панелей ведёте вдоль конька, соединяя панели со стропилами так же, как это делали при возведении стен.

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 наполнителя

При производстве возможно использование следующих наполнителей:

1. Каменной ваты. К преимуществам этого материала можно отнести хорошие теплоизоляционные свойства, низкие показатели гигроскопичности, длительный период эксплуатации, паропроницаемость и доступную стоимость.
2. Стекловаты. Утеплитель из стекловолокна устойчив к воздействию агрессивных химических соединений, препятствует распространению грибка и обладает высокими показателями паропроницаемости. Кроме того, стекловата отвечает всем требованиям пожарной безопасности.
3. Пенополиуретана. Для этого наполнителя характерны низкий коэффициент теплопроводности, высокие прочностные характеристики, влагостойкость и длительный срок службы. Из недостатков, наиболее существенными являются высокая стоимость и возможность воспламенения.
4. Пенополистирола. Материал обладает хорошими показателями теплоизоляции, и влагостойкости, однако легко воспламеняется.
5. Пенополиизоцианурата (усовершенствованного пенополиуретана). Наполнитель, в полной мере, обладает всеми преимуществами прототипа, при этом меньше склонен к воспламенению и лучше переносит перепады температур.

В таблице приведены основные эксплуатационные характеристики наполнителей, используемых при производстве сэндвич панелей.

Стеновые сэндвич панели

Стеновые сэндвич панели идеально подходят для возведения ограждающих конструкций фасадов здания, разделительных и противопожарных перегородок, подвесных потолков, шумозащитных заборов и т.д. Они легко стыкуются при монтажных работах. В тех помещения, где использовались стеновые сэндвич панели, не требуются отделочные работы, потому как они сами по себе выглядят законченной деталью интерьера. Они предлагаются в разнообразных цветах и формах и имеют различную фактуру.

Структура стеновой сэндвич панели:

1. Оцинкованный тонкий лист стали с полимерным покрытием и многослойной отделкой.
2. Синтетический двухкомпонентный клей на основе полиуретана.
3. Ламели из минеральной ваты на основе базальтового волокна.
4. Замковое лабиринтное соединение типа Z-Lock.

Описание разновидностей

Но вначале следует более детально поговорить о том, какие разновидности панелей бывают и чем отличаются. В целом здесь все просто, так как панели делятся на кровельные и стеновые. Они отличаются некоторыми техническими характеристиками, но расхождение в показателях не слишком значительное. А вот отдельного внимания заслуживают сэндвич панели PIR – что они собой представляют?

Подобные сэндвич-панели отличаются свойством и видом теплоизоляционного материала. Под аббревиатурой PIR подразумевается такой материал, как полиизоцианурат. Структура у данного материала является ячеистозакрытой, а сами ячейки заполнены газом или вспененным агентом с низкой степенью теплопроводности. Учитывая, что ячейки закрыты газ не выпускается, а, следовательно, тепло из них не улетучивается.

В целом же сэндвич-панели PIR обладают такими характеристиками:

1. Высокие показатели теплового сбережения.
2. Низкий уровень горючести.
3. Незначительный вес.
4. Стойкость перед механическим воздействием.
5. Минимальное поглощение влаги.
6. Высокая степень безопасности.
7. Устойчивость к агрессивному воздействию химической среды.

Дополнительно стоит добавить, что практически любые сэндвич-панели не изменяют свой размер и однородность даже в течение длительного срока эксплуатации.

Кратко об утеплителе pir

Рir-утеплитель отличается незначительной толщиной, а этот параметр имеет большое значение, если материал выбирается для внутреннего утепления помещения. Кроме того, материал меньшей толщины имеет и меньший вес, что позволяет существенно сэкономить на его транспортировке и монтаже.

Следует отметить, что pir-утеплитель отличается более низкой горючестью. Другими словами, этот материал является наиболее пожаростойким из всех. Панели с таким утеплителем можно эксплуатировать даже при температуре выше ста градусов по Цельсию. Когда же материал подвергается воздействию открытого пламени, то его верхний слой обугливается. В результате образуется углеродная матрица с пористой структурой, которая защищает последующие слои от возгорания.

Полиизоцанурат основывается на таких полимерах, как полиол и изоцианурат. При этом процентное соотношение для полимеризации составляет один к двум. Чтобы произошла нужная химическая реакция, требуются высокая температура. Только так главные составляющие создадут самые прочные и устойчивые связи. Именно так и создается новый и более прочный материал, получивший название изоцианурат, армированный полиуретаном. Отсюда собственно и аббревиатура – ПИР.

Особенности домов из сэндвич-панелей

Конструктивные особенности

Сэндвич-панели получили такое название из-за своих конструктивных особенностей, поскольку они состоят из трех основных слоев:

1. Наружный слой имеет привлекательный внешний вид, что делает панели хорошим материалом для отделки фасадов. Он выполняет не только декоративные функции, но и обеспечивает надежную защиту от воздействия солнечных лучей, повышенной влажности, атмосферных осадков и прочих негативных факторов окружающей среды.
2. Внутренний слой состоит из материала, обеспечивающего качественную теплоизоляцию и поглощение шумов. Благодаря этому отсутствует необходимость прокладки минеральной ваты или иных разновидностей утеплителей.
3. Последний слой выполняет функции основания, он отвечает за надежность фиксации положения панели и плотность ее прилегания к поверхности во время осуществления монтажа.

Достоинства

Относительно недавно сэндвич-панели являлись новой технологией на строительном рынке и малораспространенным материалом, но их популярность начала быстро расти.

Влияние на это оказал положительные европейский опыт, поскольку во многих странах они используются уже довольно давно, а также наличие следующих преимуществ:

1. Привлекательный внешний вид, позволяющий отказаться от дополнительной обработки.
2. Возможность покрасить поверхность панелей в любой цвет, самостоятельно выбрав дизайн построенного дома.
3. Качественная теплоизоляция и шумоизоляция, позволяющая отказаться от укладки дополнительных слоев.
4. Хорошая фиксация и плотность прилегания к стенам.
5. Минимальное количество швов во время монтажа, появившиеся расхождения заделываются силиконом или другими видами герметика, поэтому они не доставят никаких неудобств.
6. Легкость монтажа и высокая скорость проведения всех работ, строительные мероприятия удастся закончить в течение одного сезона.
7. Надежная защита от влаги, панели еще в заводских условиях проходят процедуру восковой обработки.
8. Прочность и надежность: материал соответствует всем нормативам и изготавливается с учетом всех возможных нагрузок, в том числе оказываемых сильными порывами ветра или выпавшим снегом. Большая часть давления распределяется на каркас, изготовленный из древесины.
9. Обеспечение уютного и комфортного микроклимата внутри помещений, дом не потребуется оснащать кондиционерами или мощными отопительными системами, чтобы спастись от летней жары и зимних морозов.
10. Возможность оформления строительства дома по уже готовому проекту с минимальными затратами финансов и времени. Фактически все специализированные компании заключают официальный договор и дают гарантию сроком до 5 лет.

Недостатки

Сэндвич-панели имеют внушительный список преимуществ, но они не лишены и отрицательных сторон, которые рассматриваются ниже:

1. Искусственное происхождение материалов, которые используются при изготовлении; на текущий момент не проводилось никаких исследований, подтверждающих их экологическую безопасность.
2. Склонность к образованию повышенной влажности внутри помещений из-за плохой проницаемости материала, дом придется часто проветривать или оснащать мощной вентиляционной системой.
3. Низкие показатели внутренней теплоемкости, поэтому помещения могут лишиться своей уютности при резкой смене температурного режима.
4. Обязательная отделка коробки такого дома с задействованием огнеупорных материалов для обеспечения пожарной безопасности.
5. Риск появления грибковых образований.

Жилые помещения из сэндвич-панелей «под ключ»

Жилые помещения подразделяются на:

• Жилые дома из сэндвич панелей
• Общежития для рабочих

Жилые помещения из сэндвич панелей это:

• Низкая стоимость строительства (в сравнении с разными строительными технологиями и материалами);
• Скорость монтажа (также возможность раньше запустить бизнес и покрыть расходы на строительство);
• Долговечная эксплуатация (Срок службы основных материалов — 50 лет);
• Любая планировка и компоновка жилого помещения под ваши нужды;
• Высокая энергоэффективность здания и низкие затраты на отопление;
• Неэксплуатируемая кровля (Снег будет уходить сам);
• Любое цветовое решение, согласно палитре RAL;

Современные технологии возведения зданий из сэндвич-панелей позволяют построить жилое помещение любой площади и конфигурации.

Минусы

К недостаткам стен из сендвичных панелей относятся:

• Непродолжительный срок службы. По этому параметру даже самые качественные сэндвич-панели уступают кирпичу и дереву.

  Чтобы оно прослужило как можно дольше, капитальный ремонт придется проводить не реже, чем 1 раз в 20 лет. Однако малый срок службы панелей перекрывается их доступной стоимостью.

• Необходимость монтажа принудительной вентиляции. Сами по себе панели практически «не дышат». Чтобы избежать скопления конденсата и отсыревания стен, нужно позаботиться о качественной вентиляции.
• Большое количество фальсификата. Подпольных цехов по производству панелей очень много. Они предлагают приобрести свою продукцию по привлекательной цене, уверяя, что их материал соответствует требованиям ГОСТ. Однако слишком низкая стоимость должна настораживать.

  Стены из таких некачественных панелей быстро придут в негодность. Кроме того, находиться в таких помещениях просто опасно, так как при изготовлении древесных плит могут быть использованы токсичные формальдегидные смолы.

• Необходимость выполнения качественной герметизации и отделки. Если соединения будут негерметичными, зимой дом вымерзнет. Отсутствие отделки негативно отражается на сроке эксплуатации здания.
• Архитектурная простота. Панели не позволяют воплотить в жизнь сложные дизайнерские задумки. Хотя использование панорамных окон, декоративных карнизов и других современных строительных материалов придает дому вполне презентабельный облик.