Прочность конструкции обеспечивается ее способностью противостоять сильным порывам ветра и сейсмической активности. Допустимые нагрузки на стены составляют 10 т/м² в вертикальной плоскости и до 2 т/м² в поперечной плоскости.
Рекомендации по выбору сэндвич-панелей для стен и кровли
Сэндвич-панели представляют собой современное строительное решение, позволяющее возводить здания с максимальной скоростью. Эти панели подходят для строительства различных типов зданий, включая жилые дома, производственные и складские помещения, административные здания, ангары и многое другое. Основное ограничение заключается в их низкой несущей способности, что делает их менее подходящими для многоэтажных конструкций.
Что такое сэндвич-панели?
Название «сэндвич» отражает структуру материала, который представляет собой многослойную конструкцию, состоящую из двух твердых внешних слоев и внутреннего утеплительного материала, напоминающего по своей структуре бутерброд. Для внешних слоев, как правило, используют стальные или алюминиевые профили. Наиболее распространенной является сталь толщиной от 0,6 до 1,5 мм.
Аналогично изготавливаются СИП-панели, которые вместо металлических слоев используют древесностружечные плиты или ориентированно-стружечные плиты (ОСП). Однако такие панели требуют дополнительной отделки после возведения здания. Это связано с непривлекательным внешним видом и низкой устойчивостью к влаге.
Сэндвич-панели, в отличие от сип-панелей, обеспечивают более эстетичный и аккуратный внешний вид при правильной установке. Гладкие поверхности стен не требуют дополнительной отделки. Сейчас на рынке представлено более 600 вариантов цветовых решений и фактур, включая имитацию кирпича или камня. Внутренние стены могут оставаться необработанными или же покрываться краской и обоями.
Рис. 1. Конструкция сэндвич-панелей.
Структура сэндвич-панелей
Сэндвич-панели могут быть изготовлены из разнообразных материалов, что определяет их сферу применения и условия эксплуатации.
Облицовочный слой изготавливается из прочных и жестких материалов, которые могут выдерживать высокие нагрузки:
- Оцинкованная сталь или металл с полимерным покрытием. Толщина таких листов должна составлять не менее 0,5-0,7 мм. Они покрыты специальным защитным слоем, предотвращающим коррозию и механические повреждения. Чаще всего данные панели используют для монтажа крыш.
- Гипсокартон. Это недорогой и экологически безопасный материал, обладающий высокой адгезией к шпаклевке и краске, что делает его подходящим для внутренних разделительных стен.
- Пластик. Такие панели полностью инертны к влаге, не поддаются коррозии и гниению. Сэндвич-панели из ПВХ, полиэстера или пластизола могут использоваться для внутренней отделки и не требуют дополнительной декорирования. Жесткие плиты из ПВХ также применяются для оформления оконных проемов.
Для СИП-панелей в качестве жесткого элемента используется ОСП, которые представляют собой древесную стружку, склеенную специальными смолами, восками и иногда борной кислотой.
Теплоизоляционные свойства зданий из сэндвич-панелей зависят от используемого наполнителя. В качестве теплоизоляционного слоя могут применяться следующие материалы:
- Базальтовое волокно. Этот материал легче стали в три раза и в 2,5 раза прочнее её на растяжение. Обладает низкой теплопроводностью, не проводит электричество и магнетизм, устойчив к огню и биозаражению. Рекомендуется даже для использования в противопожарных перегородках.
- Стекловолокно. Эти материалы изготавливаются из ультратонких и прочных волокон. Стекловолокно обладает отличными звукоизоляционными свойствами, хорошо удерживает тепло, не горит и не поддерживает горение. При высокой плотности имеет хорошие показатели паропроницаемости, что позволяет сохранять нормальную циркуляцию воздуха. Содержит минимальное количество фенолформальдегидов и не выделяет токсичных веществ.
- Пенополиуретан. Этот легкий и прочный материал с ячеистой структурой придает панелям жесткость и прочность, а его покрытие устойчиво к температурным перепадам и обладает отличной адгезией.
- Пенополистирол. Этот материал рекомендуется использовать только для строительства нежилых объектов. Он быстро впитывает влагу, горюч и выделяет вредные вещества при тлении.
Качество конструкций из сэндвич-панелей во многом зависит от типа соединения плит. От этого фактора зависят прочность и надежность всей конструкции. Наиболее популярным способом соединения является система шип-паз, которая выглядит как замок, где кромки панелей обрабатываются так, чтобы они идеально стыковались. Замки могут быть как двойными, так и тройными.
Плюсы и минусы сэндвич-панелей
Каркасные дома из сэндвич-панелей начали строиться чуть более 50 лет назад. В течение этого времени технология была многократно усовершенствована и на сегодняшний день считается одной из самых передовых в строительстве.
- Экономия. Стоимость строительства домов из сэндвич-панелей в 2–3 раза меньше по сравнению со строительством из дерева или кирпича.
- Скорость возведения. На создание каркасного здания из СИП-панелей уходит около 3-4 месяцев, иногда даже меньше. При этом работы могут проводиться в любое время года, включая зиму.
- Простота монтажа. Сэндвич-панели легко поддаются резке и могут принимать любую форму, что значительно упрощает процесс строительства.
- Долговечность. Срок эксплуатации зданий из сэндвич-панелей составляет 30-40 лет и более.
- Прочность. Конструкции способны выдерживать сильные порывы ветра и даже ураганы, а также нагрузки до 10 т/м² по вертикали и 2 т/м² по горизонтали.
- Влагостойкость. При правильном соблюдении технологии строительный объект становится герметичным и не пропускает влагу.
- Биостойкость. Поскольку материал не способствует накоплению влаги, условия для роста плесени или грибка отсутствуют.
- Экологическая безопасность. Все использованные материалы не выделяют токсичных веществ, что делает жизнь в таких домах безопасной для здоровья.
Несмотря на небольшое количество недостатков, они тем не менее существуют. Один из самых значительных — это ошибки в технологии строительства. К сожалению, в нашей стране недостаточно квалифицированных специалистов с опытом в возведении таких зданий. Несмотря на простоту сборки (по аналогии со строительством из конструктора), любые недочеты в проектировании могут значительно снизить эксплуатационные качества дома. Поэтому выбор подрядчика должен быть особенно осознанным и тщательным.
Недостаточная звукоизоляция может быть легко разрешена качественной отделкой как снаружи, так и внутри. Тем не менее, конструкция требует надежной защиты: металлические элементы должны иметь антикоррозийное покрытие, а деревянные — обрабатываться антисептиками и противоплесневыми средствами.
Сэндвич-панели обеспечивают хорошую теплоизоляцию, однако, в помещении может возникать «парниковый эффект». Чтобы избежать этого, необходимо предусмотреть эффективную вентиляционную систему.
Конструкция сэндвич-панелей
Сэндвич-панель состоит из теплоизоляционного материала, с обеих сторон которого путем прессования и с помощью двухкомпонентного клея прикреплены плоские или волнистые листы из нержавеющей либо оцинкованной стали с полимерным покрытием.
Поскольку наружные слои сэндвич-панелей могут состоять и из других материалов, выделим некоторые из них:
- Гипсокартон. Наиболее экологичный вариант. В его составе присутствуют два листа толстого картона, склеенные с гипсовой плитой. Часто используется для внутренних работ как в жилых, так и в коммерческих помещениях. Имеет ровную поверхность, что позволяет клеить на неё обои или наносить краску.
- ПВХ. Жесткие панели, подходящие для утепления и отделки оконных откосов.
- Пластик. Эти панели не боятся влаги и сохраняют цвет даже при длительном воздействии солнечных лучей.
- ОСП (ориентированно-стружечная плита). Производится из прессованной древесной стружки, склеенной под высоким давлением. Данные панели используются в производстве СИП.
Трехслойные панели, использующие металлические облицовки и сердечник из минеральной ваты, должны соответствовать стандартам ГОСТ 32603-2021.
Виды утеплителей
Выбор утеплителя определяет уровень теплоизоляции стены и ее эффективность.
Основные варианты утеплителей:
- Минеральная вата (базальтовое волокно). Обладает высоким уровнем тепло- и звукоизоляции, не горючая и экологически чистая. Широко используется для создания панелей для противопожарных или межкомнатных перегородок.
- Пенополиуретан. Имеет ячеистую структуру, отличается минимальным весом и высокой прочностью. Он не горит и сохраняет свои свойства под воздействием влаги, что делает его идеальным для фасадной отделки.
- Стекловолокно. Этот утеплитель по своим характеристикам схож с минеральной ватой, но обладает более высокой звукоизоляцией.
- Пенополистирол (пенопласт). Применяется для строительства нежилых помещений — производственных цехов, складов, может также использоваться при возведении жилых зданий по канадской технологии. Пенополистирол не впитывает влагу, однако при воздействии огня он выделяет токсичный дым. Поэтому его применение становится всё менее распространенным.
Материалы и структура
Область применения сэндвич-панелей определяется их типами и свойствами внешних и внутренних слоев. Параметры изделий задаются на этапе проектирования и производства.
Для изготовления внешних слоев используется рулонная сталь с цинковым покрытием.
Металл обладает высокой прочностью и жесткостью, а благодаря цинку — устойчивостью к коррозии. В таком виде плиты применяются для строительства хозяйственных построек, для которых внешний вид не играет первостепенной роли. Более дорогие панели с полимерным напылением используются в строительстве жилых зданий.
Разновидности сэндвич-панелей по типу полимерного покрытия
Существует несколько основных типов панелей с различными покрытиями:
- Полиэстер (обозначение PE). Это покрытие подходит для всех климатических условий, рекомендуется для внутреннего применения. Толщина полиэстерного слоя составляет 25 мкм, а его теплостойкость — около 120°С. К основным преимуществам относятся хорошая формуемость, жесткость и доступная цена.
- Пластизоль. Основными компонентами являются поливинилхлорид и пластификаторы. Обозначается маркировкой PVC 200, где число указывает на толщину покрытия в мкм. Преимущества покрытий из пластизола заключаются в универсальности — они могут использоваться как в помещениях, так и на улице, а также имеют высокую устойчивость к механическим повреждениям.
- Полидифторид. Это покрытие толщиной 25 мкм, устойчивое к температурным колебаниям от -60°С до +120°С. Панели, покрытые данным материалом, имеют высокую устойчивость к механическим повреждениям и агрессивным средам.
- Пурал. Покрытие на основе полиуретана обладает матово-шелковистой поверхностью, отличается устойчивостью к температурным перепадам и воздействию ультрафиолетового излучения. Чаще всего используется для внешней отделки зданий.
Характеристика полимерных покрытий сэндвич-панелей
Полиэстер | Пластизоль | Пурал | Поливинилфторид | |
Толщина покрытия, мкм | 25 | 175/200 | 50 | 25 |
Максимальная температура эксплуатации, °С | +120 | +60 | +120 | +120 |
Минимальная температура обработки, °С | -10 | +10 | -15 | -10 |
Поверхность | Гладкая | Тиснение | Гладкая | Гладкая |
Сохранность внешнего вида | ** | *** | **** | ***** |
Минимальный радиус изгиба | 3xt | 0xt | 1xt | 1xt |
Коррозионная стойкость: — соляной тест, часов — водяной тест, не менее, часов |
500 1000 |
1000 1000 |
1000 1000 |
1000 1000 |
Устойчивость к УФ-излучению | **** | *** | **** | ***** |
Устойчивость к механическим повреждениям | *** | ***** | **** | **** |
Достоинства и недостатки зданий из сэндвич-панелей
Утепленные плиты имеют полувековую историю применения в строительной сфере. Этот срок является достаточным для анализа и формирования обширной базы знаний о качестве данной технологии, которой можно доверять.
Достоинства сэндвич-зданий:
- Низкая себестоимость. Экономия по сравнению со строительством из дерева и кирпича составляет не менее трех раз, а по сравнению с газобетоном — около двух раз.
- Сокращение времени строительства. Средний срок возведения одноэтажного здания составляет примерно 3 месяца, что значительно быстрее, чем с традиционными технологиями, благодаря работе с большими панелями и отсутствию мокрых процессов.
- Независимость от времени года. Транспортировка, хранение, укладка и монтаж могут проводиться в любых погодных условиях, за исключением очень сильных ветров и дождей.
- Легкость в строительстве. Панели являются крупными и легкими, и их стыковка осуществляется легко при правильном совмещении замков и предварительной подготовке основания.
- Устойчивость к внешним воздействиям. Внешнее покрытие обеспечивает защиту от влаги, химикатов и ультрафиолетового излучения.
- Долговечность. Качественные панели от надежных производителей гарантированно служат не менее 75 лет, за этот срок здание несколько раз морально устареет.
- Низкая теплопроводность. По теплопроводности стены из сэндвич-панелей в 5 раз эффективнее, чем кирпичная кладка аналогичной толщины.
- Качественные отделочные материалы. Они выглядят привлекательно и имитируют различные традиционные материалы.
- Нужны профессиональные специалисты для монтажа. Каждая деталь требует тщательной подгонки, что требует опыта и знаний.
- Расходы на защиту каркасов. Для металлических элементов нужны средства на антикоррозийную защиту, а для деревянных — на защиту от влаги, плесени и насекомых. Напоминаем, что обработка покрытий должна повторяться периодически.
- Недостаточная звукоизоляция. Внешние панели могут издавать громкие звуки при контакте с твердыми предметами или в дождливую погоду.
- Низкая прочность внешней оболочки. Какой бы ни был материал, его можно легко пробить либо камнем, либо железом, даже при сильном ударе ногой в жесткой обуви. Замена проблемной части часто бывает затруднена.
- Уязвимость утеплителя. Минеральная вата склонна к сырости, а пенопластовые материалы являются горючими.
Важно отметить, что герметичность — это как преимущество, так и недостаток. При отсутствии хорошей вентиляции в здании возникает «парниковый эффект», что может приводить к сырости, образованию конденсата и плесени.
Что такое композитная сэндвич-панель?
Композитная сэндвич-панель представляет собой облицовочный материал, состоящий из двух листов, между которыми расположен слой теплоизоляционного материала. В качестве внешних компонентов чаще всего используются алюмоцинк, оцинкованная сталь и различные полимеры, в качестве основы которых выступают полиуретан или ПВХ.
Композитные сэндвич-панели из оцинкованного металла представляют собой высококачественный и доступный вариант, отличающийся длительным сроком службы. Алюмоцинковые панели прекрасно противостоят коррозии, что позволяет применять их даже в условиях высокой влажности. Полиуретановые композитные панели считаются одними из лучших среди отделочных материалов благодаря своей устойчивости к резким температурным колебаниям, ультрафиолетовым лучам и химически агрессивным веществам.
В качестве утеплителя в композитных сэндвич-панелях может использоваться минеральная вата, которая является экологически чистым и огнестойким материалом с низкой степенью усадки и хорошими звукоизоляционными свойствами.
Стекловолокно также представляет собой высококачественный утеплитель, сопоставимый с минеральной ватой по основным характеристикам. Хорошей альтернативой для них служат пенополиуретан и пенополистирол, так как их эксплуатационные характеристики значительно превосходят данные утеплители.
Производственные процессы
В нашем ассортименте представлены как кровельные, так и стеновые панели, а также различные доборные элементы.
В зависимости от вашего проекта мы можем изготовить необходимые виды сэндвич-панелей различной длины и толщины. Вам не потребуется дополнительная отделка наружной поверхности сэндвич-панелей, так как вы можете выбрать любой желаемый цвет по каталогу RAL. Если вам нужны панели других цветов, наши менеджеры помогут вам в этом.
Высококачественное импортное оборудование, установленное на нашем производстве, позволяет нам предлагать клиентам качественные панельные изделия в самые короткие сроки. Вы можете заказать как комплект доборных элементов, так и отдельные элементы нужного вам цвета в соответствии с вашими чертежами.