Современные технологии в строительстве домов с использованием сендвич панелей.

Производство сэндвич-панелей на стендовом полуавтоматическом оборудовании

Технология производства сэндвич-панелей на стендовом полуавтоматическом оборудовании начинается с профилирования двух листов стали. Затем листы переносятся в цех укладки, где на нижний слой вручную наносится клей, кладётся утеплитель, потом снова клей и сверху – второй слой облицовки. Следующим этапом становится перемещение полученного полуфабриката под пресс с нагревом, где стальные листы и пенополистирол плотнее соединяются друг с другом, а клей начинает полимеризироваться. Торцы панели подрезаются, а затем изделие выдерживается в тёплом помещении около 12 часов для окончательного склеивания всех его слоёв друг с другом.

Производство сэндвич-панелей на автоматизированной линии непрерывного действия

При этой технологии производства сэндвич-панелей сталь с уже нанесённым полимерным или алюцинковым покрытием подаётся на линию с установок для размотки рулонной стали. Утеплитель автоматически распределяется по ширине панели с помощью специальных толкателей, по всей поверхности сверху и снизу наносится двухкомпонентный полиуретановый клей, а затем осуществляется процесс профилирования. На этапе прессования под воздействием давления и температуры клей полимеризуется. После этого трёхслойная панель нарезается на изделия нужных размеров, которые автоматически штабелируются и упаковываются в пачки.

Производство сэндвич-панелей методом вспенивания

Производство сэндвич-панелей методом вспенивания осуществляется на стенде. Между двумя металлическими обшивками, находящимися под прессом, вводится специальный шприц, через который подается пенополиуретан. В зависимости от вида оборудования, по мере заполнения пространства теплоизоляционным составом либо шприц движется в панели, либо панель движется по отношению к закреплённому шприцу.

Каждая технология имеет свои особенности. Так при производстве сэндвич-панелей на стендовом полуавтоматическом оборудовании существуют ограничения длины готовых изделий – до 7,6 м. При изготовлении панелей методом вспенивания длина их также ограничена, плюс возникает вероятность образования в утепляющем слое пустот. При использовании автоматизированной линии по производству сэнвдич-панелей изделия нарезаются по любой длине от 1 до 15 метров.

Сэндвич-панели: особенности монтажа
  

При всей простоте сборки фасадных и кровельных конструкций из сэндвич-панелей, следует обратить внимание на некоторые моменты, без учёта которых надёжность соединений может сильно пострадать.

Монтаж сэндвич-панелей производится только на каркасную основу здания, независимо от схемы и раскладки. При этом элементы каркаса проверяются на соответствие проектным решениям в плане соединений и размеров. Вертикальная раскладка уместна для помещений высотой до 3м, в остальных случаях фасадные панели монтируются горизонтально.

Ценные звуко- и теплоизоляционные свойства сэндвич-панелей обусловлены их трёхслойной конструкцией, при этом в качестве утеплителя применяется минеральная вата или пенный синтетический материал. Однако нарушенная герметичность швов может свести на нет защиту помещений от холода, шума и посторонних запахов. Для дополнительной защиты от теплопотерь строительной пеной и другими видами утеплителей заполняются промежутки между панелями.

Для того, чтобы ликвидировать недочёты при монтаже и сделать здание более эстетичным, компании, производящие сэндвич-панели , предлагают множество дополнительных элементов по относительно невысокой цене. Поскольку сами сэндвич-панели тоже представляют собой недорогой материал,  специалисты рекомендуют не экономить на качественном профессиональном монтаже во избежание возможных неприятностей при эксплуатации.

Процесс ручного монтажа сэндвич-панелей на небольших объектах достаточно долгий и трудоёмкий, и, кроме того, не исключает механических повреждений. На крупных и средних объектах монтаж рекомендуется производить с помощью вакуумного подъёмника, применение которого позволяет существенно снизить сроки монтажа.

Преимущества

 уникальная теплозащита: дома из SIP панелей теплее каркасных в 1,5 раза и во много раз теплее кирпичных, деревянных, газосиликатных и т.п. домов

 энергосбережение: Вы экономите (в несколько раз!) на отоплении

 на 30% больше полезных квадратных метров, а это большая комната на каждом этаже!

 доступность: расходы на строительство минимальны

 минимальные сроки строительства - коробка дома за 1-2 недели!

 дома из SIP не дают усадки, поэтому сразу после сборки можно начинать отделочные работы

 малый вес

 не нужен дорогой фундамент: винтовой фундамент устанавливается за 1 день!

 простота сборки, не нужна спецтехника

 заводское изготовление панелей: панельная технология строительства минимизирует брак недобросовестных или неопытных строителей

 строить можно круглый год

 минимум вреда ландшафту

 в доме из SIP комфортно и в стужу, и в жару

дом из SIP быстро прогревается и медленно остывает

 не нужна мощная система отопления, не нужны кондиционеры

 надежность и неприхотливость в обслуживании

дом из SIP чрезвычайно прочный

 "зеленая технология" - строя из SIP, Вы защищаете окружающую среду

В богатой энергоресурсами России качество жилого дома всегда определялось материалом стен. Камень и дерево - это два традиционных символа добротного дома.

Катастрофический взлет цен  на энергоносители вызвал кризис не только в сфере ЖКХ. Построенные по старинке кирпичные, деревянные и даже каркасные загородные дома больно бьют по карману их владельцев. Анекдоты про бережливость европейцев сегодня не кажутся смешными. А статьи про пассивные (не требующие отопления) дома, тепловые насосы, системы рециркуляции с рекуператорами и т.п. вызывают всё больший интерес. Прежние времена, когда мы могли позволить себе отапливать "улицы", безвозвратно канули в лету.

Свой дом - это не только большие вложения в строительство. Построенный дом продолжает поглощать деньги своего хозяина, и большая часть расходов по содержанию дома приходится на отопление. Самое неприятное то, что эти расходы растут на глазах! И процесс этот не остановить. Понимать это нужно очень хорошо, поскольку проблему энергосбережения можно эффективно решить именно на этапе строительства дома. Утепление уже построенного дома связано с немалыми расходами и проблемами. 

В современных условиях теплозащищенность нельзя не учитывать при сравнении разных технологий строительства. Обычно спор разгорается вокруг стен. Традиционные технологии  привели к многослойным конструкциям с их специфическими проблемами. Стены из кирпича или бруса обычно дополняют  слоем утеплителя. Такие конструкции отличаются от привычных кирпичных или деревянных стен. Дополнительное утепление приводит не только к удорожанию, но и к новым проблемам. Часто к очень серьёзным - плесень, сырость и т.п. Дело доходит до официального запрета на отдельные утепленные конструкции стен (Татарстан).

Кирпичная стена - это прекрасная стена в отношении горючести, экологии и долговечности (если дом постоянно отапливать).  К утепленной кирпичной стене это уже не относится. Утепленная кирпичная стена - дорого, сложно, рискованно. Утепление зданий тянет за собой целый ворох проблем: экология, дорогостоящие ремонты, пожары и т.д. То есть, всё то, что ставят в упрёк современным энергоэффективным технологиям, только в ещё худшем виде. Последствия технологических ошибок при устройстве теплоизоляции каменных стен уже испытали на себе жители многих новостроек (Пермь, Москва). В индивидуальном строительстве всего этого можно избежать, причем не вкладывая деньги, а наоборот - экономя!

В многослойных конструкциях проблемы обычно возникают на границе слоев. Одно из правил устройства теплых стен: между утеплителем и соседними несущими или отделочными слоями не должно быть невентилируемых воздушных зазоров (полостей). В противном случае возможно скопление влаги и, как следствие, нарушение теплозащиты, плесень, быстрое разрушение конструкции и т.д. Если не предусмотрен вентилируемый зазор, утеплитель должен приклеиваться всей поверхностью! Выполнить это в условиях стройки сложно по вполне понятным объективным и субъективным причинам. Отсюда болезни многих российских новостроек.

В SIP панели, склеенной в заводских условиях под прессом, воздушных зазоров нет. Кроме того, SIP не требует дополнительной ветро- и пароизоляции. В SIP отсутствуют проблемы, свойственные многослойным конструкциям. Для нас, как строителей, это главное достоинство SIP технологии. В этом отношении стена из SIP схожа с однородной стеной из камня, дерева, пенобетона, пеностекла, поризованного кирпича и т.п. С одним замечанием: по теплопроводности эти стены даже сравнивать нельзя.

У SIP технологии прекрасный потенциал в сфере строительства энергоэффективных домов. Дома из SIP очень теплые. Они сохраняют тепло как термос.

По сравнению с энергоэффективными каркасными домами, утепленными минватой, в стенах из SIP панелей меньше мостиков холода. Но проблема каркасной технологии далеко не в "мостиках холода" (исключение - металлические каркасы). Проблема мостиков холода в каркасе решается весьма просто. Устройство "двойного каркаса" практически стало нормой. Только эффект от устройства теплового разрыва в стойках каркаса небольшой. Простое увеличение толщины слоя утеплителя в каркасной стене дает много больше. Но возникает препятствие. Ширина пиломатериала больше 200 мм - это роскошь. Поэтому двойной каркас, скорее, вынужденная мера при переходе к толстым стенам.

Американские исследователи (Oak Ridge National Laboratory) выяснили, что при одинаковой толщине стена из SIP в реальности теплее каркасной стены, утепленной минватой, более чем в 1,5 раза! А по данным ACMEpanel стена из SIP теплее каркасной, утепленной стекловатой, практически в 2 раза! Названы три причины:

    Плотные утеплители в SIP панелях значительно более эффективны, чем обычные минераловатные утеплители, применяемые в каркасниках. Теоретически слой пенополистирола 150 мм заменяет 200 мм сухой минваты. В реальности требуется 250 мм минваты, чтобы выйти на уровень теплозащищенности SIP со слоем ПСБ 150 мм.
    С течением времени происходит снижение тепловых характеристик каркасной стены из-за увлажнения и усадки минваты.
    Дефекты монтажа каркасных стен.

Причем американцы указывают такие дефекты монтажа, как "закругленные края утеплителя на стыке с каркасом, сжатие утеплителя вокруг кабелей электропроводки, бумажная обертка, закрепленная скобами к внутренним поверхностям стоек каркаса", которые у нас и дефектами не считаются. В России необходимо добавить четвертую причину - человеческий фактор. Брак при утеплении каркасных стен сводит на нет все усилия в борьбе за энергосбережение. Можно с большой уверенностью утверждать, что различие характеристик стены из SIP и обычной каркасной стены в России более разительное, чем в Северной Америке.

Стены из SIP панелей очень теплые. Чтобы достичь таких же показателей, кирпичная стена должна быть в 15 раз толще SIP панели. Это приговор. Никогда кирпичная стена без утеплителя не будет такой же теплой как SIP.

Иногда спрашивают, можно ли использовать SIP, если морозы достигают -50 °C. Уникальные энергосберегающие свойства стен из SIP проверены на Южном полюсе (среднегодовая температура воздуха -49 °C, максимальная -15 °C, минимальная -74 °C).

Постоянная экономия: владельцы канадских домов из SIP платят за отопление в несколько раз меньше (по некоторым оценкам в 5-6 раз для SIP 164 мм), чем владельцы "традиционных" домов. Сэкономленный рубль - заработанный рубль. В этом смысле канадский дом - выгодное вложение денежных средств. Наши расчеты для Московской области показали, что замена кирпичных стен толщиной 500 мм на SIP 174 мм в двухэтажном доме полезной площадью всего 130 м2 дает за год экономию около 30 тыс. кВт·час энергии на отопление! По ценам на электроэнергию 2011 года это почти 100 000 руб. По плану правительства в 2012 году эта цифра увеличится на 11,5%.

Сейчас отапливать канадский дом дорогим электричеством под силу многим. Есть определенные экономические соображения в пользу этого вида энергии. Затраты на установку электрообогревателей (электроконвекторов, инфракрасных обогревателей и др.) ничтожны по сравнению с системами отопления на газе, жидком или твердом топливе.  Деньги, которые необходимы для подключения дома к магистральному газу, достаточны для постоянного отопления дома из SIP электричеством в течение многих лет. Требуемая для отопления канадского дома максимальная мощность много ниже традиционных 1 кВт на 10 м2 (по нашему опыту в среднем в пять раз). В качестве резерва можно установить печь, камин или генератор небольшой мощности, на случай отключения электроснабжения.

Если сделать все грамотно: установить энергосберегающие окна и двери, сделать теплые перекрытия (в том числе из SIP как вариант), то основные затраты в канадском доме пойдут на обогрев свежего воздуха для вентиляции помещений, что по современным нормативам составляет лишь 10-15% от общего объема теплопотерь. Да и эти теплопотери можно снизить рекупиратором.

Еще одно из достоинств SIP технологии вытекает из того, что стены из SIP не такие толстые, как каменные. При одинаковом пятне застройки у  канадского дома самая большая полезная площадь помещений. В среднем по размерам коттедже только внешние стены из облицованного кирпичом газобетона толщиной 450 мм  занимают пятую часть общей площади. Это потеря большой комнаты на каждом этаже! А есть еще и внутренние несущие стены и перегородки! Мы подсчитали: в каменном доме полезная площадь меньше площади этажей по внешнему периметру примерно в 1,5 раза, тогда как для домов из SIP этот показатель близок к 1,15. При одинаковом пятне застройки у канадского дома полезная площадь больше на 30%!

Светлые комнаты - это одно из первых впечатлений от знакомства с канадским домом. Эффект улучшения освещенности помещений через оконные проемы тоже является следствием относительно небольшой толщины наружных стен из SIP панелей.  В домах с толстыми стенами окна похожи на бойницы. Чтобы добиться нормальной освещенности, приходится увеличивать площадь остекления. А это в свою очередь приводит к значительному увеличению теплопотерь. Даже через качественный стеклопакет уходит тепла примерно в 10 раз больше, чем через SIP панель той же площади!

Расходы на "отопление окон" весьма значительны в загородном доме. Наши расчеты и наблюдения показали, что в среднем по размерам доме (150 м2) при нормальном остеклении на компенсацию теплопотерь через окна расходуется столько же энергии, сколько на горячее водоснабжение, готовку, освещение и очистную станцию вместе взятые при постоянном проживании (около 6 тыс. кВт·час за год). В каменных домах кроме больших окон приходится отапливать ещё и "ледяные" оконные откосы.

Канадский дом быстро прогревается за счет малой теплоемкости стен. Это порадует тех, кто отключает или "приглушает" отопление зимой, но на выходных любит побывать за городом. Дом с массивными стенами протопить сложнее. Расчеты показывают, что на прогрев дома со стенами из кирпича нужно израсходовать примерно в 30 раз больше энергии, чем на прогрев дома из SIP панелей с той же полезной площадью. Из-за большой теплоемкости каменных стен многие горожане в выходные дни превращаются в истопников, едва успевая  за выходные дни протопить свой загородный дом, чтобы снова оставить его замерзать до следующих выходных. Дача из SIP панелей - идеальное решение.

Тепловая инерция дома зависит от двух факторов: от количества накопленного внутри дома тепла и скорости его теплообмена с окружающей средой. У канадских домов большая тепловая инерция за счет высокого теплосопротивления стен! Практика показывает, что тепла, накопленного домашними вещами, мебелью, отделкой достаточно для поддержания комфортной температуры при отключении отопления в течение длительного времени. Дополнительные аккумуляторы тепла канадскому дому не нужны. Даже в сильный мороз при выключенном отоплении за сутки температура внутри помещений в доме из SIP 174 мм падает всего на несколько градусов. Причем этот показатель можно улучшить. Как отмечалось выше, в канадском доме тепло уходит в основном через окна и двери. Энергосберегающие окна и двери повышают тепловую инерцию.  Кроме того, вентиляция любого дома предполагает подсос холодного воздуха снаружи. Дом из SIP - это термос с открытым горлышком. Системы рециркуляции воздуха с рекуперацией позволяют сузить это "горлышко".

Канадский дом прекрасно подходит для постоянного проживания. Это проверено временем. В канадском доме комфортно в любое время года. Ночная летняя прохлада  очень хорошо сохраняется в канадском доме в течение всего дня. Наше наблюдение: Московская область, 27 июля 2010 года, полдень 12-00, температура воздуха снаружи больше 36ºС в тени, нестерпимая жара стоит уже несколько недель, побиты все рекорды за десятки лет наблюдений, температура воздуха на первом этаже канадского дома (стены SIP 174 мм) 25ºC без всяких кондиционеров!

В сравнении с кирпичным, бетонным и даже деревянным домом из бруса канадский дом очень легок. Один квадратный метр стены из SIP весит всего около 15-20 кг, тогда как вес м2 обычной кирпичной стены может достигать тонны. Это позволяет значительно снизить затраты на устройство фундамента. Типовой фундамент для канадского дома в Московской области - это ленточный мелкозаглубленный или на винтовых сваях. В случае слабых грунтов легкий дом - лучшее решение. Надстройки над существующими этажами - и здесь легкие конструкции незаменимы.

Возведение стен по канадской технологии сегодня наименее затратный способ строительства. По абсолютному значению. Но если сравнивать конструкции с одинаковыми теплозащитными характеристиками, то экономия от использования SIP составляет сотни процентов!

С точки зрения SIP технологии в утепленной снаружи каменной стене её каменная часть является дорогой внутренней отделкой! Тоже самое можно сказать и про утепленные стены из бруса. Кому нравится внешний вид стен из клееного бруса или бревна, просто обшивают SIP вагонкой, имитирующей брус (бревно), а не самим брусом. Внешне, те же деревянные стены, но дешевле, быстрее, и, самое главное, лучше по теплозащите. И усадки не будет.

Стены из SIP иногда обкладывают кирпичом. Об этом необходимо позаботиться на этапе устройства фундамента, сделав его немного шире. Стены из SIP допускают отделку "навесным кирпичом":

Но более практично отделывать стену из SIP под кирпич или камень декоративными фасадными панелями. Выбор огромный. От цокольного сайдинга до термопанелей с клинкерной плиткой.

Строительство из SIP - это экономия не только на материалах. Строительно-монтажные работы недороги. Не нужна спецтехника, для которой нередко требуется организация подъезда и т.д.

Экономия времени: темпы строительства из SIP панелей в десятки раз превышают традиционные технологии. Домокомплект средних размеров 150-200 м2 наша бригада собирает менее, чем за 2 недели. Малый срок строительства - это очень важное достоинство SIP технологии. Многие люди не хотят годами "терпеть" присутствие посторонних людей на своем участке.

Стены из SIP панелей имеют ровную поверхность. Это снижает затраты сил, времени и денег на отделку. Плита OSB-3, приклеенная всей поверхностью к пенополистиролу не коробится от внешних воздействий, как это происходит с плитными материалами, нашитыми на каркас или обрешетку! Это значит, что отделку SIP стен "не поведет" со временем.

Гипсокартон в канадском доме часто монтируется на SIP без направляющих металлических профилей. Это помимо экономии средств и времени дает дополнительную тройную выгоду:

    повышается пожаробезопасность стен из-за отсутствия воздушных зазоров, способствующих распространению пламени;
    улучшается шумоизоляция;
    сводится на нет такой недостаток ГКЛ, как хрупкость.

На стену из SIP, даже обшитую таким хрупким материалом как гипсокартон, в любом месте с помощью обычных саморезов можно повесить самую тяжелую полку. Сила, необходимая для того, чтобы выдернуть саморез из OSB-3 12 мм, больше 130 кг. И это по нормали к поверхности стены! А полка тянет саморез на срез. Поэтому SIP панели часто применяют и для изготовления внутренних перегородок канадского дома.

Простота SIP технологии особенно ценна для самостройщиков.

Сборка стен из SIP панелей под силу любому человеку, умеющему держать в руках молоток и пилу. Монтаж стены начинается с того, что к основанию (обвязочному брусу или перекрытию) прибивают направляющую доску по периметру будущей стены. Затем по уровню устанавливают две угловые панели. Всё! Дальше можно строить без уровня. 

Вертикальная стыковочная и горизонтальная направляющая доска "заставляют" следующую панель встать точно на место. Чтобы стена "ушла", надо сильно "постараться". Уровень нужен только для того, чтобы при установке очередной панели удостовериться в ее точности.

Подытожим основные достоинства SIP технологии в сравнении с классической каркасной технологией:

    Применение SIP увеличивает более чем в 1,5 раза теплозащиту по сравнению с каркасом, утепленным минватой.
    Применение SIP значительно упрощает и ускоряет сборку конструкции.
    Применение SIP в несколько раз усиливает несущую конструкцию дома.
    В стенах из SIP отсутствует увлажнение и усадка утеплителя, снижающие теплозащиту с течением времени.
    Ветрозащитные и пароизоляционные мембраны, защищающие утеплитель в классическом каркасе, в SIP конструкциях не используются. Меньше работы, меньше брака, выше надежность.
    Плита OSB-3, приклеенная к плотному утеплителю не коробится со временем, как это часто происходит с обшивкой каркаса.
    SIP конструкции в отличие от деревянных каркасов не склонны к деформациям вследствие усыхания древесины.
    Расход материалов на каркас меньше из-за того, что часть нагрузки забирает на себя SIP панель.
    Качество каркасного дома очень сильно зависит от квалификации и добросовестности строителей. SIP технология, как любая панельная технология, снижает влияние человеческого фактора.

Как и любая панельная технология строительства SIP технология удобна для строительства методом PRE-CUT. Промышленное изготовление элементов конструкции дома квалифицированными специалистами по проекту плюс профессиональный монтаж опытных мастеров - это стабильно высокое качество строительства и организации работ за умеренные деньги, т.е. именно то, что ищет основная масса российских Заказчиков на пока ещё малоцивилизованном рынке индивидуального строительства. Технологии с традиционной схемой "рынок - стройка" частенько дают серьёзные сбои.