Проектирование и строительство домов и зданий из сэндвич панелей. Советы по работе с материалом
Особенности использования сендвич панелей в строительстве домов
Строительство зданий из сэндвич-панелей практикуется уже более 80 лет, с тех пор значительно усовершенствовалась технология производства сэндвич-панелей и их экологичность, претерпели изменения и методы строительства быстровозводимых зданий из сэндвич-панелей. Каковы же плюсы и минусы возведения промышленных и торговых зданий, домов и временных сооружений с применением сэндвич-панелей?
Какова стоимость, характеристики и виды сэндвич-панелей, а так же практическая выгода от их применения в строительстве. Постараемся ответить на эти вопросы в данной статье.
Конструкция сэндвич-панелей
В основе термина «сэндвич-панель» лежит английское слово sandwich, или бутерброд с начинкой, накрытый с двух сторон хлебом. Подобно бутерброду, сэндвич-панели подразумевают трехслойную структуру, в середине которой находится теплоизоляционный материал, закрытый с двух сторон металлом, пластиком, деревом или магнезитовой плитой методом холодного или горячего прессования. Подобная конструкция сэндвич-панели обеспечивает огромный потенциал прочности и долговечности, а незначительный вес снижает затраты на перевозку и на монтаж. По этой причине, сэндвич-панели завоевали необычайную популярность при строительстве быстровозводимых зданий.
Создание и производство сэндвич-панелей
Впервые сэндвич-панели были использованы в 1930 году в США при реализации архитектурного проекта Unsonian. Их изобретателем был инженер Фрэнк Ллойд Рэйтон, задачей которого было создание легкой, эстетичной, простой в эксплуатации и недорогой конструкции. Первые сэндвич-панели были весьма примитивны по сегодняшним меркам и обладали множеством недостатков. Спустя двадцать лет брат основателя Dow Chemical Company – корпорации, занимающей сегодня второе место в мире после концерна BASF в химической отрасли – Олден Б. Дау выдвинул идею об использовании в сэндвич-панелях инновационных в то время теплоизоляционных материалов. Материал стремительно набирал популярность, но процесс производства был критично медленным, в то время как спрос на них возрастал.
В 1959 году фирма Koppers переоборудовала завод по выпуску автомобилей в Детройте в цеха, под производство сэндвич-панелей. Еще год потребовался компании Alside, чтобы автоматизировать процесс, и массовое производство сэндвич-панелей началось уже в 1960 году. А в Советском Союзе первый выпуск сэндвич-панелей был налажен на заводе «Самарский «Электрощит», который поставлял первую продукцию для строительства предприятий «Атоммаш» и «Камаз», лишь 1974-м году. С тех времен технология и экологичность производства сэндвич-панелей претерпели качественные изменения.
Характеристики и состав сэндвич-панелей
Требования к материалам-утеплителям и защитным панелям, используемым в конструкции сэндвич-панели, сегодня весьма высоки. Сэндвич-панели должны обладать такими характеристиками, как:
Огнестойкость;
Устойчивость к перепадам температур;
Высокая теплоизоляция;
Низкие влагопоглощающие свойства;
Экологичность;
Стойкость к механическим и химическим воздействиям окружающей среды.
Нужные для каждого конкретного вида строительства свойства и характеристики сэндвич-панелей достигаются за счет правильного подбора и применения в них трех основных составляющих: материала жестких панелей, типа их покрытия и вида теплоизоляционного наполнителя. Одни сэндвич-панели лучше подойдут для строительства частных домов, другие – для возведения объектов нежилого фонда.
Наполнители сэндвич-панелей
В качестве теплоизоляционного наполнителя в современных сэндвич-панелях используются преимущественно 4 основных материала, это:
Минеральная вата из базальтового волокна. Вообще, минеральная вата согласно ГОСТам может быть трех видов, а именно:
Стекловата – производится из расплава стекла;
Каменная вата – выпускается на основе расплава горных пород;
Шлаковая вата – в качестве основы используется доменный шлак.
Базальтовая вата относится ко второму виду и выпускается из родственных по химическому составу пород, среди которых базальт, базанит, амфиболит, габродиабаз или их смеси. Базальтовое волокно бывает непрерывным или штапельным, различающимся в свою очередь по диаметру волокон, что влияет на такие характеристики конечного изделия как тепло- и звукопроводность, плотность и др. Базальтовое волокно является наиболее популярным среди всех наполнителей сэндвич-панелей благодаря своей полной негорючести и высокой звукоизоляции. Сэндвич-панели с базальтовым наполнителем широко применяются в строительстве цехов, кровле гаражей, автозаправок, торговых центров и в других зданиях и сооружениях, где требования пожарной безопасности особенно высоки.
Минеральная вата из стекловолокна, так же является негорючим, виброустойчивым и звукопоглощающим материалом, но значительно более прочным и упругим, что связано с длиной волокна, которое у стекловаты составляет 5 сантиметров, в то время как у базальтового волокна – 1,5 сантиметра. Недостатками любого вида минеральной ваты в качестве наполнителя для сэндвич-панелей является их низкая влагостойкость и сравнительно большой вес.
Пенополистирол – еще один востребованный теплоизоляционный наполнитель для сэндвич-панелей, который отличает малый вес, долговечность, экологичность. Он является трудновоспламеняемым, либо самозатухающим материалом, в зависимости от модификации наполнителя. Пенополистирол при различных технологиях производства выпускают вспененным и эструдированным. Сэндвич-панели с пенополистиролом применяются преимущественно в торговых павильонах, холодильных цехах и камерах и других нежилых зданиях и сооружениях.
Пенополиуретан (ППУ) – следующий по широте использования наполнитель сэндвич-панелей. Он обладает исключительными свойствами теплоизоляции (5 сантиметров ППУ соответствуют 1 метру кирпичной кладки) и гидроизоляции, не подвержен воздействию биологических и химических факторов, экологичен, является трудновоспламенимым.Однако в силу особенностей технологии сэндвич-панели с пенополиуретаном могут иметь незначительную толщину, хотя и значительно легче и долговечней всех других типов панелей. Они востребованы при строительстве холодильных и коптильных камер, складских помещений и других подобных сооружений. Их недостатками является цена и относительно высокая горючесть, но следует отметить, что сейчас в ППУ добавляются модификаторы, снижающие горючесть.
Предпочтение тому или иному виду наполнителя сэндвич-панелей отдается в соответствии с требованиями и нормами пожарной безопасности, звукоизоляции, а так же условиями эксплуатации и назначением возводимых зданий и сооружений.
Листы обкладки и типы их покрытий в сэндвич-панелях
В качестве листов обкладки сэндвич-панели используются жесткие материалы, такие как:
Листы ПВХ, который отличается термопластичностью, малым весом, химической стойкостью, не горит на воздухе. Сэндвич-панели из ПВХ применяются преимущественно в закрытых помещениях из-за слабой морозостойкости (до -15 °C) и нагревостойкости (до +65 °C), а так же подверженности механическим повреждениям.
Древесно-волокнистые плиты (ДВП, или Оргалит), используются в сэндвич-панелях редко из-за слабой влагостойкости, ломкости, неустойчивости к дополнительным нагрузкам.
Магнезитовые плиты отличает устойчивость к перепадам температур и влажности, негорючесть, влагостойкость, стойкость к биологическим и химическим воздействиям, экологичность. Сэндвич-панели из магнезитовой плиты превосходят по параметрам теплоизоляции любые другие сэндвич-панели.
Стальные оцинкованные листы являются экономичным вариантом, их защищенность от коррозии напрямую зависит от толщины покрытия цинком.
Стальные листы с покрытием алюцинка, в состав которого входит алюминий (55%) и кремний (1,6%) создают дополнительную устойчивость к механическим повреждениям и к коррозии.
Стальные листы с покрытием полимерами (пластизолом, полиэстером, пуралом, ПВДФ) приобрели наибольшую популярность в качестве листов обкладки для сэндвич-панелей. Это объясняется тем, что их отличает наибольшая антикоррозийность, устойчивость к механическим, химическим, температурным и ультрафиолетовым воздействиям окружающей среды, а значит – непревзойденная долговечность. Эти параметры тоже вариативны – в зависимости от конкретно выбранного полимера. Существенным фактором, повлиявшим на популярность таких листов, является практически неограниченный выбор цветовой гаммы и устойчивость к выцветанию.
Листы обкладки могут быть гладкими или гофрированными с одной или обеих сторон, все зависит от того, какая цель преследуется. Иногда профилирование листов обкладки преследует чисто декоративную цель, в других случаях – это техническая необходимость.
Как правильно построить дом из сэндвич-панелей
Совсем недавно, около 40 лет назад была разработана новейшая технология быстрого и качественного строительства домов сэндвич-панелями, родоначальником которой была Канада. Сегодня такая технология получает все большее распространение и приобретает поистине массовую популярность, потому что она полностью соответствует современным стандартам качественного дома.
Сами по себе сэндвич-панели – это строительные плиты, состоящие из трех слоев пенополиуретана (вспененный полистирол) и ОСП (ориентированно стружечной плиты). Как правило, листы имеют стандартные размеры – 125*250 см и весом всего в 40 кг. Несмотря на ее легкий вес, такой материал может выдержать нагрузку в вертикальном давлении до 8 т, ветровое давление до 48 кгс/кв.м и девятибалльное землетрясение.
Построить дом из сэндвич-панелей возможно и самому, своими руками. Достаточно двух человек, чтобы воплотить в жизнь дом своей мечты. С помощью таких листов можно возвести жилье как одноэтажное, так и двух- и трехэтажное.
Скорость постройки обеспечивается, в первую очередь тем, что когда уже готов проект, его нужно отвезти на завод-изготовитель. Все блоки будут изготавливаться индивидуально, поэтому отпадает необходимость подгонки стыков при постройке.
А сравнительно низкая цена позволяет возвести загородный или жилой коттедж практически каждому.
С чего начать строительство
Итак, вы определились со своей целью на ближайшее будущее – вам нужен дом. Для начала, чтобы построить дом из сэндвич-панелей, надо заложить фундамент. В зависимости от вида почвы и количества и глубины грунтовых вод необходимо вылить монолитный малозагубленный фундамент. Для этого, на песчаном слое делается монолитная бетонная армированная лента или фундамент из винтовых свай с деревянной силовой обвязкой.
Еще до заливки фундамента рекомендуется продумать и сделать трубопровод, канализационные водостоки электричество.
Прежде, чем начать укладывание нижнего обвязочного бруса, требуется надежная гидроизоляция деревянных частей, которая может быть обеспечена битумной мастикой или битумированной бумагой и рубероидом.
На сам гидроизолирующий слой необходимо уложить брусья, сечение которых лучше, чтобы было 100*150, затем закрепляем анкерными болтами диаметром 10-12 мм в центре бруса, затем, с расстоянием в 50 см производим закрепление по всей длине бруса. Болт должен быть достаточно длинным, чтобы его хватило на скрепление с бетонной основой до 10 см. Болтовые головки надо утопить полностью в обвязку.
Следующий шаг – это цокольное перекрытие, которое состоит SIP-панелей и деревянных лаг. Монтаж нужно начинать с углового блока. Лаги размещаются в выбранных пазах панельных листов и, таким образом, обеспечивается нагрузка на фундамент.
В слое полистирола листа есть специальные пазы, в которые вкладывается сдвоенная вставка 2*40*200, а с другой стороны крепится следующий блок.
После того, как будет возведен весь ряд в длину, надо в боковой паз вложить сдвоенную деревянную лагу перекрытия 2*40*200. К этой лаге пришиваются панели и начинается сборка следующего ряда. Все пазы необходимо обработать монтажной пеной, чтобы избежать щелей.
Лист крепится к деревянному брусу шурупами 3,5*40 с расстоянием в 15 см, а лаги и вставки надо соединить между собой саморезами 4,2*75 с шагом в 40 см.
Все торцевые перекрытия надо перекрыть деревянным брусом 40*200.
Следующий шаг для того, чтобы построить дом из сэндвич-панелей – это нижняя обвязка плит первого этажа. Между обвязками должны оставаться зазоры, которые равны толщине SIP-панели, а затем надо произвести крепление к цокольному перекрытию.
Вся обвязка для более качественной работы должна быть без каких-либо разрывов. Выемки для дверей надо делать после того, как будет произведен монтаж первого этажа полностью и этот момент надо учитывать, крепя саморезы к нижней обвязке.
ккак построить дом из сэндвич панелей
Так сэндвич-панели крепятся друг к другу. Правда просто?
Весь монтаж стен должен начинаться с установки двух угловых панелей, которые проверяются на устойчивое положение с помощью отвеса. Изначально крепится крайняя стойка, которая закрывает торец стены, саморезами к нижней обвязке, а затем крепится стеновая панель. Стойка должна входить в выборке в слое пенополистирола, обработанную монтажной пеной.
Панель к стойке нижней обвязки должна крепиться шурупами 3,5*40 с расстоянием, не менее, чем в 15 см и обязательно с двух сторон блока.
Таким же образом должна закрепляться и вторая сторона угла плитой и стойкой, а затем угловые панели нужно между собой стянуть саморезами-глухарями 8*200, с шагом в 50 см.
По такому же точно принципу необходимо возводить стойки и стеновые панели по периметру здания. Стены внутренних комнат должны направляться от первого угла и закрепляться к нижней обвязке и стойкам шурупами 3,5*40, с шагом в 15 см. Т-образные стыки и углы должны быть скреплены с шагом в 50 см саморезами-глухарями. Крепление к нижним обвязкам должно происходить с помощью двух саморезов 4,2*75. Непосредственно перед самой установкой листов каждая выборка должна быть обязательно обработана монтажной пеной.
Окончание сборки стен нижнего этажа должно быть произведено в заранее намеченном углу и пришить панели необходимо шурупами 3,5*40 к стойке, а последний угол стягивается глухими саморезами 8*200, с расстоянием в 50 см.
Верхние выборки надо обработать строительной пеной, вложить в нее верхнюю обвязку 40*140 и закрепить ее саморезами 4,2*75 к стойкам первого этажа. Также блоки первого этажа должны быть пришиты шурупами 3,5*40 мм с обеих сторон к верхней обвязке с шагом в 15 см.
Монтаж верхних уровней
На данном этапе можно считать, что монтаж первого этажа произведен полностью. Чтобы построить дом из сэндвич-панелей полноценно, требуется придерживаться данной инструкции, особенно то, что касается стяжки и креплений, т.к. именно от этого будет зависеть устойчивость самих стен.
Если здание предполагается делать двухэтажным, то межэтажное перекрытие собирается по такому же принципу, как и цокольное. Если коттедж одноэтажный, то делаем чердачное перекрытие.
Сборку крыши необходимо производить в точном соответствии с чертежами. Все нагрузочные элементы нужно опирать на стойки и несущие стены, для того, чтобы равномерно и правильно распределить всю нагрузку перекрытия. Прогоны нужно фиксировать двумя саморезами в одном месте размером 8*240.
Если предполагается сложная многоскатная крыша, то надо установить после прогонов ребра и ендовы и закрепить их саморезами 8*280 по такому же принципу: два самореза на одном месте крепления.
Монтаж стропильной системы
Стропильная система не чужда и домам из сэндвич-панелей. Крыша кроется специальными сэндвич-плитами для кровли.
Требуется каждое сдвоенное стропило закрепить саморезами вдоль своей оси размером 4,2*75, с расстоянием в 40 см. А к прогонам соединить саморезами 8*280. Достаточно одного самореза на одно сдвоенное стропило.
Для поперечного стыка вставки панелей надо пришить к стропилам саморезом 4,2*75 в каждом стыке. И панели, и стропила надо наращивать постепенно вдоль всего конька крыши.
Технологии сэндвич-панелей
Уникальность таких панелей в том, что их производство очень простое: два либо оцинкованных либо стружечных листа и между ними слой утеплителя. Средняя прослойка также может быть из различных видов материалов – каменная или минеральная вата, пенополиуретан или пенополистирол. В двух словах, чтобы построить дом из сэндвич-панелей, сначала надо возвести каркас, а затем прикрепить к нему листовой материал.
Огромное преимущество таких домов в том, что его очень легко демонтировать (например, если нужно переехать в другое место) либо достроить. Для достройки верхнего этажа достаточно просто снять панели, проложить еще один уровень каркаса и смонтировать листовой материал обратно. Итак, многоэтажный коттедж готов.
Советы строителям и будущим владельцам домов
Если ко всему отнестись с должной степенью ответственности, то у вас получится теплый, уютный, а главное не дорогой собственный дом
Для начала, перед тем, как построить дом из сэндвич-панелей, требуется очень тщательно провести контроль качества каркаса и сверить его после монтажа с проектом.
Транспортировка таких панелей должна осуществляться только в закрепленном виде, избегая перемещения по фургону, чтобы не повредить слои.
Блоки режутся только специальными пилами, которые имеют мелкие зубчики. Болгарку в данном случае использовать категорически запрещено. Это очень важный момент, который надо учитывать для того, чтобы построить дом из сэндвич-панелей.
Рельеф поверхности листов может быть как ровным, так и волнистым, поэтому, нужно заранее спланировать, какой именно вид должен иметь наружный слой.
Теплоизоляция таких блоков очень высока, что позволяет их использовать не только для возведения новых коттеджей, а и при оборудовании некоторых видов холодильных систем.
Прежде чем построить дом из сэндвич-панелей, надо тщательно ознакомиться со свойствами и техническими характеристиками каждого существующего видов панелей и выбрать наиболее соответствующие климатическим условиям проживания, т.к. некоторые различия в них, все же, есть.
Применение сэндвич-плит нашло прекрасное применение при возведении торговых центров, сельскохозяйственных построек, спортивных сооружений, магазинов, кафе, военных ангаров, различных промышленных цехов.
Строительный листовой материал производятся большим количеством как зарубежных, так и отечественных производителей, причем, по качеству они не уступают друг другу. Наиболее зарекомендовавшие себя компании: Ruukki, Paroc (Финляндия) и российские – Нордпрофиль, Слотек, Стройпанель, Омегапрофиль, МакТермик, Минеральная вата, Электрощит, ТехноИзол.
Монтаж кровельных сэндвич-панелей - советы
Монтаж сэндвич-панелей не сложен, но в ходе рабочего процесса нужно аккуратно подходить к выбору не только качественных сэндвич-панелей, но и прочных крепёжных элементов, оборудования, инструментов. Ведь от того, как грамотно выполнен монтаж, зависит устойчивость всего возводимого комплекса. Конечно, оптимальный вариант, если монтаж будет произведен специалистами в этом деле.
Технология процесса монтажа сэндвич-панелей для обшивки крыш и стен различны. Рассмотрим монтаж кровельных сэндвич-панелей. Сэндвич-панели используются для устройства кровель, имеющих уклон свыше 5%.
Монтаж кровельных сэндвич-панелей осуществляется после монтажа стеновых. Для обеспечения плотного прилегания утеплителя по стыку его выступающие участки обрезают. Также необходимо удалить несколько сантиметров нижнего металлического листа обшивки и убрать средний слой минераловатного утеплителя по размерам стыка.
Вначале на скат укладывают торцевую панель. Для ее прикрепления используют саморезы с двумя резьбами и уплотнительной резиновой шайбой. Нужно контролировать, чтобы уплотнительные детали были плотно прижаты к панелям, однако не деформировались при этом.
Гидроизоляцией смазывают стыки между панелями, фальцы необходимо загнуть и зажать. Для того чтобы крыша выглядела эстетично применяют фасонные детали: ендовы, коньки, наружные и внутренние углы, соединительные и ветровые нащельники.
Важно определиться с поставщиком сэндвич-панелей и выбрать грамотных мастеров по их монтажу. Тогда вы можете быть уверены в прочности и долговечности конструкции. Здание будет возведено быстро и надежно в эксплуатации.
- 1 из 646
- ››