Сэндвич-панели – современный строительный материал, применяемый для быстровозводимых сооружений и зданий.
История появления сэндвич-панелей уходит корнями в тридцатые годы прошлого века. Американский ученый Франк Ллойд Райтон изобрел легкие изделия, обладающие хорошей прочностью и простотой в эксплуатации, которые и являются прототипом первых сэндвич панелей. Это изобретение стало прорывом, но все же нуждалось в усовершенствовании. Усовершенствованием этих строительных элементов занялся Олден Б. Доу, тогда еще студент-архитектор. Так и появились первые многослойные сэндвич панели, обладающие множеством положительных характеристик. Наряду с достоинствами, современный материал имел один существенный недостаток – на его производство уходило слишком много времени. Производство сэндвич панелей «на поток» было поставлено специалистами американской компании «Alside» в 1960 году. Объемы выпускаемой продукции стали значительно увеличиваться.
В нашей стране на строительном рынке импортные сэндвич панели появились в конце девяностых годов прошлого века.
Сэндвич-панели как конструктивные системы – один из новейших и все более приобретающих популярность метод облицовки фасадов. Это крупноразмерные конструкции, состоящие из трех слоев: утеплителя, расположенного посередине и двух облицовочных слоев. Сам принцип сэндвич-панелей разработан в конце 50-х годов, а массовое применение в России началось в середине 80-х годов. В то время этот материал не отличался существенным качеством, зато позволял значительно сократить время работы. Сегодня производство сэндвич-панелей осуществляется по западным технологиям на самом современном оборудовании и ничем не уступает западным аналогам. Размеры заводских панелей у различных производителей разные: длина до 12000мм, ширина до 1200мм, толщина до 300мм. Толщина панелей зависит от ветровых нагрузок, требуемого сопротивления теплопередачи, расстояния между элементами несущего каркаса. Облицовка плиты может быть из изготовлена из алюминия, стали, гипсокартонной плиты, керамики, ДВП и ДСП – в зависимости от назначения. Но наиболее оптимальным считается вариант облицовки внешней стороны панели оцинкованной сталью с полимерным покрытием. Из наружных полимерных покрытий стального листа можно выбрать полиэстер, матовый полиэстер, пурал, пластизол.
Полиэстер – идеально подходит для жаркого и холодного климата, основан на полиэфирной краске. Глянцевый. Толщина 27 мкм., максимальная температура эксплуатации +120ºС, минимальная -10ºС. При хорошей коррозийной устойчивости, довольно низкая механическая – такое покрытие легко поцарапать при монтаже и доставке. Царапины и соскобы замазываются полиэфирной краской в цвет купленной металлочерепицы.
Матовый полиэстер – имеет отличный от всех других покрытий внешний вид, напоминающий вид натураной черепицы. Толщина 35 мкм., максимальная температура эксплуатации +120ºС, минимальная -10ºС. Хорошая коррозийная устойчивость. Соблюдать осторожность при транспортировке и монтаже, т. к. покрытие поддается механическому воздействию.
Пурал – одно из самых лучший покрытий на сегодняшний день. Выдерживает большие перепады температуры, толщина 50 мкм. Механическая устойчивость намного выше полиэстера. Глянцевый. Единственный недостаток пурала – некоторая ограниченность цветовой гаммы, что связано с особенностью химического состава покрытия.
Пластизол – самое толстое покрытие на основе пластиковой пленки, накатанной на оцинкованный профиль. Толщина 200 мкм., отличная коррозийная и механическая стойкость. Повредить пластизол очень сложно, но у покрытия самая низкая температурная переносимость.
В качестве утеплителя в сэндвич-панелях используют пенополистирол, пенополиуретан, базальтовое волокно. Пенополиуретан обладает наилучшими характеристиками по теплосбережению. Пенополистирол немного уступает как теплоизолятор, зато он менее горюч и гораздо легче. Базальтовый утеплитель соответствует самым строгим санитарным нормам и вообще не горит.
Крепление сэндвич-панелей к каркасу осуществляется при помощи саморезов по дереву или по металлу. Для бетонного основания используют специальные дюбели. В основном стыковка панелей осуществляется пазо-гребневым соединением, которое хорошо обеспечивает защиту от влаги и прочность. Стыки и швы дополнительно обрабатываются герметизирующей мастикой, неопрено-полиуретановой лентой, прокладками из полиуретана или полиуретановой пеной. Торцевые швы заполняются минеральной ватой или монтажной пеной и закрываются специальными планками. Бригада из двух квалифицированных рабочих и одного грузоподъемного механизма за одну смену способна перекрыть до 200м² поверхности!
Виды сэндвич панелей: стеновые и кровельные
Сэндвич панели бывают типов – стеновые, фасадные и кровельные.
Речь в статье пойдет о стеновых и кровельных сэндвич панелях, поскольку они имеют более широкое применение.
Стеновые сэндвич панели применяются для возведения стеновых конструкций, а кровельные — используются для организации кровли.
И тот и другой вид панелей имеют одинаковую конструкцию – две конструкционные обкладки и изоляционные наполнитель. Отличие панелей в плотности наполнителя. В стеновых панелях плотность минераловатного наполнителя должна быть не мене 110 кг/м3, в кровельных – не менее 150 кг/м3.
Виды наполнителей для сэндвич панелей
В качестве наполнителей в производстве сэндвич панелей широко используют пенопласт (пенополистирол) и минераловатные плиты. Эти наполнители обладают хорошими звукоизоляционными и теплоизоляционными свойствами. Но панели с пенопластом по сравнению с панелями, имеющими минераловатный наполнитель, много легче. Благодаря наличию в теплоизоляции надежной водо-паропроницаемой оболочки сэндвич панели не впитывают воду, что позволяет создать в помещении благоприятные условия.
Основные преимущества сэндвич панелей
сроки строительства сокращаются примерно в 10 раз, по-сравнению с другими материалами.
по теплоизоляционным свойствам сэндвич-панель с пенополистирольным утеплителем толщиной 100мм соответствует 150мм панели с утеплителем из минеральной ваты или стене из обычного кирпича толщиной 900мм. В результате, затраты на отопление снижаются в несколько раз! А т. к. утеплитель содержится в влаго-водонепроницаемой оболочке. То он не подвержен гниению и плесени.
Облицовочные листы сэндвич панелей изготовлены только из импортной стали с высокими и надежными физико-техническими свойствами. Ведь самая большая проблема – это качество оцинковки стального листа. Не будем вдаваться в тонкости процесса защиты металла от коррозии, отметим только, что цинк наносится на сталь для создания гальванической пары с железом. А для возникновения коррозии необходим электролит – например вода, некоторые металлы, воздух. Защищая сталь, цинк постепенно окисляется. Это происходит до той поры, пока его количество не иссякнет. Скорость коррозии цинка ниже, чем у «охраняемой» им стали. Так вот: от количества цинка, распределенном на поверхности и зависит скорость коррозии материала и, как следствие его долговечность. Чем толще слой цинка, тем дольше срок службы стали. Все западные сталелитейные предприятия с серьезностью подходят к этой проблеме, не экономя на цинковом покрытии. Вот почему такая сталь имеет срок службы более 20 лет. Некоторым же отечественным производителям остается только «добавить» немного цинка до необходимой по международным стандартом нормы, и тогда «наш» материал не заставит покупателя поражаться появлению коррозийных пятен.
даже при длительном погружении в воду сэндвич-панели впитывают всего несколько процентов влаги от своего объемного веса, а использование минеральной ваты в качестве утеплителя может гарантировать полную пожарную безопасность.
легкие и прочные сэндвич-панели перевозить гораздо проще, нежели тонны кирпича или железобетонные плиты. также просто производить и погрузочно-разгрузочные работы.
Безусловно, сэндвич панели не смогут полностью заменить такие строительные материалы, как кирпич, деревянные блоки или панели из железобетона, но перед ними сэндвич панели обладают рядом преимуществ:
- Простота и быстрота монтажа – благодаря продуманной системе монтажа возводятся здания любой площади и сдаются в эксплуатацию в минимальные сроки.
- Минимальные финансовые и физические затраты.
- Хорошие теплоизоляционные свойства – по теплоизоляции сэндвич панель, имеющая толщину 100 мм способна заменить кирпичную кладку толщиной 640 мм. Применение стеновых сэндвич панелей позволяет сохранить в помещении комфортную температуру в жаркую погоду и значительно снизить затраты на отопление в зимнее время.
- Высокая звуконепроницаемость – это свойство позволяет использовать сэндвич панели для возведения сооружений и зданий в непосредственной близости или недалеко от строительных площадок, автомагистралей, железных дорог без ущерба для здоровья людей проживающих или ежедневно работающих в них.
- Небольшой вес – позволяет легко доставлять необходимое количество сэндвич панелей автомобильным транспортом и избежать затрат на детальное исследование грунта, поскольку такие конструкции не оказывают значительной нагрузки на фундамент.
- Устойчивость к атмосферным воздействиям позволяет использовать быстровозводимые здания и сооружения из сэндвич панелей в регионах с различным климатическими условиями.
- Еще одним достоинством сэндвич панелей является долговечность – при правильном монтаже срок эксплуатации таких сооружений не менее 25 лет.
- Экологичность – сэндвич панели изготавливаются из материалов, соответствующих санитарным нормам.
- Эстетичный внешний вид – сэндвич панели имеют современный дизайн, выполняются в широкой цветовой гамме.
Где применяются сэндвич панели?
Не смотря на то, что сэндвич панели относительно недавно появились на строительном рынке, они стремительными темпами приобрели популярность и сегодня широко применяются для возведения торговых и офисных помещений, садовых и дачных домиков, бытовок, магазинов, складских помещений, киосков, промышленных корпусов и др. Кроме того, с сэндвич панели широко используются при отделке и для утепления уже существующих зданий.
Как видите, сэндвич панели имеют широкую область применения и являются одним из наиболее востребованных и надежных строительных материалов.
