Сэндвич-панели: доступный строительный материал для теплого дома

Каркасное строительство пользуется большой популярностью в мире, независимо от климатических условий. Широкое распространение технология получила, в частности, из-за того, что, имея сэндвич-панели, всего за лето можно построить теплое жилье. Особенно популярны каркасные дома в таких странах, как США и Японии. Технология прошла испытание временем, и применяется на Скандинавском полуострове уже пять веков.

Что такое сэндвичные панели?

Словом «сэндвич» на английском языке называют бутерброд из нескольких слоев, где сверху и снизу хлеб. В строительстве это материал особой конструкции, который используют для получения разных конструктивных элементов. В литературе также встречается термин СИП-панели — от английского сокращения SIP (Structural insulated panel). Основу, или каркас составляет утеплитель, который с обеих сторон покрывается листами жесткого материала.

Сэндвич-панели имеют такие преимущества перед своими конкурентами:

• относительно небольшой вес, благодаря чему снижается нагрузка на фундамент;
• высокий уровень теплоизоляции — теплосбережение в 10 раз лучше, чем у кирпича, и в 3 раза превосходит по показателю древесину;
• защита помещения от внешних шумов;
• не подвергаются усадке, поэтому отделку можно начинать сразу после завершения строительства;
• меньший расход энергоресурсов в зимнее время;
• простота демонтажа отдельных плит и возможность их замены или перемещения в другое место;
• пожаростойкость, поскольку в современных панелях зачастую используются несгораемые материалы, которые замедляют распространение огня, что позволяет провесит эвакуацию жителей.

Но у материала есть и недостатки:

• сэндвич-панели не могут сравниться по прочности с бетоном и кирпичной кладкой, поэтому они повреждаются при сильном ударе;
• дешевые материалы могут содержать токсичные и канцерогенные вещества, несущие опасность здоровью;
• при сооружении зданий нужна правильная герметизация, требуется следить за ней в процессе эксплуатации: в противном случае стены будут промерзать;
• панели не всегда дают возможность построить сложные архитектурные формы;
• в помещении возникает парниковый эффект, поэтому нужна принудительная или естественная вентиляция;
• на стенах не должно быть тяжелых полок или других подобных подвесных элементов;
• в таких строениях только несколько этажей, один из самых высоких домов из СИП-панелей — шестиэтажный в Японии.

Область применения SIP довольно широка. Его используют в комбинации с другими материалами — например, для надстроек на уже существующих зданиях, а также для возведения гаражей, складов, торговых и офисных центров и др.

Материалы СИП-панелей

Наружный слой СИП-панелей представлен такими материалами:

• ориентированно-стружечные плиты, или ОСП;
• древесно-волокнистые плиты, или ДВП;
• каменные панели;
• доски из древесины.

Толщина одной плиты — 9–12 мм.

В качестве утеплителя применяют:

• пенополистирол;
• пенополиуретан;
• минеральная вата.

Таблица 1. Теплопроводность в зависимости от вида наполнителя

Вид наполнителя	Теплопроводность, ВТ/(м*°С)
Пенополиуретан	0,028
Пенополистирол	0,037…0,04
Минеральная вата	0,047…0,07

Чем суровее климат, тем меньший показатель должен быть у материала.

Внимание! При выборе строительного материала надо обращать внимание на качество — он не должен быть токсичными или горючими. Так, в развитых странах (Япония, государства ЕС, США) применяют плиты с уровнем эмиссии формальдегида не ниже первого класса.

В строительстве востребованы несколько видов сэндвичных панелей:

• ОСП, пенополистирол — обладает максимальной прочностью, популярен в строительстве зданий.
• ОСП и пенополиуретан — применяются в промышленном производстве, в Европе и США — в жилом. В России панели такой конструкции получили меньшее распространение.
• ОСП и минеральная вата — эта продукция популярна главнім образом в России. Использование утеплителя такого типа делает SIP доступной широкому кругу потребителей. Вместе с тем, страдает и качество, поскольку минвата со временем оседает.
• Фибролит и пенополистирол — еще одна российская разработка. Недостаток такой панели — ширина всего 60 см. Поэтому для постройки требуется больше плит, что увеличивает количество стыков. К тому же, фибролит довольно тяжелый.
• Стекломагнезит и пенополистирол — инновационный материал в каркасном строительстве, которые еще называют каменными СИП-панелями. Эту продукцию считают наиболее безопасной для здоровья и экологии. Такие панели подходят для возведения наружных и внутренних стен, особенно в бассейнах, банях, а также рядом с каминами.

Есть и другие виды СИП-панелей, но они по техническим характеристикам проигрывают перечисленной продукции. Например, для внутренних перегородок выпускают гипсокартон с утеплителем. Те, что изготовлены из стали или древесно-волокнистой плиты, применяют в основном для возведения цехов, торговых зданий.

Внимание! По мнению экспертов, панели с базальтовыми добавками хуже удерживают тепло, чем однородные материалы.

Помимо современных материалов, наполнителями выступают камыш, опилки. Они хоть и экологичны, но по эксплуатационным характеристикам проигрывают синтетическим аналогам.

Наиболее популярны в строительстве домов СИП-панели с наружным слоем из ОСП-3 толщиной 12 см. Они предназначаются для несущих конструкций и устойчивы к эксплуатации в условиях повышенной влажности.

Таблица 2. Базовые размеры сэндвич-панелей

Параметр	Показатель, см
Ширина	62,5–125,0
Длина	250,0–280,0
Толщина	11,0, 12,0, 17,0, 20,0, 22,0, 27,0

Цены на сэндвич-панели

Другие виды сэндвич-панелей

Строительный материал стал настолько популярен, что его теперь выпускают не только для стен и перекрытий, но и для других конструктивных элементов здания.

Кровельные сэндвич-панели

СИП-панели стали использовать и для сооружения крыши. Материал приобрел популярность и в этой сфере потому, что является готовым кровельным пирогом. Если использовать данную конструкцию, то даже дополнительная изоляция не потребуется. Под такой крышей можно устроить достаточно теплую мансарду.

Каркас кровельных сэндвич-панели образует тонколистовая сталь. Листы оцинковывают и покрывают полимерными материалами, которые не только придают эстетичный вид, но и защищают металл от влаги и других неблагоприятных условий, вызывающих коррозию. В качестве утеплителя используют как пенополистирол, так и минеральную вату. Кровля из СИП-панелей выдерживает снежную шапку, сильный ветер.

Отдельные элементы кровли скрепляются друг с другом замками ROOF-LOCK. Они обеспечивают герметичное соединение, и не допускают протеканий на стыках.

СИП-панели для кровли приобретают популярность по следующим причинам:

• привлекательный экстерьер;
• длительный срок эксплуатации;
• устойчивость к внешнему воздействию, обусловленному климатическими условиями;
• хорошая защита от шума;
• низкая теплопроводность.

Таблица 3. Характеристики и размеры

Название	Показатель
Количество слоев	3
Ширина	1000 мм
Толщина	40–160 мм
Высота ребер жесткости	40 мм
Общий вес панели	До 40 кг/м2

Важно! Уклон кровли, где планируется возводить такую крышу, должен быть не менее 5–7°.

Сэндвич-панели для оконных откосов

СИП-панели все чаще используют для монтажа оконных откосов. Они имеют такую конструкцию:

• наружная декоративная панель;
• слой полистирола в качестве утеплителя;
• направляющая деревянная рейка;
• профиль F и П-образный.

F-образный профиль фиксируют на внутренний край оконного откоса — он закрывает торец конструкции. По этой причине отпадает потребность в переклеивании обоев после монтажа. Под этим профилем пролегает рейка, которая примыкает к П-образному профилю. На него упирается конструкция.

В таком случае металлопластиковое окно максимально защищает от уличных шумов и сквозняков. При использовании такой отделки стеклопакеты могут прослужить 20–30 лет без серьезного ремонта.

Строители отмечают у материала такие преимущества:

• вес до 1,7 кг/м2, в том время как у гипсокартонного листа (12,5 мм) — до 10 кг/м2;
• теплоизоляция минимум на 20% выше, чем у ГКЛ.

С этим материалом работать легче, поскольку он не крошится и не образует много строительного мусора. Лицевой слой панели обычно покрыт материалом, который можно мыть, но без абразивных чистящих средств.

Но применение этого материала на откосах имеет и ряд недостатков. Так, если сторона солнечная, а покрытие некачественное, не исключена вероятность деформации верхнего покрытия. Белый пластик под воздействием солнечного света со временем желтеет, что ухудшает вид окна.

Монтаж откоса — пошаговая инструкция

Монтаж конструкции выполняется в такой последовательности:

Шаг 1. Проводят замеры окна по контуру.

Шаг 2. Вырезают из сэндвич-панелей куски нужного размера.

Шаг 3. По краю оконной рамы крепят П-образный профиль.

Шаг 4. Монтируют сэндвич-панель.

 Шаг 5. Заливают пену в щель между стеной и панелью.

Цены на полиуретановый герметик

Шаг 6. На края окна устанавливают F-образный профиль.

Подготовка панелей к работе

При покупке новой СИП-панели у продавца стоит попросить сертификат соответствия. Если у него такого не окажется, лучше поискать подходящий товар в другом месте.

Перед началом монтажа готовят схему раскладки для выбранного типа материала. Особое внимание уделяют расположению замков.

Панели осматривают, чтобы вовремя выявить повреждения, коррозию. Если такие места есть, материал обрабатывают или заменяют другой панелью. Листы, на которых отслаивается щепа, замечена рыхлость, для работы не годятся. Тщательно работают со стыковыми элементами, чтобы потом не возникло разгерметизации соединений.

Поскольку панели выпускаются в одинаковых размерах, то их придется нарезать. Для этого используют только холодные методы: высокие температуры могут повредить изоляционный материал или наполнитель, и срок службы конструкции сокращается. Внутреннюю и наружную панели разрезают не одновременно, а поочередно.

В зависимости от материала изготовления, используются такие инструменты:

• полимер (пластизол, пурал и др.) — электролобзик, строительный нож;
• ОСП, гипсокартон, металл — ленточная или дисковая пила;
• металл — пресс-гильотина.

Чтобы надрез получился ровным, панель фиксируют, делают четкую разметку листа. Первым всегда нарезают лицевой слой.

Внимание! Болгарку и другие инструменты с высокой скоростью резки применять не рекомендуется. Они способны вызвать возгорание утеплителя и нарушения целостности защитного покрытия.

Дом из сэндвич-панелей

Строительство дома из сэндвич-панелей зачастую может выполняться самими будущими жильцами, если у них есть хотя бы начальные навыки в строительстве.

Процесс состоит из таких этапов:

• Устройство фундамента. Подходящий вариант выбирают в зависимости от рельефа местности и характера грунта. Одним из наиболее востребованных вариантов считается фундамент на винтовых сваях. Его преимущества — возможность возведения основы постройки за 1–2 дня и доступная стоимость материалов и работ.
• Гидроизоляция деревянных частей с помощью рубероида или других аналогичных материалов.
• Установка нижнего обвязочного бруса, на который укладывают пол. При строительстве на винтовом фундаменте, деревянные брусья кладут на верхушки свай.
• Укладка пола. Лицевую сторону SIP обрабатывают битумной мастикой. Листы СИП раскладывают по периметру будущего строения.

• Сборка внешних стен первого этажа. Сначала укладывают нижнюю обвязку. Затем монтируют сами стены из сэндвич-листов и деревянного каркаса. После того как установлены внешние стены, делают внутренние перекрытия. На завершающей стадии первого этапа закладывают верхнюю обвязку.
• Сверху на стены первого этажа устанавливают СИП-листы межэтажных перекрытий аналогично тому, как делался пол первого этажа.
• Стены для следующего уровня возводят так же, как и предыдущий. Если площадь комнат велика, перекрытия между этажами армируют брусом, лучше с маркировкой ЛВЛ.
• Делают кровлю из СИП-панелей.
• Устанавливают окна, двери.

Внимание! Панели устанавливают от угла каркаса. Поскольку первый лист является направляющим для всех остальных, то ее тщательно выставляют под уровень.

Поскольку сэндвич-панели обладают гладкой, ровной поверхностью, то отделка дома удешевляется и отнимает меньше времени. Так, внутри бывает достаточно обклеить стены обоями.

Видео — Как выбрать SIP для коттеджа 

Гараж из сэндвич-панелей

Еще одна постройка, которую можно соорудить из сэндвич-панелей — это гараж.

Для строительства помещения тоже бывает достаточно винтового фундамента. Но в этом варианте невозможно построить смотровую яму. Если она необходима, то фундамент должен быть ленточным.

Этапы строительства гаража:

1. Строят фундамент по выбранной технологии. Бетонируют пол.
2. Бетонные элементы покрывают гидроизоляционными материалами — например, двумя слоями рубероида.
3. Делают каркас гаража из металла или древесины, устанавливая от углов, проверяют прочность.
4. Древесину обрабатывают противогрибковыми средствами и антисептиками.
5. Устанавливают вертикальные стеновые панели, используя для их крепления саморезы на расстоянии не менее 5 см от края, а при необходимости — металлические накладки.
6. На места стыков наносят герметик для гидроизоляции.
7. Швы между панелями изолируют и утепляют — устанавливают цокольный отлив, нащельник.
8. Устанавливают двери.

Аналогичным способом строят ангары, складские помещения.

Для строительства таких помещений используют и бывшие в употреблении СИП-панели, если сохранены их эксплуатационные характеристики.

Видео — Строительство гаража из сэндвич-панелей своими руками 

Самостоятельное изготовление СИП-панелей

Поскольку материал пользуется большой популярностью, то нашлись умельцы, которые научились делать его «кустарными методами» в домашних условиях. С одной стороны, конструкция довольно простая. С другой — имеется немало тонкостей, о которых новички не знают.

Чтобы изготовить панель, потребуются:

• листы оболочки (фанера, металлопрофиль и др.);
• утеплитель;
• клей.

Есть два вида клея — однокомпонентный и двухкомпонентный. Однокомпонентные клеящие смеси затвердевают при контакте с воздухом. Двухкомпонентные аналоги состоят из полиольного компонента и изоционатного активатора, и твердеют, когда эти вещества вступают в химическую реакцию друг с другом.

Внимание! Для производства в домашних условиях рекомендуют использовать однокомпонентные клеи. Знатоки заявляют, что двухкомпонентные клеи эффективны только при полностью автоматизированном производстве.

К клею предъявляются следующие требования:

• долговечность (фабричные СИП-плиты сохраняют свойства 50 и больше лет);
• отсутствие ядовитых компонентов, которые вредят здоровью или экологии;
• влагоустойчивость;
• сохранение свойств при широком диапазоне температур от -40 до 50 °C.

Технологический процесс выглядит так:

1. Первый лист укладывают на пол или другую ровную поверхность.
2. Наносят тонким полиуретановый клей. Для этого используют специальный распылитель или зубчатый шпатель.
3. Укладывают утеплитель.
4. Смазывают клеем второй лист.
5. Намазанной стороной второй лист кладут на утеплитель.
6. Выдерживают панель под утяжелителем 2–4 часа, пока клей полностью не отвердеет.

Цены на теплоизоляционные материалы

Полиуретановый клей наносят очень оперативно, поскольку он быстро высыхает, после чего его невозможно растворить какими-либо продуктами. Размягчается он только под воздействием температуры 300–500 °С, но в домашних условиях нагреть заготовку до такой степени невозможно. Чтобы обеспечить нужную скорость работы, потребуется помощник.

Внимание! Время затвердевания клея продлевается, если сборку панелей проводят в сухом и прохладном помещении.

Как говорилось, на последнем этапе самодельную SIP отправляют под пресс. Давление по всей поверхности должно быть около 300 г/м2. Для этого используют пресс — как правило, ручной затяжной, складывая готовые панели одну на другую. Если такого механизма нет, прибегают к помощи вакуумного насоса:

1. Тентовым материалом накрывают только изготовленные панели так, чтобы получилась герметичная упаковка.
2. Вакуумным насосом выкачивают из «пакета» воздух.
3. Оставляют под тентом на 40 минут, не дольше.
4. Снимают покрытие и дают панелям отлежаться 24 часа.

Замок между панелями делают при помощи брусьев. Для этого с одной стороны по длине закладывают брусок по толщине панели, с другой стороны вырезают утеплитель на глубину, соответствующую заходу бруса.

СИП-панели — удобный, современный строительный материал. При правильном обращении из него можно построить энергоэффективное и долговечное жилье, причем за разумные деньги.