Стены из панелей: легко, тепло и прочно

Современный дом должен быть энергоэффективным, достаточно прочным и легким и — желательно — быстровозводимым. Для выполнения этих требований технология строительства должна использовать достаточно крупные сборочные элементы (панели) заводского изготовления. Современные технологии каркасно-панельного домостроения полностью удовлетворяют этому требованию. Элементы заводского изготовления не только увеличивают скорость строительства, но и повышают точность и прочность возводимого дома.

В каркасно-панельном домостроении чаще всего применяют сэндвич-панели заводского изготовления, поставляемые как из-за рубежа, так и производимые в достаточно больших количествах в России. Сэндвич-панелями обычно называют трехслойные панели с утеплителем, облицованные с двух сторон листовым материалом. В качестве листового материала могут выступать: алюминий, оцинкованная сталь или OSB. В качестве утеплителя могут применяться: минеральная вата, пенополистирол, пенополиуретан. Такая термическая изоляция панелей значительно уменьшает издержки на нагрев и охлаждение, обеспечивает необходимый воздушный и паровой барьер. Таким образом, конструкция имеет высокие теплоизоляционные свойства при относительно небольшой толщине стен. Теплосберегающие характеристики пенополистирола и пенополиуретана превышают характеристики минеральной ваты. Однако применение минеральной ваты оправдано для сооружений с повышенными требованиями по пожарной безопасности.

В последнее время на рынок выходят сэндвич-панели с другим типом утеплителей, в частности, с наполнителем из пенополиуретана (PUR) и пенополиизоцианурата (PIR). Самое крупное производство таких панелей находится в Санкт-Петербурге. Как уверяет производитель, PUR и PIR сохраняют тепло лучше, а влагу, в отличие от минеральной ваты, не впитывают совсем.

Выпускаются и панели с противопожарной защитой, в которых между утеплителем и стальным листом находится слой из гипсокартонной плиты. Производятся также огнестойкие панели, в которых используется особо огнеупорная каменная вата, а поверхностный слой изготавливается из прокатанных и гальванизированных горячим способом стальных листов, покрытых пластиковым покрытием.

Сэндвич-панели ведущих производителей, как правило, обладают антикоррозийным финишным покрытием, небольшим весом, высокой прочностью, влагостойкостью, огнестойкостью и высокими шумоизоляционными характеристиками. Подходят сэндвич-панели в качестве ненесущих элементов и для строительства в сейсмичных районах. Поскольку панели имеют малый вес, из них можно строить при любых грунтовых условиях. К примеру, в сложных грунтах возможно применение фундаментов мелкого заложения либо из винтовых свай.

Возвести дом из сэндвич-панелей можно быстро и в любое время года без потери качества. Например, строительство дома площадью 150 кв. м занимает около восьми недель. При этом коробка сооружается всего за 2 недели, а остальное время занимает отделка. Небольшой вес панелей позволяет сэкономить на применении дорогой грузоподъемной техники (работать с панелями могут один–два человека). Еще одно преимущество каркасно-панельного дома — это относительно низкая стоимость постройки.

Одним словом, сэндвич-панели весьма технологичны, а существенных недостатков, при условии правильной эксплуатации здания, практически нет. Поэтому они широко применяются в строительстве объектов самого разного назначения, от промышленных и административных зданий до спортивных сооружений. Строят каркасно-панельным методом и индивидуальные жилые дома, и целые коттеджные поселки. Причем внешне такие дома могут выглядеть по-разному за счет применения различных отделочных материалов: как деревянные, кирпичные, каменные и т. д.

При строительстве зданий и сооружений используют стеновые и кровельные панели. Стеновые сэндвич-панели — это в основном самонесущие навесные конструкции. Но рынок предлагает также специальные конструкции, которые можно использовать в качестве облицовочных изделий. Размеры выпускаемых панелей у разных производителей свои, они зависят от технологических возможностей производства. Максимальные размеры панелей примерно следующие: длина — до 12 м, ширина — около 1,2 м, толщина — от 50 до 300 мм. Расчет толщины панели производится в зависимости от ветровых нагрузок и пролета (расстояние между элементами несущего каркаса) и требуемого сопротивления теплопередаче. Обычно у производителей имеются специально разработанные таблицы, облегчающие выбор необходимых размеров панелей.

Сборка панелей осуществляется с помощью замковых соединений либо с помощью крепежа — саморезов. Панели крепятся на стальной каркас или каркас из брусьев клееной древесины крупных размеров. Стыки панелей должны обеспечивать: прочность соединения конструкции; отсутствие «мостиков холода»; не допускать проникновения паров влаги в утеплитель; воспринимать термические изменения размеров сэндвич-панелей. Для решения этих задач производители сэндвич-панелей разработали различные конструктивные решения «замков».

При креплении на каркас из клееных брусьев особое внимание стоит уделить био- и огнезащитным пропиткам. Парадоксально, но факт: пропитанная на большую глубину антипиренами древесина за час в открытом пламени прогорает всего на 1–2 см. Кроме того, не происходит снижения теплосберегающих свойств стен и кровли в процессе эксплуатации здания. К слову: перекрытия также лучше монтировать из многослойного клееного бруса, это сократит вибрацию при эксплуатации верхнего этажа. В металлических каркасах главное внимание необходимо уделить антикоррозийной обработке металла и контуру утепления, чтобы исключить возникновение коррозии и «мостиков холода». Что касается утеплителя, он может быть различным, главное — качественный монтаж и соблюдение рекомендаций производителя.

Многие из отечественных производителей используют широко распространенную в США и Канаде технологию SIP's (Srtuctural Insulated panels systems), что в переводе означает «структурные изоляционные панели» (СИП). Это уже не привычная сэндвич-панель, а новый композитный материал, получившийся из соединения двух разных по физическим свойствам материалов. Прочность СИП панели определяют ориентированная стружечная плита и закладной каркас из бруса. За тепло и звукоизоляцию отвечает пенополистирол. Эти материалы склеивают под давлением. Расскажем о них поподробнее. Стружка в слоях плиты имеет определенную ориентацию. Такая структура предопределяет высокие качественные характеристики материала.

Ориентированная стружечная плита (ОСП), то же, что OSB (Oriented standard board), изготавливается из сравнительно большой и длинной стружки. По этому признаку ее легко отличить от других видов древесных плит. Стружка в слоях плиты имеет определенную ориентацию (отсюда и название). Такая структура предопределяет высокие прочностные и теплоизоляционные характеристики материала. Так, плита ОСП рассчитана на эксплуатацию при температуре −55°С и соответствует требованиям ЕЭС по теплоэффективности зданий, вступающим в силу с 2015 года (не более 50 кВт/кв. м потребляемой мощности в год). Кроме того, плиты ОСП сохраняют эстетическую привлекательность дерева, хотя и не являются цельным массивом, а идеальная ровность плиты избавляет от необходимости дополнительной отделки стен.

Пенополистирол — материал, обладающий высокими теплоизоляционными свойствами, что объясняется его составом: на 98% пенополистирол состоит из воздуха. Кроме того, он водостоек, поэтому отличается стабильностью характеристик при эксплуатации в регионах с суровым и влажным климатом, а также обладает собственной жесткостью и высокой механической прочностью. Высокая плотность пенополистирола в строительных элементах и специальная конструкция соединительных замков исключают нарушения теплопроводности, как на стадии монтажа, так и в процессе эксплуатации здания. Пенополистирол не вреден для здоровья человека, не подвержен воздействию плесени, грибков и бактерий. Весьма немаловажно, что он малогорюч. Если пенополистирол подвергается кратковременному воздействию пламени, он оплавляется вокруг источника огня, но не возгорается и, соответственно, огонь не распространяется.

Готовая СИП панель имеет толщину около 160 мм, максимальную длину 3 м и ширину 1,25 метра. При довольно больших размерах панель имеет очень малый вес, что делает ее использование в строительстве чрезвычайно экономичным и требует небольшого количества специалистов при монтаже. По международным нормам этой технологии присвоен высший класс энергоэффективности Energy Star. Разъясним: толщина стены 160 мм из такой панели заменяет по теплопроводности кирпичную кладку толщиной 2,1 м. Панели СИП могут производиться с использованием и других поверхностных материалов, например, металла.

У разных производителей можно встретить разные технологии производства конструкционных SIP-панелей для деревянного каркасно-панельного и панельного домостроения. Две наиболее распространенных: производство панелей на основе гидравлических прессов и производство на основе пневматических прессов мембранного типа. Цель в обоих случаях одна: качественно склеить обшивки из листового материала с твердым утеплителем.

Существует в каркасно-панельном и панельном домостроении и комбинированная технология. Каркас возводится из легких металлических конструкций, который затем обшивается фибролитовыми магнезиальными плитами. Эти плиты выполняют функцию тепло- и звукоизоляции и относятся к негорючим материалам. По уверениям производителя, металлокаркас из оцинкованной стали увеличивает срок службы строения до 80 лет, а применение фибролитовых плит позволяет создать в доме такой же микроклимат, как в постройке из бруса. Если рассмотреть «слоеный пирог» стены, то он выглядит так: каркас, обшитый с двух сторон фибролитовыми плитами, пространство между которыми заполняется или минеральным утеплителем, или бетоном.

Принципиальным отличием обладают несущие теплоизоляционные панели системы «Фастформинг». Они не многослойные, как сэндвич-панели, и представляют собой прямоугольные плиты из вспененного полистирола, заключенного в металлический каркас. Каркасы из гнутых стальных профилей с антикоррозийным покрытием монолитно объединены с панелью. Распределяясь по внешней и внутренней плоскости, они воспринимают на себя несущую нагрузку строения и не образуют «мостиков холода», так как между ними находится теплоизоляционный материал. Таким образом, при монтаже несущих теплоизоляционных панелей «Фастформинг» формируется одновременно и каркас, и теплый контур строящегося дома. Это упрощает и в значительной мере ускоряет строительные работы. Кроме того, расположение металлических профилей в сложившемся каркасе позволяет удобно закрепить на них любые отделочные материалы как внутри, так и снаружи. Это серьезное облегчение отделочных работ и возможность придать дому неповторимый облик. Технология «Фастформинг» позволяет выпускать панели различной конфигурации и назначения: для стен, перекрытий, полов, кровли; глухие и с проемами для окон и дверей и т. д. Поэтому возможна адаптация почти любого индивидуального проекта для строительства по данной технологии. Благодаря малому весу несущие теплоизоляционные панели системы «Фастформинг», как и сэндвич-панели, удобны и технологичны в работе. Монтаж конструкций из них ведется вручную, без привлечения дорогостоящей грузоподъемной техники и механизмов. Сроки возведения дома по такой системе не превышают одного–двух месяцев. Технологию, как и ей подобные, относят к всесезонному строительству.

Подводя итог, можно сказать, что современные материалы и технологии позволяют очень быстро и с высокой точностью построить теплый, прочный, экологически безопасный и удобный загородный дом. При использовании при производстве панелей для быстровозводимого домостроения качественных европейских материалов панельный или каркасно-панельный дом будет столь же безвреден для его обитателей, что и пропитанный огне- и биозащитными составами бревенчатый дом (при условии, что все материалы, входящие в состав сэндвич-панелей, имеют соответствующие сертификаты и санитарно-эпидемиологические заключения). Такой дом рассчитан на нагрузку до 300 кг/кв. м, а потому прослужит хозяевам верой и правдой не менее 50 лет. Опять же при условии правильной комплектации (половые доски, стропила, междуэтажные перекрытия лучше приобретать у производителя самих панелей) и грамотной эксплуатации. При квалифицированном обслуживании (периодические обследования, своевременный ремонт) срок службы панельно-каркасного дома может достигать 100–150 лет.

eremont.ru