СИП панели
В наше время при строительстве жилых домов и дачных коттеджей все больше внимания уделяют экономичности, экологичности и скорости возведения сооружений. Отличным материалом и одним из лидеров по эксплуатационным показателям и срокам монтажа являются СИП панели или SIP (Structural Insulated Panel) — конструкционная теплоизолированная панель (КТИ).
Благодаря своей современной технологии производства и грамотному комбинированию нескольких строительных материалов, они позволяют создать прочную конструкцию для создания стен и перекрытий с высокими показателями теплоизоляции.
Что такое СИП-панель?
Сэндвич пане́ль (англ. sandwich — многослойный бутерброд) — строительный материал, имеющий трёхслойную структуру, состоящую из двух листов жёсткого материала (металл, ПВХ, ДВП, магнезитовая плита) и слоя утеплителя между ними. Все детали сэндвич панелей склеиваются между собой с помощью горячего или холодного прессования. В зависимости от назначения выделяются кровельные и стеновые панели.
В жилом строительстве сэндвич панели применяются для строительства быстросборных каркасных домов. В строительстве используется структурно-изолированная панель (СИП, от английского SIP, Structural Insulated Panel), которая состоит из двух ориентированно-стружечных плит (ОСП или OSB), между которыми под давлением приклеивается слой твердого утеплителя (пенополистирола), либо под давлением закачивается пенополиуретан (PUR).
В коммерческом строительстве сэндвич панели применяются для строительства быстровозводимых зданий на основе металлического каркаса (промышленные цеха, автомойки, торговые центры, сельскохозяйственные здания, спортивные сооружения и т. д.). В качестве ограждающих конструкций таких зданий используются сэндвич-панели с покрытием из металла.
Материал представляет собой структурно изолированную панель имеющую вид брикета с возможностью вырезать из него деталь любой формы. Состав панели состоит из двух основных компонентов. Это внешняя защита, изготовленная из ОСП и внутренний наполнитель в виде пенополистирола. В свою очередь, ОСП покрытие изготавливается из древесной стружки, спрессованной под высоким давлением, которая отлично защищает утеплитель, находящийся внутри СИП-панели. Пенополистирол, применяемый при изготовлении строительной конструкции имеет повышенные показатели жесткости, что позволяет выполнять панели с высокой прочностью.
Два листа ОСП и лист пенополистирола соединяются вместе по методу склеивания в заводских условиях. Именно производство на заводах позволяет создать оптимальные условия для выполнения склеивания. Высокое давление, во время склейки обеспечивает монолитность панели и долгий срок эксплуатации без расслоения. На заводе, возможно, выполнить стандартные типовые плиты так и специальные плиты индивидуальной формы под каждый проект.
Относительно толщины самой СИП панели и толщины защитного листа ОСП, они могут варьироваться в зависимости от нужд места применения. Стандартно толщина панели варьируется от 60 до 224 миллиметров, в зависимости от теплоизоляционных и прочностных нужд возводимой стены или перекрытия. Обычно СИП-панели с наибольшей шириной используют для внешних стен и перекрытий, где они будут обеспечивать максимальные показатели теплоизоляции и прочности.
Монтаж панелей
Во всех панелях, изготовленных на заводе, сразу предусмотрен процесс монтажа с исполненными монтажными пазами по краям.
Панели между собой скрепляются по методу использования бруса с фиксированием саморезами, что обеспечивает надёжное и долговечное крепление.
Все швы между панелями будут обладать меньшими теплоизоляционными свойствами, поэтому для уменьшения показателей теплопроводности используют пену. Пена отлично заполняет все щели, между СИП гарантированно устраняя, холодный шов.
Благодаря использованию в конструкции пенополистирола, панель имеет очень низкие показатели теплопроводности, что позволяет возводить помещения-термосы. Это свойство СИП панелей уже около 60 лет с успехом применяется в США и Канаде, позволяя изготавливать изолированные от внешней температуры помещения. Полная теплоизоляция позволят существенно снижать затраты на отопление или кондиционирование помещений, делая его более экономически выгодным.
Первый раз, сталкиваясь с технологией, создаётся впечатление малой прочности такой панели, ведь по отдельности каждый из компонентов СИП обладает малой прочностью по сравнению с кирпичом или бетоном. Но на самом деле сформированный и прессованный СИП имеет высокие технические характеристики, позволяющие в полной мере удовлетворить нужды любого жилого дома. В многоразовых экспериментах панель показала отсутствие деформации и разрушений, при поперечной нагрузке в 2 тонны и продольной нагрузке до 10 тонн. Особенно важны показатели продольной прочности, позволяющие использовать панель в качестве несущих стен для возведения зданий в несколько этажей.
Строительство из CLT-панелей: достоинства и недостатки
Новые технологии активно внедряются в строительную сферу. Так удалось использовать преимущества натуральной древесины, избавившись от ее основных недостатков. Одним из восстребованных направлений является строительство домов из CLT-панелей.
Об этой теме говорят многие наши форумчане. Вот что пишет наш читатель Taarok: «В последнее время часто читаю на сайте ассоциации деревянного домостроения об этой технологии, вроде собираются строить пятиэтажки в Москве. Возможно, кто-то уже строил по данной технологии или разбирается в ней? Если у кого есть опыт, поделитесь, думаю у данной технологии много плюсов».
Мы ознакомились с этой темой и готовы поделиться мнением экспертов о достоинствах и недостатках CLT-панелей.
Содержание
- История технологии
- Особенности производства
- Строительство домов
- Преимущества
- Недостатки
- Строить или не строить?
История технологии
CLT-панели – многослойный материал, состоящий из деревянных ламелей, сложенных в ряды. Изделия склеиваются между собой и спрессовываются. Ряды располагаются крест-накрест относительно друг друга. Вертикальные ламели обеспечивают высокую несущую способность, а горизонтальные — жесткость в продольной плоскости.
Впервые эту технологию применили в Швейцарии в 90-х годах прошлого столетия. Немного доработав ее, некоторые компании начали собственное производство. Первые современные CLT-панели были разработаны в 1996 году в Австралии. Благодаря возросшему интересу общества к эко-строительству технология стала востребованной.
Из таких панелей стали возводить не только одноэтажные, но и многоэтажные здания, многоквартирные дома. В Западной Европе данная технология занимает все большую долю строительной отрасли. В нашей стране производство CLT-панелей активно развивается.
Особенности производства
Чтобы понять, какими преимуществами и недостатками обладает представленная технология, нужно понять особенности производства этого стройматериала. Многие наши читатели не всегда правильно понимают его основные качества. Так, пользователь Mickas в комментариях к статье «Здание из CLT-панелей: немецкий подход» пишет следующее: «…Этот материал уместно будет назвать Мегафанерой))) за супербабки».
Фанера изготавливается из шпона (тонких листов древесины), а панели CLT из ламелей с прямоугольным поперечным сечением. И, конечно, новая технология не может быть дешевой. Она открывает массу перспектив для строительной отрасли.
Панели изготавливают из обрезной хвойной древесины, влажность которой составляет около 12% (допускается отклонение на 2%). Заготовки проходят процедуру камерной сушки, а затем торцуются. Сращивание производится на зубчатый шип. Так получается материал заданной длины. Ламели склеиваются, а затем подвергаются прессовке.
Далее следует этап строгания и шлифовки для получения идеально гладкой поверхности. Если панели будут использоваться для монтажа стен, их могут отделывать слоем ОСП. Затем в соответствии с планом здания прорезываются оконные, дверные проемы, каналы для прокладывания коммуникаций. Эту процедуру выполняют на станках с ЧПУ, что обеспечивает высокую точность обработки.
Процесс производства одной заготовки длится от 15 до 60 минут. В результате получаются панели шириной от 60 до 400 см и длиной до 24 м. Они состоят из 3-12 слоев и могут иметь толщину от 6 до 35 см.
Строительство домов
Готовые элементы будущего здания транспортируют на участок, а затем собирают, подобно детскому конструктору. У строителей есть план дома, по которому производится установка и монтаж каждой пронумерованной панели. Конструкция собирается на заранее подготовленный фундамент.
В процессе строительства принимает участие небольшая бригада, использующая лишь подъемный кран и простой электроинструмент. На установку одной панели в среднем требуется около 20 минут. Дом для одной семьи строители собирают примерно за 8 часов.
После этого можно сразу приступать к внутренней и наружной отделке. При этом стены не нужно штукатурить, так как они после механической обработки на производстве приобретают идеально ровную поверхность. Для всех коммуникаций уже подготовлены необходимые трассы, места для установки щитков, ревизионных окон и т. д. Поэтому дом будет готов к сдаче за считаные дни.
Преимущества
У новой строительной технологии больше достоинств, чем недостатков. Поэтому ее популярность постоянно возрастает. Среди плюсов домов из CLT-панелей стоит отметить следующее:
Изготавливаются из натуральной древесины, поэтому внутри помещений устанавливается здоровый микроклимат.
Благодаря специальной обработке здания отличаются отсутствием усадки. В подготовленные проемы можно сразу монтировать панорамные окна.
Стены не продуваются ветром, в них нет щелей, которые нужно герметизировать.
Без подготовительных работ при отделке внутри и снаружи здания можно применять любые декоративные материалы, в том числе навесные фасады с внешней стороны стен.
Возможность строительства многоэтажных зданий. В Европе по этой технологии возводят торговые центры, стадионы, больницы, многоквартирные здания и т. д.
Здание отличается высокой пожаростойкостью. При проведении испытаний стена толщиной 180 мм нагрелась с обратной стороны на 10°С за час под воздействием нагрева 1200°С.
При планировании интерьера, экстерьера можно реализовать любой архитектурный стиль.
Строение является экологичным. Кроме натуральной древесины при производстве применяется клей класса Е1. Это состав, использующийся при производстве мебели.
В процессе строительства остается минимальное количество отходов и строительного мусора.
Дом из CLT-панелей отличается высокой сейсмоустойчивостью. Здание выдерживает землетрясение силой до 9 баллов. Поэтому их возводят даже в Японии.
Низкая теплопроводность (0,13 Вт/мК), высокий показатель теплоемкости (2,1 кДж/кг). Поэтому показатель теплоизоляции дома из панелей CLT в 3-5 раз выше, чем у зданий из кирпича и бетона. Такие дома при наличии соответствующего утепления можно строить в северных регионах.
Стены и перекрытия отличаются высокимшумопоглощением.
Конструкция весит в 6 раз меньше, чем аналогичное здание из бетона.
В межэтажных перекрытиях отсутствуют динамические вибрации. Панели отличаются статической прочностью, стабильностью габаритов во всех направлениях.
Внутреннее пространство помещений увеличивается до 10%, так как стены тоньше на 1/3, по сравнению с клееным брусом и бетоном.
Эту технологию активно применяют американские военные при строительстве корпусов. Перед этим здания прошли испытания на базе ВВС. Для этого было построено несколько домов. Их взрывали в общей сложности 7 раз, а мощность взрыва равнялась больше 275 кг тротилового эквивалента.
В результате этого эксперимента было установлено, что по показателю взрывостойкостиздания из CLT не уступают стальному профилю. Эти конструкции выдержали большую нагрузку, чем заявил производитель.
Кроме того, подобные дома строятся даже в регионах с повышенной влажностью, например, в Тихоокеанском регионе Азии и в странах на побережье Северной Европы.
Недостатки
Как и у любой другой технологии у зданий из поперечно клееной древесины есть свои недостатки. Главными из них являются следующие факты:
Одним из основных недостатков является высокая стоимость — по сравнению с другими строительными материалами. Для рядового застройщика это может оказаться дорогой услугой. Зато готовый дом будет построен быстро, а его качество будет высоким. В отличие от других деревянных построек, дома из CLT устойчивы к разным неблагоприятным факторам. Поэтому такая постройка будет долговечной.
К недостаткам можно отнести необходимость создания дополнительного утеплительного слоя, если дом строится в холодном климате. Однако утеплитель в таких условиях нужен зданиям из любого другого стройматериала.
Это новая технология, поэтому сказать точно, сколько эксплуатируются такие дома пока сложно. Эксперты могут делать только предположения. Поэтому многие застройщики отдают предпочтение традиционным материалам.
Недостатков у представленной строительной технологии не так уж и много. Преимуществ объективно больше. Критики утверждают, что к недостаткам можно отнести наличие в клее, скрепляющем ламели, формальдегида. Но панели CLT являются экологичнымматериалом, клея в них минимальное количество. Этот состав соответствует классу Е1, что даже в соответствии со строгими европейскими стандартами считается допустимым. Такой клей применяют для изготовления мебели детских комнат, школ и больниц. Поэтому в помещениях, построенных из клееных панелей нет специфичного химического запаха.
Строить или не строить?
Если вы сомневаетесь, стоит ли возводить дом из поперечно клееной древесины, обратите внимание на мировой опыт. Новые технологии потрясли строительный мир. На Западе возводится все больше домов из поперечно клееных панелей. Эта технология не нуждается в использовании металлических каркасов, бетона.
Если вы готовы потратить значительную сумму на строительство своего дома, можете не сомневаться, что эти затраты окупятся в будущем.
Подтверждением того, что этот строительный материал является перспективным, является факт, что из него строят многоквартирные здания. В Мельбурне в 2012 году был построен 10-этажный дом высотой 32 м. Австрийцы побили рекорд строителей Великобритании, которые ранее возвели в Лондоне жилое здание из 9 этажей высотой 30 м.
Эти конструкции признаны очень прочными и устойчивыми. При этом они весят меньше железобетонных зданий и гораздо теплее. Поэтому уменьшается расход энергоносителей на отопление помещений почти на 25%.
Мировые инженеры и конструкторы провели ряд исследований и расчетов, установив, что из таких панелей можно строить здания высотой до 30 этажей. Если комбинировать CLT с металлом и бетоном, высоту здания можно увеличить еще больше.
Сегодня уже разработаны проекты 33-этажного небоскреба, который планируется построить в Стокгольме из CLT-панелей. А в Чикаго инженеры планируют строительство 44-этажного небоскреба.
На фоне этих смелых проектов строительство частных домов из поперечно клееной древесины кажется действительно рациональным. Скептики могут сомневаться в надежности таких домов. Однако мировой опыт подтверждает, что эта технология имеет право на существование. Некоторые эксперты утверждают, что за ней будущее.
О строительстве из CLT-панелей читайте также в статье «Деревянный монолит. Дом из CLT — панелей»