Сэндвич-панели из минеральной ваты: применение и преимущества

Описание сэндвич-панелей

В качестве утеплителя чаще всего выступает пенополиуретан, хотя в более дешевых вариантах используется минеральная вата, пенополистирол. Оптимальным является полиизоцианурат – материал с закрытыми ячейками, который хорошо удерживает тепло. Он почти схож с полиуретаном по химическому составу, но обладает меньшей теплопроводностью за счет технологии производства: материал полимеризируется при более высоких температурах. При этом соотношение компонентов полиола и изоцианурата 1:2. Лишний изоцианурат при высоких температурах создает новые связи внутри вещества, что делает его более прочным и менее теплопроводным.

Полиизоцианурат устойчив к ультрафиолетовому излучению, химическим агрессивным веществам, не горит. Материал не дешевый, но превосходит все известные аналоги по большинству характеристик. Используется для строительства внешних стен здания или их обшивки.

Преимущества и недостатки сэндвич-панелей зависят от того, из какого материала они сделаны, а также соответствуют ли панели своему назначению, описанному в инструкции.

Плюсы и минусы сэндвич-панелей

Высокая скорость строительства
Возможность демонтажа и переноса конструкции в другое место
Стоимость здания в 2 – 3 раза меньше по сравнению с кирпичными конструкциями
Хорошая защита от уличного шума, жары и холода
Минимальные трудозатраты при монтаже
Подойдет недорогой ленточный фундамент
Высокая сопротивляемость гниению
Высокие декоративные качества, возможность выбора цвета
Материалы экологически чистые
Строить из сэндвич-плит можно в любое время года

Невысокая прочность материала, поэтому срок эксплуатации зданий ограничивается 70 годами
Не подходит для сейсмически нестабильных и опасных регионов
Дешевые панели могут деформироваться под воздействием высоких температур летом
Нельзя крепить к панелям дополнительные приспособления или инженерные системы

Какое качество для вас важнее?

Простота монтажа
16.67%

Низкая теплопроводность
66.67%

Внешний вид
0%

Невысокая цена
16.67%

Проголосовало: 6

Сфера применения

Сэндвичные панели подходят для строительства технических и подсобных помещений, а также дачных домиков, не предназначенных для постоянного проживания. Выгодно строить торговые ларьки или павильоны, склады или ангары, так как процесс происходит быстро, а также нет необходимости задействовать тяжелую технику. Для частных домов применяется более прочный материал, либо необходимо укреплять конструкцию с помощью каркаса – деревянного или металлического.

Из СИП-панелей строят двух- и даже трехэтажные здания на каркасе из металла. СИПы – это материал, который относится к разновидности сэндвич-панелей, но больше подходит для возведения жилых помещений. За основу берутся ОСП плиты. Данное направление отличается повышенными теплоизоляционными свойствами. Обычно СИП-панели изготавливают на заказ, в зависимости от проекта. Это еще более ускоряет процесс монтажа.

В зависимости от региона и среднегодовых температур необходимо правильно подбирать толщину утеплителя между несущими листами. Обычно в средней полосе используются плиты толщиной от 100 до 200 мм.

Преимущества и недостатки минеральной ваты

Как известно, сэндвич-панель по внешнему виду напоминает слоёный пирог – утепляющий слой с обеих сторон закрывают стальные листы, чтобы обеспечить жёсткость и прочность конструкции строящегося здания. Однако именно от правильного выбора теплоизолирующего материала зависит поддержание комфортного микроклимата внутри помещения, а также создание возможностей для энергосбережения во время отопительного сезона. Какие же свойства минеральной ваты делают её наиболее привлекательным материалом для использования в качестве утеплителя?

Минвата обладает низким коэффициентом теплопроводности, что позволяет снизить теплопотери.
Возможность долговременной эксплуатации. Ничтожно малый процент усадки приводит к долгому сохранению её свойств.
Высокая огнестойкость материала создаёт предпосылки для повышения пожаробезопасности здания.
Минеральная вата – отличный звукоизолятор, обеспечивающий высокий уровень шумопоглощения.
Для изготовления минваты используется природное сырьё, что исключает выделение токсичных веществ и делает материал безопасным для здоровья.
Паропроницаемость минеральной ваты позволяет избежать создания парникового эффекта и обеспечивает нормативные показатели воздухообмена.
Невосприимчивость материала к перепадам температур даёт возможность использовать его как для внутреннего, так и для внешнего утепления.
Биологическая устойчивость минваты исключает образование плесени, гнили и развитие болезнетворных бактерий.
Низкая стоимость материала приводит к снижению общих расходов на строительство.

Что касается применения минеральной ваты в качестве утепляющего слоя при производстве сэндвич-панелей, то и здесь материал показывает немало преимуществ. Небольшой удельный вес практически не сказывается на общей массе строительных конструкций, что, в свою очередь, позволяет проводить строительные работы на облегчённом фундаменте.

К тому же относительно небольшой вес сэндвич-панелей с минеральной ватой облегчает проведение погрузочно-разгрузочных работ, снижает расходы на транспортировку, исключает применение тяжёлой спецтехники во время монтажа конструкций.

Но у этого материла есть один серьёзный недостаток – высокая гигроскопичность. При воздействии влаги минеральная вата теряет свои теплоизолирующие свойства, поэтому её необходимо обрабатывать специальными влагоотталкивающими составами и предусматривать герметичную защиту от попадания осадков.

Характеристики и виды сэндвич-панелей для строительства жилого дома

Рынок материалов для частного домостроения сегодня весьма богат: здесь и кирпич, и профилированный брус, и ячеистый бетон и многое другое. Но если встает вопрос о быстром, легком и экономичном возведении уютного, теплого, надежного дома, то выбор строительных материалов значительно сокращается. И здесь на помощь приходит сравнительно новая технология, быстро завоевывающая популярность – строительство домов из сэндвич-панелей.

Что такое сэндвич-панели?

Сэндвич-панели – это популярный сегодня строительный материал, который изготавливают в заводских условиях на специальном высокопроизводительном оборудовании. Панель представляет собой конструкцию из трех слоев, своего рода, «бутерброд»: между двух листов покрытия расположен слой утеплителя, причем, чем толще и качественней утепляющий слой, тем более комфортными будут условия в новом доме.

стеновая панель

Для покрытия разные производители используют оцинкованную сталь. В качестве утеплителя применяют минеральную вату и ППУ.

Где могут применяться сэндвич-панели?

Применяются сэндвич-панели очень широко в частном домостроении, при этом дома могут быть не только одноэтажными, но и многоэтажными. Из этого материала можно быстро и просто построить домик на садовом участке, летнюю кухню, подсобные помещения. Вначале нужно соорудить металлический каркас, а затем на него закрепить сэндвич-панели.

Не менее популярна технология возведения из сэндвич-панелей общественных зданий: офисов, складов, магазинов, ресторанов, спортивных залов, времянок для рабочих, автозаправочных станций. И это вполне оправдано: мало того, что такие здания строятся быстро и экономично, их при необходимости можно легко модернизировать, добавить дополнительный этаж, демонтировать, перевезти на другое место, собрать заново.

Плюсы и минусы:

К достоинствам сэндвич-панелей относятся:

скорость возведения;
легкость конструкции (не требует мощного фундамента);
гибкость конструкции в отношении мобильности и модернизации;
экономичность (дом из таких панелей обойдется в два, а то и в три раза дешевле, нежели кирпичный);
пожаробезопасность;
экологичность;
высокая прочность;
прекрасные теплоизоляционные и шумоизолирующие свойства;
возможность проведения монтажных работ в любое время года.

Недостатки сэндвич-панелей:

для конструкции из панелей противопоказаны длительные большие нагрузки;
если монтаж производится в зимнее время, на стыках может появиться обледенение;
при наличии в составе утеплителя базальта могут ухудшиться прочностные и теплоизоляционные характеристики материала;
срок службы конструкции из сэндвич-панелей не более 50 лет;
несущий каркас требует защиты – металлический от коррозии. А деревянный – от грибка и гниения.

Как выбрать?

Выбирая сэндвич-панели для строительства дома, следует обратить внимание на следующие факторы:

Вид утеплителя

Пенополиизоцианурат – новый материал, который по свойствам превосходит использование стекловаты. Отличие заключается в прочности материала.
Минеральная вата – экологична, негорюча, безопасна, хорошо сохраняет тепло. Минус – низкая устойчивость к влаге, поэтому требует дополнительной гидроизоляции.

Толщина панели

Увеличение объема плиты приводит, с одной стороны, к повышению теплоизоляционных свойств, а с другой стороны, к уменьшению полезной жилой площади, усложнению монтажа, увеличению стоимости материала. Поэтому нужно тщательно рассчитать оптимальную толщину панели.

Геометрия панели

Определяется с проектом здания.

Производитель.

Гарантировать качество и долговечность своих изделий может только производитель, имеющий достаточный опыт, квалификацию, обладающий хорошей производственной базой и владеющий современными технологиями изготовления. На российском рынке работают около 200 компаний-производителей этого материала для строительства.

Сэндвич-панели – это строительный материал, имеющий большие перспективы и приходящий на смену традиционным материалам.

Пенополиуретан

Пенополиуретан – это газонаполненная пластмасса на основе полиуретана. В быту получил широкое распространение «поролон» – мягкий пенополиуретан. А вот в строительстве получили применение жёсткие пенополиуретаны.

Структура жёсткого пенополиуретана, используемого в сэндвич-панелях

Пенополиуретан отличается очень низкой теплопроводностью, которая даже ниже, чем у пенополистирола с аналогичной плотностью.

Долговечность, отличная адгезия, химическая и биологическая стойкость, низкая паропроницаемость, неплохие гидроизоляционные характеристики делают пенополиуретан отличным теплоизолятором, особенно для сэндвич-панелей.

Что же касается недостатков: пенополиуретан горюч и разрушается под действием ультрафиолетового излучения. Но так как наполняющие пенополиуретан газы отличаются инертностью, горит он хуже, чем пенополистирол. Использование стабилизаторов и антипиренов позволило значительно снизить горючесть и сделать его ещё более долговечным.

Производство пенополиуретана является довольно опасным и вредным, что сказывается на его стоимости.

Пенополистирол и пенополиуретан во многом похожи. Это отличная теплоизоляция сэндвич-панелей. Для них характерна низкая теплопроводность и долговечность (они прослужат лет 60 минимум), они почти не впитывают воду, не боятся промерзания. Сэндвич-панели с пенополиуретановым наполнителем наиболее актуальны в случаях, когда нужно минимизировать расходы на отопление.

Сэндвич панели с минеральной ватой

Технология, которая предусматривала использование минеральной ваты в сочетании с ОСП плитой, не получила большого распространения. Это связано со следующими отрицательными факторами:

невозможно гарантировать прочность соединения облицовочной плиты и утеплителя из-за его ворсистой структуры и неровностей поверхности ОСП;
плита минеральной ваты частично жесткая, поэтому весь конструктив не обладает приемлемыми показателями прочности.

Выход был найден. Сегодня выпускаются композиты с минеральной ватой в роли уплотнителя, которые характеризуются следующими особенностями:

внутренний слой утеплителя – плотная минеральная вата;
плита утеплителя имеет специфическую структуру, полужесткая, однако обладает достаточным уровнем прочности;
облицовка производится жесткими материалами.

На сегодня самыми заметными на рынке являются современные , где слой специальной минеральной ваты находится между . Результат применения такой технологии — очень красивый материал, белая конструкционная панель, из-за которой построенные дома называют каменными.

Пенополистирол

Пенополистирол является недорогим и практичным материалом. Фактически это наполненный газом полистирол или какой-либо из его сополимеров. В качестве наполнителя для полистирола широко используют природный газ. Если же необходимо получить пожаростойкий материал, вместо природного газа используют углекислый.

Ячеистая структура пенополистирола и проверка огнестойкости

Благодаря ячеистой структуре и низкой плотности, пенополистирол обладает низкой теплопроводностью. Кроме того, пенополистирол почти не поглощает воду даже при непосредственном контакте с ней. Паропроницаемость у него очень низкая. Это долговечный материал, химически и биологически устойчивый. Всё это делает пенополистирол отличным утеплителем. Кроме того, пенополистирол используется при строительстве современных дорог.

Главный недостаток пенополистирола – деструктивные процессы при воздействии высоких температур (+80 °C) и горючесть (воспламенение при температуре от 210 °C до 440 °C). Поэтому в строительстве используются модифицированные пенополистиролы, менее горючие и более устойчивые к воздействию высоких температур.

Сэндвич панели с минеральной ватой

невозможно гарантировать прочность соединения облицовочной плиты и утеплителя из-за его ворсистой структуры и неровностей поверхности ОСП;
плита минеральной ваты частично жесткая, поэтому весь конструктив не обладает приемлемыми показателями прочности.

внутренний слой утеплителя – плотная минеральная вата;
плита утеплителя имеет специфическую структуру, полужесткая, однако обладает достаточным уровнем прочности;
облицовка производится жесткими материалами.

На сегодня самыми заметными на рынке являются современные СМЛ СИП панели, где слой специальной минеральной ваты находится между магнезитовыми плитами. Результат применения такой технологии — очень красивый материал, белая конструкционная панель, из-за которой построенные дома называют каменными.

Технология производства сэндвич-панелей

Процесс производства панелей зависит от их вида и материала изготовления. Спросом пользуются трехслойные стальные конструкции. Внутрь помещают эффективный утеплитель.

Утеплитель

Утеплитель — внутренняя составляющая изделия. Его функциональное предназначение — сохранить тепло внутри здания, создать нормальный микроклимат в помещении.

Теплоизоляция предохраняет металлическую составляющую конструкции от промерзания.

В качеству туплителей используют:

минеральную вату;
стекловолокно;
пенополистирол;
пенополиуретан.

Цветовая гамма

Выпускают изделия в 14 стандартных цветовых оттенках. При индивидуальных заказах доступно нестандартное окрашивание. Пользуются спросом панели под кирпич, камень, дерево.

Технические свойства

Основные характеристики СП:

вес — в зависимости от утеплителя. Самый лёгкий материал — полиуретан. Вес 1 квадрата панели с таким утеплителем — до 15 кг. Минеральная вата утяжелит конструкцию вдвое;
теплопроводность — панель, толщиной 120 мм обеспечивает те же характеристики, что 400 мм древесины или 210 см кирпичной кладки;
уровень поглощения звука — высокий;
противопожарная безопасность — высокая.

Технологический процесс

Процесс изготовления СП включает несколько этапов:

На специальном станке нарезают утеплитель нужных параметров;
Фрезеровальная установка обрезает фиксатор ламели утеплителя;
Рулоны стали укладывают на барабан;
Металл попадает в прокатный стан. По мере разматывания рулона на поверхность наносят рисунок и защитную пленку. После этого вырезают еще одни замок. Этот фиксатор будет невидимым;
Заготовка поступает на сборку. Все поверхности склеивают между собой;
Изделие прессуют и одновременно подвергают температурному воздействию. Это обеспечивает надежное соединение всех слоев заготовки;
Готовая панель попадает на упаковочную линию, затем — на склад или в реализацию.

Пожаробезопасность и огнестойкость

Сэндвич –панели из минваты ценятся потому что обладают отменными качествами, и удовлетворяют характеристиками огнестойкости, обеспечивают надлежащий уровень пожаробезопасности. Стройматериалы проверяются в экспериментальных условиях, на прочность и устойчивость к горению.Рисунок 5, 6. Испытание минеральной ваты на огневое воздействие.

Абсолютно все наполнители тестируются, подвергаются многочисленным проверкам. Применять в строительстве разрешают только соответствующие ГОСТ 32603, ГОСТ 30402, ГОСТ 30244. Приобретая стройматериалы всегда интересуйтесь наличием госстандартов, они являются показателем качества продукции. Отдавайте предпочтение сертифицированным товарам- обеспечат вашу безопасность на долгие годы.

Минеральный слой по происхождению своему выдерживает чрезвычайно высокие температуры (выше 1000 градусов по Цельсию). К главным показателям пожаробезопасности относят:

Степень устойчивости к горению;
Уровень испарения и образования ядовитых веществ;
Вес, должен соответствовать требованиям безопасности, быть легким;
Прочность, минвата должна сохранять форму при воздействии огня, оказывать сопротивление деформациям и прочее;
Количество образовываемого дыма при горении.

Согласно строительным нормам СНиП 21-01-97 стройматериалы делят на НГ (негорючие) и:

Г1 – слабо горючие
Г2 – умеренно горючие
Г3 – нормально горючие
Г4 –сильно горючие

Таблица классификации горючести

Учитывая тот факт, что стройматериал состоит из трех слоев, нескольких видов сырья, стандартом предусмотрено применять термин-предел огнестойкости для сэндвич-панелей с утеплителем из минеральной ваты. Для его определения утеплитель подвергают воздействию огня на определенные отрезки времени, затем анализируют, изучают степень поражения, деформаций и тд. Систематизируют и присваивают условное обозначение. Вычисляют коэффициент теплопроводности. Такие испытания есть обязательными. Обозначают показатель следующим образом: «Е» — нарушение целостности, I- потеря тепла и изоляционных способностей, цифра – промежуток времени за который наступает предельное состояние продукции. Пример в таблице ниже

Таблица огнестойкости с толщиной облицовочного метала 7 мм:

Толщина сэндвича в мм	Классификация горючести	Масса Кг	Сопротивление теплопередачи	Предел Огнестойкости
50	НГ	20,61	1,11	EI15
75	НГ	25,02	1,78	EI45
100	НГ	27,69	2,22	EI90
120	НГ	30,9	2,67	EI120
150	НГ	35,31	3,33	EI150
200	НГ	48,13	4,19	EI180

Клей

Клеевое покрытие является важным элементом сэндвич-панели. Что это такое, станет понятно при подробном рассмотрении технологии производства материала. Утеплитель и внешние слои не могут плотно соединяться без применения специального фиксирующего состава

Качественный производитель уделяет высокое внимание выбору клея

Элементы системы фиксируют посредством высокопрочных составов. Их изготавливают по различным технологиям. Такой клей чаще всего не содержит наполнителей и растворителей. Это может быть двухкомпонентный клей. Состав обязательно учитывает особенности материала, из которого выполнен утеплитель и внешние слои панели.

От клеевого покрытия зависят эксплуатационные качества строительного материала. Фиксирующий состав может варьироваться в зависимости от условий климатической зоны

Поэтому при выборе панелей на этот параметр необходимо обращать особое внимание

Особенности применения сэндвич-панелей с минеральной ватой

Сэндвич-панель с минватой имеет следующую структуру:

внешняя и внутренняя обшивка выполняется из оцинкованного стального листа, покрытого полимерным слоем для повышения противодействия коррозионным процессам;
между стальными листами располагается слой утеплителя, который закрепляется на обшивке при помощи двухкомпонентного полиуретанового клея;
для фиксации отдельных блоков в единую конструкцию во время монтажных работ используются замковые или лабиринтные соединения, расположенные по боковым сторонам сэндвич-панели;
каждое изделие упаковывается в полимерную плёнку, которая защищает внешнее покрытие панелей от механических повреждений во время транспортировки и монтажа.

Сфера применения подобных конструктивных элементов чрезвычайно широка – сэндвич-панели с минераловатным утеплителем используются для быстрого возведения строящихся зданий, для отделки фасадов или замены кровли существующих строений. Наличие большого выбора фасадной облицовки, различающейся как по цветовому решению, так и по типу профиля, позволяет создавать оригинальные объекты даже при строительстве по типовым проектам.

Высокая скорость постройки – основное, но не единственное преимущество использования сэндвич-панелей в ходе строительства. Практически исключается образование строительного мусора, не требуются дополнительные отделочные работы, что заметно снижает финансовые расходы. Эксплуатационные характеристики не менее впечатляющи – герметично закрытый утеплитель не подвергается воздействию влаги и не требует периодической замены, а при необходимости ремонта стен или кровли достаточно удалить нужное количество повреждённых панелей и установить новые.

Быстрый монтаж и лёгкий демонтаж сэндвич-панелей позволяет при необходимости изменить конфигурацию внешних стен или внутреннего пространства здания. Кроме того, сэндвич-панели с минеральной ватой могут использоваться для возведения временных построек, например, строительных бытовок или выставочных павильонов. Когда надобность в использовании таких сооружений отпадает, их можно разобрать на отдельные элементы и транспортировать на другое место, где из тех же блоков можно создать совершенно иное здание. Благодаря применению минеральной ваты сэндвич-панели стоят меньше, чем при использовании других видов утеплителей, что является, пожалуй, одним из главных критериев при выборе именно этого строительного материала.

Строительство дома из SIP панелей своими руками

Итак, если вы решились построить себе дом, то первое, о чём необходимо будет позаботиться – это разработка проекта. Для этого необходимо обратиться в строительную организацию, имеющую лицензию на выполнение соответствующих видов работ.

Получив «на руки» проект, необходимо приобрести сэндвич-панели. Возможны два варианта:

купить стандартные панели и самостоятельно выполнить подрезку согласно проекту. Более дешёвый вариант, однако, более медленный и трудоёмкий.
изготовление панелей на заказ – дорогостоящий вариант, но максимально быстрый.

Фундамент

Как уже было отмечено выше, сэндвич-панели имеют малый вес, поэтому нет необходимости создавать сложный тяжёлый фундамент под строительство дома из них. Вам вполне подойдет вариант мелко заглублённого ленточного, ленточно-столбчатого или свайно-раструбного фундамента.

Например, для изготовления мелкозаглублённого ленточного фундамента необходимо выполнить следующие виды работ:

Расчистить и разметить участок. Провести выемку грунту из расчёта, что траншея для фундамента должна иметь глубину порядка 50-60см и ширину 40см.
Выполнить уплотнение грунта, далее провести засыпку 10-сантиметрового слоя песка с утрамбовкой, после чего – засыпку щебневого слоя толщиной 10см, который также необходимо утрамбовать.
Установить деревянную опалубку, рекомендуемая высота над уровнем земли 50см.
Создать каркас из арматуры.
Залить фундамент бетоном. Бетон можно приготовить самостоятельно, но при заливке фундамента лучше воспользоваться услугами специализированных организаций.

Далее необходимо дать возможность фундаменту просохнуть и можно приступать к выполнению дальнейших работ не ранее, чем через 28 дней. В процессе сушки фундамента его требуется защитить от растрескивания, для чего необходимо накрыть и регулярно увлажнять, чтобы избежать быстрого испарения воды.

Укладка обвязочного бруса

Для создания надёжного каркаса будущего дома достаточно использовать брус сечением 250х150мм. Перед его применением в строительстве обязательно необходимо выполнить его обработку антисептическими, противопожарными и прочими средствами, согласно прилагаемым к ним инструкциям.

Первая рама (обвязка) из бруса надёжно крепится к фундаменту с помощью анкеров, после чего на нее монтируют остальную часть каркаса.

Обустройство пола и перекрытий

Полы в таком доме можно сконструировать из лагов с прокладкой между ними утеплителя и обшивкой половой доской. Также технология позволяет выполнить их с помощью сэндвич-панелей.

Они скрепляются между собой балками-шипами, и образующиеся между ними пустоты заполняются монтажной пеной. В качестве балок чаще всего используется предварительно обработанный брус размером 150х50мм или 200х50мм, размер которого выбирается в зависимости от размера используемых панелей.

Возведение стен

После того, как пол готов, приступают к возведению стен. Для этого на пол укладываем специальный брус, который называется направляющим. Его следует зафиксировать в строго горизонтальном положении, после чего закрепить саморезами к полу.

Установленная стеновая панель закрепляется саморезами к направляющему брусу. Соседние панели соединяются между собой с помощью соединительного бруса. Все стыки панелей и бруса обязательно запениваются монтажной пеной.

Обустройство крыши

Изготовление крыши для домов из сэндвич-панелей можно выполнить как классическим способом, с использованием мауэрлата и стропильной системы, так и с помощью самих сэндвич-панелей.

В первом случае монтируется стропильная система, на которой устанавливается обрешётка, укладывается гидроизоляционный и кровельный материалы. В случае выбора «холодного» чердака, утеплитель не применяется. Если же вы планируете использовать чердачное помещение для проживания, тогда между стропилами необходимо будет уложить слой утеплителя и изнутри закрыть его пароизоляционной плёнкой.

Если вы решите делать крышу из сэндвич-панелей, тогда её монтаж начинается с формирования внешнего каркаса стропильной системы. Далее монтаж панелей ведёте вдоль конька, соединяя панели со стропилами так же, как это делали при возведении стен.

Сэндвич-панели из минеральной ваты: применение и преимущества