Что такое сэндвич-панели
Сэндвич-панели, каркасно-щитовые элементы, многослойные (трехслойные) конструкции — современные строительные материалы, конструктивно представляющие собой несколько слоев разнородных материалов, каждый из которых исполняет строго определенную роль.
Этими слоями являются: внутренняя обшивка, слой утеплителя, внешняя обшивка. Иногда между внешней обшивкой и утеплителем монтируется гиброветрозащитная пленка, на долю которой приходится защита материала утеплителя от проникновения в него атмосферной влаги, а так же вывод ранее накопленной воды (обычно в теплое время года, в виде пара, поэтому такая пленка имеет мембранную структуру, с односторонней, изнутри, проницаемостью).
Мембранная пленка, как правило, укладывается при монтаже панелей, прямо на строительной площадке. При обустройстве кровли используется армированный полимерными волокнами повышенной жесткости материал. Рассмотрим по отдельности элементы стандартной трехслойной сэндвич-панели.
Обшивки
Сэндвич-панели имеют, как правило, две обшивки — внутреннюю и внешнюю, в ряде случаев используется конструкция с одной, внешней, обшивкой. Обшивки могут изготавливаться из металлических или полимерных листов, реже — из цементно-стружечных или ориентированно-стружечных плит, влагостойкой фанеры.
Внешний лист, неважно из чего он выполнен, может выполнять и декоративную роль, тогда его называют облицовкой. Впрочем, часто каркасно-щитовой дом с внешней стороны обносится каменной кладкой в один кирпич, которая не выполняет никакой функции (ни защитной, ни теплоизоляционной, ни несущей) за исключением декоративной.
В итоге получаются комбинированные стены, сооружение представляется стороннему наблюдателю кирпичным, но обходится владельцу значительно дешевле. Обшивка изготавливается из оцинкованных стальных листов, внешний лист оцинкован с обеих сторон, его лицевая сторона дополнительно покрывается защитными полимерными пленками, краской, лаком.
Полимерное покрытие служит дополнительной защитой стали от развития коррозии, часто выполняется из материалов повышенной текучести, благодаря чему может самостоятельно затягивать небольшие царапины, сколы, повреждения в своей структуре. В него (полимерное покрытие), или в краску добавляются специальные присадки — ультрафиолетовые стабилизаторы, препятствующие выцветанию. Количество защитных слоев у внешней облицовки достигает 7-10, от самого нижнего, цинкового, до верхнего, полимерного.
Вместо цинка иногда используется алюцинк, сплав цинка и алюминия, обеспечивающий гораздо лучшую защиту от коррозии. Листы внешней облицовки выполняются съемными, для возможности их замены при повреждениях в процессе эксплуатации. Если на обшивку возлагается выполнение несущих функций, то используются профилированные металлические листы, с высотой тем большей, чем выше нагрузка.
Внутренний лист, даже если внешний изготовлен из металла, может быть пластиковым, деревянным. Пластик лучше сопротивляется агрессивному воздействию различных химических веществ, обладает повышенной коррозионной стойкостью, что делает его менее восприимчивым к эффекту от конденсации влаги, неизбежной в зданиях из сэндвич-панелей, как и в любых других сооружениях.
Это свойство полимерных материалов особо ценится в сельском хозяйстве, при сооружении коровников, свинарников, внутри которых скапливаются продукты жизнедеятельности животных, образуется агрессивная аммиачная среда. Однако, пластик имеет меньшую прочность и жесткость. Впрочем, внутренние листы редко исполняют несущую роль, а потому по совокупности требований к ним применение полимерных материалов кажется наиболее приемлемым решением.
Утеплитель
В сэндвич-панелях используются следующие типы утеплителей: минеральная вата, асбестовое волокно, пенополиуретан (ППУ), пенополистирол (ППС). Первые два типа материалов имеют большую плотность, как следствие, вес, но и большую прочность и жесткость, а потому помимо теплоизоляционной функции частично выполняет несущую. Используемые утеплители отличаются низким коэффициентом теплопроводности (в несколько десятков раз меньшим, чем у традиционных строительных материалов: кирпича и бетона), небольшим собственным весом.
Это позволяет существенно снизить нагрузку на фундамент, благодаря чему тот может быть малозаглубленным, ленточным или столбчатым. Снижается время закладки фундамента, равно как и время возведения каркаса и монтажа на него сэндвич-панелей. Дом из трехслойных конструкций возводится в течение 2-3-х месяцев, по сравнению с полугодом — годом, требуемых для строительства домов из традиционных материалов.
Минеральная вата — наиболее распространенный тип утеплителя в стеновых конструкциях. Кровельные панели чаще выпускаются с ППС или ППУ, как более легкими материалами, что особенно важно для снижения нагрузки на основание кровли (через него на стропила, и далее — на стены), которая и так весьма велика в условиях заснеженной зимы России. Вне зависимости от типа утеплителя его толщина в сэндвич-панелях колеблется от 50 до 300 мм.
Толщина материала выбирается исходя из требуемых теплоизоляционных и несущих свойств всей конструкции. Так же не зависит от вида используемого материала требования по его защите от проникновения влаги, хотя ППС и ППУ в целом лучше защищены от ее проникновения вглубь, благодаря особенностям строения.
Минеральная вата для лучшей сцепки с материалом обшивки покрывается слоем клея, в то время как адгезионные свойства ППС и ППУ достаточны для надежного скрепления материала утеплителя с металлическим, пластиковым или деревянным листом без всякого клея. Все материалы являются негорючими, срок их эксплуатации достигает 25-30 лет.
