Сэндвич-панели из пенополиуретана

В. Морозов, компания «Стройрезерв»

Известное высказывание о том, что «экономика должна быть экономной», как нельзя больше подходит к такой отрасли индустрии, как строительство и содержание зданий. Объективная реальность в этой сфере бизнеса заключается в том, что затраты при строительстве и эксплуатации промышленных объектов должны быть минимальными. При этом требования к надежности, прочности и изолирующим свойствам используемых материалов, качеству и скорости возведения зданий год от года только растут.

Эти проблемы были успешно решены с внедрением новых разработок в области теплосберегающих и быстровозводимых конструкций. Одно из прогрессивных направлений эволюции в этой области – сэндвич-панели, применение которых позволяет экономить до 30% затрат на возведение объекта. Сэндвич-панели ворвались на российский рынок строительных материалов, уверенно прошествовав по Америке, Западной Европе и другим странам. Появившись совсем недавно, эти конструкции довольно быстро нашли широкое применение.

Сэндвич-панели – это многослойные крупногабаритные строительные конструкции, состоящие из одного или двух покровных слоев и утеплителя. Они являются композитной строительной конструкцией, в которой выгодно сочетаются свойства всех используемых материалов. В настоящее время существует три вида сэндвич-панелей: стеновые, холодильные и кровельные. Первые подходят для строительства зданий и сооружений производственного и коммерческого назначения, а название «кровельные» говорит само за себя.

Принцип сэндвич-технологии совсем не нов: он был описан еще в конце 1950-х годов. Более или менее активное применение сэндвич-панелей в промышленном строительстве в нашей стране началось в середине 1980-х. Первые образцы панелей не отличались высоким качеством из-за того, что на швах при неплотном соединении образовывались так называемые «мостики холода», приводившие к большим потерям тепла. Тем не менее применение даже таких панелей позволяло быстро возводить промышленные здания и сооружения. Появление в России в начале 1990-х изделий иностранного производства, в которых в качестве утеплителя и несущего слоя используется плита из минеральной ваты, позволило эффективно решить основную проблему – сохранение тепла. Следующим этапом развития отечественного рынка стало производство панелей в России по западным технологиям и на иностранном оборудовании с классами точности, принятыми за рубежом и удовлетворяющими нашим нормативам. Первые отечественные производители панелей появились в середине 1990-х годов.

Одним из главных параметров, оценивающим тот или иной стеновой материал, является соотношение теплотехнических характеристик с ценой и качеством изделия. Сэндвич-панели в разных вариациях позволяют получить оптимальное сочетание этих трех составляющих. Зарубежный опыт промышленного и гражданского строительства показывает, что многослойные стеновые и кровельные панели типа «сэндвич» с эффективным теплоизоляционным материалом – лучший метод утепления ограждающих конструкций. Структура сэндвич-панелей, где каждый слой выполняет свою функцию, позволяет сберечь тепло, защитить дом от воздействия внешней среды, улучшить шумоизоляционные характеристики, придать зданию привлекательный внешний вид.

Ограждающими конструкциями, смонтированными из сэндвич-панелей, можно обустроить практически любое малоэтажное здание, от небольшого личного гаража, хозблока или автомойки до ангара или склада в десятки тысяч квадратных метров. При этом готовая конструкция стены получается при использовании, в общем-то, одного конструкционного элемента, причем выполненного в заводских условиях. Материал при относительно невысокой его стоимости не требует дополнительной отделки, легко монтируется и в этом смысле очень удобен. Срок службы панелей по параметрам, которые в них закладываются, не меньше 25 лет. Перечислим основные преимущества использования сэндвич-панелей:

• высокие теплоизоляционные свойства. Затраты на эксплуатацию зданий из сэндвич-панелей, и прежде всего на отопление, снижаются в несколько раз. Сама теплоизоляция как бы «запаяна» в водопаронепроницаемую оболочку, что исключает появление грибка или плесени. Стыки между панелями герметично закрыты. Сооружения из сэндвич-панелей обеспечивают высокую степень комфортности в любом климате. Лучшие свойства имеет сэндвич-панель с утеплителем из пенополиуретана (ППУ): при толщине 100 мм она по теплоизоляционным свойствам соответствует 150-миллиметровой панели с утеплителем из минеральной ваты или стене из обычного кирпича толщиной 900 мм;

• сокращаются расходы на транспортировку стройматериалов. Легкие и прочные сэндвич-панели перевозить гораздо проще, чем тонны кирпича, цемента, песка, железобетонные плиты или пиломатериалы;

• снижаются нагрузки на фундамент, причем в 100 раз и более. Это обстоятельство, как правило, дает возможность отказаться от проведения геологических исследований грунта, существенно снизить расходы на устройство фундамента, а зачастую практически полностью отказаться от него;

• высокая скорость строительства. Сроки возведения зданий снижаются более чем в 10 раз. Это достигается как за счет упрощения фундамента, так и за счет замены, например, трудоемкой кирпичной кладки простым, быстрым и удобным монтажом сэндвич-панелей. При этом монтаж можно проводить на каркас из любого материала (металл, железобетон, дерево) или на уже готовое здание с целью его утепления и одновременного улучшения внешнего вида. Строительство сооружения обходится дешевле и быстрей окупается. Кроме того, стройплощадка приятно удивляет практически полным отсутствием строительных отходов и мусора. При необходимости здание из сэндвич-панелей можно демонтировать и перевезти на другое место;

• не требуется отделка поверхности. Идеальная поверхность панелей выполняется в заводских условиях, а потому не нуждается ни в наружной, ни во внутренней отделке. Более того, богатая цветовая гамма панелей может удовлетворить вкусы любого архитектора и дизайнера. Любое сооружение из сэндвич-панелей будет выглядеть современно и престижно;

• долговечность. Оболочка сэндвич-панелей изготовлена из оцинкованной стали с многослойной защитой из антикоррозийного покрытия, грунтовки и полимерного покрытия;

• низкое влагопоглощение. Даже при нарушении герметичности соединений сэндвич-панелей между собой влагопоглощение материала составляет не более 3%;

• высокие гигиенические качества. Это свойство сэндвич-панелей позволяет использовать их для строительства зданий для пищевой промышленности. Сэндвич-панели могут быть обеспечены всеми элементами крепежа и декоративных накладок. При желании заказчика подобные элементы могут быть изготовлены по его чертежам и эскизам.

Основные виды наполнителей панелей – минеральная вата, пенополиуретан и полистирол. Минеральная вата обеспечивает пределы огнестойкости, которые соответствуют пожарным нормам, но по теплопроводности проигрывает другим наполнителям. В качестве наполнителя в 95% всех сэндвич-панелей, выпускаемых в мире, используется ППУ, обладающий оптимальным сочетанием противопожарных, тепло- и шумоизоляционных характеристик. Технология непрерывной заливки ППУ позволяет сделать изделие более конкурентоспособным, поскольку в нем отсутствуют воздушные полости, а технология сборки позволяет избежать возникновения «мостиков холода». ППУ обладает превосходными теплоизоляционными характеристиками (коэффициент теплопроводности 0,022 Вт/(м2К), небольшой массой (средняя плотность 40 кг/м3) отличной адгезией к покровным листам, высокой химической и термостойкостью. Возможность использования более тонких панелей, легкость конструкции дает возможность закладывать в проект более легкие и дешевые несущие конструкции, облегчать фундамент, сокращать расходы на транспортировку и монтаж панелей. Пенополиуретан гарантированно не теряет своих свойств в течение 10 лет, а в последующие 5 лет потеря теплоизолирующей способности составляет не более 3...5%. В этом материале не живут насекомые и грызуны, он не подвержен гниению и воздействию грибка и плесени.

Предложения с использованием минеральной ваты, даже импортного производства, в качестве наполнителя нельзя рассматривать как серьезную альтернативу. При высоте стены более 2,5 м уже в течение первых двух лет эксплуатации происходит насыщение этого наполнителя водой и последующее проседание и обсыпание теплоизолирующего слоя под собственным весом с резким ухудшением всех эксплуатационных характеристик. Коэффициент теплопроводности сэндвич-панелей из пенополиуретана ниже, а плотность выше, чем панелей, изготовленных из пенополистирола или минеральной ваты. Более того, сэндвич-панели из пенополиуретана благодаря лучшему эквиваленту теплозащиты оказываются легче и дешевле панелей с минераловатным наполнителем.

В статье использованы фотографии складского комплекса, предоставленные компанией «Стройфаза»