Технология строительства домов из сип-панелей

Наружные ограждающие конструкции жилого современного дома должны быть не только достаточно прочными, но и как можно менее теплопроводными, что и обеспечивает конструкции в целом энергосберегающие свойства. Вот только для строительных материалов прочность и низкая теплопроводность являются взаимоисключающими требованиями — все прочные материалы хорошо проводят тепло, а не проводящие тепло прочностью не блещут.

Решить эту дилемму можно, создавая ограждающие конструкции из двух материалов, один из которых обеспечивает конструкции несущую способность, а второй — снижение теплопроводности. Самый типичный пример тому — каркасные конструкции, в которых нагрузку от веса здания и внешних воздействий несёт прочный каркас из бетона, металла или дерева, а свободное пространство между его элементами заполнено теплосберегающим материалом — пористыми блоками, утеплителем и т. п. В последнее время в частном домостроении дома с каркасом из металла и особенно из дерева начали пользоваться повышенным спросом. И благодаря именно этому непрерывно ведутся поиск новых и совершенствование существующих технологий каркасного строительства. Сегодня мы расскажем о достаточно новой для нашего рынка технологии возведения домов по каркасному методу, которая пришла к нам из-за рубежа.

Сип-панели

Российские строители по аналогии с английской аббревиатурой SIP (Structural Insulated Panel — «конструкционная теплоизоляционная, или структурно-изоляционная, панель») называют этот материал СИП-панелями. Правда, при этом они почему-то называют SIP-технологию канадской, но делают это видимо, по инерции, причисляя к канадским все существующие на сегодня каркасные технологии, хотя большинство из них к Канаде не имеет никакого отношения. От своего появления в США (1950 г.) технология строительства с использованием СИП-панелей вот уже более полувека применяется в странах Северной Америки и Европы и постоянно совершенствуется. В итоге самым оптимальным и получившим наибольшее распространение, в том числе и в России, стал вариант панели из двух OSВ-3. или ОСП-3 (ОСП —ориентированно-стружечная плита), между которыми вклеена ПСБ-С25 — плита суспензионного беспрессового самозатухающего пенополистирола (зарубежное название — Expanded Polystyrene, EPS).

ОСП-3 — это современный водостойкий материал, разработанный в США (1980 г.) специально для строительства как замена плитам ДСП и фанере, продукт глубокой переработки древесины. Его получают в условиях высокого давления и температуры путем прессования специально изготовленной плоской щепы, покрытой склеивающей водостойкой смолой. Материал уникален, поскольку обладает анизотропными свойствами, что объясняется характером укладки щепы: во внешних слоях она лежит по длине готовой плиты, во внутреннем слое — поперёк. Кроме того, он устойчив к изменению погодных условий, легко обрабатывается, хорошо удерживает крепёж. По уровню эмиссии формальдегидов качественные ОСП-3 относятся к европейскому классу экологической безопасности Е1.

Пенополистирол ПСБ-С классифицируется как горючий материал (группа П), однако специальные добавки делают его самозатухающим. Но благодаря своим уникальным теплосберегающим свойствам и невысокой цене этот материал просто незаменим для строительства. Ведь ПСБ-С25 (цифра 25 после аббревиатуры характеризует плотность материала в кг/м³) на 98 % состоит из воздуха, заключённого в ячеистую матрицу, а воздух, как известно, — один из лучших утеплителей.

Надо признать, что оба материала в последнее время приобрели кроме сторонников и яростных противников в лице «зелёных». Но мы от пересказа их дискуссий воздержимся.

Свойства сип-панелей

Сама по себе тонкая ОСП может выдержать большую растягивающую нагрузку, но при продольном сжатии легко изгибается и теряет устойчивость. О несущей способности пенополистирола в качестве материала для стен говорить вообще не приходится. Но вот если эти материалы объединить в сэндвич-конструкцию, то она получается удивительно прочной. Происходит это благодаря тому, что пенополистирол вынуждает обе наружные ОСП работать под нагрузкой совместно.

Промышленно изготовленные СИП-панели, по результатам их испытаний, способны выдерживать продольную нагрузку более 10 т на 1 пог. м, а при поперечном изгибе — больше 2 т. При этом, сопротивляясь изгибу, одна плита обшивки сжимается, а другая растягивается, как полки у балки двутаврового сечения. И такой прочности более чем достаточно, ведь по СНиП расчётная временная нагрузка на эксплуатируемое перекрытие обычно равняется 150 кг/м2. а максимальная снеговая, например для Московского региона, не превышает 180 кг/м2. Запас прочности получается многократным.

К этому остаётся добавить, что подрезать кромки элементов из ОСП-3 прямо на стройплощадке можно обычной ножовкой. А небольшая масса самих элементов, которая в зависимости от их толщины колеблется в пределах от 10 до до кг/мг. позволяет отказаться от грузоподъёмной техники.

Как создают домокомплект?

Технология производства панелей, в подробности которой мы не будем вдаваться, состоит из следующих основных этапов. Сначала осуществляется сборка панелей из ОСП толщиной 12 мм и ПСБ-С различной толщины с применением полиуретанового клея (Надо заметить, что использование в качестве обшивки более тонких панелей ОСП, например 9 мм, нежелательно — у таких панелей несущая способность ниже, и при перевозке у них часто обламываются кромки.) Далее заготовки по одной или даже целым пакетом помещаются под пресс и выдерживаются под давлением заданное время.

Линейные типовые размеры панелей определяются габаритами ОСП и, как правило, составляют 2,8 (или 2.5) х 1,25 мг реже — большего размера: 3 (и даже 6) х 12 м. Толщина панелей зависит от их назначения: для стеновых панелей это 174(12+150+12) мм, межкомнатных перегородок — 124 (12 + 100 + 12) мм, плит перекрытия— 224 (12 +200 +12) мм. Кроме описанных СИП-панелей некоторые производители также выпускают сэндвич-панели следующего состава (строения):

• ОСП-ЭПП-ОСП или ОСП-ППУ-ОСП в них вместо обычного использован экструдированный пенополистирол (ЭПП) или пенополиуретан (ППУ) Такая замена позволяет уменьшить толщину панелей без уменьшения теплопроводимости, но значительно увеличивает их стоимость
• ОСП-МВ-ОСП, в которых с целью улучшить их пожарные характеристики пенопластовая «начинка» заменена на минеральную вату (MB), однако несущая способность таких панелей, как правило, значительно меньше, чем у СИП с ПСБ-С;
• ФЛ-ПСБ-ФЛ или ЦСП+ПСБ+ЦСП, в них с целью повышения класса их горючести ОСП заменены на фибролит (ФЛ) или цементно-стружечные плиты (ЦСП), которые имеют меньшую,чем СИП-панели, несущую способность, хотя и значительно тяжелее;
• ГКЛ-ПСБ-ГКЛ или ОСП-ПСБ-ГКД в которых ОСП полностью или частично заменяют гипсокартоном (ГКЛ). Эти панели имеют небольшую несущую способность и применяются в основном для межкомнатных перегородок.

Но каким бы ни был состав панелей, их после склейки перемещают на специальный стол, где и раскраивают в соответствии с проектными чертежами, а затем осуществляют выборку пазов по периметру панелей под укладку соединительного бруса. Величина отступа от края ОСП зависит от сечения бруса, закладываемого в пазы (подробнее об этом мы расскажем ниже), и составляет 25-100 мм. В рассматриваемом случае отступ от края ОСП в пазах, которые будут находиться в вертикальном положении, составлял 25 мм, в горизонтальном — 50 мм, потому что в качестве соединителя будет использоваться доска сечением 150 х 50 мм.

К этому следует добавить, что на наш взгляд, проектировать дома из СИП-панелей должны только специалисты, прошедшие специальный курс обучения и работать такой проектировщик должен в крепкой связке с технологом, руководящим раскроем панелей, чтобы грамотно выполнить раскладку запроектированных элементов на склеенных панелях. И чем опытнее будут эти два специалиста, тем меньше при раскрое будет отходов, стоимость которых включена в цену на готовые детали, и, значит, дешевле получится домокомплект.

Как правило, для соединения СИП-панелей толщиной 17Д мм для стоек используют брус сечением 150 х 80 мм (редкое сечение для отечественного рынка), а верхнюю и нижнюю обвязки изготавливают из доски (150 х 40 мм). По мнению специалистов компании, применение бруса сечением 150 x 80 мм не оправдано ни расчётами, ни испытаниями на прочность. А вот вред от наличия избыточно мощного бруса очевиден — он снижает теплосопротивление стены и становится «мостиком холода». Поэтому брус такого сечения должен использоваться только в перекрытиях и крыше, испытывающих значительные поперечные нагрузки. А при сборке стен, как показал накопленный компанией опыт, вполне достаточно стандартной доски сечением 150 х 50 мм как в качестве верхней и нижней обвязок стен, так и для стыковки панелей по вертикали.

Дом из сип-панелей: за и против

Попробуем коротко сформулировать плюсы и минусы применения рассматриваемой технологии.

Преимущества:

• сэкономить на отоплении дома позволяют высокие теплосберегающие характеристики ограждающих конструкций;
• за счёт небольшой толщины стен можно получить на 15-20 % больше полезной площади;
• ускоренный монтаж коробки дома (1-2 нед) а также отсутствие необходимости в устройстве дорогого фундамента (достаточно, например, винтового фундамента, устанавливаемого за 1 день) и использовании тяжелой грузоподъёмной техники позволяют значительно снизить расходы на строительство (см. укрупнённый расчёт его стоимости);
• строить дома можно круглый год — они не дают усадки, поэтому сразу после сборки можно начинать отделочные работы;
• технология сборки проста, что особенно ценно для самозастройщиков — конструкции самостоятельно смонтировать под силу любому, кто руководствуется инструкцией и умеет держать в руках шуруповёрт и пилу.

Недостатки бесспорные:

• небольшая тепловая инерция ограждающих конструкций — это свойственно любым каркасным домам;
• высокая цена СИП-панелей — правда, это с лихвой компенсируется экономией расходов на фундамент и уменьшение сроков строительства;
• ограждающие конструкции «не дышат», и, значит, необходимо устройство эффективной приточно-вытяжной вентиляции—этот недостаток также присущ всем каркасным домам.

Недостатки НЕбесспорные:

• достаточно высокая горючесть ограждающих конструкций — на самом деле она не выше, чем у любых деревянных строений;
• выделения при горении вредных веществ—действительно, при плавлении пенополистирола выделяется стирол со специфическим сладковатым запахом. При концентрации его в воздухе более 600 рргл (1 рргл =4,26 мг/м³) он опасен для человека. Но запах стирола становится непереносимым уже при концентрации свыше 200 рргл, и это недвусмысленный сигнал к срочной эвакуации;
• поддаётся грызунам — эти зверьки разводятся где угодно, известны случаи, когда в поисках пищи крысы прогрызали даже бетон;
• плохая экологичность—это свойственно в основном, так скажем, контрафактной продукции.

Как выбрать добросовестного поставщика

Разговор о том, как создают СИП-панели, производят из них комплект необходимых элементов, а затем монтируют дом, мы затеяли не только для того, чтобы просветить читателей. Очень хочется их предупредить; в силу, так скажем, некоторой специфики российского строительного рынка мы не можем поручиться, что описанными нами способами создают СИП-панели и дома из них абсолютно все отечественные производители и строители, количество которых уже давно перевалило за несколько сотен.

К сожалению, среди них встречаются кустари-изобретатели, перенявшие от СИП-технологии разве что её название, а изготовленная ими иногда прямо на строительной площадке (как говорят, на коленках) продукция в лучшем случае соответствует придуманным ими же самими техническим условиям (ТУ) и потому прослужит совсем недолго. Возможно, панели именно таких производителей, зачастую дискредитирущих технологию, и вызвали волну протестов со стороны «зелёных», поднятую ими в прессе. Как определить недобросовестных поставщиков этого материала?

Это непросто, но всё-таки возможно. Начнём с того, что производители СИП-панелей образовали НП «Ассоциация домостроительных технологий СИП (SIP)». Сегодня в эту организацию уже вступило около 50 компаний, и членство в ней является своего рода гарантией качества продукции и строительства. Но членами упомянутого партнёрства пока стали далеко не все компании, которые работают честно. И как понять, насколько «правильные» продукция и сборка у производителя — не члена НП?

Совет таков: при выборе нужно руководствоваться соображениями, что у компании должны быть собственные достаточно крупные участки по производству СИП-панелей и необходимых деревянных элементов (при желании вы сможете посетить и тот и другой), а также собственное специализированное проектное бюро. И если у компании всё перечисленное отсутствует, мы бы настоятельно рекомендовали даже не 7. а 100 раз отмерить (задуматься), прежде чем выбрать. Заманчивая цена не должна быть основным критерием выбора компании.