Сэндвич-панели, история материала и как его подобрать.

Ещё несколько десятков лет назад для возведения здания или сооружения, вне зависимости от его предназначения требовались большие финансовые и физические затраты, а также огромные объёмы всевозможных строительных материалов. Выходило что от момента закладки фундамента до сдачи сооружения в эксплуатацию проходило как минимум полтора года. В наше же время процесс постройки зданий значительно ускорился и упростился, прежде всего благодаря появлению на рынке такого строительного материала, как сэндвич-панели. Этот материал состоит из двух или нескольких листов между которыми расположен слой утеплителя. Сэндвич-панели позволяют достаточно быстро возводить недорогие и прочные сооружения, причём использовать этот материал можно как для возведения стен, так и для перекрытия крыши.

 История создания

 Впервые сэндвич панели создал и стал использовать на практике в конце тридцатых годов прошлого столетия инженер из США Райт Фрэнк Ллойд. Этот инженер работал над проектом небольшого одноэтажного коттеджа Unsonian в котором плоская крыша нависала над местом для парковки автомобильного транспорта. В своём проекте Райт рационально использовал строительные материалы, ведь главной задачей было создание недорогого загородного дома. Для достижения максимального уровня освещённости помещений дома использовались французские окна, а для экономии отопления и качественного кондиционирования новейшие кровельные покрытия.

Во время работы над проектом Райт пришёл к выводу, что на современном рынке нет подходящих строительных материалов. В результате он начал собственные разработки и изыскания. Их итогом стало появление на свет нового материала, прекрасно подходящего для обшивки кровель и стен зданий - сэндвич панель с сотовым наполнителем. Как и всё новое, первые сэндвич панели не были лишены недостатков, но тем не менее успешно выполняли возложенные на них задачи и были к тому же лёгкими, прочными, красивыми и что самое главное недорогими. Идея нового строительного материала была быстро подхвачена крупными производителями и уже в пятидесятых годах массовое производство сэндвич панелей было налажено компанией Dow Chemical, которая к тому же разработала первые панели с внутренним слоем утеплителя. А уже в шестидесятых годах производством панелей занимался не один десяток производителей. В нашей стране этот материал стал применяться для строительства в начале семидесятых годов.
Сэндвич панели стали производить в Самаре на заводе «Электрощит», а первая продукция завода предназначалась для возведения завода «Атоммаш» в Волгодонске и Камского автомобильного завода. Виды и типы сэндвич панелей Современные панели практически не отличаются от первых моделей. Они также состоят из теплоизоляционного слоя, заключённого в обшивку с двух сторон из жёсткого и прочного материала (в качестве обшивки используются различные варианты пластика, оцинкованная сталь толщиной от 0,5 до 0,7 миллиметров, гипсокартон и другие материалы). Слой цинка наносится на верхний и нижний листы стали с целью её защиты от воздействия коррозии, ударов и царапин. Толщина слоя как правило составляет от 7 до 7-20 мкм. Антикоррозионные свойства стали напрямую зависят от толщины слоя оцинковки. Чем она больше, тем более долгий срок эксплуатации имеет сэндвич панель. Также для покрытия листов стали при изготовлении сэндвич панелей используются сплавы гальвалюма толщиной от 13 до 23 мкм. Этот сплав был специально разработан для защиты стальных листов от воздействия атмосферных осадков и прямых солнечных лучей.
 

Ещё один способ защиты стальных листов, входящих в состав сэндвич панелей - нанесение сплава «гальфана». Этот сплав состоит из цинка, алюминия, лантана и церия. Толщина слоя как правило составляет 7-15 мкм, а его достоинством по сравнению с оцинковкой является большая эластичность и стойкость к внешним механическим воздействиям. Ряд производителей панелей в качестве защитного покрытия используют полимерные материалы, например пластизолом или пуралом. Основное их предназначение — защита поверхности панели от атмосферных осадков. Как правило слой полимера имеет толщину от 0,8 до 2 миллиметров. Для изготовления SIP панелей (ещё одна разновидность сэндвич панелей) используется две OSB плиты, толщиной от 7 до 12 миллиметров. Такие панели как правило более легче своих «стальных собратьев» и широко используются наряду с панелями из гипсокартона для возведения внутренних перегородок сооружений и домов.

В качестве утеплителя при изготовлении сэндвич панелей используются различные материалы, хорошо удерживающие тепло (минеральная вата, пенополистирол, пенополиуретана, стекловата). Толщина слоя утеплителя может варьироваться от 50 до 300 миллиметров, но панели с утеплителем в 150 миллиметров и более используются для возведения специализированных сооружений, например холодильных камер. Как уже сказано выше сэндвич панели используются для обшивки стен (стеновые панели) и крыш (кровельные панели) сооружений. Конструкция стеновых и кровельных панелей аналогична друг другу, но имеет различия в типах применяемого профиля обшивки. Для сеновых панелей характерна гладкая поверхность, либо она может быть профилирована под «бревно», на неё могут наноситься микроволны различной формы и высоты. Для кровельных сэндвич панелей характерно наличие одно или двух стороннего профиля, имеющего форму трапеции. Данный профиль позволяет при сохранении невысокой массы листа материала обеспечивать ему максимальную жёсткость и прочность. Как следствие, кровельные панели способны выдерживать значительные нагрузки, прежде всего снеговые. Дополнительно, для придания кровельным панелям ещё большей прочности в их составе используются жёсткие утеплители. Ну и в заключении этого раздела хочется сказать пару слов о стыковочных замках, служащих для соединения сэндвич панелей между собой. У кровельных панелей стыковочный замок как правило имеет более сложную конструкцию чем у стеновых. Это необходимо для того, чтобы материал преодолевал атмосферное давление, более сильно влияющее на крышу здания. По той же самой причине кровельные панели имеют более толстый защитный слой.

 

Технология изготовления сэндвич панелей

Буквально все типы сэндвич панелей сходны по своей конструкции. Для их производства используется три основных способа: вспенивание, производство на конвейере и сборка из отдельных элементов. Сборка панелей из отдельных элементов чаще всего используется непосредственно на месте проведения строительных работ. На участок по отдельности привозятся все элементы: клеевые составы, листы стали и утеплителя. Утеплитель на месте разрезается на блоки необходимого размера, затем утеплитель и листы промазываются клеевым составом и плотно соединяются друг с другом. Данный метод очень удобен и позволяет собрать сэндич панель необходимого размера прямо на месте работ, но собранные таким образом листы обладают меньшими эксплуатационными качествами чем панели собранные в заводских условиях. Сэндвич панели изготовленные по методу вспенивания производятся в заводских цехах и при этом для их изготовления не требуется наличие высокотехнологичной и дорогой техники и приборов. Первым делом стальные листы, разрезанные по необходимым размерам укладываются под пресс. Затем в пространство между листами заливается утеплитель (полиуретан). Под воздействием давления полиуретан начинает вспениваться за счёт своих химических свойств. В результате вспененный пенополиуретан надёжно скрепляется с наружными листами обшивки. У данного метода есть свои минусы. Прежде всего из за неравномерного поступления утеплителя в полость между листами обшивки могут образоваться пустоты, что конечно же негативно влияет на теплоизоляционные свойства готового материала. Метод конвейерной сборки наиболее сложен, но позволяет создавать панели самого высокого качества. В состав конвейера входят: специальный барабан для разматывания стальных листов, линия для профилирования листа стали, гильотина, формовочная машина и гидравлический пресс. Как уже наверное ясно барабан разматывает стальной лист, затем этот лист приобретает необходимый профиль и поступает на гильотину. Здесь лист разрезается на элементы необходимого размера и заготовки поступают в станок, предназначенный для создания обкладки панелей. Перед выходом из этого станка стенки листов промазываются клеящим составом. Затем готовые части обшивки поступают на стол с прессом. Далее в нижнюю часть обшивки укладывается утеплитель, поверх накладывается верхний слой обшивки и весь этот «пирог» обжимается прессом. Изготовленные таким способом панели имеют самый продолжительный срок эксплуатации и прекрасные технические характеристики. Положительные и отрицательные черты сэндвич панелей Для сэндвич панелей, как и для других строительных материалов характерны свои достоинства и недостатки.
 

К положительным свойствам можно отнести:

При помощи сэндвич панелей можно за небольшой период времени собрать коробку здания, при этом не испытывая трудностей при монтаже крыши и стен. Работать с этим материалом можно в любое время года, за исключением периода, когда выпадают атмосферные осадки. Благодаря своей невысокой массе сэндвич панели создают минимальные нагрузки на фундамент сооружения. Сэндвич панели обладают прекрасными тепло и звукоизоляционными характеристиками. Для транспортировки панелей к месту проведения работ не требуется специализированный транспорт. При эксплуатации панелей не испаряются вредные для здоровья человека вещества. Панели устойчивы к биологическим и химическим вредным элементам (плесень, грибок). Готовый фасад здания собранный с помощью сэндвич панелей не требует дополнительной декоративной обработки. Стоимость панелей гораздо ниже других строительных материалов. Недостатки сэндвич панелей: При повреждении обшивки панели она нуждается в замене, так как «сэндвичи» не подвергаются ремонту и восстановлению. Панели с защитным слоем из оцинкованной стали плохо пропускаю радиоволны и сигналы мобильной связи. На современном российском рынке присутствует огромный ассортимент сэндвич панелей от различных производителей. При выборе конкретной модели стоит узнать у реализатора продукции по какой технологии изготовлялись панели. Как уже сказано самый лучший вариант — панели, изготовленные конвейерным способом. Их цена немного выше, но оно того стоит. Кроме того не помешает узнать толщину защитного антикоррозийного слоя и его однородность (толщина с обеих сторон панели одинакова).