Сэндвич-панели из минеральной ваты: применение и преимущества

Технология установки тепловой панели

Если монтажом сэндвич плит занимается опытная бригада, работу можно выполнить за 1 день – это примерно 500 – 600 м².

Этапы работы:

1. Доставка основных и доборных материалов к месту монтажа.
2. Монтаж каркаса – столбов, ригелей, обрешетки под кровлю.
3. Снятие пленки с сэндвич-панелей.
4. Монтаж панелей на несущие подконструкции с помощью крепежных элементов.
5. Уплотнение стыков и монтаж доборных элементов.

Самый частый вопрос касается количества саморезов. Это нужно согласовывать с проектировщиком. На квадратный метр обычно приходится 1 – 2 самореза.

Стекловата

Утеплитель по своим свойствам и технологии производства сильно похож на минеральную вату и состоит из минеральных волокон. Волокна стекловаты отличаются большой длиной и толщиной, что значительно повышает упругость и прочность материала. При выветривании стекловолокно способно вызвать аллергическую реакцию.

Преимущества применения:

• намного прочнее минеральной ваты;
• экологическая чистота;
• противостоит вибрации;
• не поддается воздействию огня;
• эластичный материал имеет небольшой вес;
• устойчив к химическому воздействию;
• высокий показатель звукоизоляции и теплоизоляции.

Недостатки применения:

• эксплуатационная температура не должна быть выше 400 градусов;
• спекается под прямым воздействием пламени;
• утеплитель быстро слеживается;
• затруднено использование при изготовлении сэндвич-панелей;
• впитывает влагу;
• необходимо использовать ветрозащиту, чтобы избежать быстрого выветривания.

СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЭНДВИЧ ПАНЕЛЕЙ

Сравнительные характеристики с утеплителем пенополиизоцианурат (PIR), минераловатными, базальтовыми:

Наименование параметра PIR Мин. вата базальтовая
Объёмная масса кг/м3 не более 45-50 115-200
Коэффициент теплопроводности Вт/м2°C не более 0,018 до 0,052
Влагопоглощение за 24 часа при относительной влажности 96%, объём % 0,05 > 0,2
Влагопоглощение за 24 часа при насыщении водой, объём % менее 2 более 20
Несущая способность при равномерно распределенных нагрузках кг/м2
Толщина панели Утеплитель PIR Утеплитель мин. вата на основе базальта

пролет в метрах

3 6 3 6

Для стеновых панелей

100 129 32 78 —

Для кровельных панелей

Гофр. вниз 100 332 83 131 —

Гофр. вверх 100 272 68 95 —

Сравнительные характеристики сэндвич панелей:

сопротивлений теплопередаче R (кв.м°С/Вт), цены на сэндвич панели, теплопроводности, влагопоглощения сэндвич панелей с различными наполнителями:

Панели с наполнителями PIR

Т, мм 50 стен. 75 стен. 100 стен. 120 стен. 145 стен. 100 кров 120 кров
R 2,78 4,16 5,56 6,67 8,06 4,45 5,83
К-т теплопроводности 0,018 Вт/м°С
Влагопоглощение – не более 0,05 %
Плотность наполнителя 45 кг/м3

Панели с наполнителем из полистирола

Т, мм 60 стен. 80 стен. 100 стен. 140 стен. 200 стен. 120 кров. 150 кров.
R 1,54 2,05 2,56 3,59 5,13 3,08 3,85
К-т теплопроводности 0,039 Вт/м°C)
Влагопоглощение – не более 0,05 %
Плотность наполнителя 20 кг/м3

Панели с базальтовыми наполнителями

Т, мм 60 стен. 80 стен. 100 стен. 140 стен. 200 стен. 120 кров. 200 кров.
R 1,2 1,6 2,0 2,8 4,0 2,4 4,0
К-т теплопроводности 0,05 Вт/м°С
Влагопоглощение – более 20 %
Плотность наполнителя 100 – 250 кг/м3

Сэндвич-панели, созданные на основе утеплителя PIR

Данные сэндвич панели совершенно не гигроскопичны. Процент водопоглощения не превышает 2%. Они пожаробезопасны, так как при создании этого утеплителя использованы микрокапсулы углерода. При чрезмерном нагреве, углерод обволакивает собой утеплитель и не позволяет поддерживать температуру горения.

Уровень теплоотдачи утеплителя PIR остается постоянным в течение всего срока службы сэндвич панели. И это притом, что благодаря тому, что структура материала остается неизменной под воздействием реальных температур, срок службы таких панелей практически не ограничен.

Этот утеплитель совершенно не подвержен деформационным процессам под воздействием минусовых температур в зимний период. Материал обладает хорошими прочностными характеристиками. Прочность панелей с утеплителем из PIR обеспечивается за счет способности к высокой адгезии к внешним обшивкам сэндвич панели, а так же более высокой жесткости самой структуры пены. За счет хорошего запаса прочности, возможно использование более легкого и, соответственно, более недорогого металлокаркаса сооружения.

Что важно знать при работе с минволокном?

Помимо вышеперечисленных характеристик, при работе с базальтовой ватой, стекловолокном нужно уделять внимание стыкам, замкам, и другим элементам при установке которых может нарушиться герметичность. При правильной установке все показатели и цифры действительно соответствуют зафиксированным

Конечно данные меняются в зависимости от толщины облицовочного материала, слоя минваты, предназначения (стеновые, кровельные). Мы рассказали об общих положениях, которые должен знать каждый застройщик и хозяин дома, чтобы обезопасить себя и других людей от последствий, связанных с возможным пожаром.

Стеновые сендвич-панели: размеры

Данные приведены для стеновых панелей с утеплителем минеральная вата,

плотностью110 кг/м³ и металлическими листами толщиной 0,5 — 0,7 мм.

Данные приведены для стеновых панелей с утеплителемпенополистирол,

плотностью25 кг/м³ и металлическими листами толщиной 0,5 — 0,7 мм.

Данные приведены для стеновых панелей с утеплителем пенополиуретан (ППУ, PUR), плотностью 40 — 42кг/м³ и металлическими листами толщиной 0,5 — 0,7 мм.

Данные приведены для стеновых панелей с утеплителем пенополиизоцианурат (ПИР, PIR), плотностью 40 — 50 кг/м³ и металлическими листами толщиной 0,5 — 0,7 мм.

Производители оборудования сэндвич-панелей задают размеры сэндвич-панелей исходя из размеров сырья — металлического профилированного листа.

Производители же листа выбрали размер 1250 мм по ширине, исходя из стандартов транспортировки, а именно максимальной ширины кузова еврофуры — 2450мм.

Пенополиуретан (ППУ)

Среди используемых для изготовления сэндвич-панелей утеплителей пенополиуретан отличается самым маленьким коэффициентом теплопроводности, отличными гидроизоляционными показателями. Материал не вступает в реакцию со щелочными и кислотными средами, что дает возможность использовать панели с ППУ для производства холодильной техники.

Преимущества использования:

• устойчивость к механическим воздействиям;
• прекрасно соединяется со стеклом, металлом, кирпичом, бетоном;
• минимальный коэффициент теплопроводимости;
• противостоит механическим и температурным деформациям;
• обладает антикоррозийной защитой;
• экологически чистый материал;
• длительный срок эксплуатации;
• высокий показатель устойчивости к химическому и биологическому воздействию;
• обладает прекрасной эластичностью.

Недостатки применения:

• высокий ценовой уровень;
• подвержен воздействию пламени;
• нуждается в защите от попадания атмосферной влаги и от воздействия ультрафиолетовых лучей.

Минусы сэндвич-панелей

Имеются у материала также слабые места:

Самонесущая конструкция стенки. Применение на ней дополнительной нагрузки запрещается.

Хрупкость наружных слоев

Это предъявляет повышенные требования осторожности при транспортировке, складировании и установке панелей. Значительные повреждения поверхности невозможно отремонтировать: такой элемент приходится менять

Учитывая этот момент, рекомендуется при закупке материала делать запас на возможные потери.

Требования к строгому соблюдению монтажной технологии. Специфика конструкции сэндвич панелей такова, что в случае даже небольшого нарушения горизонтальности и вертикальности установки может произойти разгерметизация соединительных участков. В результате это приводит к ухудшению теплоизоляционных и несущих характеристик конструкции. Устанавливать сэндвич-панели необходимо максимально ровно

Не рекомендуется использовать изделия на основании дешевого пенополистирола, которые через 5 лет заметно теряют свои первоначальные свойства.

ОСНОВНЫЕ ВИДЫ СЭНДВИЧ ПАНЕЛЕЙ

Как правило, утеплителем в сэндвич панелях является либо базальтовое волокно (т.е. минеральная вата), либо пенополиуретан, либо пенополистирол. Одна из основных рабочих характеристик сэндвич панелей – коэффициент теплопроводности. Чем ниже значение – тем выше способность утеплителя удерживать тепло.

Как уже говорилось ранее, одной из основных характеристик сэндвич панели является коэффициент теплопроводности используемого утеплителя (Вт/м*С). Кроме того, довольно важным моментом является масса квадратного метра сэндвич панели в расчете на толщину в 100 мм. Наконец, способность к сопротивляемости огню. Металл, ясное дело, гореть не может, соответственно речь идет о степени горючести утеплителя:

пенополистирол является самозатухающим материалом, его степень горючести составляет 0,039 9,94 Г1;
пенополиуретан – сгораемый материал с коэффициентом горючести 0,028 18,36;
базальтовое волокно – совершенно негорючий материал, со степенью горючести 0,05 19,0.

Стоит отметить что, не смотря на то, что пенополистирольный утеплитель имеет более высокий чем, скажем, пенополиуретановый коэффициент теплопроводности, благодаря значительно меньшей горючести, он используется гораздо более широко. Пенополистирольные сэндвич панели эффективны в строительстве зданий, к которым предъявляются повышенные требования по пожарной безопасности.

Несколько слов о сэндвич панелях, созданных на основе различных утеплителей:

Сэндвич панели, с утеплителем из пенополистирола. Эти сэндвич панели обладают малым весом, что является очень важным положительным моментом. Благодаря меньшему весу, происходит уменьшение нагрузки, ложащейся на несущие конструкции строения. Все материалы, идущие на изготовление панелей в обязательном порядке проходят гигиенический контроль. Сфера применения сэндвич панелей на основе утеплителя из пенополистирола – строительство зданий и сооружений, предназначенных для производственных целей. Они великолепно показали себя при возведении специальных объектов для холодильной промышленности. Толщина оцинкованного листа, являющегося сразу и каркасом и защитой конструкции – 0,5мм. Все сэндвич панели на основе пенополистирольного утеплителя выполняются окрашенными с обеих сторон.
Сэндвич панели, с утеплителем из пенополиуретана. Такие панели – лучшие по характеристикам теплоснабжения. Как правило, эти сэндвич панели используются в качестве стеновых ограждений, а так же как кровельные покрытия при строительстве помещений производственного или складского назначения. Сэндвич панели с утеплителем из пенополиуретана защищены оцинкованным металлическим листом толщиной 0,7мм. Эта, довольно тяжелая сэндвич плита может быть окрашена с двух или с одной стороны.
Сэндвич панели, с утеплителем из минерального волокна. Эти сэндвич панели способны полностью удовлетворить самые жесткие требования, предъявляемые в рамках обеспечения пожарной безопасности строящегося объекта, так как совершенно негорючи. Материалы, идущие на создание этих сэндвич панелей, полностью соответствуют всем возможным нормам санитарных и экологических требований. Они разрешены для использования, в том числе и в жилищном строительстве. Толщина облицовочного оцинкованного листа – 0,5 мм. Панели, как правило, окрашиваются с обеих сторон и могут использоваться в создании зданий, предназначенных для пищевой промышленности.

Особенности

Несмотря на несколько большую стоимость конструктивов, технология СИП с минватой завоевывает рынок. Этому есть простое объяснение — панели очень нравятся пользователям, потому что позволяют сделать строительство еще быстрее и даже предлагают возможность экономии на последующей отделке готового строения.

Если перечислять заметные достоинства для пользователей в виде краткого списка, он будет выглядеть следующим образом:

• СИП панели с минватой, облицованные магнезитом — максимально легкие, предназначены для применения в агрессивных условиях, идеальны для строительства бань, саун. Дома выглядят просто прекрасно, очень аккуратно и стильно, их даже называют «отделанные белым камнем». Это очень привлекательная черта для компаний, которые занимаются строительством и последующей продажей жилья;
• СМЛ композиты, использующие для облицовки магнезитовый лист — идеальны для строительства дома, стенам не требуется вторичная обшивка гипсокартоном. Можно наносить краску или отделочные материалы прямо на поверхность панели;
• технология сразу учитывает типичные проблемы, которые возникали у пользователей стандартных СИП панелей с ОСП, поэтому в конструктивах при изготовлении предусмотрены кабельные каналы.

Но главное, за что пользователи выбирают СИП панели с минватой — частичная паропроницаемость, когда влага изнутри помещения уходит наружу.

Заключение

СИП композиты с применением минеральной ваты становятся популярнее с каждым днем. Производители также не стоят на месте, предлагая все новые типы панелей (например, сочетающие минвату и пенополистирол).

Используя СИП с минеральной ватой, можно не бояться агрессивного воздействия влаги в сочетании с высокой температурой, гарантировать нулевую горючесть, обеспечить паропроницаемость, получить улучшенную защиту от шума и вдобавок — сэкономить на вторичной отделке здания и помещений.

Теплопроводность и вес

Как выбрать наполнитель сэндвич панелей? Как мы указали ранее сэндвич-панели отличаются по весу и по теплопроводимости, давайте более детально ознакомимся с данными характеристиками на примере разных типов прослоечного материала.

Пенополистерол – долговечный, под действием высоких температур и влаги почти не меняет характеристик. Материал не подвергается плесени, гниению и развитию иных патогенных микроорганизмов. Вес панелей может варьироваться: стеновые – от 11,7 до 14,7 килограмм на метр квадратный, кровельные – от 12,2 до 17, 2 килограмм/квадратный метр. Теплоизоляционные свойства напрямую зависят от толщины прослоечного слоя. Рекомендуем консультироваться по этому вопросу со специалистами, для подбора сэндвич-панелей под определенные цели – в среднем 0,042 Вт/Мк.

Минеральная вата – волокнистая структура, получается в результате плавления металлургического шлака и его смесей, а также горных базальтовых пород. Материал отличается своей негорючестью, процесс плавки связующих элементов наблюдается при температуре от 150 градусов Цельсия, а базальтовый слой начинает разрушаться при воздействии температур более 1000 градусов Цельсия. Среди остальных качеств стоит отметить стойкость к био-, химическому воздействию. Вес панелей может варьироваться: стеновые – от 16,5 до 38,5 килограмм на метр квадратный, кровельные – от 17,5 до 43,5 килограмм/квадратный метр. Теплоизоляционные свойства в среднем 0,05 Вт/Мк.

Пенополиуретан – самый эффективный теплоизолирующий материал, с низким коэф-том теплопроводности, если сравнивать с иными типами материалов. Самостоятельного горения материал не поддерживает, период эксплуатации достигает от 25 до 30 лет. Вес панелей может варьироваться: стеновые – от 9,2 до 15,5 килограмм на метр квадратный, кровельные – от 11,5 до 14,4 килограмм/квадратный метр.

Минеральная вата

Для производства утеплителя используются металлургические шлаки, силикатные расплавы горных пород и их смеси. Прекрасная 100% устойчивость воздействию огня дает возможность использовать утеплитель для производства строительных материалов. Минеральную вату в сэндвич-панелях необходимо защищать от попадания атмосферных осадков, потому что материал имеет почти 600% водопоглощаемость. Показатель теплоповодности утеплителя начинает резко расти при попадании на материал влаги. От условий эксплуатации зависит показатель грибоустойчивости и паропроницаемости. Если в минеральную вату попадают грибковые споры, они начинают выделять органические кислоты, которые способны разрушить структуру материала.

Преимущества применения:

• высокие показатели звукоизоляции и теплоизоляции;
• максимальная устойчивость воздействию огня;
• устойчивость к биологическому и химическому воздействию;
• экологически чистый материал;
• высокая устойчивость к деформации под воздействием высоких температур;
• хорошо сохраняет геометрические размеры во время эксплуатации;
• при контакте с металлическими изделиями не вызывает коррозию.

Недостатки применения:

• для работы с материалом необходимо использовать средства индивидуальной защиты;
• высокий показатель пароницаемости приводит к расслоению материала;
• сэндвич-панели с минеральной ватой по весу намного тяжелее чем такие же панели с пенополистиролом или пенополиуретаном.

Сэндвич панели на основе OSB плит

Сегодня сэндвич-панелями принято называть особый строительный материал, который состоит из нескольких связанных друг с другом слоев: внутреннего и внешнего облицовочного, а также утеплителя, расположенного между ними. В качестве внешнего и внутреннего слоя сэндвич-панели на основе OSB плит используется ориентированно-стружечная плита. Высокая прочность на изгиб и сжатие плиты и устойчивость к механическим воздействиям, а также высокая влагостойкость задают параметры и назначение готового бутерброда. Получившийся продукт, хотя и кажется хрупким, обладает очень большой прочностью на разрыв.

Удивительно, но такие сэндвич-панели вполне могут выдержите 400 килограммовую горизонтальную нагрузку на каждый м2, а вертикальную до 3 тонн на погонный метр. Если сравнивать строительные материалы по критерию долговечности и надежности, то такие сэндвич-панели уступают лишь бетону и кирпичу. Они характеризуются очень высокой степенью пожаробезопасности используется в капитальном строительстве. Возведение домов для постоянного проживания из сэндвич-панелей на основе плиты OSB в настоящее время привычное дело.

Сэндвич-панели на основе OSB плит

В качестве начинки для сэндвича из ориентированно стружечных плит выступает теплоизоляционный материал. Чаще всего используют пенополистирол, являющийся органическим теплоизоляционным материалом, который выпускается плитах. Эти плиты совершенно не впитывают влагу и обладают прекрасными техническими характеристиками, которые позволяют в высокой степени обеспечить тепловую и звукоизоляцию. Достаточно отметить, что коэффициент теплопроводности пенополистирола 0,039 ватт/м2* кельвинов.

Использование минеральной ваты наряду с пенополистиролом при производстве сэндвич-панелей последнее время получило широкое распространение. У минеральной ваты немного выше коэффициент теплопроводности, который составляет 0,041 ватт/м2* кельвинов. Но главное достоинство этого материала заключается в его абсолютной негорючести. Недостатком минераловатных плит является боязнь влаги. При попадании ее в утеплитель, он полностью может потерять свои свойства. Производство сэндвич панели из OSB плиты осуществляется путем склеивания компонентов на специальных автоматических линиях или вручную.

Производители выпускают такие сэндвич-панели нескольких стандартных размеров, соответствующих размеров OSB плиты. Ширина составляет 1,2 либо 2,4 м, а длина 2,4 – 7,3 м. Толщина изделий от 10 до 30 см и зависит от климатических условий места строительства и назначение панелей. Преимущества этого материала заключаются еще и в том, что по сравнению с бетоном и кирпичом он очень легкий. К примеру, 1 м2 весит всего 18 кг. Теплотехнические характеристики стен, изготовленных из сэндвич-панелей толщиной 170 – 180 мм, совпадают с таковыми у стены из кирпича, имеющей толщину полтора метра. Использовать этот материал можно в очень широких температурных диапазонах от – 60 до + 50 градусов. Соединять между собой сэндвич-панели различной формы можно посредством крепления под шпонку или саморезов, которые имеют длину до 30 см.

Как правило, применяют сэндвич-панели при строительстве зданий и сооружений с использованием каркасной технологии строительства. Из них возводят стены внутренние перегородки и кровлю. Нанесение штукатурки на сэндвич-панели не представляет никакого труда. Другие строительные отделочные материалы тоже прекрасно сочетаются с сэндвич-панелями поэтому внутренняя и наружная отделка поверхности ни у кого не вызывает никаких проблем. Обработка сэндвич-панелей из OSB плиты очень проста. Изменять форму панели можно с использованием обычной ручной электрической пилы, которая позволяет достаточно быстро и легко их разрезать по соответствующим чертежам здания.

Дом, который строят из таких панелей, имеет совершенно ровные углы и стены и получается комфортным для проживания и теплым. Такой материал весит очень немного, поэтому построить дом из него можно, привлекая лишь несколько человек и не используя специальную подъемную строительную технику. Плюсом является то, что для установки дома не требуется заглубленный дорогой фундамент. Такая технология позволяет экономить финансовые средства при строительстве дома.

Как устроена сэндвич-панель

Материал свое название получил не случайно, так как по строению напоминает всем известный трехслойный бутерброд. Это конструкция, состоящая из 3-х слоев: двух облицовочных и внутреннего (выполняет роль теплоизоляции). Соединяются все три слоя за счет использования специального клеевого вещества. Дополнительно каждая облицовочная пластина покрывается полимерным слоем (выполняет роль защиты), от вида и толщины которого напрямую будет зависеть и цена панелей:

• поливинилфторид;
• призма;
• полиэстер;
• пластизол.

В зависимости от типа облицовочного слоя сэндвич-панели можно разделить на следующие классы:

1. SIP-панели – облицовочный слой изготовлен из ЦСП, ДВП, ДСП. Основной спектр предназначения – строительство сборно-щитовых зданий по канадской схеме.
2. ПВХ-панели – популярные на строительном рынке. Если сравнивать с предыдущим типом, данный обладает высоким показателем прочности, продолжительным сроком эксплуатации, качественной теплоизоляцией. Именно по этим причинам их можно встретить на помещениях промышленного назначения.
3. Строительные сэндвич панели металлические – по своим характеристикам существенно превосходят первые два. Металлические листы покрываются тонким полимерным слоем – изделия не подвергаются коррозийному разрушению, срок службы высокий, обладают хорошим процентом прочности (сложно повредить как в период эксплуатации, так и в период монтажа и перевозки).

Условия эксплуатации

Вне зависимости от уровня надежности и прочности, каждая сэндвич-панель требует к себе бережного отношения. Для сохранности материала необходимо обеспечить определенные условия для монтажа или транспортировки на стройплощадку. Да, панели не нуждаются в особом уходе, Единственное, что нужно сделать после монтажа, это через 14 дней эксплуатации удалить пленку-защиту.

Целостность материалов необходимо регулярно контролировать и при необходимости проводить реставрацию

Для чистки поверхностей важно выбирать средства, в состав которых не входят абразивные частицы и кислоты

В чем преимущество применения минеральной ваты

СИП панели, произведенные по стандартной технологии с применением пенополистирола и ориентированных стружечных плит — самый распространенный продукт на рынке. Такие изделия достаточно дешевы, производятся множеством компаний и предлагают весьма хорошие пользовательские характеристики.

Однако такая технология занимает средину общего охвата потребностей и условий эксплуатации изделий. Например, заметными недостатками сэндвич панелей из ОСП и пенополистирола являются:

• класс негорючести — III, то есть конструктив выдерживает воздействие открытого огня на протяжении часа;
• СИП панель абсолютно паронепроницаема;
• при граничных уровнях влажности происходит разрушение ОСП плиты.

Самым значимым для пользователей является именно последний пункт. Невозможно без дополнительной качественной защиты построить баню из сэндвич композитов, также существуют ограничения применения при сочетании высокой температуры и влажности.