Преимущества домов из сип-панелей

Все больше и больше людей отдают предпочтение проживанию в загородных домах – в пригороде, вдали от городской суеты. И хотя этот выбор оправдан наличием неоспоримых преимуществ — отдых в собственном саду, игры с детьми на свежем воздухе, барбекю с друзьями и прочие радости частного домовладения, изначально приходится пройти через хоть и приятные, но все же существенные хлопоты, связанные со строительством дома.

Варианты наружного оформления дома из сип панелей

Несмотря на многие преимущества сип-панелей, от постоянного воздействия ветра, влаги и солнца они быстро потеряют свою прочность. Поэтому такой дом в обязательном порядке облицовывают дополнительной внешней отделкой.

Сип-панели отлично взаимодействуют со многими материалами. Еще на этапе проектирования заказчик может изъявить свои пожелания для внешнего оформления. Для таких целей можно использовать:

• декоративную штукатурку;
• термопанели;
• клинкерную плитку;
• блок-хаус из дуба, липы или ясеня;
• покраску;
• вагонку;
• фасадные панели из пластика, металла, камня или древесины.

В зависимости от финансовых возможностей можно выбирать, как более дешевые, так и более дорогие варианты отделки. Также каждое оформление может иметь еще и свою классификацию. В общем, заказчику есть из чего выбрать.

Плюсы и минусы SIP-панелей

С помощью СИП-панелей возводят несущие стены зданий и жилых помещений. Если посмотреть на разрез, можно убедиться в механической прочности материала, которую обеспечивают 3 слоя: два слоя дерево-стружечных плит и утеплитель между ними. Листы панелей производят из качественной прессованной древесины — щепки толщиной от 0,5 см, которые отличаются прочностью от стружек деревоотходов. В качестве твердого утеплителя используют пенополиуретан, пенополистирол, базальтовую вату и другие рулонные аналоги.

Огнестойкость СИП-панелей как строительных конструкций и предельные параметры горючести материалов изготовления регламентируют ГОСТ 30247.0–94, ГОСТ 26816–2016, ГОСТ 9573–2012 и другие. Рассмотрим элементы SIP-композитов и характеристики их пожаробезопасности:

• цементно-стружечная плита — группа горючести Г1;
• стекломагниевый лист — негорючий материал;
• экструдированный пенопласт и полистирол — группа горючести от Г3 до Г4 в зависимости от состава;
• ППУ — группа горючести от Г1 до Г4 в зависимости от состава;
• минеральная вата низкой плотности — негорючий материал.

Преимущества	Недостатки
Энергоэффективность. 12 см панели по теплоизоляции способны заменить 2 м кирпичной кладки.	Необходимость вентиляции. Недостаточная вентиляция в доме может привести к «парниковому» эффекту, дефициту кислорода в помещении, образованию плесени, спор грибка.
Прочность к изгибам, механическим нагрузкам. SIP-панели сейсмоустойчивы, выполняют роль каркаса дома, который смонтирован в монолитную конструкцию. Предельная продольная нагрузка — до 10 т, поперечная — до 2 т.	Необходимость внешней отделки. Внешнюю отделку осуществляют после установки SIP-панелей, чтобы древесина не набрала влагу, не начала гнить в области швов и торцов. Нельзя пренебрегать сыростью и проводить монтаж конструкции в дождливо-сырую погоду.
Устойчивость к перепадам температур. Поверхность выдерживает температуру от −30 °С до +80 °С.
Гигиеничность. Внутри панелей не «гнездятся» насекомые, грызуны. Например, OSB-панели пропитаны смолами, которые мыши не смогут прогрызть.
Огнеустойчивость. Конструкция относится к классу огнестойкости REI 60 — способна противостоять открытому пламени в течение 60 минут. Обработка антипиренами предотвращает распространение огня, повышает начальную пожаростойкость в 7 раз.
Экологичность. СИП-панели обладают безопасным составом — материалы безвредны для здоровья, дыхательных путей.
Звукоизоляция. Утеплители внутри панелей хорошо поглощают шум.

Вывод. С помощью СИП-панелей можно возвести дом или постройку в сжатые сроки: материал обладает легким весом, удобный в работе, морозоустойчивый. SIP-композиты возводят на ленточных, столбчатых или свайных основаниях в зависимости от почвы участка и наличия грунтовых вод.

Срок эксплуатации СИП-панелей — от 50 лет. На целостность конструкции могут негативно повлиять 3 фактора: влажность климата, низкое качество панелей и непрочная отделка фасада.

Как построить?

Итак, если вы хотите построить энергоэффективный дом, SIP-панели подходят для этого как нельзя лучше. Во-первых, они имеют небольшой вес, а значит, со сборкой вполне можно справиться вдвоем. Во-вторых, само строительство из СИП-панелей отличается простотой при условии соблюдения технологических особенностей процесса. А это значит, что особенных трудностей в возведении жилого объекта не возникнет. Стены при этом получаются прочными, а если дополнительно отделать их посредством гипсокартона, можно забыть о шуме снаружи.

Важно сделать число стыков как можно меньше, соответственно, нужно думать об этом в первую очередь и только потом — о количестве отходов.

Строительство каркасно-панельных домов — классическая технология и быстрая сборка

Каркасно-панельные или каркасно-щитовые дома собирают из элементов, подготовленных на заводе. Готовые стены делают с помощью высокоточного оборудования. Строительные фирмы предлагают типовые домокомплекты или индивидуальное проектирование на заказ.

Основные принципы каркасной технологии

Каркасные дома популярны из-за коротких сроков строительства и экономичности. По этой технологии вначале делают каркас из брусьев и досок, затем монтируют утеплитель, мембранные прослойки, защищающие от влаги и ветра, пароизоляцию. Конструкцию обшивают с двух сторон листовыми материалами, а затем делают внешнюю и внутреннюю обшивку отделочными материалами.

В традиционном каркасном доме все «слои» стены собирают на месте по заранее разработанному проекту. Иногда говорят о сборных каркасных домах, имея в виду готовые домокомплекты, в которых деревянные элементы и панели подготовлены на производстве под размеры конкретного проекта и промаркированы. На стройке их собирают как конструктор по чертежам.

Проектирование и производство домокомплектов для каркасно-панельных домов

Изготовление автоматизировано: оконные и дверные проемы и даже отверстия под розетки прорезаются заранее. Но степень автоматизации производства на разных предприятиях отличается.

Самый продвинутый вариант автоматизации – проектные чертежи загружают в компьютер, задают расположение технологических проемов и места сшивки элементов каркаса. На выходе получают готовые для сборки элементы практически без ручной обработки.

Домокомплекты делают по типовым образцам, небольшие изменения в планировке возможны, но должны быть сделаны до запуска в производство. Расчет и изготовление индивидуального проекта обходится дороже значительно типового, приходится перестраивать оборудование. Непосредственно на участок привозят готовые стены и собирают дом, а внешнюю и внутреннюю отделку делают вручную.

Достоинства и недостатки каркасно-панельных домов

Достоинства:

• ускорение сборки по сравнению со стандартной каркасной технологией;
• отсутствие усадки, возможность сразу приступить к отделке;
• использование легкого фундамента и, как следствие, экономия бюджета;
• энергоэффективность сравнима с кирпичным домом;
• пожаробезопасность в связи с применением для производства панелей самозатухающих материалов.

Недостатки:

• увеличение стоимости по сравнению со стандартным каркасником;
• срок службы — 50-60 лет;
• невозможность внесения изменений в процессе строительства;
• необходимость монтажа приточной вентиляции, хотя некоторые производители заявляют, что для летних домов достаточно простого проветривания;
• сложность перепланировки через некоторое время.

Как построить дом из СИП-панелей

Доступны следующие варианты:

1. Приобрести домокомплект. Это готовое строение в разобранном виде.
2. Закупить панели SIP и комплектующие по отдельности.

В первом случае строительство ведется 2 способами:

1. Силами компании-производителя.
2. Домовладельцем под надзором представителя фирмы-изготовителя. Согласие на этот способ дают только некоторые компании.

Оба варианта предусматривают участие поставщика, что требует дополнительных вложений.

При раздельной покупке материалов дом можно построить самому, поэтому он обойдется дешевле. Но тогда ответственность за качество здания из SIP возлагается на владельца.

Применяют 2 SIP-технологии:

• с каркасом;
• без такового.

Лучше выбрать первый способ, поскольку он обладает 2 преимуществами:

1. Устойчивостью здания к ветрам экстремальной силы.
2. Возможностью ремонта (поврежденную СИП меняют).

Состав панелей

СИП состоит из следующих материалов:

1. Гранулированного пенополистирола (ППС). Недорогой эффективный утеплитель. Используют панели толщиной 100, 150 и 200 мм.
2. Ориентированно-стружечной плиты с пониженным водопоглощением (ОСП-3). Играет роль облицовки в SIP. ОСП делают из щепы формата 150х5 мм. В качестве клея используют фенолформальдегидную смолу. При переходе от одного слоя к другому ориентацию древесного наполнителя меняют на 90°, что обеспечивает высокую прочность во всех направлениях, в т.ч. на изгиб. Толщина изделия составляет 6-25 мм.

Большинство SIP изготавливают из пенополистирола марки ПСБ-С-25 (с добавкой антипирена) и ОСП толщиной 9 или 12 мм.

Выбор фундамента

Конструкции из СИП панелей имеют значительно меньший вес, чем стены из кирпича или даже пористого бетона (газо- или пеноблоков) и, зачастую, для них не требуются широкие мощные фундаменты. Тем не менее, при выборе типа основания необходимо ориентироваться на особенности грунта. Поэтому дома по новой технологии из СИП панелей могут использовать следующие типы фундаментов:

1.      Железобетонную монолитную мелкозаглубленную плиту

Это так называемый «шведский» или «плавающий» фундамент. Он является одним из наиболее дорогостоящих, но наиболее эффективных оснований. Его рекомендуется использовать на слабонесущих неустойчивых грунтах (болотистых, плывунах, торфяниках). При этом, если на участке отмечен высокий уровень подъема или стояния грунтовых вод, то под железобетонной монолитной плитой должна обустраиваться разветвленная дренажная система.

В «плавающих» фундаментах часто размещают элементы основных инженерных коммуникаций дома, прослойки утеплителя, а в некоторых случаях и системы обогрева «тёплый пол». Подобная конструкция способна играть роль теплового аккумулятора и значительно повышает энергоэффективность всего сооружения.

Технология стройки домов из СИП панелей на плитном основании допускает возведение двух и трехэтажных объектов.

2.      Ленточный фундамент

На непучинистых грунтах его глубина залегания может быть выше уровня промерзания. Если же в доме планируется обустроить подвальное помещение или порода, прилегающая к основанию, подвержена сильному морозному пучению, то подошва фундамента заглубляется ниже фактической отметки промерзания. Ленточные конструкции, особенно железобетонные, отличаются довольно высокой несущей способностью, поэтом могут использоваться для возведения домов любой этажности.

3.      Свайный буронабивной фундамент

Характеризуется глубиной закладки превышающей уровень промерзания грунта. Установка СИП панелей осуществляется на сборный железобетонный ростверк, выполняющий функции обвязки свай. Буронабивные опоры выдерживают вес конструкций, позволяющий возводить на них дома с мансардами.

4.      Винтовые сваи

В качестве обвязки на них обычно используется сборная деревянная рандбалка. На грунтах со средней несущей способностью винтовые сваи могут быть использованы при возведении одноэтажных домов, а также обладающих небольшими мансардами.

Технико-эксплуатационные характеристики

Производство панелей строго регламентируется нормами и ГОСТами. Производство происходит в соответствии с ТУ5366-001-54083838-2006 «Панели многослойные».

Производство компонентов панелей регламентируется ГОСТами:

• минеральная вата – ГОСТ 9573-96;
• плиты OSB – ГОСТ 10632-2007;
• пенополистирол – ГОСТ 15588-86 и ГОСТ 22546-77;
• гипсокартон и гипсоволокнистые плиты – ГОСТ Р 51829-2001;
• плиты из фибролита на основе портландцемента – ГОСТ 8928-81.

Иногда панели могут разрабатываться в соответствии с нестандартными условиями. Это приводит к изменению характеристик панелей относительно признанных стандартов. Поэтому нужно изучать характеристики панелей прежде чем начинать строительство.

Допустимые отклонения размеров:

• по длине и ширине ±3 мм;
• по толщине ±0,8 мм;
• отклонение от прямолинейности кромок — 1,5 мм на погонный метр.

Плиты также не теряют своих свойств при соприкосновении с влагой и в условиях перепадов температур.

Прочность соединения достигает следующих значений:

• при отрыве – 1,8/1,5 кг/см2;
• при сдвиге – 1,5/1,2 кг/см2.

Эти показатели обеспечивают большую вертикальную и горизонтальную нагрузку.

Теплопроводность зависит от материала, использованного при производстве:

• пенополистирол – 0,037-0,042 Вт/(м×°С);
• минеральная вата – 0,046-0,06 Вт/(м×°С);
• пенополиуретан – 0,028 ВТ/(м×°С).

То же касается и огнестойкости.

У фибролита с ППС относятся к группе Г1.

Стружечные плиты и пенопласт не так хороши. Они входят в группу Г3-Г4, поэтому их следует обрабатывать антигорючими пропитками.

Уровень звукоизоляции достигает 74 дБ. Это значение может меняться в зависимости от типа панели и ее толщины. Плита со слоем ППС толщиной 140 мм характеризуется коэффициентом поглощения 0,44, а при толщине 160 мм этот показатель поднимается до 0.56. Панели с волокнистой теплоизоляцией – лучшие в этом вопросе.

Виды и характеристики панели

Утеплителем в структурных изоляционных панелях может быть:

1. Пенополистирол.
2. Пенополиуретан.
3. Базальтовая минвата.

При выборе материала сравнивать необходимо все плюсы и минусы этих теплоизоляторов. С точки зрения цены самым дешевым является пенополистирольный вариант. Однако он и первый по горючести. Несмотря на все заверения продавцов о его безопасности в доме из пенополистирола не каждый захочет жить.

Минеральная вата в отличие от него не содержит формальдегидов и имеет класс пожарной опасности «НГ». Однако она более тяжела по весу. Дому с композитными стенами из нее потребуется несколько более мощный фундамент. Зато в минвате можно без опаски прокладывать кабель-каналы под электропроводку.

Пенополиуретан наиболее долговечен и обладает наименьшей теплопроводностью из перечисленных утеплителей. Минвата предрасположена к накоплению влаги, но не загорится. Однако классикой SIP-технологии является пенополистирол. С ним производителям проще работать и он недорогой.

Таблица размеров панелей

Вид	Толщина ППС	Толщина OSB	Толщина	Длина	Ширина	Масса
SIP-Панель2500*1250*118	100 мм	9 мм	118 мм	2500 мм	1250 мм	42 кг
SIP-Панель2500*1250*124	100 мм	12 мм	124 мм	2500 мм	1250 мм	53 кг
SIP-Панель2800*1250*124	100 мм	12 мм	124 мм	2800 мм	1250 мм	60 кг
SIP-Панель2500*1250*174	150 мм	9 мм	168 мм	2500 мм	1250 мм	45 кг
SIP-Панель2500*1250*174	150 мм	12 мм	174 мм	2500 мм	1250 мм	56 кг
SIP-Панель2800*1250*174	150 мм	12 мм	174 мм	2800 мм	1250 мм	63 кг
SIP-Панель2500*1250*218	200 мм	9 мм	218 мм	2500 мм	1250 мм	48 кг
SIP-Панель2500*1250*224	200 мм	12 мм	224 мм	2500 мм	1250 мм	59 кг
SIP-Панель2800*1250*224	200 мм	12 мм	224 мм	2800 мм	1250 мм	66 кг

Таблица характеристик панелей

Характеристика	Значение	Комментарий
Прочность	1,5 кгс/см² — 1,8 кгс/см²	SIP-панель способна выдерживать вертикальную нагрузку до 10 тонн и поперечную — 2 тонны на 1 м² (для строительства коттеджей достаточно 350 кг)
Объемный вес	25 кг/м³ /35 кг/м³ / 50 кг/м³	Вспененный полистирол
Теплопроводность	пенополистирольные 0,037 -0,04 Вт/(м·°С) минераловатные 0,047-0,07 Вт/(м·°С) уретановые 0,028 Вт/(м·°С)	—
Нарушение геометрии	Нет	Плита OSB не коробится и не деформируется от перепадов температур, попадания влаги, поскольку состоит из щепы, начисто лишѐнной недостатков цельной древесины. Лущение бревна разрушает взаимосвязи древесных волокон, убирая тем самым внутреннее напряжение.
Подверженность болезням	Нет	В состав связующего плиты OSB входит эмульсия воска, избавляющая без всякой дополнительной биозащиты от появления грибка, плесени, воздействия насекомых
Усадка	Отсутствует	Сразу после завершения сборки домокомплекта можно приступать к внешней и внутренней отделке.
Водопоглощение	ПСБ 0,5%-2,1% OSB3%-12%	За 24 часа
Огнестойкость	III степень огнестойкости	Сдерживания огня в течение 1 часа
Звукопоглощение	44 Дб при толщине панели 148 мм, 56 Дб — при 188 мм.	На примере полистирола весом 25 кг/м³
Максимальная этажность строения	2 этажа + мансарда	—

Технология производства

Профессиональное оборудование

Современный завод СИП панелей может комплектоваться одной из многих разновидностей автоматических производственных линий, предлагаемых на отечественном рынке. Например, ФРС-4 от компании «Пресс» или КПЛ-2 / КПЛ-3 от «SipStanok». Это и подобное ему профессиональное оборудование отличается друг от друга производительностью, степенью автоматизации, а также возможностью регулировки параметров технологического процесса. Основными из них являются:

• температура;
• давление;
• дозировка клеящего вещества.

Требования к клеям

В производственном цикле особое внимание уделяется клеящему составу. Он должен быть влаго- и морозоустойчивым, с запасом выдерживать зимне-летний градиент температур, а также обладать достаточной эластичностью, чтобы эффективно компенсировать термические деформаций.

Этим требованиям соответствуют различные модификации полиуретанового клея, используемые для соединения большинства структурных материалов в единый «сэндвич». Основное отличие свойств разных марок адгезива заключается в скорости его схватывания. Например, на предприятиях с низким уровнем автоматизации задействуют клеевые составы с длительным периодом полимеризации, так как практически все процессы по укладке материалов в станки выполняются вручную.

Технологический цикл производства

Независимо от эксплуатируемого оборудования производство СИП панелей состоит из следующих этапов технологического процесса:

1. На рабочую площадку станка укладывается лист OSB либо другого материала выполняющего функцию внешней оболочки. Точное позиционирование листа осуществляется посредством регулируемых направляющих, размещенных на площадке.
2. Управляя подвижной станцией, на поверхность листа наносят точное количество клея. Например, для соединения пенополистирола с OSB-3 используется однокомпонентный полиуретановый клей в количестве не менее 140 гр/м2. Равномерному распределению клея способствует его подача через многочисленные распыляющие форсунки.
3. При движении в обратном направлении подвижная станция распыляет над слоем клея чистую воду (10% от общей массы клея), необходимую для активации реакции отвердения адгезива.
4. На подготовленную поверхность первого листа укладывается слой утеплителя.
5. Поверхность утеплителя также покрывается клеящим составом.
6. Сверху на неё укладывается лист OSB. В зависимости от модели производственной линии на ней в одну стопку может укладываться до 5-7 заготовок.
7. Далее панели перемещают под пресс, сдавливающий их с силой до 30 тонн. В зависимости от температуры и влажности в производственном помещении, а также марки клея, время нахождения заготовок под прессом выставляется вручную. Некоторые модели станков делают это самостоятельно в автоматическом режиме.
8. После извлечения из-под пресса, панели отправляют на склад, где они должны отстояться не менее полусуток.
9. При необходимости заготовки перемещаются на распиловочный станок, на котором они разрезаются в соответствии с требуемыми размерами. Там же может осуществляться выборка монтажного паза в утеплителе.

Естественные минусы СИП

• Экологичность. Вопрос достаточно спорный. Опять же, какие недостатки и с чем сравнивать. Не хочется углубляться, однако скажу так: уж если в развитых странах такие дома строят, то значит, этот вопрос изучают. Хотя есть производители «третьих стран» поставляющие на рынки таких же стран, непонятно что. Кстати, многие пищевые добавки, которые используют отечественные кулинары, давно и категорически запрещены в развитых странах. Ну, это так, к развитию мысли…
• «Два в одном» Звукоизоляция и вентиляция. Звукоизоляция. Некритичный момент. По отзывам жильцов, шумность, на уровне панельной многоэтажки. Улучшить звукоизоляцию, можно за счёт использования гипсокартона при внутренней отделке. А кроме того, в частном доме нет соседей «снизу-сверху-сбоку». Поэтому основная проблема – уличный шум.
• Вентиляция. Учитывая достаточно надёжную герметичность, система вентиляции, уместна. Конечно, можно обойтись проветриванием, но зимой это некомфортно. Однако есть бюджетные варианты типа врезных стеновых вентиляционных или оконных щелевых клапанов. Их ещё ставят для того, чтобы не потели окна. Практика показывает, их вполне хватает (исключая конечно, кухни и санузлы, требующие принудительного воздухообмена);

Грызуны. Здесь больше предположений, чем фактов. Утеплитель имеет специальную пропитку против мелких зубастиков. Да, обычный пенопласт они грызут, но качественный ПБС, нет. Хотя могу ошибаться. Разные производители — разный уровень защиты и качества.

Немного истории

Что представляют собой СИП панели, что это такое и откуда они появились? Структурно-изоляционные панели (СИП) давно известны в качестве основного составного элемента дома по «канадской технологии» или как «канадское чудо». Внедрение идеи доступности и быстрого строительства жилья методом сборки лёгких несущих конструкций принадлежит отнюдь не канадцам, а американцу Ф.Л. Райту. В 30-х годах прошлого века были построены первые дома, а затем, после практических наработок, материал под названием SIP панели (Structural Insulated Panel) получил признание в остальном мире.

Простое решение, приведшее к резкому увеличению качественных показателей материала пришло к инженерам лишь в 1982 году, когда учёные разработали технологию безопасного и недорогого утеплителя пенополистирола (ППС) и нашли способ изготовления прочных плит из древесной щепы (ОСП). До этого панели изготавливались из листов фанеры с заполнением пространства между ними минеральной или стеклянной ватой и другими не очень эффективными материалами.

Выводы

По совокупности потребительских качеств, SIP – наиболее эффективный материал для энергосберегающего строения. А возможность построить дом самостоятельно (конечно не всё) и в короткие сроки, устраняет ещё часть конкурентов.