ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ Панельно-каркасная технология строительства быстровозводимых энергосберегающих зданий полностью соответствует требованиям к современному малоэтажному домостроению и в настоящее время активно внедряется в практику строительства во всем мире. Оглавление Описание технологии Общие сведения Преимущества Характеристики Теплотехнический расчёт Разновидности сэндвич-панелей В основе каркасной технологии строительства лежит принцип сэндвич-панелей. Сэндвич-панели являются основным несущим элементом конструкции и выдерживают вертикальную нагрузку в 10 т на одну панель шириной 1,25 м и поперечную нагрузку в 2 т на 1 м². При возведении не нужно применять никакой строительной техники и стропильных конструкций. Отдельный каркас для строения тоже не требуется, его роль выполняют обвязочный брус и бруски, вклеенные в стеновые панели при их производстве. Конструкция дома состоит из многослойных теплоизоляционных панелей для основных элементов дома: стен, пола, перекрытий и крыши. Панели - это многослойный строительный материал, на основе двух ориентированных стружечных плит (OSB) между которыми под давлением приклеивается слой твердого пенополистирола в качестве утеплителя. Подобная конструкция обеспечивает стабильные тепловые характеристики дома в любое время года: в сильный мороз такой дом надолго остается теплым: при отключении отопления температура в доме понижается в среднем на 2 градуса в сутки. В жаркую погоду в доме прохладно и комфортно. Дома, построенные на основе таких панелей, могут эксплуатироваться в температурном диапазоне от -50оС до +50оС и обеспечивают комфортабельное проживание даже в самых суровых климатических условиях. Для сравнения, подобными свойствами обладает кирпичная стена толщиной 2 метра. Для обогрева дома требуется меньше времени и энергоресурсов чем для домов каменных и бревенчатых, они много дольше удерживают тепло внутри. Это позволяет значительно сократить расходы на обогрев. При строительстве не используется отдельно возводимый каркас здания. Его роль выполняют верхний и нижний обвязочный брус и отдельные бруски, вклеенные в панель на заводе. Жесткость конструкции достигается благодаря исключительным свойствам плит ОСП. Сами панели являются основным несущим элементом конструкции. Предельная осевая нагрузка на наружную стену в зависимости от силы ветра [кг/м 2] Ветровая нагрузка, w [кг/м2] Высота, L, мм 24,4 48,83 73,25 97,66 Прогиб L/180 L/240 L/360 L/180 L/240 L/360 L/180 L/240 L/360 L/180 L/240 L/360 2500 4082 4082 4082 2506 2506 2506 3452 3452 3452 3156 3156 3156 Расчетная нагрузка на панель перекрытия [кг/м2] Прогиб Пролёт L/360 3050 3660 4270 4880 5490 L/240 454 358 259 186 141 Расчетные характеристики панелей по звукоизоляции Общая толщина, мм Звукопоглощающий слой Расчетное значение изоляции Область применения плотность кг/куб. м толщина, мм 148 25 100 44 Наружные и внутренние стены и перегородки 188 25 140 56 Наружные и внутренние стены и перегородки для жилых помещений предельный уровень шума 50 дБ для комнат общежитий, гостиниц 1ой категории 48 дБ перекрытие между комнатами в двухэтажном доме 41 дБ Теплотехнический расчёт для 3х-слойных стеновых панелей с облицовками из ОСП и утеплителем из пенополистирола марки ПСБ С- 25 толщиной утеплителя 100 мм и 150 мм дает следующие результаты: Толщина ОСП- 12мм; Толщина пенополистирола- 100мм, 150мм Расчетная температура наружного воздуха Тн -26оС Расчетная температура внутреннего воздуха Твн +18оС Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции в 8,7 Вт/(м2 *оС) Коэффициент теплоотдачи (для зимних условий) наружной поверхности ограждающей конструкции н 23 Вт/(м2 *оС) Для утеплителя 100 мм: Ro= 1/8,7+2*0,012/0,18+0,1/0,041+1/23= 0,115+0,133+2,439+0,043=2,73 Вт/моС Для утеплителя 150 мм: Ro= 1/8,7+2*0,012/0,18+0,15/0,041+1/23= 0,115+0,133+3,658+0,043=3,95 Вт/моС Необходимо, чтобы Ro было больше или равно Rтр. Согласно новому СНиП II-3-79 величина сопротивления стен теплопередачи Rтр должна быть около 3Вт/моС. Как видно из теплотехнического расчета стены из данных панелей полностью удовлетворяют требованиям СНиП. Можно сравнить для примера некоторые виды строительных материалов которые используются для возведения наружных стен: Кирпич строительный керамический 510 mm Ro= 1/8,7+0,51/0,41+1/23=1,4 Вт/моС Брус 150 mm + обшивка вагонкой Ro= 1/8,7+0,15/0,18+0,01/0,18+1/23= 1,04 Вт/моС Брус 150 mm + обшивка кирпичом Ro= 1/8,7+0,15/0,18+0,12/0,41+1/23= 1,28 Вт/моС Пенобетон 400 mm Ro= 1/8,7+0,4/0,21+1/23= 2,06 Вт/моС Кирпич 380 mm + минвата 75 mm + обшивка вагонкой Ro= 1/8,7+0,38/0,41+0,075/0,084+0,01/0,18+1/23= 2,03 Вт/моС Из расчета видно, что стеновая панель с утеплителем из пенополистирола, толщиной 100мм, а тем более 150 мм, значительно превосходит по своим теплосберегающим свойствам традиционные строительные материалы. А следовательно затраты на отопление каркасно-щитового дома будут значительно меньше в зимнее время, а летом такой сборный дом не будет нагреваться от солнечных лучей. В настоящее время нами разработаны и внедрены в производство сэндвич-панели на основе стекломагниевого листа с утеплителем из пенополиуретана и пенополостирола, что позволяет производить четыре типа панелей обладающих различными характеристиками теплопроводности и огнестойкости. 1. СМЛ + Пенополистирол 2. СМЛ + Пенополиуретан Основные технические характеристики для сэндвич-панелей с ППУ Масса: не более 20 кг/кв. м Кажущаяся плотность утеплителя в пределах: 33 – 45 кг/м Коэффициент теплопроводности теплоизоляционного слоя: не более 0,028В т/мк Водопоглощение за 24 ч: не более 2% Прочность сцепления утеплителя с листами при равномерном разрыве: 227 кПа Физические параметры утеплителя стабильны в диапаз оне температур: от 180 до + 150 С Прочность панелей при вертикальной нагрузке: 20.000 кг Прочность сцепления ППУ с OSB: 2,8 Н/м Габаритные размеры панелей Длина мм: Ширина мм: Толщина 08В3 мм: Толщина утеплителя мм: от 2500 1250 10; 12; 15 40; 60; 80; 100; 120 до 2800 1250 10; 12; 15 40; 60; 80; 100; 120 Допуск на линейные размеры не более 2%. Характеристики теплоизоляционного слоя: Пенополиуретан – материал, стоящий на первом месте в ряду теплоизоляционных материалов по параметрам теплосбережения. Коэффициент теплопроводности 0,028 Вт/м2 оС. Не гигроскопичен – процент влагополощения 0,5%. Обладает постоянной теплопередачей на всем протяжении срока службы. Физические параметры стабильны в диапазоне температур от -180о до +150оС. Со временем не разрушается, не подвержен гниению и распространению грибков и плесени. В нем не живут насекомые и грызуны. Срок службы практически не ограничен. Высокие прочностные характеристики – прочность панели создается за счет высокой адгезии ППУ к внешним обшивкам и более жесткой структурой пены. Преимущества сэндвич-панелей с утеплителем-пенополиуретаном: легкие, вес 17 кг/м – для монтажа не требуется тяжелая подъемная техника; прочные – имеют большую нагрузочную способность; прямые – точные размеры и отсутствие изгибающих моментов; универсальные – применение в зданиях с любым типом несущих стен; стабильные – не имеют усадки и деформации; удобные – легко укладываются и обрабатываются обычными плотницкими инструментами, сокращают сроки строительства; контролируемое качество – изготовление в заводских условиях; теплые – утеплитель пенополиуретан – самая низкая теплопроводность из всех известных теплоизоляционных материалов; выгодные – обеспечивают экономию материала и затрат; экологически безвредные; возможно строительство при низких температурах – отсутствие мокрых процессов. Используемые материалы Что такое стекломагниевый или стекломагнезитовый лист? Стекломагниевый лист - это огнеупорный и влагостойкий лист, аналог гипсокартона кнауф ГВЛ, ГКЛ (KNAUF). Отличный материал для монтажа стен, перегородок, используется для отделки потолочных плит, может быть использован для отделки пожарных выходов. Стекломагниевый лист - универсальный листовой отделочный материал на основе стружки, хлорида магния и стекловолокна. Материал экологически чистый, не содержит вредных веществ и асбеста, не выделяет токсических веществ даже при нагревании. Технология изготовления и состав стекломагниевого листа придают ему такие качества, как гибкость, прочность, огнеупорность и влагостойкость. Благодаря армирующей стеклотканной сетке стекломагниевый лист может гнуться с радиусом кривизны до трех метров, в отличии от российского ГВЛ и гипсокартона. Это качество позволяет применять его на неровных поверхностях и понижает возможность перелома листа при монтаже и переносе. Стекломагниевый лист обладает высокими показателями прочности, твердости, а также высокими пожарно-техническими характеристиками. высокая влагостойкость и сохранение формы во влажном состоянии, существенны в условиях приморского климата. удобен при монтаже, намного гибче, прочнее других материалов. Высокая прочность СМЛ, превосходящая гипсокартон в 3 раза позволяет: использовать СМЛ 6 мм там, где применяют гипсокартон 12мм., тем самым значительно уменьшить вес конструкции. использовать при монтаже меньшее кол-во работающих над одним листом. Стекломагниевый лист используется для отделки потолочных, стеновых поверхностей, колонн, возведения стен в помещении. Это надежная основа для любого покрытия, в том числе и для облицовочной плитки. Материал идеально подходит для отделки душевых, саун, бассейнов, так как лист способен выдерживать высокую влажность, перепады температуры и открытый огонь. При обработке поверхности листа могут применяться различные виды шпаклевок, красок, клеев. Поверхность готова к покраске, наклейке обоев и алюминиево-композитных панелей, шпона, пластика, керамической плитки, стеклянной и зеркальной плитки. Свойства СМЛ, которые позволяют ОГНЕСТОЙКОСТЬ Является абсолютно негорючим материалом (класс горючести НГ по ГОСТ 30244-94). При толщине листа 6 мм выдерживает открытый огонь (до 1200 С) в течение двух часов без изменений, без выделения токсичных веществ. осуществлять отделочные работы в помещениях, к которым предъявляются повышенные требования пожарной безопасности: образовательных учреждениях и учреждениях здравоохранения, офисах, производственных складах, торговых центрах, развлекательных комплексах, а также при возведении огнестойких разделительных перегородок, облицовке деревянных конструкций и пожарных выходов. ВЛАГОСТОЙКОСТЬ При нахождении в воде более 100 суток не теряет своих свойств, после сушки не теряет форму, не разбухает. При заливании водой не оставляет разводов и пятен. заниматься внутренней отделкой санузлов, саун, душевых, бань, бассейнов, кухонь, подвалов, гаражей вести строительные работы в условиях приморского климата. ПРОЧНОСТЬ И ЛЕГКОСТЬ Высокая прочность стекломагнезитового листа, превосходящая гипсоволокнистый лист (ГВЛ) в 2 раза, позволяет использовать BLANC0BEL толщиной 6 мм там, где обычно применяют ГВЛ 12 мм, и тем самым значительно уменьшить вес конструкции. экономить при монтаже на количестве работающих над одним листом, а, значит, и на стоимости отделочных работ. Теперь монтаж подвесного потолка и стеновых перегородок станет, в буквальном смысле, в 2 раза легче. ДВЕ РАБОЧИЕ СТОРОНЫ Идеально гладкая лицевая поверхность и шероховатая тыльная – обе поверхности листа одинаково пригодны к использованию в зависимости от вида отделочных работ, в которых они используются. значительно сократить расходы на малярные работы, теперь нет необходимости шпаклевать всю лицевую поверхность листа, достаточно просто обработать швы (стыки) при помощи ленты-"серпянки" и шпаклёвки - стены и потолок готовы для нанесения краски или наклеивания обоев, тыльная сторона листа успешно используется в качестве основы под любые виды плитки и облицовоч¬ных панелей. ГИБКОСТЬ Благодаря армирующей стеклотканной сетке СМЛ может гнуться с радиусом кривизны до 3 метров. облицовывать криволинейные поверхности: колонны, арки, фигурные проёмы без риска перелома листа. ЗВУКОИЗОЛЯЦИЯ Уменьшает уровень воздушного шума на 44 дБ (для сравнения - шум двигателя реактивного самолёта, взлетающего в 10 м от человека, составляет 110-120 дБ). производить звукоизоляцию стен и межкомнатные перегородки, формируя звукоизолированные пространства. возводить отдельные МОРОЗОСТОЙКОСТЬ Не изменяет свои свойства после 50 циклов попеременного замораживания и оттаивания. использовать СМЛ для внешней отделки зданий (вентилируемые фасады и др.) применять СМЛ в качестве несъёмной опалубки при бетононаливном способе строительства осуществлять эти строительные работы при частой смене погодных условий. ЭКОЛОГИЧНОСТЬ Абсолютно не содержит асбеста, метилового спирта, бензола, не выделяет токсичных веществ и неприятного «химического» запаха даже при нагревании. Радиационно безопасен. заниматься внутренней отделкой и реконструкцией здании с повышенными требованиями к санитарной безопасности: медицин¬ских, лечебно-профилактических учреждений, учебных заведений. использовать СМЛ для предприятий общественного питания АНТИСЕПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Предотвращают появление плесени и грибковых образований. Обладает грязеотталкивающими свойствами, легко моется. Краткие технические характеристики СМЛ Плотность 0,94 г./см. куб. Сила сопротивления на изгиб в сухом состоянии 15 МПа Сила сопротивления на изгиб в влажном состоянии 22 МПа Изменение формы во влажном состоянии не более 0,34% Сокращение размера при воздействии высоких температур не более 1% Водопроницаемость устойчив к влаге и плесневым грибкам Огнеупорность при толщине листа 8мм он способен удерживать огонь в течение двух часов, выдерживает нагрев до 1200 градусов Цвет белый Безопасность не содержит в своем составе вредных веществ, асбеста, не выделяет токсичных, вредных веществ даже при нагреве и может применяться при отделке общественных помещений Запах Не имеет запаха Благодаря своим универсальным характеристикам СМЛ превосходит все материалы, применяемые на сегодняшний день во внутренней и внешней отделке помещений: Свойства Фанера ДСП МДФ Гипсокартонный лист (ГКЛ) Ориентированно ЦементноСтекло-стружечная стружечная магнезитовый плита (OSB) плита лист Огнеупорность - - - - - - + Влагостойкость - - - - - - + Высокая прочность на изгиб - - - - + + + Возможность наружного применения - - - - - + + Стабильность размеров (отсутствие линейного расширения) - - - - - - + Отсутствие дефектов (расслоений, сучков, пустот) - - + + + + + Отсутствие пылевыделения + + + - + + + Устойчивость к появлению насекомых - - - - - + + Отсутствие вредных веществ в составе и их выделение при обработке + + - + + + + Рекомендации по применению СМЛ различной толщины: Подвесные потолки 4-6 мм Межкомнатные перегородки (облицовка стен) 6-8 мм Кровля 8-10 мм Вентилируемые фасады 10 мм Несъёмная опалубка 10 мм Полы 10 мм Таблица коэффициентов теплопроводности: Строительные материалы Коэффициент теплопроводности, Вт/мК Пенобетон Дерево 0,28 0,2-0,72 Шлакобетон 0,7 Кирпич силикатный 0,81 Кирпич красный 0,77 ОСБ 0,33 ГВЛ 1,4 СМЛ 0,214 ПРЕИМУЩЕСТВА ПАНЕЛЬНО-КАРКАСНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА Наиболее современным и эффективным способом возведения малоэтажных строений сегодня является панельно-каркасное строительство. Не секрет, что в России растет спрос на коттеджные поселки эконом-класса. В такой ситуации задача застройщика – снизить себестоимость строительства и, как результат, цены готового жилья для покупателей. Помочь в этом и могут панельно-каркасные технологии, имеющие целый ряд неоспоримых преимуществ. Объекты возводятся из готовых теплоизоляционных монолитных панелей, а сам процесс возведения предельно прост. Готовые конструктивные детали – панели для наружных стен, полов, межэтажных перекрытий, кровли, несущие и ненесущие перегородки и др. – необходимо лишь собрать и отделать. Не требуются ни тяжелая техника, ни многочисленные бригады строителей, ни строительство сложного фундамента, ни специфическая инженерная подготовка персонала. К тому же, возведенные здания не требуют времени на усадку. Ну и, пожалуй, главное - срок до введения объекта в эксплуатацию. При использовании панельно-каркасных технологий он составляет от нескольких недель до двух-трех месяцев, значительно выделяясь на фоне других методов строительства. Сам материал – монолитные панели - по своим характеристика во многом превосходит все традиционные стройматериалы. Дом, построенный из него, в разы дольше сохраняет тепло зимой, следовательно, позволяет экономить на отоплении. А в летнюю жару внутри не создается эффект парилки. Высокая влагостойкость панелей исключает промерзание помещений и возможность образования на их поверхностях грибков, плесени и других микроорганизмов. Панельно-каркасное строение получается намного прочнее деревянно-каркасного, такой дом весьма экологичен и очень долговечен – срок эксплуатации составляет 80 лет. Из монолитных панелей можно возводить строения любого назначения: жилые дома, офисные и складские помещения, цеха и т.д. И все это за оптимальную цену, в предельно сжатые сроки и с максимально качественным результатом. ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ Все используемые в производстве и строительстве материалы являются экологически чистыми и прошли все необходимые проверки и экспертизы. Говоря об экологичности, прежде всего необходимо обратить внимание на то, что в состав пенополиуретана, пенопласта, ориентировано-стружечной панели и стекломагниевого листа не входит такой компонент как фенол, известный своей токсичностью. Стекломагниевый лист (СМЛ) не содержат в своем составе вредных ядовитых веществ (асбест, фенолы, смолы), не имеет запаха и не выделяет вредных токсичных веществ даже при сильном нагреве. В состав стекломагниевого листа входят только экологически чистые компоненты, совершенно не содержащие вредных веществ. Антисептические свойства компонентов, составляющих стекломагниевый лист, предотвращают образование плесени и грибковых культур. При работе с стекломагниевыми листами практически не образуется пыль. Отличаются высокой экологичностью и ориентировано-стружечные панели, так как в их состав входит до 95% древесины. Пенополистирол также служит для безопасной изоляции каркасного дома. В его состав входит пентан, который в отличие от вредных хлорфторуглеводородов, не имеет токсических свойств, а следовательно, не способствует разрушению имеющегося слоя озона в нашей атмосфере. Кроме того пентан не опасен и для здоровья человека. К тому же, применение пенополистирола как изоляции в каркасном доме позволяет существенно сэкономить большое количество энергии, а значит уменьшить объем выделяемого углекислого газа. Пенополистирол как изоляционный материал для каркасного дома не проявляет абсолютно никакой радиоактивности, а также не содержит радона. Экологически безопасен и пенополиуретан, так как при его изготовлении применяются вещества и газы, неопасные для окружающей среды и здоровья человека; изделия не содержат химических соединений фреонового ряда, вредных для озоновой оболочки. КОНСТРУКЦИЯ Конструкция дома состоит из многослойных теплоизоляционных панелей для основных элементов дома: стен, пола, перекрытий и крыши. Сэндвич -панели - это многослойный строительный материал, на основе СМЛ (стекломагнезиального листа) или ОСП , в качестве утеплителя используется ППУ (пенополиуретан), пенополистирол, или любой другой теплоизоляционный материал. Подобная конструкция обеспечивает стабильные тепловые характеристики дома в любое время года: в сильный мороз такой дом надолго остается теплым: при отключении отопления температура в доме понижается в среднем на 2 градуса в сутки. В жаркую погоду в доме прохладно и комфортно. Дома, построенные по технологии , могут эксплуатироваться в температурном диапазоне от -50оС до +50оС и обеспечивают комфортабельное проживание даже в самых суровых климатических условиях. Для сравнения, подобными свойствами обладает кирпичная стена толщиной 2 метра. Для обогрева дома требуется меньше времени и энергоресурсов чем для домов каменных и бревенчатых, они много дольше удерживают тепло внутри. Это позволяет значительно сократить расходы на обогрев. Теплоизоляционные свойства панели в сравнении с другими конструкциями стен Благодаря уникальным свойствам СМЛ или ОСП стеновые панели не впитывают влагу и не гниют. Стены с течением времени и понижением температуры не промерзают, а по срокам службы не уступают кирпичным. Конструкция стен не накладывает практически никаких ограничений на внутреннюю и наружную отделку стен и позволяет применять любые традиционные и современные технологии отделки. Не менее важно, что панели не рассыхаются, не деформируются и не дают усадку. Поэтому отделочные работы можно вести сразу после монтажа коробки дома. Для отопления таких домов теплоэнергии требуется в 3-4 раза меньше по сравнению с домами из кирпича, пенобетонных или газобетонных блоков, бруса и пр. (из-за повышенной гигроскопичности). Стены домов, выполненные из кирпича, бруса, пенобетона, активно впитывают влагу и в холодное время года промерзают более чем на половину!!! Сборный дом полностью отапливается всего за 2-3 часа, к тому же (в отличие от других) не требует отопления в автономном режиме в отсутствие хозяина, т.к стены не подвержены промерзанию. Еще одним из достоинств является - безусадочность конструкции и быстрота сборки. Весь дом, собранный из таких сендвич панелей представляет собой весьма жесткую конструкцию, рассчитанную для применения в районах с сейсмичностью до 9 баллов!!! Фундамент под такой дом не требует заложения его на глубину промерзания, т.к. вес дома весьма незначителен и не оказывает на грунты существенных нагрузок, что в свою очередь существенно снижает трудозатраты и затраты на возведение.