Сэндвич-панели в строительстве

Благодаря американским изобретателям, к середине прошлого века перечень нововведений в области строительных материалов пополнился оригинальной разработкой, принципиально отличающейся от всего известного ранее. Это несовершенное на тот момент изобретение Фрэнка Райтона и Олдена Доу впоследствии приобрело заслуженную популярность в качестве дешевого и технологичного стенового и кровельного материала. На сегодняшний день трехслойный "бутерброд" – два листа металла, разделенных слоем теплоизоляции – наилучшим образом адаптирован к требованиям современного строительства. Своим оригинальным названием "сэндвич-панель", он обязан сэру Сэндвичу – изобретателю бутерброда, сложенного из двух ломтиков хлеба с закуской посредине.

Не заостряя внимания на неполном соответствии данного материала существующим архитектурным и эстетическим требованиям, подчеркнем его наиболее привлекательные свойства.

В первую очередь, обращают на себя внимание высокие теплоизоляционные свойства сэндвич-панелей, на порядок превышающие аналогичные показатели издавна использующихся материалов: кирпича, бетона, дерева. Например, панели толщиной 15 см с утеплителями из пенополистирола (иными словами - пенопласта) или минеральной ваты по своей теплоизоляционной способности ничуть не уступают девяностосантиметровой кирпичной стене. А при одинаковой толщине стен из вышеуказанных материалов показатель затрат на отопление для стеновых конструкций из сэндвич-панелей в несколько раз ниже.

Очевидно и другое несомненное преимущество – малая масса сэндвич-панелей, в десятки раз меньшая, нежели у традиционных строительных материалов. Это позволяет наиболее эффективно решать задачи, связанные со снижением нагрузки на фундамент, а также положительно решать вопрос о возможности обходиться без фундамента.

Вследствие невысокой массы и удобных габаритных размеров сэндвич-панелей средства, расходуемые на их транспортировку, значительно меньше расходов по перевозке таких громоздких и тяжелых материалов как панели из железобетона, полнотелые стеновые блоки или кирпич.

Хорошим поводом причислять сэндвич-панели к сравнительно недорогим конструкциям служит специфика их крепления к деревянному или металлическому каркасу с применением самонарезающих винтов. Подобный тип крепления создает условия не только для быстрой сборки стеновых конструкций, но и их несложного демонтажа, позволяя при необходимости легко переместить сооружение на новое место.

Сэндвич-панели по праву относят к материалам полной заводской готовности. Завершенность их внешнего вида обеспечивается за счет покрытия стальных поверхностей специальными красками или полимерами: полиэстером, пуралом, поливинилдифторидом и пр.

Среди преимуществ сэндвич-панелей следует отметить их высокие эксплуатационные качества:

• хорошую устойчивость поверхностей к атмосферным воздействиям и ультрафиолетовому излучению, благодаря высококачественному антикоррозионному покрытию;
• механическую прочность и долговечность, которые обеспечиваются высокими прочностными качествами как внешних слоев "бутерброда", так и соответствующих показателей его "начинки" – изоляционного материала;
• прекрасные защитные свойства, препятствующие утечке и/или притоку тепла и избыточному влагопоглощению, что обуславливается спецификой утеплителя;
• удобство в прокладке коммуникаций – за счет сравнительно малой трудоемкости выполнения коммуникационных отверстий.

Разнообразие характеристик наполнителей сэндвич-панелей позволяет легко сделать необходимый выбор. Наиболее оптимальными по сочетанию высокого качества и сравнительно небольшой цены считаются панели с наполнителем из пенополистирола. Не столь выдающиеся по своим термоизолирующим свойствам панели с наполнителем из стекловолокна, тем не менее, выгодно отличаются превосходными противопожарными характеристиками. В то же время панели, заполненные пенополиуретаном, предпочтительны в условиях повышенных требований к тепловой изоляции. Их применение целесообразно при сооружении зданий холодильников, морозильников и т.п.

Современными конструкционными решениями предполагается выполнение внешних покровов сэндвич-панелей как из металла, так и других материалов, хорошо адаптированных к реализации конкретных задач. Наиболее распространены панели с металлическими листами из оцинкованной или нержавеющей стали. Они могут иметь готовое красочное либо полимерное покрытие, а могут оставаться непокрытыми. Чтобы предупредить возможное повреждение внешнего слоя металла, его поверхность предохраняется с помощью специальной пленки, легко удаляемой после установки панели.

В зависимости от требований, предъявляемых к теплоизоляционным свойствам внешних стен сооружений, могут использоваться сэндвич-панели толщиной, как правило, от 100 до 300 мм. Выбор того или иного размера панелей обуславливается, прежде всего, климатическими особенностями, в которых предполагается эксплуатация конкретного строительного объекта. При возведении стен с повышенной термоизолирующей способностью, например зданий холодильников, их собирают из двух параллельно стоящих сэндвич-панелей, между которыми заливают или насыпают утеплительный слой.

Высокую скорость монтажа cэндвич-панелям обеспечивает соединение типа "шип-паз", которое усилено металлическим профилем толщиной 0,5 мм. В том случае, когда предполагается сооружение внутренних перегородок с хорошими звукоизоляционными свойствами, "сэндвич-сборка" проводится из двух и более слоев гипсокартонных плит, пространство между которыми заполняется искусственной ватой – базальтовой или стекловатой.

Многообразие существующих вариантов внешнего вида сэндвич-панелей позволяет специалистам легко находить приемлемые архитектурные решения. Так за счет чередования разноокрашенных панелей можно добиваться визуального равновесия строительных сооружений, применяя горизонтальное либо вертикальное членение цветов наружных стен.

Растущее применение сэндвич-панелей при строительстве объектов коммерческо-технического и спортивного назначения, а также других нежилых объектов с большими площадями помещений (производственных и складских зданий, сельскохозяйственных сооружений различного назначения и прочих) открывает широкие перспективы для их производства.

Своему стремительному расширению потребительский рынок сэндвич-панелей обязан заметному экономическому эффекту, связанному в том числе со спецификой строительства и эксплуатации сооружений, использующих эти многослойные крупногабаритные конструкции. Явная экономия достигается благодаря высокой скорости возведения сооружений, простоте монтажных операций, отличным возможностям оперативного устранения повреждений объектов в процессе эксплуатации, их несложной модернизации и.т.д.