Сэндвич-панели: что это такое, виды, способы соединения, монтажа, свойства, таблицы размеров и веса

Из чего делают

Материалы наружных слоев сэндвич-панелей могут быть различными. Наиболее распространены с «оболочкой» из листовой стали, но есть и из алюцинка, гипсокартона, пластизола, полиэстера, пурала, ЦСП, ОСБ (ОСП), ДСП. Выбор материала зависит от назначения строения, которое собираются отделывать, и от места установки. Размеры сэндвич-панелей от материалов слоев не зависят, так что тут ограничений нет.

Стеновые сэндвич-панели могут быть и такими — это для внутренних перегородок

Наружный слой — стальные листы

В качестве наружного слоя сэндвич-панелей применяют листовой металл. Толщина листа — 0,35-0,7 мм. Если металл ставят с обеих сторон, то для наружной берут более толстый — 0,7 мм, для внутренней — более тонкий — 0,35-0,5 мм. Согласитесь, это оправданно. Во-первых, вес меньше, во-вторых, стоимость ниже. А прочность для внутренней обшивки более чем достаточная. Даже если это производственное помещение.

Покрытие сэндвич-панелей: пример послойного нанесения

Металл покрывается несколькими оболочками с защитными свойствами. Обязательно идет оцинковка, а затем накладываются дополнительные слои — грунтовки и полимерные покрытия, которые защищают и придают более «цивильный» вид.

Виды полимерных покрытий для сэндвич-панелей

Качество стали очень важно, но не меньшее значение имеют оцинковка и качество защитных покрытий. От того насколько тщательно нанесено покрытие, зависит долговечность металла, а значит и надежность, и долговечность стены или кровли

Сначала стальной лист покрывается цинком, а затем на оцинкованную поверхность уже наносится один из видов полимеров. Это может быть:

• Полиэстер — SP или PE. Недорогое, стойкое к ультрафиолету, коррозии, перепадам температур, долго не выгорает. Наносится толщиной 25 мкм. Недостаток — невысокая стойкость к механическим повреждениям. Можно даже гвоздем поцарапать.

• Поливинилиденфторид (ПВДФ, PVDF). Очень высокая стойкость к выцветанию и высоким температурам, химически агрессивным средам. Толщина покрытия 20-25 мкм.
• Полиуретан. Наносится слоем 35-55 мкм. Требует хорошей грунтовки. Не выцветает, переносит температурные перепады. Хорош для кровельных материалов.

• Поливинилхлорид (ПВХ или PVC). Наносится самым толстым слоем — до 200 мкм. Имеет самую высокую стойкость к механическим воздействиям. Применять имеет смысл для стеновых панелей. Но не переносит высоких температур. Максимальный длительный нагрев не выше 60°C. Лучше использовать в Средней Полосе и на Севере.

• FARM. Хорошо переносит химические среды, стоек к коррозии, аммиаку и удобрениям. Применяется в птичниках и помещениях для скота, зернохранилищах. Наноситься может только на оцинкованную поверхность, причем слой цинка не менее 275 г/м².
• Санитарное покрытие CLEAN (Food Safe). Оно безопасно для контакта с пищевыми продуктами. Не реагирует на соль, кислоту, щелочи и растворители. Это покрытие применяется в зданиях, относящихся к пищевой промышленности, медицине, фармацевтике, электронике.

Из всего этого перечня чаще всего применяется полиэстер, ПВХ и полиуретан. Изготавливают сэндвич-панели и из листовой нержавеющей стали. Такие сэндвич-панели применяют в холодильных камерах на предприятиях пищевой или фармацевтической групп.

Профили сэндвич-панелей

Сэндвич-панели с наружной обшивкой из металла могут быть гладкие и профилированные. Гладкие имеют более низкую механическую стойкость, на ровной поверхности проще сделать вмятины чем на рифленой. Если дом стоит во дворе, вероятность повреждений небольшая. Тем более что дорожки можно сделать не вплотную к стенам дома, а сделать мягкую отмостку и поверх высадить цветник или посеять газон.

Возможные профили внутренних и наружных поверхностей при облицовке металлом

Утеплитель

Утеплитель для сэндвич-панелей также применяют разный:

• минеральная вата (каменная или стеклянная);
• пенополиуретан (пенопласт или ППС);
• пенополистирол (ППУ или PUR);
• пенополиизоцианурат (ПИР).

Сравните характеристики сэндвич-панелей с разным утеплителем

Лучший из всех — последний — ПИР. Он появился совсем недавно. Теплотехнические характеристики имеет на уровне с ППУ, но лучше по пожарной безопасности (переносит нагрев до 140°C без разрушения и воспламенения). Его минус — высокая цена. А вообще, обычно выбирают между минеральной ватой и пенополиуретаном. Пенопласт им обоим проигрывает, хотя и стоит дешевле. Но разница в цене не покрывает разницы в эксплуатационных свойствах.

Преимущества и недостатки

Использование стеновых панелей в качестве строительного материала позволяет обеспечить высокую скорость проведения монтажных работ и низкую себестоимость возводимой конструкции. Кроме того, ССП обладают следующими существенными преимуществами:

• при использовании ССП отпадает необходимость в дополнительной тепло- и звукоизоляции, что значительно сокращает материальные затраты на строительство здания;
• небольшой удельный вес панелей позволяет избежать устройства мощного фундамента, а, следовательно, уменьшает расход стройматериалов;
• технология монтажа сэндвич панелей настолько проста, что позволяет выполнять работы самостоятельно, без привлечения специалистов и спецтехники;
• наличие полимерного защитно-декоративного слоя обеспечивает не только привлекательный внешний вид строения, но и значительно увеличивает срок эксплуатации здания;
• большой выбор расцветок и возможность имитации различных материалов позволяют использовать стеновые сэндвич панели для воплощения любых дизайнерских решений;
• привлекательный внешний вид облицовки позволяет применять материал для декоративной облицовки фасадов, кроме того, исключает необходимость дополнительной наружной отделки;
• доступная цена способствует широкому применению материала как в промышленном строительстве, так и при частной застройке.

Несмотря на довольно существенные преимущества рассматриваемого материала, прежде чем приступить к строительству, необходимо учесть некоторые характерные недостатки:

• постройки значительно уступают капитальным зданиям в механической прочности. Для того чтобы повредить металлическую оболочку, достаточно сильного удара острым предметом;
• на межкомнатные перегородки обшитые сэндвич панелями довольно проблематично закрепить навесной шкафчик или другой массивный предмет;
• покупать следует только изделия проверенных производителей, поскольку низкое качество наполнителя и неправильное нанесение защитно-декоративного покрытия неизбежно приведут к быстрому разрушению панели.

Длительность эксплуатации здания из ССП, его тепло- и звукоизоляционные характеристики в значительной мере зависят от соблюдения технологии монтажа.

Чем хороши сэндвичные панели

Популярность материала у строителей и потребителя легко объяснить. Чем характеризуются многослойные панели?

1. Их использование позволяет в десять раз сократить срок строительства, сэкономить и на рабочей силе.
2. Достойные теплоизоляционные характеристики (стена из панелей 100 мм обладает примерно такой же теплопроводностью, что и кирпичная конструкция толщиной 64 см) помогают оптимизировать затраты на отопление.
3. Небольшая масса изделий и строения в целом позволяет упростить процедуру исследования грунтов и устройство фундамента. К тому же транспортировка и перемещение продукции осуществляется проще.
4. Минимальный срок службы панелей превышает четверть века.
5. Материал не подвержен атмосферным воздействиям.
6. Многие виды панелей отличаются хорошей огнестойкостью.
7. Внешне панели очень эстетично выглядят.

Кровельные сэндвич-панели

Функциональность строительного материала во многом определяется его многослойностью. Он отлично защищает стены и крышу от низких и высоких температур и осадков, обеспечивает отличную теплоизоляцию и защищает от шума. При небольших затратах на строительство есть возможность в короткие сроки возвести привлекательную и надежную конструкцию.

Проект дома из сендвич-панели

Основные характеристики

В основном сэндвич панели используют для строительства малоэтажных зданий коммерческого, производственного или иного назначения. Из-за «казенного» внешнего вида редко используется при возведении жилых домов. Чаще всего этот отделочный материал предназначен для стен. Монтаж производится путем крепления на металлический каркас саморезами.

Одним из направлений применения сендвич панелей является строительство промышленных зданийИсточник 2gis.ru

Существует несколько видов панелей.

1. Сэндвич панели стеновые наружные. Изготавливаются из металлических листов и утеплителя. В основном используются для возведения перегородок, облицовки стен здания, в целях утепления.
2. Кровельные панели. Служат для покрытия крыш. Долгосрочны в использовании. Изготавливаются из пожаробезопасных материалов, долго сохраняют тепло и изолируют громкие уличные звуки. Крепление проводится по уникальной технологии, защищающей от деформации в теплое время года.
3. Трехслойные панели. Удобны в использовании. Монтаж таких плит происходит быстро, без каких-либо затруднений. Нет необходимости укреплять несущие конструкции строения. Производятся из оцинкованной стали, возможно покрытие полимерными составами. В настоящее время данный вид сэндвич панелей используется наиболее часто. Это самый современный строительный материал. Более того, использование трехслойных панелей значительно снижает финансовые расходы.
4. Угловые сэндвич панели. Используются для создания законченного образа строения. Могут быть полукруглыми или угловые. Производятся из термостойкого пожаробезопасного материала.

Угловые панели уменьшают трудозатраты при возведении и отделке зданийИсточник kingspan.com

Панели разнообразны по цветовой гамме, которая определена международными цветовыми стандартами. Расцветку необходимо выбирать в соответствии с климатическими условиями. Нужно учитывать способность светоотражения и светопоглощения материала. От этого напрямую зависит срок службы строения.

Технология установки стеновой панели

Шаг 1. Несущее основание очищается от грязи. Чаще всего панели устанавливаются на металлический каркас. Перед началом монтажа его поверхность следует покрыть антикоррозионным составом.

Шаг 2. На верхнюю поверхность цоколя устанавливается широкая бутиловая лента (она должна соприкасаться с каркасом). После этого на нее крепится уплотнительная лента. На каркас также фиксируется уплотнительный элемент. Это позволяет снизить звуковую вибрацию и воздухопроницаемость в местах соединений.

Укладка бутиловой ленты

Шаг 3. На расстоянии 7…9 мм от каркаса устанавливаются цокольные направляющие. В них вплотную к внутреннему ребру укладывается бутиловая лента. Поверх направляющих встык устанавливаются ленты из минеральной ваты.

Укладка ленты поверх направляющих

Шаг 4. По внешней стороне цокольной направляющей монтируется цокольная планка (с нахлестом 10 см).

Монтаж цокольной планки

Шаг 5. Первая панель должна быть установлена строго по уровню, от этого зависит качество всех работ. Стена будет неровной, а в местах соединения элементов возникнут зазоры, от чего пострадает теплоизоляционная способность.

Крепление начинается с верхней части панели и производится с шагом 400 мм. При горизонтальном монтаже на цоколь панель фиксируется пазом вниз.

Установка первой панели

Шаг 6. Перед тем, как установить следующую панель, замок уже закрепленной обрабатывается герметиком. Также можно использовать для герметизации шнур из бутилкаучука диаметром 8 мм.

Шаг 7. Поперечные стыки панелей необходимо проложить утеплителем (минеральной ватой). Этот технологический шов должен иметь толщину не менее 2 см. После окончания установки панелей его уплотняют герметизирующей лентой и закрывают фасонным элементом.

Поперечные стыки прокладываются утеплителем

Шаг 8. Фасонные детали должны устанавливаться с нахлестом. При отделке горизонтальных панелей он должен составлять не менее 5 см, вертикальных — 8…10 см.

Процесс монтажа фасадных панелей

С внешней стороны фасонные элементы крепятся саморезами 28 х 4,8 мм с ЕПДМ-прокладкой (или заклепками) с уплотнением плоскости присоединения герметиком.

Виды утеплителей для сэндвич панелей стеновых наружных

В первую очередь, наружные стеновые панели принято различать по внутреннему составу утеплителя:

• Пенополиуретан. Материал практически не подвержен коррозии и деформации. Устойчив к тепловым и механическим воздействиям. Является чистым экологическим продуктом. Достаточно долговечен. Стоимость таких панелей достаточно высока. При этом материал не безопасен в случае пожара.
• Пенополистирол. Обладает высокой тепло- и звукоизоляцией. Не подвергается термическим воздействиям. Экологически чистый и легкий материал. Сохраняет форму при продолжительном контакте с водой. Плюсом является возможность монтажа панелей в холодное время года. Главным минусом наполнителя стали такие характеристики, как пожароопасность, изменение цвета при воздействии солнечных лучей, изменяет форму при температуре выше 1000⁰С, вызывает различные аллергические реакции.

Панели с пенополистироловым утеплителемИсточник proroofer.ru

• Пенополиизоциануратовый наполнитель. Материал-лидер среди сэндвич панелей. Экологически чист, не подвержен коррозиям и деформациям. Обладает минимальной теплопроводимостью, эластичностью. Долговечен, огнеустойчив и долговечен. Из недостатков строительного материала можно выделить разве что его высокую стоимость.
• Наполнитель из минеральной ваты. Плюсами утеплителя являются негорючесть, хорошая звукоизоляция. Материал экологически чистый. Не подвергается деформации при тепловом воздействии. При соприкосновении с металлом возможность появления коррозии сводится к нулю. Отличается легкостью при использовании и монтаже. Панели с наполнителем из минеральной ваты обладают и рядом отрицательных характеристик. В первую очередь, это вредность. При установке таких сэндвич панелей необходимо использовать респиратор. Со временем материал теряет свои теплоизолирующие свойства. Работа с панелями возможна только при хорошей погоде, так как минеральная вата является невлагостойким материалом. При контакте с водой возможно расслоение панели. Достаточно большой вес требует дополнительного укрепления несущих конструкций.

Минеральная вата экологичный материал, но со временем теряет свои свойстваИсточник s-paneli.ru

• Утеплитель из стекловолокна. Наполнитель по составу похож на минеральную вату, но существенно отличается по свойствам. Достоинствами данного материала являются негорючесть, достаточно высокая тепло- и звукоизоляция. Изделие легкое, упругое, прочное и экологичное. Из минусов можно выделить высокую впитываемость жидкостей, невозможность использования при высоких температурах, деформация при резкой перемене температуры. При попадании в дыхательные органы может вызвать сильнейшие аллергические реакции.
• Наполнители комбинированного типа. В состав наполнителя входит смесь различных строительных материалов. В основном, это минеральная вата и пенополистирол.

Свойства минеральной ваты и длительность эксплуатации поддержит пенополистирол в панелях с комбинированным утеплителемИсточник samara-paneli.ru

Сэндвич-панели: внешний вид и назначение

Свое название материал получил благодаря схожести с трехслойным бутербродом, роль хлеба в котором играют две облицовочных поверхности, а роль начинки — слой теплоизоляции. Самой известной разновидностью материала считается СИП-панель (структурно- изолированная панель). Панели нашли применение:

• В жилищном строительстве. Служат основой быстровозводимых каркасных строений.
• В коммерческом строительстве. Для возведения промышленных и крупных общественных сооружений, торгово-складских посещений, залов и автомоек выбирают панели с металлической облицовкой.

Этот бескаркасный строительный материал, отвечающий всем производственным нормам, служит основой для домов, известных под названиями: модульные, панельные, каркасные, каркасно-панельные. По функциональности панели делятся на стеновые и кровельные.

Монтаж кровельных сэндвич-панелейИсточник proroofer.ru

Стеновые

Панели используются для возведения стен, межэтажных перекрытий и несущих перегородок, а также как отделочный материал. По типу внешнего профиля они бывают гладкие и профилированные. Последние делятся на простые и декоративные (с эффектом сайдинга или бревенчатой структуры).

Материал применим для утепления и реконструкции старых зданий. Ключевыми свойствами, определяющими качество панелей, являются прочностные и теплотехнические параметры, а также пределы огнестойкости.

Кровельные

Материал широко используется при монтаже не только скатных крыш, но и других типов кровельных конструкций с углом более 5°. Кровельные сэндвич-панели обладают металлической облицовкой и волнообразным профилем, повышающими жесткость изделий. Профилирование может быть двухсторонним или лицевым. Дополнительные требования, предъявляемые к кровельным панелям — долговечность и высокая несущая способность.

Фасадная облицовка сэндвич-панелямиИсточник parki48.ru

Декоративные (отделочные)

Сэндвич-панели для дома повсеместно применяются при облицовке фасадных частей домов, отделки оконных и дверных проемов (фасонные элементы)

Они имеют прекрасный внешний вид, надежно изолируют здание от влаги (что особенно важно при устройстве вентилируемых фасадов) и устойчивы к УФ-излучению. Декоративные панели изготавливаются из:

• Древесины. Применяются для наружных и внутренних отделочных работ.
• Пластика. Практичный бюджетный вариант.
• Металла. Могут использоваться для отделки лоджий и балконов, при реставрации и ремонте.

Что такое сэндвичные панели?

Словом «сэндвич» на английском языке называют бутерброд из нескольких слоев, где сверху и снизу хлеб. В строительстве это материал особой конструкции, который используют для получения разных конструктивных элементов. В литературе также встречается термин СИП-панели — от английского сокращения SIP (Structural insulated panel). Основу, или каркас составляет утеплитель, который с обеих сторон покрывается листами жесткого материала.

Сэндвич-панели имеют такие преимущества перед своими конкурентами:

• относительно небольшой вес, благодаря чему снижается нагрузка на фундамент;
• высокий уровень теплоизоляции — теплосбережение в 10 раз лучше, чем у кирпича, и в 3 раза превосходит по показателю древесину;
• защита помещения от внешних шумов;
• не подвергаются усадке, поэтому отделку можно начинать сразу после завершения строительства;
• меньший расход энергоресурсов в зимнее время;
• простота демонтажа отдельных плит и возможность их замены или перемещения в другое место;
• пожаростойкость, поскольку в современных панелях зачастую используются несгораемые материалы, которые замедляют распространение огня, что позволяет провесит эвакуацию жителей.

Для отопления здания из сэндвич-панелей требуется меньше тепловой энергии

Но у материала есть и недостатки:

• сэндвич-панели не могут сравниться по прочности с бетоном и кирпичной кладкой, поэтому они повреждаются при сильном ударе;
• дешевые материалы могут содержать токсичные и канцерогенные вещества, несущие опасность здоровью;
• при сооружении зданий нужна правильная герметизация, требуется следить за ней в процессе эксплуатации: в противном случае стены будут промерзать;
• панели не всегда дают возможность построить сложные архитектурные формы;
• в помещении возникает парниковый эффект, поэтому нужна принудительная или естественная вентиляция;
• на стенах не должно быть тяжелых полок или других подобных подвесных элементов;
• в таких строениях только несколько этажей, один из самых высоких домов из СИП-панелей — шестиэтажный в Японии.

Дома из СИП-панелей всегда малоэтажные

Область применения SIP довольно широка. Его используют в комбинации с другими материалами — например, для надстроек на уже существующих зданиях, а также для возведения гаражей, складов, торговых и офисных центров и др.

Этапы монтажа: необычная технология

Давайте рассмотрим принципы монтажа кровельных сэндвич-панелей на крыше. Так, трехслойные кровельные сэндвич-панели применяют для зданий, у которых скат кровли не более 12 метров, а уклон – не менее 12%. Их укладывают на прогоны с шагом полтора метра.

По сравнению с классическими сэндвич-панелями, монопанели подходят для создания любых площадей и любого угла наклона, а шаг разрешен в 3-4 метра.

Вот как на практике выглядит монтаж такой кровли:

Удобнее всего, конечно же применять одну панель на скат кровли, чтобы у него не было никаких поперечных стыков. Хотя сегодня нередка ситуация, когда сэндвич-панели собираются на крыше как конструктор, внахлест. В таком случае укладку панели ведут снизу вверх.

Закрепляют такое кровельное покрытие при помощи шляпных профилей поперек стропил. Панели укладывают вдоль стропил по прогонам. А, чтобы на месте стыка не образовывались мостики холода, здесь поверх мембраны по самим полкам фиксируют терморазделительную полосу из изолона.

Кровельные листы монопанелей крепят друг к другу при помощи кляммеров, а сами кляммеры соединяют самонарезающими винтами. Устанавливают такую панель по прогонам до 4 мм и крепят саморезами:

Далее, поверх нее разрешается изготавливать мягкую кровлю из обычных традиционных материалов, например, из штучных гонтов. Сами по себе монопанели удобны тем, что их монтаж может выполнять любой строитель без специальной квалификации, причем практически в любое время года.

Кровельные панели устанавливают по прогонам или закрепляют болтами, как вариант – саморезами со специальной шайбой. Наиболее практичными считается соединение типа шип, теплоизолирующий жгут и специальные стяжки.

Сам шляпный профиль определяется самой конструкцией кровельного покрытия, и у металлочерепицы он равен ее шагу.

К стенам дома сэндвич-панели фиксируют при помощи таких же доборных элементов, как в случае с обычной кровлей:

А вот главные узлы такой кровли:

Так оформляют свес кровли из сэндвич-панелей:

Вот основные варианта организации водостока такой кровли:

Соединение сэндвич-панелей между собой

Соединяются между собой сэндвич-панели при помощи замков. Замки стеновых и кровельных отличаются, причем значительно. В кровельных с одной стороны специально сделан выпуск стали в форме волны. Он «надевается» на выступ предыдущего листа. Так и происходит соединение. В стеновых же панелях замок сделан по принципу шип-паз. Причем, лучше если по такому принципу соединяется не только наружная обшивка, но и утеплитель.

Соединение сэндвич-панелей между собой: замки разной сложности

Вообще, во всей конструкции именно стыки панелей — самые слабые места. Не только в смысле безопасности, но и в смысле сохранения тепла. Первые панели были с соединением только металлических листов, а утеплители просто стыковались. Но швы промерзали, поэтому стали усложнять форму, создавая лабиринты. Также при соединении используются дополнительные уплотняющие ленты, чтобы уже точно избежать продувания и промерзания.

Стеновые панели при вертикальном монтаже должны фиксироваться. При горизонтальном это не обязательно. Также обязательна установка крепежа при настиле сэндвичей на кровле

В некоторых случаях используется дополнительная фиксация — саморезы или шпильки. Некоторые формы замков позволяют крепеж делать скрытым, в других он устанавливается сверху. По типу монтажа профлиста и металлочерепицы.

Характеристики

Как вы понимаете, говорить о характеристиках сэндвич-панелей «в общем» сложно. Слишком разные могут применяться материалы. И «обшивка», и утеплитель, и толщина всех слоев. Все это разное. И характеристики каждого из компонентов изменяются в широком диапазоне. Поэтому конкретные свойства стоит смотреть уже когда определились с производителем. А пока, чтобы можно было сориентироваться, приведем данные одного из них. Кстати, можете посмотреть таблицы в пункте про типы утеплителей. Это данные с одного из сайтов. В этом разделе приведем данные другого производителя. Заодно сможете оценить разбег значений.

Стеновые сэндвич-панели — технические характеристики одного из производителей

Если сравните две таблицы, то увидите, что в первом случае более высокое теплосопротивление имеет сэндвич с пенополистиролом. Во втором, наоборот — более «теплой» оказалась базальтовая вата. И никто при этом не врет. Просто используют они разные материалы. Вот и все.

Еще может быть интересна несущая способность. Тут ситуация примерно такая же, как с тепловым сопротивлением. Зависит от металла, наличия или отсутствия рельефа, его формы и размеров. Также свою лепту вносят утеплитель и способ соединения слоев. В общем, критериев тоже немало. Так что, значения надо узнавать по конкретному материалу. А таблицу даем только для справки, чтобы вы могли примерно оценить возможную нагрузку.

Несущая способность вполне достойная

Как видите, вполне приличная несущая способность. Это дает возможность делать из сэндвич-панелей не только стены и кровлю, но и перекрытия. Неплохой способ ускорить стройку.

Как ухаживать за панелями

Загрязнения счищаются щёткой средней жёсткости, с применением мыльной воды.

После монтажа панели обрабатывают эмалью. Нельзя использовать щелочные, абразивные и кислотные средства. Подвергать поверхность сильному механическому воздействию.

Особого ухода панели не требуют. Но следует знать, что крепить к ним оборудование, лестницы и т.д. без несущих конструкций запрещено. Панели не рассчитаны на крепление к ним дополнительного груза.

При обнаружении повреждений, необходимо загрунтовать участок и покрыть его лакокрасочным материалом. Предварительно поверхность очищают и обезжиривают.