Можно ли из сэндвич панелей построить жилой дом: Сэндвич-панели для строительства частного дома: быстро и экономично — mkada.ru

Содержание

Сэндвич-панели для строительства частного дома: быстро и экономично

Сегодня сэндвич-панели прочно заняли одно из приоритетных мест в числе материалов, применяемых при быстром возведении различных сооружений. Зачастую эти панели применяются в ходе строительства таких зданий, как складские помещения, офисы, автомойки. Однако с учетом их качеств вполне возможно и строительство частных жилых домов, производимое на основе грамотно составленных специальных проектов.

Что вы узнаете

Из сэндвич-панелей получаются красивые и комфортные жилые дома

Домостроительные сэндвич-панели и их достоинства

Рассматривая возможность использования этих панелей для возведения частного жилого дома, следует учитывать их основные положительные характеристики, обеспечивающие постоянный спрос среди тех, кто задумывается о возведении дома:

низкий уровень теплопроводности, что делает дом из сэндвич-панелей чрезвычайно комфортным: летом там будет сохраняться прохлада, а зимой — тепло;
стойкость зачастую используемого в таких панелях пенополиуретанового утеплителя к воздействиям извне — перепадам температуры, повышению влажности, появлению плесени;

относительно небольшая масса строений, не требующая основательного и дорогого фундамента: масса стены толщиной 10см и площадью 10 м² составляет около 124 кг.

Сэндвич-панели, имеющие элементы внешней отделки

Установку сэндвич-панелей всегда следует производить с использованием таких строительных технологий, которые гарантируют конструкции достаточную прочность.

Возведение частных домов из сэндвич-панелей: как это делается

В процессе возведения любой дом из сэндвич-панелей проходит две стадии, в ходе которых происходит возведение коробки и подготовка дома к проживанию путем проведения в нем отделочных работ.

Характер отделки и используемые для этого отделочные материалы определяются заказчиком.

Дом из сэндвич-панелей: этапы строительства

Чтобы построить из сэндвич-панелей дом, следует соблюдать определенную последовательность шагов, отсчет которых начинается с выбора хозяином плана будущего дома.

Первый шаг – закладка фундамента под будущий дом

Возведение фундамента — работа, на которой можно существенно сэкономить, если принято решение о строительстве дома для проживания из сэндвич-панелей, что объясняется относительной легкостью домовой конструкции, выполненной из панелей данного типа.

Фундамента может служить железобетонная монолитная плита, толщина которой может не превышать 25 см. Установка ее производится на подкладке из песчано-гравийной смеси с обязательным утеплением снизу и со стороны цоколя.

Под жилой дом из сэндвич-панелей подходит фундамент любого типа, включая и монолитный

Второй шаг – установка несущих профилей для панелей

Несущая конструкция для будущего дома изготавливается из профильного металла различного сечения. Предпочтение отдается именно металлу, поскольку он отличается повышенной прочностью и достаточной легкостью.

Третий шаг – возведение стен и установка крыши

Использование сэндвич-панелей обеспечивает очень быстрое возведение стеновых конструкций, имеющих отличные эксплуатационные характеристики и отличающиеся большой долговечностью. Крепление панелей производится с помощью саморезов. На возведенные таким образом стены затем устанавливаются конструкции, образующие крышу дома.

Стены из сэндвич-панелей устанавливаются довольно легко и быстро

В качестве заключительной работы производится укладка кровельного материала и отделка внутренней и внешней поверхности стен, которую выбирает заказчик.

Для отделки домов из сэндвич-панелей могут применяться любые отделочные материалов

Таким образом, используя сэндвич-панели, можно очень быстро возвести комфортный жилой дом. Тем, кто выберет для себя данный вариант строительства, хотим уточнить, что стоимость зданий из сэндвич панелей считается одной из наиболее низких на сегодняшний день.

О других достоинствах домов из сэндвич-панелей рассказывается в следующем видео:

https://youtu.be/uAp3BVz6frg

Автор статьи:

Сергей Минеев

Я вкладываю в написанные мной материалы всю свою душу и все свои знания в надежде, что это будет полезно посетителям нашего сайта. Буду очень признателен всем, кто решит написать свое мнение о моей работе, свои замечания и предложения в форме для комментариев, имеющейся после каждой из опубликованных мной статей.

Дом из сэндвич-панелей своими руками

В современном бушующем мире, где время приобрело небывалую ценность по причине того, что его постоянно не хватает, и хочется получать результат сразу же и незамедлительно, даже в строительных технологиях и материалах стали цениться скорость исполнения, дешевизна и минимальные затраты на эксплуатацию. Именно поэтому, стремящиеся поскорее переехать в свое отдельное жилье все чаще предпочитают строить дома из сэндвич-панелей. Такие дома возводятся буквально за считанные дни в любое время года, быстро прогреваются и хорошо держат тепло, благодаря чему снижаются затраты на отопление, обладают хорошей звукоизоляцией, а самое главное – их возведение очень дешевое. Давайте разберемся, что представляют из себя сэндвич-панели, стоит ли строить такой дом и как это сделать самостоятельно. Бабушкинский район Москвы отличное место для проживания.

Строительство домов из сэндвич-панелей: преимущества и недостатки
Знакомьтесь, SIP панели (сэндвич-панели)
Проекты домов из сэндвич-панелей
Дом из сэндвич-панелей своими руками
Дома из сэндвич-панелей: видео — урок

Строительство домов из сэндвич-панелей: преимущества и недостатки

В последнее время реклама домов из сэндвич-панелей не замолкает ни на минуту. Из каждого утюга нас уверяют, что это самые крепкие дома на свете, все кругом рушится, а панельные строения остаются целыми, что они самые теплые и экономичные, не деформируются и не просаживаются, и вообще – ничего лучше найти просто невозможно. Но самым абсурдным является другое: часто-густо можно встретить объявления такого содержания «Строим дома из сэндвич панелей. ЭКОжилье за смешные деньги» и т.п. Так вот – дом из SIP панелей ни в коем случае не является экологичным и безвредным для здоровья. Единственная причина, по которой такой дом можно назвать ЭКО, это то, что, живя в нем, можно экономить на отоплении, а значит – экономить природные ресурсы. Т.е. ЭКО от слова «экономия». Давайте разберемся все же, какие есть достоинства у технологии строительства домов из сэндвич-панелей и какие недостатки.

Преимущества домов из сэндвич-панелей:

Очень быстро возводится. Коробка дома легко монтируется в течение недели-двух.

Можно строить в любое время года. Нет ограничений по температуре строительства.
Тонкие стены, за счет чего увеличивается полезная площадь внутри строения.
Отличная теплоизоляция . Быстро прогреваются и прекрасно удерживают тепло, так как львиную долю толщи стен составляет утеплитель.
Не усаживаются и не деформируются. Можно приступать к внутренней и внешней отделке сразу после возведения строения, а затем сразу заезжать и жить.
Материал сэндвич-панелей прекрасно звукоизолирует.
Стены строго вертикальные и ровные. Очень легко устанавливать панели в вертикальном положении.
Можно сэкономить на отоплении.
Не нужен усиленный фундамент.
Прочные. Выдерживают ураганы.
Сэндвич-панели легко транспортировать и собирать как конструктор.

Дешевые. На дом из сэндвич-панелей цена самая низкая – и это самый существенный плюс данной технологии.

Как видите, список немаленький, но ведь есть и недостатки:

Недолговечность. Срок службы сэндвич-панелей не отличается такой долговечностью, как дерево, кирпич или бетон. Максимум, это 25 – 30 лет. Хотя заявленный срок составляет 50 лет, но давайте смотреть правде в глаза и учитывать наши климатические условия.
Прочность такого дома весьма относительна. Может, он и выдерживает ураганы, только вот прорубать в стене дырку топором не составит большого труда и не займет много времени.
Абсолютная неэкологичность. Обшивка сэндвич-панелей из ОСП (ориентировано-стружечных плит), в которых используется связующее из смол и другие добавки. А внутренняя начинка – утеплитель, например, пенополистирол абсолютно синтетический продукт. Как ни крути, а все это в процессе эксплуатации выделяет не самые «приятные» вещества. С другой стороны, есть ведь люди, которые строят дома из несъемной опалубки из того же пенополистирола или просто утепляют свои дома пенопластом, так что это выбор каждого. Нравится жить в термосе, никто не может этого запретить.

Абсолютная герметичность. Для создания нормальных условий проживания требуется обустройство принудительной приточно-вытяжной вентиляции. Иначе просто не будет происходить движение и обновление воздуха. А это дополнительные расходы, которые нивелируют дешевизну постройки.

Сэндвич-панели горят. Все заявления, что материал обладает классом горючести Г1, оставим на совести производителей. Мало того, что они горят, так вдобавок пенополистирол во время горения переходит в жидкое состояние и просто капает или заливает сверху «дождем из огненной лавы». О том, что в процессе горения плит ОСП и пенополистирола выделяется всякая ядовитая гадость, промолчим.
Требуют особого вида отопительной системы – воздушной. Можно, конечно, устанавливать и привычную нам – радиаторы под окном, но она будет нецелесообразна по причине полной герметичности строения.
Вследствие неправильной эксплуатации и отсутствия должной вентиляции в панелях может образовываться плесень, грибок.
При продаже такого дома его стоимость будет намного ниже, чем у кирпичного.

Теперь выбор за каждым, строить или не строить. Безусловно, низкая стоимость дома из сэндвич-панелей – существенный аргумент, поэтому часто такие дома строят на дачах для временного проживания. Если Вы решили, что Вам нужен именно такой дом, давайте разбираться дальше.

Знакомьтесь, SIP панели (сэндвич-панели)

SIP (Structural insulated panel) или сэндвич-панели представляют собой материал, состоящий из трех слоев.

В качестве наружных слоев используется прочный листовой материал: ОСП (ориентировано-стружечные плиты), магнезитовые плиты, ДВП (древесноволокнистые плиты), деревянные доски. Толщина плит составляет 9 мм или 12 мм. Чаще всего в SIP панелях для строительства домов применяют плиты ОСП-3 (OSB-3) толщиной 12 мм, предназначенные для использования в несущих конструкциях при повышенной влажности.

Сердечником сэндвич-панели является утеплитель: пенополистирол, пенополиуретан или минеральная вата. Толщина материала варьируется от потребностей заказчика и может быть от 50 мм до 250 мм. Чаще всего используется пенополистирол ПСБ-25 или ПСБ-С-25 плотностью 25 кг/м³.

Наружные слои склеиваются с сердечником под высоким давлением. В итоге получается новый прочный композитный материал.

На территории СНГ применяют SIP панели различных размеров:

12+100+12=124 мм;

12+150+12=174 мм;

12+200+12=224 мм.

OSB (ОСП)

OSB (Oriented Strand Board) или ОСП изготавливается из древесной щепы диаметром не более 0,6 мм длиной не более 140 мм. Щепа укладывается в три слоя перпендикулярно друг другу, добавляется водостойкая склеивающая смола и материал прессуется под высоким давлением и температурой. В итоге получается материал с повышенной прочностью на изгибы и обладающий повышенной упругостью. Поверхность ОСП плит водостойкая, а сами плиты легко пилятся любым инструментом по дереву. Отличительной особенностью ОСП плит от других подобных материалов является то, что способность удерживать крепеж обеспечивает не смола, а способ укладки щепы.

Пенополистирол

Пенополистирол на 98% состоит их углекислого газа, благодаря которому и обладает своими теплоизоляционными качествами. Он горит, плавится от открытого огня и выделяет при этом соединения. В пенополистироле любят селиться мыши, выгрызая в нем гнезда. В SIP панелях пенополистирол закрыт с двух сторон плитами ОСП, этим обеспечена (хоть и частичная) пожаробезопасность конструкции. Используется в SIP панелях по причине своей низкой стоимости и легкости.

Минеральная вата

Минеральную вату плотностью 100 – 120 кг/м³ также можно использовать в SIP панелях. Она не поддерживает горения, не горит сама и не распространяет огонь. В процессе нагрева может выделять неприятные запахи связующего, но, тем не менее, намного более экологична, чем пенополистирол. Редко используется в SIP панелях по причине большого веса (панель будет весить в 2 раза больше, чем в с ПСБ) и высокой стоимости. Использование минеральной ваты в качестве сердечника удорожает дом из сэндвич-панелей в 1,5 – 2 раза.

Проекты домов из сэндвич-панелей

Приняв решение строить дом из сэндвич-панелей, в первую очередь необходимо создать проект дома. Технология панельного строительства дает большое поле для выбора готового проекта и позволяет адаптировать другие проекты.

SIP панели выпускаются в типовых размерах 2500х1250 мм и 2800х1250 мм. Это определяет типовую высоту первого и второго этажа дома. Хотя можно возводить стены любой высоты, но тогда придется дотачивать панели, что не очень красиво и надежно.

Толщина панелей 124 мм, 174 мм, 224 мм задает площадь внутреннего пространства. Для внутренних перегородок используются панели толщиной 124 мм.

Очень важно продумать и просчитать качественную вентиляцию, без которой дом превратится в склеп.

Дом из сэндвич-панелей своими руками

Без помощи строительной организации в данном вопросе все равно не обойтись. Изготовление сэндвич-панелей самостоятельно сводит на нет всю экономию и низкую стоимость такого дома, так как дело это нелегкое и трудоемкое.

Обратившись в проектное бюро или строительную компанию, необходимо разработать проект для Вашего дома. Затем на основании этого проекта изготавливаются SIP- панели, требуемого размера и параметров. Покупать строго стандартные панели и затем подгонять их под проект тоже можно, но трудоемко и долго. Когда заказ на изготовление панелей выполнен, их доставляют на стройплощадку грузовым автомобилем и начинают сборку дома.

Фундамент для дома из SIP панелей

Сборный дом из сэндвич-панелей – легкая конструкция, не требующая тяжелого заглубленного фундамента. Чаще всего используются ленточные мелкозаглубленные фундаменты или плитные, свайно-ростверковые, ленточно-столбчатые.

Рассмотрим вариант мелкозаглубленного ленточного фундамента:

Выполняем разметку участка и выемку грунта на глубину 50 – 60 см шириной 40 см.
Уплотняем грунт, засыпаем слой песка 10 см и тщательно утрамбовываем, затем слой щебня 10 см и тоже трамбуем.
Затем устанавливаем деревянную опалубку для фундамента на высоту до 50 см над землей. Заранее делаем в ней отверстия для продух.
Связываем арматурный каркас и опускаем его в траншею.

Готовим бетонный раствор или заказываем миксер и заливаем фундамент. Удаляем воздушные пузырьки с помощью вибратора.

Даем полностью высохнуть фундаменту в течение 28 дней, затем снимаем опалубку. Гидроизолируем поверхность фундамента, укладывая рубероид в 2 – 3 слоя или гидростеклоизол, сверху промазываем битумной маcтикой. Лучше это делать незадолго до начала возведения стен, чтобы слой гидроизоляции не находился долгое время под открытым небом.

Укладка обвязочного (венцового) бруса

Берем брус сечением 250х150 мм и укладываем его посередине фундамента. Тщательно вымеряем горизонтальность его расположения.

Соединяем брус в углах с помощью врубки «в полдерева» или «в лапу». Затем закрепляем соединение деревянным нагелем. Для этого высверливаем в брусьях отверстие диаметром 20 мм длиной 100 – 150 мм. Вбиваем нагель длиной чуть меньше отверстия. Добиваем его киянкой.

Закрепляем брус к фундаменту с помощью анкеров. В углах по два анкера и на расстоянии 1,5 – 2 м друг от друга. Длина анкера должна быть 350 мм, диаметр 10 – 12 мм. Головки анкерных болтов утапливаем в брус обвязки.

Обустройство пола и перекрытий в доме из SIP панелей

Особенностью строительства по канадской технологии является то, что можно построить дом из сэндвич-панелей полностью, в том числе и пол, и перекрытие этажей, и чердачное перекрытие, и даже кровлю.

Но наши отечественные строительные компании все же рекомендуют в таких домах обустраивать обычный деревянный пол на лагах, укладывая утеплитель между лагами. Так получится надежнее и долговечнее, такой пол легче ремонтировать и разбирать в случае непредвиденных ситуаций или поломок.

Рассмотрим вариант обустройства пола из SIP панелей:

Заготавливаем брусья, которые будут выступать лагами пола и балками-шипами, которые необходимо вставить между панелями. Длина балки должна быть такой, чтобы она легко укладывалась на фундамент и в паз-врубку в обвязочном брусе. Сечение таких балок зависит от толщины сэндвич-панелей: 150х50 мм, если панель 174 мм толщиной, 200х50 мм, если панель 224 мм.
Раскладываем панели для пола дома. Подрезаем их до необходимых размеров обычной пилой. Если требуется выполнить выемку утеплителя, то используем самодельный терморезак (некоторые компании предлагают его вместе с панелями).

Важно! Зазор между краем плиты ОСП и поверхностью утеплителя внутри панели должен быть равен 20 – 25 мм. Этого достаточно, чтобы плотно соединить панели брусом толщиной 50 мм.

Начинаем сборку с угловой панели, сращивая их по длине в ряд. Паз панелей запениваем монтажной пеной и вставляем внутрь балку. Плотно прижимаем и держим несколько секунд. Фиксируем оцинкованными саморезами с шагом 150 мм или шурупами по дереву 3,5х40 мм.
Затем со стороны балки крепим вторую панель. Для этого паз в ней тоже запениваем. Надеваем панель на балку и прижимаем.
Повторяя все эти действия, выполняем сборку всего пола.
Затем необходимо заполнить все оставшиеся по периметру пазы досками толщиной 25 мм. Процедура не слишком отличается: паз необходимо заполнить пеной, затем вставить доску, прижать и зафиксировать саморезами.
Полученную конструкцию с помощью рычажного механизма или тяжелой техники необходимо уложить на место для пола. Выступающие части балок/лаг необходимо закрепить к фундаменту анкерами с помощью стальных уголков. Сами лаги вставить в места врубки в обвязочном брусе.

Важно! Иногда делают по-другому. Соединительные балки не имеют выступающих частей, они таких же размеров, как размеры будущего пола. После того как собирается конструкция из сэндвич-панелей, в пазы которых вставлены балки, по периметру панели соединяются также сплошной доской обвязки 40х200 мм. Затем эта конструкция устанавливается на брус нижней обвязки и фиксируется анкерами.

Возведение стен из SIP панелей

Следующий этап постройки дома из сэндвич-панелей – укладка направляющей доски, она еще называется «лежень». Размеры этой доски полностью зависят от толщины сэндвич-панели. Примем для простоты, что наша сэндвич панель толщиной 224 мм. Тогда нам понадобится доска 50х200 мм.

Укладываем доску сверху на обвязочный брус или пол (зависит от способа монтажа пола), выверяем строгую горизонталь и закрепляем саморезами 5х70 мм с шагом 350 – 400 мм. При этом необходимо отступить от внешнего края 10 – 12 мм.
Внимательно изучив схему расположения панелей стен, начинаем установку с угла.

Важно! При возведении стен из сэндвич-панелей крайне важно ровно установить первые угловые панели. Все остальные панели будут лишь повторять пространственное расположение этих двух, и ошибиться и поставить их невертикально будет невозможно.

Ставим две панели вертикально в угол. Предварительно запениваем нижний паз панели и одеваем ее на лежень. Выравниваем строго по горизонтали и вертикали. Прикручиваем панели к лежню саморезами 3,2х35 мм с шагом 150 мм.
Соединяем панели между собой. Для этого между ними можно вставить доску квадратного сечения, а можно скреплять сразу между собой, пазы запениваем, плотно прижимаем и прикручиваем саморезами 12х220 мм с шагом 500 мм.

Все остальные панели монтируются по такой же схеме. Паз установленной панели заполняется монтажной пеной, низ устанавливаемой панели тоже, последняя одевается на лежень. Между установленной и устанавливаемой панелями вставляется брус/доска сечением 50х200 мм. Соединение плотно прижимается и фиксируется: снизу к лежню саморезами 3,2х35 мм, сбоку между собой саморезами 12х220 мм.

После того как стены будут полностью смонтированы, верхний паз панелей также заполняется пеной, затем в него вставляется верхняя обвязочная доска/брус 150х200 мм. Брус закрепляется к панелям саморезами 4,2х75 мм, обе панели с двух сторон фиксируются к брусу саморезами 3,5х40 мм.

Проемы для окон и дверей можно вырезать в уже установленных стенах или заранее, что несколько сложнее точно просчитать, кроме тех случаев, когда сэндвич панели заказываются строго по проекту на заводе изготовителе.

К брусу верхней обвязки крепятся балки перекрытий стандартным способом. Таких креплений несколько: врубкой, с помощью уголков или кронштейнов. Можно выбирать любой.

Важно! Как уже писалось выше, перекрытия второго или чердачного этажа также можно полностью выполнять с помощью сэндвич-панелей точно также как и пол. Но этот способ недостаточно прочный и более трудоемкий.

Обустройство крыши в доме из SIP панелей

Крышу для дома из сэндвич-панелей можно выполнять обычную стропильную, где стропила опираются на мауэрлат или на пазы, вырезанные в балках-шипах чердачного перекрытия. Затем на стропила набивается обрешетка и укладывается кровельный материал. Если чердак будет холодным, его не имеет смысла утеплять. Если же планируется мансарда, то между стропилами укладывается утеплитель и закрывается изнутри пароизоляционной пленкой. Со стороны кровли на утеплитель набивается гидроизоляционная супердиффузионная мембрана.

Но бывают и другие способы. На демонстрирующем дома из сэндвич-панелей фото, видно, что крыша полностью выполнена из сэндвич-панелей. В таком случае монтаж крыши производится, начиная от одного края, постепенным наращиванием вдоль конька. Сначала устанавливаются первые стропила, которые фиксируются саморезами к мауэрлату. Затем к ним крепятся сэндвич-панели, так же как и в стенах.

Потом устанавливается следующее стропило, которое вставляется в паз предыдущих панелей и т.д. Данный способ более трудоемкий, чем монтаж обычной крыши с утеплением.

В целом, сборка дома из сэндвич-панелей не очень сложная задача. С ней справятся два-три человека за две недели в случае, если будет благоприятная погода. В дождливую погоду лучше не работать с панелями, так как края свежих распилов незащищены и подвержены влиянию влаги. Монтировать окна удобнее всего стандартных размеров, чтобы потом не пришлось заказывать индивидуально.

Дома из сэндвич-панелей: видео — урок

Дом из сэндвич-панелей своими руками

Строительство домов из сэндвич-панелей: преимущества и недостатки
Знакомьтесь, SIP панели (сэндвич-панели)
Проекты домов из сэндвич-панелей
Дом из сэндвич-панелей своими руками
Дома из сэндвич-панелей: видео — урок

Строительство домов из сэндвич-панелей: преимущества и недостатки

Преимущества домов из сэндвич-панелей:

Очень быстро возводится. Коробка дома легко монтируется в течение недели-двух.

Можно строить в любое время года. Нет ограничений по температуре строительства.
Тонкие стены, за счет чего увеличивается полезная площадь внутри строения.
Отличная теплоизоляция. Быстро прогреваются и прекрасно удерживают тепло, так как львиную долю толщи стен составляет утеплитель.
Не усаживаются и не деформируются. Можно приступать к внутренней и внешней отделке сразу после возведения строения, а затем сразу заезжать и жить.
Материал сэндвич-панелей прекрасно звукоизолирует.
Стены строго вертикальные и ровные. Очень легко устанавливать панели в вертикальном положении.
Можно сэкономить на отоплении.
Не нужен усиленный фундамент.
Прочные. Выдерживают ураганы.
Сэндвич-панели легко транспортировать и собирать как конструктор.
Дешевые. На дом из сэндвич-панелей цена самая низкая – и это самый существенный плюс данной технологии.

Как видите, список немаленький, но ведь есть и недостатки:

Недолговечность. Срок службы сэндвич-панелей не отличается такой долговечностью, как дерево, кирпич или бетон. Максимум, это 25 – 30 лет. Хотя заявленный срок составляет 50 лет, но давайте смотреть правде в глаза и учитывать наши климатические условия.
Прочность такого дома весьма относительна. Может, он и выдерживает ураганы, только вот прорубать в стене дырку топором не составит большого труда и не займет много времени.
Абсолютная неэкологичность. Обшивка сэндвич-панелей из ОСП (ориентировано-стружечных плит), в которых используется связующее из смол и другие добавки. А внутренняя начинка – утеплитель, например, пенополистирол абсолютно синтетический продукт. Как ни крути, а все это в процессе эксплуатации выделяет не самые «приятные» вещества. С другой стороны, есть ведь люди, которые строят дома из несъемной опалубки из того же пенополистирола или просто утепляют свои дома пенопластом, так что это выбор каждого. Нравится жить в термосе, никто не может этого запретить.
Абсолютная герметичность. Для создания нормальных условий проживания требуется обустройство принудительной приточно-вытяжной вентиляции. Иначе просто не будет происходить движение и обновление воздуха. А это дополнительные расходы, которые нивелируют дешевизну постройки.

Сэндвич-панели горят. Все заявления, что материал обладает классом горючести Г1, оставим на совести производителей. Мало того, что они горят, так вдобавок пенополистирол во время горения переходит в жидкое состояние и просто капает или заливает сверху «дождем из огненной лавы». О том, что в процессе горения плит ОСП и пенополистирола выделяется всякая ядовитая гадость, промолчим.
Требуют особого вида отопительной системы – воздушной. Можно, конечно, устанавливать и привычную нам – радиаторы под окном, но она будет нецелесообразна по причине полной герметичности строения.
Вследствие неправильной эксплуатации и отсутствия должной вентиляции в панелях может образовываться плесень, грибок.
При продаже такого дома его стоимость будет намного ниже, чем у кирпичного.

Знакомьтесь, SIP панели (сэндвич-панели)

SIP (Structural insulated panel) или сэндвич-панели представляют собой материал, состоящий из трех слоев.

На территории СНГ применяют SIP панели различных размеров:

12+100+12=124 мм;

12+150+12=174 мм;

12+200+12=224 мм.

OSB (ОСП)

Пенополистирол

Минеральная вата

Проекты домов из сэндвич-панелей

Очень важно продумать и просчитать качественную вентиляцию, без которой дом превратится в склеп.

Дом из сэндвич-панелей своими руками

Фундамент для дома из SIP панелей

Рассмотрим вариант мелкозаглубленного ленточного фундамента:

Выполняем разметку участка и выемку грунта на глубину 50 – 60 см шириной 40 см.
Уплотняем грунт, засыпаем слой песка 10 см и тщательно утрамбовываем, затем слой щебня 10 см и тоже трамбуем.
Затем устанавливаем деревянную опалубку для фундамента на высоту до 50 см над землей. Заранее делаем в ней отверстия для продух.
Связываем арматурный каркас и опускаем его в траншею.

Готовим бетонный раствор или заказываем миксер и заливаем фундамент. Удаляем воздушные пузырьки с помощью вибратора.

Укладка обвязочного (венцового) бруса

Обустройство пола и перекрытий в доме из SIP панелей

Рассмотрим вариант обустройства пола из SIP панелей:

Заготавливаем брусья, которые будут выступать лагами пола и балками-шипами, которые необходимо вставить между панелями. Длина балки должна быть такой, чтобы она легко укладывалась на фундамент и в паз-врубку в обвязочном брусе. Сечение таких балок зависит от толщины сэндвич-панелей: 150х50 мм, если панель 174 мм толщиной, 200х50 мм, если панель 224 мм.
Раскладываем панели для пола дома. Подрезаем их до необходимых размеров обычной пилой. Если требуется выполнить выемку утеплителя, то используем самодельный терморезак (некоторые компании предлагают его вместе с панелями).

Важно! Зазор между краем плиты ОСП и поверхностью утеплителя внутри панели должен быть равен 20 – 25 мм. Этого достаточно, чтобы плотно соединить панели брусом толщиной 50 мм.

Начинаем сборку с угловой панели, сращивая их по длине в ряд. Паз панелей запениваем монтажной пеной и вставляем внутрь балку. Плотно прижимаем и держим несколько секунд. Фиксируем оцинкованными саморезами с шагом 150 мм или шурупами по дереву 3,5х40 мм.
Затем со стороны балки крепим вторую панель. Для этого паз в ней тоже запениваем. Надеваем панель на балку и прижимаем.
Повторяя все эти действия, выполняем сборку всего пола.
Затем необходимо заполнить все оставшиеся по периметру пазы досками толщиной 25 мм. Процедура не слишком отличается: паз необходимо заполнить пеной, затем вставить доску, прижать и зафиксировать саморезами.
Полученную конструкцию с помощью рычажного механизма или тяжелой техники необходимо уложить на место для пола. Выступающие части балок/лаг необходимо закрепить к фундаменту анкерами с помощью стальных уголков. Сами лаги вставить в места врубки в обвязочном брусе.

Важно! Иногда делают по-другому. Соединительные балки не имеют выступающих частей, они таких же размеров, как размеры будущего пола. После того как собирается конструкция из сэндвич-панелей, в пазы которых вставлены балки, по периметру панели соединяются также сплошной доской обвязки 40х200 мм. Затем эта конструкция устанавливается на брус нижней обвязки и фиксируется анкерами.

Возведение стен из SIP панелей

Укладываем доску сверху на обвязочный брус или пол (зависит от способа монтажа пола), выверяем строгую горизонталь и закрепляем саморезами 5х70 мм с шагом 350 – 400 мм. При этом необходимо отступить от внешнего края 10 – 12 мм.
Внимательно изучив схему расположения панелей стен, начинаем установку с угла.

Важно! При возведении стен из сэндвич-панелей крайне важно ровно установить первые угловые панели. Все остальные панели будут лишь повторять пространственное расположение этих двух, и ошибиться и поставить их невертикально будет невозможно.

Ставим две панели вертикально в угол. Предварительно запениваем нижний паз панели и одеваем ее на лежень. Выравниваем строго по горизонтали и вертикали. Прикручиваем панели к лежню саморезами 3,2х35 мм с шагом 150 мм.
Соединяем панели между собой. Для этого между ними можно вставить доску квадратного сечения, а можно скреплять сразу между собой, пазы запениваем, плотно прижимаем и прикручиваем саморезами 12х220 мм с шагом 500 мм.

Все остальные панели монтируются по такой же схеме. Паз установленной панели заполняется монтажной пеной, низ устанавливаемой панели тоже, последняя одевается на лежень. Между установленной и устанавливаемой панелями вставляется брус/доска сечением 50х200 мм. Соединение плотно прижимается и фиксируется: снизу к лежню саморезами 3,2х35 мм, сбоку между собой саморезами 12х220 мм.

После того как стены будут полностью смонтированы, верхний паз панелей также заполняется пеной, затем в него вставляется верхняя обвязочная доска/брус 150х200 мм. Брус закрепляется к панелям саморезами 4,2х75 мм, обе панели с двух сторон фиксируются к брусу саморезами 3,5х40 мм.

Важно! Как уже писалось выше, перекрытия второго или чердачного этажа также можно полностью выполнять с помощью сэндвич-панелей точно также как и пол. Но этот способ недостаточно прочный и более трудоемкий.

Обустройство крыши в доме из SIP панелей

Дома из сэндвич-панелей: видео — урок

Дом из сэндвич-панелей своими руками

Строительство домов из сэндвич-панелей: преимущества и недостатки
Знакомьтесь, SIP панели (сэндвич-панели)
Проекты домов из сэндвич-панелей
Дом из сэндвич-панелей своими руками
Дома из сэндвич-панелей: видео — урок

Строительство домов из сэндвич-панелей: преимущества и недостатки

Преимущества домов из сэндвич-панелей:

Очень быстро возводится. Коробка дома легко монтируется в течение недели-двух.

Можно строить в любое время года. Нет ограничений по температуре строительства.
Тонкие стены, за счет чего увеличивается полезная площадь внутри строения.
Отличная теплоизоляция. Быстро прогреваются и прекрасно удерживают тепло, так как львиную долю толщи стен составляет утеплитель.
Не усаживаются и не деформируются. Можно приступать к внутренней и внешней отделке сразу после возведения строения, а затем сразу заезжать и жить.
Материал сэндвич-панелей прекрасно звукоизолирует.
Стены строго вертикальные и ровные. Очень легко устанавливать панели в вертикальном положении.
Можно сэкономить на отоплении.
Не нужен усиленный фундамент.
Прочные. Выдерживают ураганы.
Сэндвич-панели легко транспортировать и собирать как конструктор.
Дешевые. На дом из сэндвич-панелей цена самая низкая – и это самый существенный плюс данной технологии.

Как видите, список немаленький, но ведь есть и недостатки:

Недолговечность. Срок службы сэндвич-панелей не отличается такой долговечностью, как дерево, кирпич или бетон. Максимум, это 25 – 30 лет. Хотя заявленный срок составляет 50 лет, но давайте смотреть правде в глаза и учитывать наши климатические условия.
Прочность такого дома весьма относительна. Может, он и выдерживает ураганы, только вот прорубать в стене дырку топором не составит большого труда и не займет много времени.
Абсолютная неэкологичность. Обшивка сэндвич-панелей из ОСП (ориентировано-стружечных плит), в которых используется связующее из смол и другие добавки. А внутренняя начинка – утеплитель, например, пенополистирол абсолютно синтетический продукт. Как ни крути, а все это в процессе эксплуатации выделяет не самые «приятные» вещества. С другой стороны, есть ведь люди, которые строят дома из несъемной опалубки из того же пенополистирола или просто утепляют свои дома пенопластом, так что это выбор каждого. Нравится жить в термосе, никто не может этого запретить.
Абсолютная герметичность. Для создания нормальных условий проживания требуется обустройство принудительной приточно-вытяжной вентиляции. Иначе просто не будет происходить движение и обновление воздуха. А это дополнительные расходы, которые нивелируют дешевизну постройки.

Сэндвич-панели горят. Все заявления, что материал обладает классом горючести Г1, оставим на совести производителей. Мало того, что они горят, так вдобавок пенополистирол во время горения переходит в жидкое состояние и просто капает или заливает сверху «дождем из огненной лавы». О том, что в процессе горения плит ОСП и пенополистирола выделяется всякая ядовитая гадость, промолчим.
Требуют особого вида отопительной системы – воздушной. Можно, конечно, устанавливать и привычную нам – радиаторы под окном, но она будет нецелесообразна по причине полной герметичности строения.
Вследствие неправильной эксплуатации и отсутствия должной вентиляции в панелях может образовываться плесень, грибок.
При продаже такого дома его стоимость будет намного ниже, чем у кирпичного.

Знакомьтесь, SIP панели (сэндвич-панели)

SIP (Structural insulated panel) или сэндвич-панели представляют собой материал, состоящий из трех слоев.

На территории СНГ применяют SIP панели различных размеров:

12+100+12=124 мм;

12+150+12=174 мм;

12+200+12=224 мм.

OSB (ОСП)

Пенополистирол

Минеральная вата

Проекты домов из сэндвич-панелей

Очень важно продумать и просчитать качественную вентиляцию, без которой дом превратится в склеп.

Дом из сэндвич-панелей своими руками

Фундамент для дома из SIP панелей

Рассмотрим вариант мелкозаглубленного ленточного фундамента:

Выполняем разметку участка и выемку грунта на глубину 50 – 60 см шириной 40 см.
Уплотняем грунт, засыпаем слой песка 10 см и тщательно утрамбовываем, затем слой щебня 10 см и тоже трамбуем.
Затем устанавливаем деревянную опалубку для фундамента на высоту до 50 см над землей. Заранее делаем в ней отверстия для продух.
Связываем арматурный каркас и опускаем его в траншею.

Готовим бетонный раствор или заказываем миксер и заливаем фундамент. Удаляем воздушные пузырьки с помощью вибратора.

Укладка обвязочного (венцового) бруса

Обустройство пола и перекрытий в доме из SIP панелей

Рассмотрим вариант обустройства пола из SIP панелей:

Заготавливаем брусья, которые будут выступать лагами пола и балками-шипами, которые необходимо вставить между панелями. Длина балки должна быть такой, чтобы она легко укладывалась на фундамент и в паз-врубку в обвязочном брусе. Сечение таких балок зависит от толщины сэндвич-панелей: 150х50 мм, если панель 174 мм толщиной, 200х50 мм, если панель 224 мм.
Раскладываем панели для пола дома. Подрезаем их до необходимых размеров обычной пилой. Если требуется выполнить выемку утеплителя, то используем самодельный терморезак (некоторые компании предлагают его вместе с панелями).

Важно! Зазор между краем плиты ОСП и поверхностью утеплителя внутри панели должен быть равен 20 – 25 мм. Этого достаточно, чтобы плотно соединить панели брусом толщиной 50 мм.

Начинаем сборку с угловой панели, сращивая их по длине в ряд. Паз панелей запениваем монтажной пеной и вставляем внутрь балку. Плотно прижимаем и держим несколько секунд. Фиксируем оцинкованными саморезами с шагом 150 мм или шурупами по дереву 3,5х40 мм.
Затем со стороны балки крепим вторую панель. Для этого паз в ней тоже запениваем. Надеваем панель на балку и прижимаем.
Повторяя все эти действия, выполняем сборку всего пола.
Затем необходимо заполнить все оставшиеся по периметру пазы досками толщиной 25 мм. Процедура не слишком отличается: паз необходимо заполнить пеной, затем вставить доску, прижать и зафиксировать саморезами.
Полученную конструкцию с помощью рычажного механизма или тяжелой техники необходимо уложить на место для пола. Выступающие части балок/лаг необходимо закрепить к фундаменту анкерами с помощью стальных уголков. Сами лаги вставить в места врубки в обвязочном брусе.

Важно! Иногда делают по-другому. Соединительные балки не имеют выступающих частей, они таких же размеров, как размеры будущего пола. После того как собирается конструкция из сэндвич-панелей, в пазы которых вставлены балки, по периметру панели соединяются также сплошной доской обвязки 40х200 мм. Затем эта конструкция устанавливается на брус нижней обвязки и фиксируется анкерами.

Возведение стен из SIP панелей

Укладываем доску сверху на обвязочный брус или пол (зависит от способа монтажа пола), выверяем строгую горизонталь и закрепляем саморезами 5х70 мм с шагом 350 – 400 мм. При этом необходимо отступить от внешнего края 10 – 12 мм.
Внимательно изучив схему расположения панелей стен, начинаем установку с угла.

Важно! При возведении стен из сэндвич-панелей крайне важно ровно установить первые угловые панели. Все остальные панели будут лишь повторять пространственное расположение этих двух, и ошибиться и поставить их невертикально будет невозможно.

Ставим две панели вертикально в угол. Предварительно запениваем нижний паз панели и одеваем ее на лежень. Выравниваем строго по горизонтали и вертикали. Прикручиваем панели к лежню саморезами 3,2х35 мм с шагом 150 мм.
Соединяем панели между собой. Для этого между ними можно вставить доску квадратного сечения, а можно скреплять сразу между собой, пазы запениваем, плотно прижимаем и прикручиваем саморезами 12х220 мм с шагом 500 мм.

Все остальные панели монтируются по такой же схеме. Паз установленной панели заполняется монтажной пеной, низ устанавливаемой панели тоже, последняя одевается на лежень. Между установленной и устанавливаемой панелями вставляется брус/доска сечением 50х200 мм. Соединение плотно прижимается и фиксируется: снизу к лежню саморезами 3,2х35 мм, сбоку между собой саморезами 12х220 мм.

После того как стены будут полностью смонтированы, верхний паз панелей также заполняется пеной, затем в него вставляется верхняя обвязочная доска/брус 150х200 мм. Брус закрепляется к панелям саморезами 4,2х75 мм, обе панели с двух сторон фиксируются к брусу саморезами 3,5х40 мм.

Важно! Как уже писалось выше, перекрытия второго или чердачного этажа также можно полностью выполнять с помощью сэндвич-панелей точно также как и пол. Но этот способ недостаточно прочный и более трудоемкий.

Обустройство крыши в доме из SIP панелей

Дома из сэндвич-панелей: видео — урок

Строительство дома из сэндвич панелей своими руками: Пошаговая инструкция +Видео

Сегодня, когда ритм нашей жизни неуклонно растёт, когда времени становится всё меньше, оно – наше время – обретает всё большую ценность. Результат нам нужен немедленно, сию же минуту; и этот принцип работает даже в строительной отрасли: мы ценим быстроту исполнения, дешевизну и наименьшие затраты при эксплуатации. Потому, желая обзавестись частным домом, его всё чаще возводят из сендвич-панелей. Они хороши тем, что эти дома можно построить в самые короткие сроки, причём в любое время года. Кроме того, среди их плюсов: их очень просто и быстро прогреть, а тепло в домах из сендвич-панелей удерживается очень долго, что позволяет существенно снизить затраты на отопление. В этих домах очень высокий уровень шумоизоляции, но, разумеется, их главный плюс в том, что это очень дешёвые дома.

[contents]

Что же такое дом из сендвич-панелей?

В этой статье мы попробуем разобраться, что такое дома из сендвич-панелей, есть ли смысл возводить подобный дом своими руками и как это, собственно, делается.

И так, в последнее время можно заметить, что отовсюду на нас льётся нескончаемый поток рекламы подобных домов. Куда ни кинься, везде трубят о многочисленных преимуществах панельного строительства, дескать надёжнее постройки вам не найти – всё рухнет, а панельный дом останется и т.д.

Словом, нет в этом мире ничего лучше домов из сендвич-панелей. Но это ещё не самое абсурдное, куда интереснее видеть объявления вроде: «Построим дом из сендвич-панелей. ЭКО-жильё быстро, качественно, дёшево». На самом деле, такие дома вовсе не являются экологически чистыми и для здоровья безвредными.

Единственно почему такой дом, с некоторой натяжкой, ещё можно было бы назвать экологичным, так это потому, что благодаря сендвич-панелям можно экономить на отоплении, т.е. экономить природные ресурсы. Всё!

Теперь постараемся разобраться в основных плюсах и минусах домов из сендвич-панелей.

Начнём с преимуществ:

Скорость строительства. Действительно, коробку для такого дома можно возвести за неделю-две.
Возможность строительства в любое время года.
У таких домов стены получаются очень тонкими, что значительно увеличивает полезную площадь здания.
Дома из сендвич-панелей быстро прогреваются и долго удерживают тепло. Всё благодаря тому, что большая часть панели приходится на утеплитель.
Очень важно – такие дома не подвержены усадке и деформации. Внутреннюю отделку можно начинать тотчас после возведения. А после, сразу въезжаем и живем.
Отличная звукоизоляция.
Панели очень просто устанавливать вертикально – плоскость получается ровная.
Экономия на отоплении.
Благодаря лёгкости конструкции, нет надобности в усиленном фундаменте.
Дом из сендвич-панелей прочен, способен выдержать даже ураган.
Панели легки в транспортировке и устанавливаются, как конструктор.
Дешевизна. Такие дома обходятся дешевле всех остальных.

Обратимся к недостаткам:

Сендвич-панели служат меньше, чем то же дерево, соответственно и дом из такого материала прослужит меньше. Обычно такие дома стоят от 25 до 30 лет.
Относительная прочность такого дома. Да, он способен выдержать ураган, а вот мужика с топором сендвич-панели задержат весьма ненадолго.
Сендвич-панели обшиваются ориентированно-стружечными плитами, которые содержат много смол и других неэкологичных добавок. Внутреннюю начинку, тобиш утеплитель делают из полностью синтетических продуктов, таких как пенополистирол.
Такие дома выходят на 100% герметичными и, чтобы обеспечить поступление и постоянное обновление воздуха в доме (чтобы просто не задохнуться), приходится проводить дополнительную приточно-вытяжную вентиляцию на принудительном принципе работы. Что практически уничтожает всю заявленную дешевизну плиточного строительства.
Кто бы и что ни говорил, а SIP панели (сендвич-панели) прекрасно горят. Но это было бы только половиной беды, если бы пенополистирол при горении не переходил в жидкое агрегатное состояние и не лился бы вниз «огненным дождём». Кроме того, при горении материалы, из которых состоят SIP, выделяют вредные вещества.
Как правило, в панельных домах лучше устанавливать воздушную отопительную систему. Как не трудно догадаться, это вытекает из полной герметичности наших домов.
Иногда, например, при неправильной эксплуатации, в панелях может возникать грибок.
Если решите продать такой дом, то стоить он будет куда меньше кирпичного.

Исходя из вышеописанных плюсов и минусов, каждый сможет определиться для себя, нужно строить дом из сендвич-панелей или нет.

Если вы всё-таки приняли решение строить, то сначала создайте проект сендвич-панельного дома. Панельное строительство оставляет большой выбор проектов, как уже готовых, так и адаптированных под индивидуальные нужды.

Панели SIP имеют стандартизированные размеры 2500 на 1250 и 2800 на 1250. Собственно, эти размеры определяют типовые высоты первого и второго этажей. Конечно, можно строить стены и других размеров, но в таком случае вам придётся наращивать панели, что, во-первых, не столь эстетично, а во-вторых, из-за этого может пострадать надёжность вашего дома.

Что касается толщины, то здесь уже больше простора для выбора: 124, 174 и 224 миллиметра. Для внутренних стен рекомендуется использовать панели толщиной 124 мм.

Приступая к строительству, помните об одном очень важном шаге – правильно просчитайте и подберите вентиляцию.

Как сделать дом из сендвич-панелей?

Как ни крути, а всё равно придётся обратиться за помощью в строительную организацию, чтобы они изготовили для вас сендвич-панели. Если попытаться сделать это самостоятельно, то ни о какой дешевизне строительства и речи не будет. SIP панели изготавливаются, исходя из вашего проекта, поэтому на стадии проектировки вашего дома тоже нужно быть очень внимательными. Можно покупать уже готовые стандартные панели, а потом подгонять их под свои нужды, но это будет долго и трудоёмко. Готовые панели привозятся на стройплощадку грузовиком, и можно немедленно начинать строительство.

Для постройки дома из сендвич-панелей отлично подойдёт ленточный мелкозаглубленный фундамент. Так же неплохо подойдут плитные, ленточно-столбчатые и свайно-ростверковые фундаменты.

Как только выбранный вами вид фундамента готов, можно приступать к укладке обвязочного венцового бруса.

Нам потребуется брус сечением 250 на 150 миллиметров. Брус соединяется методами «в пол дерева» либо «в лапу», а сами соединения закрепляются деревянными негелями. Для чего в брусьях делаются отверстия примерно 20 мм., диаметром и 100-150 мм., в глубину. Негеля вбиваются по размеру чуть меньше, чем отверстие. Крепим к фундаменту брус 350 миллиметровыми анкерами 10-12 мм., диаметром. Головки болтов нужно утопить в брус обвязки.

Пол и перекрытия в доме из сендвич-панелей

Можно устроить двумя способами: финской технологией и отечественной. Согласно версии финов, весь дом целиком и полностью, включая полы и стены, можно строить из одних сендвич-панелей. Однако отечественные строй компании советовали бы строить пол обычным дощато-лаговым способом. А между лагами уложить утеплитель. Такой пол прослужит дольше, его будет легче разбирать и ремонтировать.

Теперь нужно уложить направляющую доску, её принято называть «лежнем». Выбираем её размеры, исходя из толщины сендвич-панелей. К примеру, панель 224мм., следовательно доска нам нужна 50 на 200 мм. Доска укладывается сверху на обвязочный брус или пол. Потом с помощью уровня ровняем строго по горизонтали и привинчиваем саморезами 5 на 70 мм., каждые 350-400мм. Установку стен начинаем с угла, предварительно хорошо изучив схему расположения перегородок.

Перед установкой запениваем нижний паз сендвич-панели и устанавливаем на «лежень». Ровняем горизонталь и вертикаль. Панели прикручиваются к лежню саморезами 3,2 на 35 мм., с шагом 150 миллиметров.

Далее вставляем между панелями доску квадратного сечения и закрепляем их между собой. Пазы запениваются, крепко прижимаются друг к другу и скрепляются саморезами 12 на 220 каждые 500 мм. Так же монтируем и остальные панели.

Как только стены готовы, верхние пазы панелей тоже запениваются, а потом в них погружается верхняя обвязочная доска – брус 150 на 200 мм. Двери и окна можно вырезать как в уже установленных стенах, так и подготовясь загодя.

Балки перекрытий крепим к верхней обвязке обычным способом: уголками, кронштейнами или врубкой.

Для дома из сендвич-панелей отлично подойдёт обыкновенная стропильная крыша. Стропила будут опираться на мауэрлат либо на пазы чердачного перекрытия. На стропила накладываем обрешётку и кровельный материал.

Но так же, можно смонтировать крышу всё из тех же панелей. Если выбирается этот способ, то крыша собирается от одного края, постепенно наращиваясь вдоль конька. Наперво саморезами крепим мауэрлату одно стропило, а к ним крепим сендвич-панели точно таким же способом, что и стены. Далее крепится другое стропило, и операция производится снова.

А чтобы лучше разобраться в технологии, можно посмотреть видео «как построить дом из сендвич-панелей».

Дома из сэндвич панелей: быстровозводимые, модульные, блок контейнер, торговые павильоны, жилые здания

Постройка дома из унифицированных элементов большой площади, но малого веса, очень привлекательна во многих случаях.

Например, для возведения производственных, коммерческих или вспомогательных построек такой вариант является оптимальным.

Ярким примером подобных стройматериалов являются сэндвич-панели, дающие возможность строить быстро, относительно дешево и вполне эффективно.

Работы производятся с минимальными потребностями в технике, требуют мало времени, не нуждаются в участии высококвалифицированных рабочих, что делает постройку весьма экономичной.

Достоинства материала дают основания считать его весьма перспективным и предпочтительным для строительства.

Содержание статьи

Устройство сэндвич-панелей

Сэндвич-панели представляют собой два слоя листовых материалов (профилированный металл, ПХВ, ОСП или магнезитовые плиты), между которыми установлен слой утепляющего материала (минвата, пенополиуретан, понополистирол и т.д.).

Размеры плит бывают разными, при ширине 1-1,2 м длина панели может быть от 50 см до 13,5 м. Толщина панелей зависит от размеров утеплителя и составляет от 5 до 25 см. Такие габариты при малом весе (квадратный метр самой толстой панели весит всего 42 кг) позволяют строить здания за считанные дни или часы.

Наиболее распространенными являются панели с внешними слоями из профилированного металла толщиной 0,5-0,7 мм. Поверхность имеет защитно-декоративное полимерное покрытие, устойчивое к внешним воздействиям, предохраняющее металл от коррозии.

Изготавливаются два вида панелей:

Стеновые. Они имеют небольшую высоту волны профиля, выдерживают большие нагрузки на сжатие или на сдвиг. Замковое соединение фальцевое.
Кровельные. Изготавливаются с повышенной высотой профиля (обычно трапециевидной формы). Замковое соединение обеспечивает перекрывание лицевого слоя внахлест на одну волну.

Соединение панелей производится при помощи замковых профилей, наносимых на боковые кромки. Торцевые стороны обычно открыты, при монтаже стыки заполняются герметиком и поверх устанавливаются специальные нащельники. Монтаж панелей производится на опорную конструкцию — каркас, несущая способность которого обеспечивает прочность и устойчивость стен и кровли ко всем нагрузкам.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Существуют виды сэндвич-панелей, которые имеют самонесущие свойства и не нуждаются в каркасе.

Фото сэндвич-панелей:

Достоинства и недостатки

К достоинствам сэндвич-панелей относятся:

Возможность монтажа в любое время года.
Высокая скорость монтажа.
Отсутствие отделочных работ.
Малый вес постройки позволяет сэкономить на фундаменте.
Высокие теплосберегающие качества панелей способствуют экономии на отоплении здания.

Имеются и недостатки, к которым следует отнести:

Невозможность многоэтажного строительства.
Слабая несущая способность стен, невозможность использовать их для установки навесного оборудования, мебели или иных предметов.
Возможность повреждения защитного покрытия при монтаже или транспортировке.
Необходимость тщательной герметизации стыков панелей, возможность появления конденсата.

Некоторые недостатки являются неизбежными, другие могут быть достаточно легко устранены — например, повреждение покрытия можно закрасить, в самых сложных случаях панель можно заменить целиком.

В чем преимущество домов из сэндвич панелей

Для строительства жилых домов чаще всего используют СИП-панели. Это разновидность сэндвич-панелей, наружные слои которой изготовлены из ОСП, или ориентированно-стружечной плиты.

Дома, построенные из СИП-панелей имеют массу преимуществ:

Стены из такого материала имеют высокие теплосберегающие свойства, они легки, не нагружают фундамент.
Поскольку строительство из СИП-панелей не может быть выше 2 этажей, что предписывается нормативами, использование строительной техники не обязательно. Обычно обходятся простейшими подъемными приспособлениями.
Для внешней отделки годятся любые материалы, причем, необходимости в наружном утеплении, как правило, не имеется.
Стоимость строительства значительно ниже, чем при использовании традиционных материалов.
Панели не способствуют появлению грибка, плесени или насекомых.
Проведение коммуникаций не составляет никакой сложности.

Кроме того, высокая скорость и небольшое количество работников, нужных для выполнения монтажа, способствуют росту популярности строительства из сэндвич-панелей.

Быстровозводимые здания

Здания, построенные из сэндвич-панелей, относятся к категории быстровозводимых зданий.

Основной тип таких зданий — нежилые производственные или административные здания:

Склады.
Общественные помещения.
Спортивные или физкультурно-оздоровительные комплексы.
Автосалоны.
Коммерческие или развлекательные центры.
Промышленные холодильные камеры.
Ангары для крупной авиа-или автомобильной техники.

ВАЖНО!

Все большую популярность приобретает строительство жилья их сэндвич-панелей. Для пользователей все более привлекательны низкая стоимость, скорость постройки и нетребовательность к наличию мощного фундамента.

Строительство быстровозводимых зданий ведется по типовой схеме:

Возведение металлического каркаса из унифицированных элементов, дающих возможность широкого комбинирования вариантов сборки — словно из детского конструктора.
Монтаж сэндвич-панелей. Установка панелей занимает считанные минуты, большую часть времени занимает герметизация стыков и установка доборных элементов.
Монтаж кровельных панелей, оформление свесов и прочих элементов доборами.
Оформление оконных и дверных проемов.

Все работы производятся в очень высоком темпе. Основные трудозатраты и финансовые вложения приходятся на возведение фундамента, стоимость и тип которого определяется местными геологическими условиями.

Модульные здания

Модульные здания — один из самых скоростных и эффективных вариантов строительства быстровозводимых зданий. Постройка возводится из готовых модулей — блок-контейнеров, готовых частей жилого дома с готовой заводской внешней и внутренней отделкой.

Такие проекты эффективны и очень удобны для вахтовых поселков, строительных площадок крупных объектов, пунктов геологоразведки, метеорологических или иных научных станций и т.д. Особенную популярность модульные здания снискали в районах Крайнего Севера, на разработках нефтяных или газовых месторождений.

Здания могут быть разобраны, перевезены и вновь собраны в другом месте без всякого ущерба. Могут быть изменены конфигурация, размеры дома. Можно пристроить какую-либо часть дома, или, наоборот, уменьшить его размер. Такая мобильность в сочетании со способностью к трансформации по достоинству оценены строителями и работниками.

Торговые павильоны

Возможность иметь собственную точку и не платить огромную арендную плату — значительный бонус для любого коммерсанта, хоть начинающего, хоть опытного и успешного. Торговый павильон удобен для бизнеса тем, что он имеет точную специфику и случайные люди в него не заходят.

Кроме того, павильон находится на виду, а не среди сотен себе подобных в крупном центре, поэтому вероятность успешной торговли в нем намного лучше.

Для строительства торгового павильона сэндвич-панели являются оптимальным вариантом. Основным преимуществом является скорость возведения — все время расходуется только на возведение нулевого уровня, а в некоторых случаях и этого не делается.

Например, при использовании свайного или свайно-винтового фундамента, скорость строительства измеряется считанными днями, что для торговой деятельности является неоценимым преимуществом. Для небольших павильонов обычно делается мелкозаглубленный ленточный фундамент, который не требует значительных расходов времени или денег.

При малых размерах павильона его стоимость будет сопоставима с ценой подержанного автомобиля, а функциональные возможности здания — полностью аналогичны дорогой капитальной постройке.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Имеется большое количество организаций, выполняющих монтаж павильонов из сэндвич-панелей по низким ценам в кратчайшие сроки. Если нет времени или возможностей самостоятельного строительства, такой вариант будет отличным выходом из положения.

Стоит ли делать дачу или частный дом из сэндвич-панелей?

Использование сэндвич-панелей для строительства жилья или дачных домиков в нашей стране пока еще не слишком популярно. Виной тому традиционность мышления и недоверие к новшествам, бытующее среди населения.

При этом, большинство частных домов бюджетной ценовой категории за рубежом строятся по такой или подобной технологии, что говорит о большом потенциале и высоких эксплуатационных качествах сэндвич-панелей.

Мало того, практически все постройки на севере Европы — в Финляндии, Норвегии — построены из сэндвич-панелей. Наконец, в Антарктиде все научные станции выстроены таким образом, и никаких нареканий на их качество не имеется.

При этом, преимуществ очень много, от скорости возведения, до экономичности строительства. Специфика панелей такова, что они наиболее пригодны именно для малоэтажного жилья. Если учесть еще и возможность самостоятельного возведения, без использования строительной техники или большой бригады рабочих, то выгода от этого способа становится очевидной.

В сети очень часто поднимается вопрос о вредном воздействии сэндвич-панелей (в частности, СИП-панелей) на здоровье или самочувствие человека. Некоторые утверждают, что жители таких домов обитают в облаке из формальдегида, другие пугают народ фосгеном, выделяющимся из утеплителя.

При этом, откуда взялась такая информация — никто не знает, все это читали где-нибудь в интернете. Точными знаниями о количестве и составе выделяемых веществ никто не попытался обзавестись. В то же время, в домах, утепленных минватой или пенопластом живут многие, все живы-здоровы и проблем не имеют.

Практика зарубежного строительства в условиях очень строгих санитарных или технических требований полностью опровергает эти утверждения. Методика не нашла бы такого широкого распространения, если бы наблюдались какие-либо негативные воздействия или проявления.

Ни одна компания, производящая материал, не захочет утонуть в судебных исках об утраченном здоровье, поэтому можно быть вполне уверенными в качестве материала.

Полезное видео

В данном видео вы узнаете, что представляют из себя дома из сэндвич панелей:

Заключение

Сэндвич-панели — доступный и очень удобный строительный материал, позволяющий возводить дома любой конфигурации за считанные дни без особых затрат. Простота монтажных работ усиливается возможностью восстановления или замены панелей, экономия на строительстве многократно усиливается снижением затрат на отопление.

Строительство из сэндвич-панелей имеет большой потенциал, они еще не полностью раскрыли свои способности перед российскими потребителями. Популярность и востребованность постоянно возрастают, делая панели все более успешным строительным материалом.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

Отзывы о домах из сэндвич панелей говорят, что это быстровозводимые и достойные строение. Разберемся, так ли это?

Быстровозводимые дома и другие конструкции из специальных сэндвич панелей завоевали популярность в нынешнем строительстве. Блочные постройки зарекомендовали себя с лучшей стороны в строительстве жилых помещений и при возведении торговых и спортивных центров, рынков, ангаров, складов и др. Постройки из такого материала обладают экономичностью и рядом других преимуществ. Существует мнение, что этот материал станет массовым в современном и будущем строительстве.

Самые лучшие отзывы о домах из сэндвич панелей поступают от пользователей

Прекрасно зарекомендовали себя в строительстве сэндвич панели. Этот материал состоит из нескольких слоев (3-4). С двух сторон установлены жесткие листы из разных материалов (оцинкованного металлического листа, листов ПВХ, OSB или ДВП, гипсокартона, магнезитовой плитки). Между слоев прокладывается один или несколько слоев наполнителя. Все комплектующие части склеиваются полиуретановым клеем, состоящим из нескольких компонентов.

Холодное или горячее прессование всех составляющих обеспечивает готовые блоки сэндвич панелей. Как наружные, так и внутренние шары таких изделий изготавливают из различных материалов. Причем строительная отрасль постоянно совершенствуется, используя в качестве составных комплектующих все новые материалы, а иногда сочетание разных наполнителей.

При комплектации строительных сэндвичей чаще всего пользуются:

минеральной ватой;
пенополиуретаном;
пенополистиролом;
стекловолокном;
пенополиизоциануратом.

Прекрасные отзывы о домах из сэндвич панелей бытуют среди строителей и обладателей таких построек.

Положительные отзывы о быстровозводимых домах

Часто вблизи больших городов буквально за какие-то месяцы вырастают коттеджные поселки, построенные блочным способом. Такие постройки имеют положительные отзывы о быстровозводимых домах среди застройщиков и потребителей. Инвестору подходит такой вид строительства в связи с экономичностью и скоростью возведения. Жильцов удовлетворяют свойства:

прекрасной теплозащиты;
негорючести;
эстетичности;
эргономичности;
хорошей звукоизоляции и др.

Преимущества построек из готовых блоков

Самым большим преимуществом постройки сооружений из блочных систем является скорость возведения. Жилые дома возводят на фундаменте определенной мощности. Имеют под собой фундаментную основу большие торговые центры, автовокзалы, аэропорты. Все отзывы о домах из сэндвич панелей носят положительный характер. Небольшие и временные сооружения складов, ангаров, строительных бытовок могут устанавливаться без фундамента. За несколько дней такое сооружение можно разобрать и переместить в другое место. Такое перемещение также является преимуществом блочного строительства.

По сравнению с капитальным строительством из кирпича и подобных материалов, постройки из сэндвич панелей очень экономные и простые в применении, легко перевозятся и монтируются. Они обеспечивают прекрасную теплоизоляцию и звуковую защиту. В состав многих блоков входят негорючие или только плавящиеся наполнители, что предотвратит возгорание и служит разрешением от пожарных служб для ввода объекта в эксплуатацию. Потому бытуют прекрасные отзывы о быстровозводимых домах со стороны потребителей.

Разнообразие сэндвич панелей

Самыми распространенными в жилищном строительстве являются СИП блоки. Они включают в свой состав с двух сторон плиты древесностружечные OSB, а между ними — пенополистирольный утеплитель. Такой состав комплектующих для жилищного строительства имеет самые лучшие отзывы о быстровозводимых домах. В коммерческом строительстве чаще всего применяют сэндвич блоки, имеющие с двух сторон основу из оцинкованного листа. Для таких блоков используют профилированный или обычный металлический лист от 0,55 мм до 1 мм толщины. Утеплителем в таком случае чаще всего служит минеральная вата или другие наполнители. Главное, что отзывы о домах из сэндвич панелей не имеют нареканий.

Гипсокартонные сэндвич панели

В последнее время стали популярными сэндвич панели, поверхности которых состоят из гипсокартонных плит. В качестве наполнителя используют жесткий пенополиуретан или др. Из таких блоков устанавливают перегородки в жилых зданиях и других помещениях. Таким материалом можно отделить рабочее место кладовщика от пространства всего склада. Многие магазины, сдающие в аренду определенные квадратные метры, отделяют пространство при помощи таких гипсокартонных перегородок.

Минусы возведения жилого дома по новой технологии

Подводя итоги, хочется отметить, что, как и в любой сфере, у подобной технологии имеются и свои минусы:

Трудности в отделке. Не всякая отделка применима при таком типе строительства. Бетонирование, оштукатуривание и штробление придется исключить. Электропроводку рекомендуется прокладывать поверху и обшивать стены гипсокартоном, устанавливать подвесные или натяжные потолки.
Нужно тщательно подбирать надежного производителя панелей, иначе вы рискуете оказаться в новом, но холодном или сыром доме.
Необходимо строго соблюдать технологию строительства. Чаще всего быстровозводимые дома предполагают наличие каркаса, сборка которого имеет свои особенности.
Последующая продажа жилого дома из сэндвич панелей также может вызвать затруднения из-за недостаточной информированности граждан и опыта проживания.

Структурно изолированные панели: 11 общих проблем и лучшая альтернатива

Подрядчики и архитекторы могут избежать проблем строительства стен из структурных изолированных панелей (SIP) с помощью Fox Blocks ICF. Fox Blocks обеспечивает превосходную энергоэффективность, влаго- и огнестойкость по сравнению со стеновыми системами из SIP. Кроме того, системы Fox Blocks ICF обеспечивают большую гибкость конструкции и обеспечивают более быструю и простую установку, чем настенные системы SIP.

Структурные изолированные панели (SIP)

Разработка первых SIP произошла в 1930-х годах в лаборатории лесных продуктов в Мэдисоне, штат Висконсин.Это было частью попытки Лесной службы Соединенных Штатов (США) сохранить лесные ресурсы. Лаборатория лесных товаров представила на рынок свой первоначальный прототип на следующие тридцать лет. Однако конструкция не содержала утеплителя, и производители никогда не производили его в больших масштабах.

В 1950-х годах Олден Б. Доу, который беспокоился об энергоэффективности и опасался истощения природных ресурсов, разработал структурную панель с изолированной сердцевиной. Многие считают, что компания Dow создала первую конструктивную изоляционную панель.

В 1970-е годы все больше и больше строителей начали использовать SIP из-за их высоких изоляционных свойств, герметичности и прочности по сравнению с деревянными каркасными конструкциями. Однако со временем архитекторы и подрядчики начали осознавать проблемы с SIP — беспокоит то, что SIP не обладают влаго-, огнестойкостью и устойчивостью к термитам, а также гибкостью конструкции.

Современные структурные изолированные панели

Структурные изолированные панели представляют собой строительные панели для стен, полов и крыш домов и легких коммерческих зданий.Другие названия для SIP включают панели с пенопластом, структурные панели из пенопласта, панели с защитной оболочкой и сэндвич-панели.

Производство SIP происходит в контролируемых условиях на заводе. Панели из жесткого пенопласта толщиной четыре и восемь дюймов, помещенные между двумя жесткими обшивочными материалами, образуют SIP. Продукты, используемые для изготовления пены, включают пенополистирол (EPS), экструдированный полистирол (XPS), полиуретан (PUR) или полиизоцианурат (PIR).

Производитель под давлением ламинирует пенополистирол и пенополистирол вместе с оболочкой.
Производители впрыскивают и отверждают (под высоким давлением) жидкую пену PUR и PIR.

Производители SIP обычно используют ориентированно-стружечные плиты (OSB) толщиной 7/16 дюйма для обшивки плит. Другие материалы для обшивки включают фанеру, гипсовую обшивку, листовой металл, фиброцементный сайдинг, плиты из оксида магния, мат из стекловолокна и композитные структурные сайдинговые панели.

Конструкция из SIP позволяет производить прямые стены с более высокими уровнями изоляции, воздухонепроницаемости и прочности по сравнению с конструкцией из деревянного каркаса.Однако многочисленные проблемы со строительством из SIP могут снизить качество стеновой системы и в конечном итоге стоить как подрядчику, так и владельцу здания время и деньги.

Одиннадцать проблем со структурными изоляционными панелями

1. Дорогостоящие модификации SIP во время установки

Производители, архитекторы и строители должны обеспечить точную и аккуратную обрезку SIP, чтобы предотвратить трудоемкие и дорогостоящие модификации во время установки.

Производители SIP используют оборудование с компьютерным управлением для определения размеров и резки SIP в соответствии с чертежами САПР.Чтобы предотвратить дорогостоящие ошибки при установке SIP, архитекторы и строители должны спланировать электропроводку и водопровод, двери и окна, а также другие архитектурные элементы. Если все сделано правильно, процесс обеспечивает контроль качества и сводит к минимуму отходы; однако любые ошибки при проектировании или нарезке SIP могут стоить строителю как времени, так и денег.

2. Горизонтальная резка SIP снижает конструктивные характеристики

При прокладке электрического провода через SIP строители должны нанимать субподрядчиков, знакомых с конструкцией SIP.Конкретная проблема с прокладкой электропроводки через СИП-стену связана с разрезанием стены. Вертикальные прорези в OSB для электропроводки не нарушают целостность стены SIP; однако горизонтальные разрезы значительно снижают прочность панели.

3. SIP-панели тяжелые и громоздкие

Рабочие могут вручную перемещать и обрабатывать небольшие SIP-панели. Однако для стеновых, крышных или напольных панелей размером более восьми на восемь футов требуется кран или вилочный погрузчик.

4.Ограниченные варианты дизайна стен из SIP

Чтобы снизить затраты и отходы, архитекторы должны проектировать стены из SIP, подходящие для размеров панелей, без излишних изгибов, выступов или углов, отличных от 90 градусов. Дизайн без использования панелей может привести к увеличению затрат, увеличению отходов и, в некоторых случаях, снижению эффективности здания или дома. В целом, дома и здания из SIP квадратной формы проще и дешевле построить, чем конструкции с уникальными изгибами и углами.

5. Проблемы с пожарной безопасностью и конструктивными изоляционными панелями

СИП, построенные из OSB, композитных структурных сайдинговых панелей и фанеры, не имеют надлежащих показателей огнестойкости.Только SIP, окруженные огнестойким продуктом, например гипсокартоном, могут хорошо противостоять огню. Если гипсокартон, окружающий SIP, неисправен, это может подвергнуть жильцов более высокому риску вдыхания дыма и ожогов.

6. Проблемы с качеством воздуха и конструктивно-изолированными панелями

Под воздействием влаги SIP-панели с OSB или фанерными покрытиями могут образовывать нездоровую плесень, которая может ухудшить качество воздуха в доме или здании.

7. Насекомые, термиты и грызуны, проблемы структурно изолированных панелей

Вредители, такие как насекомые, термиты и грызуны, представляют еще одну проблему с SIP, потому что пена, используемая для изготовления SIP, обеспечивает идеальный материал для гнездования вредителей. .

Производители предлагают нанести на панели инсектицид, например борную кислоту, для борьбы с вредителями. Кроме того, владельцы зданий могут бороться с заражением вредителями, поддерживая относительную влажность ниже 50 процентов. СИП с облицовкой из OSB и фанеры требуют термитной обработки.

8. Проблемы с долговечностью структурных изоляционных панелей

Стены из SIP, особенно из OSB и фанеры, не обладают долговечностью, потому что при намокании OSB или фанеры стены могут разрушаться и гнить.

9. Структурные изолированные панели не обладают достаточной тепловой массой

Несмотря на то, что SIP имеют высокий рейтинг изоляции, они имеют низкую тепловую массу по сравнению с изоляционными бетонными изделиями, такими как Fox Blocks ICFs. Высокая тепловая масса стеновой системы помогает стабилизировать температуру внутри конструкции, что снижает потребление энергии и экономит деньги.

10. Вентиляционные системы и структурно изолированные панели

Структурные изолированные панели создают воздухонепроницаемые здания и дома.К сожалению, воздухонепроницаемые конструкции могут допускать скопление паров радона, формальдегида, устройств для сжигания и загрязняющих веществ, таких как табачный дым и избыточная влажность. Поэтому строителям СИП нужна отличная система вентиляции, чтобы гарантировать здоровье и безопасность жителей. Отсутствие надлежащей вентиляции в конструкциях SIP сводит на нет основные преимущества строительства SIP.

11. Структурно изолированные панели стоят дороже, чем конструкция из палки.

Обрамление небольшого жилого дома с помощью SIP обходится примерно на 10 процентов дороже деревянного каркаса, согласно исследованию Департамента экологического дизайна и экономики Университета Колорадо.

Fox Blocks ICF — лучший выбор стен по сравнению с SIP

Строителям и архитекторам, которые ищут лучший строительный продукт по сравнению с SIP, следует рассмотреть стеновую систему Fox Blocks ICF. Fox Blocks обеспечивает стеновую систему с высокой термальной массой, влаго- и огнестойкостью, гибкость конструкции и быструю и простую установку.

Высокая тепловая масса блоков Fox Blocks со значением R 23 создает высокоэффективные и энергоэффективные конструкции, превышающие ASHRAE / ANSI 90.1 требования энергетического кодекса.
Влагостойкие блоки Fox Blocks контролируют накопление воды во внутренних стенах, что обеспечивает долговечность и здоровье дома или здания, останавливая рост плесени.
Fox Blocks ICF предлагает бесчисленное множество вариантов дизайна. Гибкость и прочность конструкции ICF позволяет приспособить практически любой размер и стиль конструкции. ICF легко режет и может приспособить индивидуальный дизайн, такой как изогнутые стены, нестандартные углы, массивные проемы, длинные потолочные пролеты и соборные потолки.
Легкие ICF позволяют строителям быстро и легко возводить новые конструкции. Стеновые системы Fox Blocks включают пять этапов строительства в одну, включая крепление, конструкцию, изоляцию, воздушный барьер и замедлитель парообразования. Сборка стен «все в одном» значительно ускоряет реализацию проекта, устраняя необходимость координировать несколько сделок.

Стеновая система с изолированными бетонными формами (ICF) Fox Blocks предлагает решение многих проблем с SIP. В отличие от SIP, блоки Fox Blocks обеспечивают влаго- и огнестойкость, а также гибкость конструкции.Легкие блоки Fox Blocks также обеспечивают быструю и легкую установку. Пожалуйста, свяжитесь с дилерами Fox Blocks для получения дополнительной информации о том, почему Fox Blocks ICF обеспечивает превосходное решение для системы стен по сравнению со структурными изоляционными панелями.

Реальная экономия при строительстве из структурно изолированных панелей

Сколько стоят структурные изолированные панели (СИП)? И, возможно, неудивительно, что на этот вопрос сложно ответить, потому что каждый проект уникален.

Простая прямоугольная каюта будет намного менее сложной, чем, например, дом со сложными линиями крыши и различным углом наклона.Другие переменные включают толщину требуемой панели, площадку, стены из SIP, требования к снеговой нагрузке и другие строительные нормы. Каждая из этих переменных влияет на общую стоимость панелей.

Информацию о ценах можно получить, связавшись с любым производителем SIP. Как и у большинства других продуктов, существуют версии SIP низкого и высокого уровня, поэтому при совершении покупок важно сравнивать количество яблок с яблоками. Пустая панель без настройки будет стоить намного дешевле, чем панель с индивидуальной настройкой и полностью готовой на заводе.

Говоря в общих чертах, в масштабах отрасли, пустая шестидюймовая стеновая панель будет стоить от 5 до 8 долларов (по ценам 2018 года) за
квадратных футов панели.

Или вы можете посмотреть на это по количеству жилого пространства, созданного в пределах оболочки здания SIP: базовая конструкция будет стоить от 17 до 30 долларов (по ценам 2018 года) за квадратный фут для внешней оболочки, включая стеновые и кровельные панели.

Наклейка шок? Возможно. Материальные затраты могут быть немного выше при использовании SIP, чем при традиционном деревянном строительстве.Но важно понимать, что это только одна часть уравнения.

Давайте посмотрим на это под другим углом: что будет экономить использование SIP в краткосрочной и долгосрочной перспективе?

Труда

Цена материала не учитывает экономию труда при строительстве СИП. Согласно исследованию, проведенному RS Means, строительство с использованием SIP может сократить трудозатраты на возведение каркаса на 55% по сравнению с традиционным строительством. Такое значительное влияние на общую стоимость не следует упускать из виду при подсчете затрат на строительство.

Затраты на рабочую силу снижаются, так как сооружение может быть возведено меньшими бригадами. Некоторые производители, в том числе Enercept, даже предварительно вырезают и чистят отверстия, что еще больше снижает затраты на рабочую силу. Установка окна или двери в полностью законченный, закрытый проем гораздо менее трудоемка, чем установка рам или даже вырезание грубых проемов в SIP на месте.

Время

Хотя для разгрузки и размещения панелей требуется время, легкость их соединения — менее трудоемкий и трудоемкий вопрос, чем создание конструкции из палки.Общие исследования показывают сокращение времени строительства на объекте примерно на 50%.

Более быстрая сушка означает, что субподрядчики могут начать работы по внутренней отделке раньше — и в более комфортных условиях с контролируемым климатом. Быстрые сроки строительства также означают, что конструкция может быть готова к заселению более своевременно.

Отходы

Исследование Аарона Сьюарда 2012 года, опубликованное в Architect 101, указывает на то, что на обычное строительство приходится 40% отходов на свалках.Кроме того, SIP «почти исключают отходы на объекте из-за обрамления — до 98%. Строители могут ожидать меньших затрат, связанных с утилизацией отходов, при использовании SIP.

Энергопотребление

Это, пожалуй, самый выгодный аспект SIP, как долгосрочных, так и краткосрочных, когда дело касается долларов и центов. По словам Сьюарда:

Хотя стоимость жизненного цикла не рассматривалась в данном исследовании, следует отметить, что модули SIP, установленные в соответствии с требованиями Energy Star, обеспечивают значительную экономию энергии.Типичная стена размером 2х6 футов с изоляцией из стекловолокна имеет значение R 19, в то время как сопоставимая стена из SIP оценивается в 22,3 R. В дополнение к более высоким значениям R герметичность стыков между SIP снижает утечку воздуха (сквозняки) и потери энергии. Энергоэффективность — очень привлекательный аргумент для многих потенциальных покупателей, несмотря на более высокие материальные затраты на SIP, поскольку они сводят к минимуму потери / теплопотери в новом доме, повышают комфорт и экономят деньги в долгосрочной перспективе.

Владельцы зданий также могут рассчитывать на существенную экономию на оборудовании HVAC, поскольку для отопления и охлаждения используются более мелкие и менее дорогие агрегаты; кроме того, меньшее оборудование стоит меньше в эксплуатации.

Итак, сколько стоит и SIP? Хотя первоначальная стоимость материалов может быть немного выше, чем у обычных строительных материалов, если вы посмотрите на остальные факторы, влияющие на стоимость строительства — снижение затрат на рабочую силу, повышение производительности участка, сокращение отходов и меньшее общее потребление энергии — общая сумма имеет смысл. Если учесть все факторы, строительство с использованием SIP практически такое же или даже менее дорогое, чем другие строительные системы.

Строительство жилого дома с SIP

, если вы мечтаете об этом, мы можем это построить… все вместе.

В Enercept мы любим говорить, что структурные изолированные панели (СИП) — это «будущее каркаса», но на самом деле будущее наступает сейчас. Компания Enercept производит SIP с 1981 года и заработала репутацию поставщика самых настраиваемых SIP на рынке. Вот почему мы — «выбор строителей».

Твердая сердцевина

Enercept из пенополистирола (EPS) практически исключает образование тепловых мостиков или холодных участков, характерных для традиционной изоляции
. Более того, изоляция Enercept сохраняет свою целостность с течением времени
и не оседает и не впитывает влагу.Ваш дом SIP может быть в 2,5 раза прочнее, чем другие дома;
, ламинирование внешней и внутренней части сердечника EPS с помощью ориентированно-стружечных плит (OSB) придает SIP прочность, подобную двутавровой балке.
Поскольку вы выполняете изоляцию, обшивку и обрамление всего за один этап, вы можете сэкономить время и деньги при строительстве
. Более того, поскольку вся внутренняя стена обшита 7/16 ”OSB, подвесить гипсокартон, шкафы
, шторы и даже картины проще и быстрее, чем в других домах.

Клиенты Enercept продаются на SIP, когда понимают, что SIP — это улучшение по сравнению с фрейм-фреймом.SIP берут на вооружение то, что есть в стиках (простая сборка, простота использования и настройки), и повышают производительность, от улучшения структурных возможностей до повышения энергоэффективности и ускорения установки, сохраняя при этом полностью настраиваемый проект. По сравнению с традиционным маршрутом, построенным на палках, SIP обеспечивают более прочную, надежную и высокоэффективную структуру, рассчитанную на весь срок службы.

Enercept предлагает:

Практическая цена: Пакет SIP-систем Enercept может включать стеновые панели, кровельные панели, материал нижней панели, материал верхней панели, центральную балку Glu-Lam, шовную ленту, герметик для панелей для стыков и обертку Tyvek ™.Он также включает в себя все грубые проемы для окон и дверей — прорезанные, полностью обрамленные и полностью закрытые. (Enercept — одна из немногих компаний SIPS в отрасли, которая обеспечивает такой уровень подгонки и отделки, и это значительно сэкономит вам время!)
Преимущества строительства с нашими панелями:
- SIP Enercept производятся в контролируемой среде, что сводит к минимуму проблемы, связанные с монтажом на месте.
- Наша изоляционная оболочка из твердого пенопласта исключает провисание или оседание изоляции.
- Превосходное качество воздуха в помещении. SIP минимизируют проникновение воздуха.
- Совместимость с LEED® и Energy Star. Заработайте баллы LEED® for Home ™ и получите рейтинг Energy Star.
- Меньше строительного мусора. Оконные и дверные проемы вырезаются на заводе и обрамляются заглушками на месте.
- Наша запатентованная, установленная на заводе система изолированной соединительной стойки делает строительство быстрее, проще и прочнее.
- Одношаговое обрамление, обшивка и изоляция означают, что вы можете въехать раньше.
- Сэкономьте 40–60% (или больше) на расходах на отопление и охлаждение каждый месяц.
- Энергоэффективность повышает стоимость вашего здания при перепродаже.
- SIP в 2-1 / 2 раза прочнее обычных зданий с каркасным каркасом.
- Члены USGBC

HUD

Структурно изолированные панели

Enercept были одобрены Департаментом жилищного строительства и городского развития (HUD), как указано в Бюллетене по проектированию конструкций № 1067.

Зачем строить обычное, если можно построить необычное!
— Превосходит Строительные нормы: 2006, 2009, 2012, 2015, признанные Международным строительным кодексом (IBC) и Международным жилищным кодексом (IRC) 2018 г.
— Международный жилищный кодекс (IRC) 2009-2018 гг.

Более тихая и здоровая окружающая среда
SIP-фильтры Enercept снижают уровень шума ветра и других внешних шумов. Естественно плотная конструкция оболочки SIP сводит к минимуму попадание пыли и других аллергенов в дом.

Структурные изолированные панели: эффективный способ строительства

Строящийся дом из структурных изолированных панелей с использованием панелей R-Control® EPS-core.

Фото: AFM Corp. В последние несколько лет рост этой строительной системы составляет около 30% в год. Хотя сегодня дома из SIP-материалов составляют менее 1% жилых и легких коммерческих зданий, Синтия Гардстайн, исполнительный директор Ассоциации структурных изоляционных панелей (SIPA), считает, что доля рынка вырастет до 5% всего за несколько лет.

Конструкция

SIP привлекательна отчасти потому, что позволяет очень быстро возводить каркас здания, помогая контролировать затраты на рабочую силу и снижая зависимость от квалифицированных подрядчиков по возведению каркаса. С экологической точки зрения, SIP обладают превосходными энергетическими характеристиками, как с высоким значением R, так и с отличной герметичностью.

Широко распространено мнение, что они сокращают использование древесины, но их преимущества в этой области можно переоценить. SIP встроены в некоторые из самых известных зеленых демонстрационных домов, построенных в 90-х годах.В этой статье исследуются энергетические и ресурсные преимущества структурных изолированных панелей, а также рассматриваются некоторые другие, менее известные экологические соображения, связанные со строительством SIP, включая проблемы качества воздуха в помещении, долговечности и жизненного цикла пенопласта.

Что такое структурно изолированные панели?

Структурные изолированные панели состоят из двух структурных панелей (обшивок), обычно ориентированно-стружечных плит или OSB, по обе стороны от изоляционного сердечника.Термин «панель с изоляционным сердечником с напряженной обшивкой» является более точным с технической точки зрения описанием этого типа панелей, но мы будем придерживаться отраслевого соглашения и будем использовать более общее название. Есть и похожие, но не конструкционные панели с OSB снаружи и гипсокартоном внутри, предназначенные для ограждения деревянных каркасных конструкций.

По сообщениям, первые SIP были изготовлены в 1950-х годах архитектором Олденом Доу, братом основателя Dow Chemical. Он приклеил фанерные оболочки к обеим сторонам экструдированного пенополистирола Styrofoam®.Сегодня большинство SIP изготавливаются из панелей OSB от ⁷ ⁄ ₁₆ дюймов (11 мм) до ⁵ ⁄ ₈ дюймов (16 мм), приклеенных к изоляционным сердечникам из пенополистирола (EPS). Некоторые производители производят SIP в процессе непрерывного ламинирования или ламинирования отдельных панелей, при котором полиизоцианурат (разновидность пенополиуретана) вводится между двумя слоями OSB. Пена расширяется в контролируемых условиях, сцепляясь с OSB. Одна компания (Agriboard) производит SIP со спрессованной соломой в качестве материала сердцевины (см. EBN Vol.7, №1, с. 7 и т. 7, № 4, с. 13), но в данной статье основное внимание уделяется конструкционным изоляционным панелям с пенопластом.

По данным SIPA, пенополистирол

на сегодняшний день является наиболее распространенным типом пенопласта, используемого в SIP, причем на долю полиуретана приходится всего около 5% продукта. В Северной Америке насчитывается от 60 до 70 производителей SIP, некоторые из которых очень мелкие. По оценкам SIPA, эти компании производят примерно 32 миллиона футов ² (3 миллиона м ²) панелей в год (на сумму около 80 миллионов долларов), чего достаточно для стен и крыш более 8000 домов.По мере развития отрасли вероятна консолидация этих компаний.

SIP имеют толщину от 4 ¹ ⁄ ₂ дюймов (114 мм) до 12 ¹ ⁄ ₄ дюймов (310 мм), обеспечивая изоляционные свойства от R-15 до R-45 (RSI-2.6 к RSI-7.9). Панели доступны в размерах от 4 ‘x 8’ (1,2 м x 2,4 м) до 8 ‘x 24’ (2,4 м x 7,3 м). По словам производителей, SIP обеспечивают очень высокую прочность — до двух раз выше прочности обычных деревянных каркасов. Их прочность основана на том же принципе, что и у двутавровой балки — напряжения на конструктивном элементе сосредоточены на краях.В SIP структурным компонентом является облицовка OSB, которая удерживается пенопластом. Как и в случае с двутавровой балкой, чем дальше разделены обшивки конструкции, тем выше прочность.

Типичные методы строительства включают установку предварительно проложенных панелей на подоконники, сделанные из пиломатериалов стандартных размеров, и соединение панелей с помощью фанерных шлицев, которые входят в предварительно проложенные канавки по краям панели (см. Рисунок). Размерный брус также вставляется в панели по периметру оконных и дверных проемов.Производители разработали сотни деталей для поддержки систем пола на лицевой стороне панелей, несущих структурных балок, крепления панелей крыши, возвратных панелей зданий и т. Д.

Энергетические характеристики

Таблица 1. Сравнение значений R для центра полости и всей стены для трехстенных систем

1. R-значение центра полости — это максимальное общее R-значение системы стен, полученное путем сложения R-значений компонентов для изоляции, обшивки, гипсокартона и т. Д.2. R-значение для всей стены — это средний показатель R-значения, который учитывает обрамление, а также окна и другие проемы в стандартизированной стеновой системе. Источник: Национальная лаборатория Окриджа

1. Значение R для центра полости — это максимальное общее значение R для стеновой системы, полученное путем сложения значений R компонентов для изоляции, обшивки, гипсокартона и т. Д.

2. R-значение для всей стены — это средний показатель R-значения, который учитывает обрамление, а также окна и другие проемы в стандартизированной стеновой системе.

Источник: Национальная лаборатория Окриджа

Самая важная экологическая особенность структурных изолированных панелей — их превосходные энергетические характеристики. Предполагая, что используются достаточно толстые панели, SIP изолируют довольно хорошо — наименьшее значение изоляции SIP составляет R-15 (RSI-2.6), для панели толщиной 4 ¹ ⁄ ₂ дюймов (114 мм) с толщиной 3 ⁵ ⁄ ₈ дюймов (92 мм) сердцевина из стандартного пенополистирола. Панели с пенополиуретаном обеспечивают еще лучшую изоляцию — полиуретановая панель размером 4 ¹ ⁄ ₂ дюймов обеспечивает R-25 (RSI-4.4) из-за газа с низкой проводимостью в ячейках пены. Поскольку меньше элементов каркаса, проходящих через стену с конструкцией SIP, значение R для всей стены намного ближе к значению R для центра полости, чем в случае с каркасом стержня (см. Таблицу 1 справа) .

Исследователи из Национальной лаборатории Ок-Ридж впервые применили концепцию R-значения для всей стены, чтобы более точно представить фактические потоки энергии через ограждающую конструкцию здания.

Помимо преимущества меньшего количества термических повреждений стены, конструкция SIP также обычно более герметична, чем стандартная конструкция каркаса.Исследования, проведенные профессором архитектуры Г.З. Брауном из Университета Орегона, показали, что SIP значительно повышает герметичность. В исследовании 1992 года, в котором сравнивались различные типы панельных домов, было построено шесть небольших квартир. Квартира SIP протестирована при 0,16 воздухообмена в час, в то время как конструкция с открытыми панелями, которая примерно сопоставима со стандартным каркасом, — от 0,34 до 0,39 воздухообмена в час. Демонстрационный дом площадью 1600 квадратных футов (149 м ²), построенный в 1994 году, достиг еще большей герметичности: 0.09 воздухообменов в час (нормализовано с 2,3 ACH при 50 паскалях) с открытыми воздухозаборниками и вентиляционными отверстиями осушителя. (При закрытых отверстиях для притока свежего воздуха и сушильных отверстий герметичность этого демонстрационного дома была измерена на уровне 1,39 ACH при 50 Па.) В этом доме было 8 стеновых панелей ⁵ ⁄ ₁₆ дюймов (211 мм), 10 ¹ ⁄ _{8 панелей крыши} дюймов (257 мм) и 6 ³ ⁄ _{8 панелей пола} дюймов (162 мм).

Таблица 2. Сравнительные энергетические характеристики двух испытательных лабораторий

Источник: «Параллельная оценка панельного дома с изоляцией из напряженной оболочки и обычного каркасного дома: окончательный отчет», Армин Радд и Субрато Чандра, Центр солнечной энергии Флориды, январь 1994 г.

В другом исследовании исследователи из Центра солнечной энергии Флориды наблюдали за строительством двух почти идентичных домов площадью 1200 квадратных футов (111 м ²) с электрическим обогревом в Луисвилле, Кентукки. Каркасный дом имел стены 2х4 с изоляцией из стекловолокна R-13 (RSI-2.9) и жесткой изоляцией ¹ ⁄ ₂ дюймов (13 мм) над каркасом, а также целлюлозной изоляцией R-30 (RSI-5.3) в ферменная крыша. Стены дома SIP состояли из 3 ⁵ ⁄ ₈ дюймов (92 мм) панелей с сердечником из пенополистирола с рейтингом R-15 (RSI-2.6) и потолок / крыша из 7 панелей ³ ⁄ ₈ дюймов (190 мм) с классом R-30 (RSI-5.3). Окна в двух домах были идентичны (двухкамерные, деревянные, облицованные алюминием), как и системы фундамента (плита на уровне земли с блочной стеной, изолированной на глубину 2 ‘(600 мм) с помощью R-10 (RSI -1,8) жесткая изоляция.

До переселения семей в дома велось наблюдение с «моделированием заселенности». Дом SIP потреблял на 15% меньше электроэнергии для отопления и был на 38% плотнее (см. Таблицу 2).

Эффективность использования ресурсов: действительно ли SIP экономят древесину?

Двойные шлицы фанеры более экономичны, чем старая практика соединения панелей с пиломатериалами больших размеров (2×4, 2×6 и т. Д.), Которые простираются от внутренней к внешней обшивке.

Кромки и углы панелей обычно требуют двух обрамляющих деревянных вставок. В толстых кровельных панелях могут потребоваться пиломатериалы больших размеров (2х10, 2х12).

Часто утверждают, что структурные изолированные панели позволяют значительно сэкономить на использовании древесины.В конце концов, шпильки — или большинство из них — устранены.

В справочнике по ресурсоэффективным строительным элементам , опубликованном Центром ресурсоэффективных строительных технологий в Миссуле, штат Монтана, говорится о 25% сокращении использования древесины для средней секции стены.

G. Z. Браун и его коллеги-исследователи из Университета Орегона сравнили использование древесины в модели дома из SIP, описанной выше, с эталонным домом такого же размера с такими же энергетическими характеристиками. Для достижения сопоставимых энергетических характеристик эталонный дом был построен с усовершенствованным каркасом с использованием шпилек 2х8 и стропил 2х12 24 дюйма (600 мм) по центру, а также перекрытий пола 2х10.Они обнаружили, что дом из SIP использовал на 5% меньше древесины, но на 50% меньше пиломатериалов для каркаса. Использование исследователями передовых методов каркаса в доме с деревянным каркасом делает его более эффективным с точки зрения древесины, чем стандартная конструкция, но это преимущество частично компенсируется использованием ими настенных каркасов 2×8, а не менее древесно-интенсивным выбором, например 2×4. шпильки с внешней изоляцией из пенопласта.

В целом, сокращение использования древесины на 5% не так драматично, как утверждали многие сторонники панелей.

С другой стороны, древесина, которая используется для изготовления панелей, обычно получается из быстрорастущих деревьев небольшого диаметра.По словам Курта Бигби из APA — The Engineered Wood Association, на Среднем Западе США и Канаде OSB обычно производят из осины, а на юго-востоке используются южная сосна, желтый тополь и смешанные лиственные породы.

Амос Винтер из Winter Panel Corp. в Браттлборо, штат Вермонт, предполагает, что общее использование древесины при строительстве SIP на больше, чем на , чем при использовании обычного деревянного каркаса. Это связано с тем, что панели SIP имеют деревянную обшивку на и сторонах стены, в то время как каркасные стены имеют обшивку только снаружи, а иногда и вовсе не имеют.Он согласен с тем, что при строительстве SIP обычно используется меньше пиломатериалов размером мм.

В зависимости от толщины панелей и деталей, используемых на стыках панелей, углах и черновых проемах, некоторые дома из SIP могут использовать удивительно большое количество крупногабаритных пиломатериалов. Строитель, использующий, например, 12 ¹ ⁄ ₄ дюймов (311 мм) кровельных панелей с сердцевиной из пенополистирола, обычно использует 2х12 на краях панелей, гребнях и проемах.

Экологические характеристики пены

Самая большая экологическая проблема с пеной изоляцией сегодня — это истощение озонового слоя из вспенивающих агентов, используемых в определенных пенопластах.Вся полиуретановая пена, используемая сегодня для SIP в Соединенных Штатах, содержит озоноразрушающий гидрохлорфторуглерод HCFC-141b. Пенополистирол (EPS), изоляция, используемая подавляющим большинством производителей SIP, не содержит ГХФУ или других озоноразрушающих химикатов. Поэтому с экологической точки зрения предпочтительным продуктом является EPS.

Однако это может длиться недолго. Один производитель пенополиизоциануратной изоляции, Atlas Roofing Corp., только что начал производство пенополиизо-пеноматериала, продуваемого углеводородами (изомерами пентана) вместо ГХФУ-141b (см. Обзор продукции, стр. 6).Хотя Atlas не производит SIP, крупнейший производитель полиуретановых SIP в стране Winter Panel Corporation обладает технологическими ноу-хау для производства полиуретана, полученного методом экструзии с раздувом пентаном. В 1994 году в рамках совместного предприятия в Германии Winter Panel построила завод по производству SIP, который использует пентан в качестве вспенивателя.

По словам президента компании Амоса Винтера, пентан очень хорошо действует как пенообразователь, если все сделано правильно. «Ячеистая структура более мелкая, а пена более стабильна по размерам, чем пена, изготовленная с использованием ГХФУ-141b», — сказал он EBN .Однако работа с легковоспламеняющимся пентаном обходится дорого. Winter Panel потратила 500 000 долларов на создание вакуумной системы для улавливания пентана с производственной линии. Хотя от них не требовалось разрушать захваченный таким образом пентан — он просто вентилируется, — Винтер также консультировался по поводу конструкции другого полиуретанового завода, на котором пентан пропускают через горелку для его термического разрушения.

Несмотря на этот опыт, Winter еще не решила, перейдет ли Winter Panel на пентан или на пенообразователь на основе ГФУ.В любом случае полиуретан не будет продолжаться долгое время с использованием ГХФУ — ГХФУ-141b должен быть выведен из употребления к 1 января 2003 года — и как только это произойдет, полиуретан будет не хуже пенополистирола с точки зрения разрушения озонового слоя.

А как насчет нагрузки на окружающую среду, связанной с химическими прекурсорами, используемыми в EPS и полиуретане? Это довольно сложный вопрос. Оба типа пены производятся некоторыми довольно токсичными и экологически опасными химическими посредниками, и оба в конечном итоге получены в основном из ископаемого топлива — нефти и природного газа.Согласно справочнику по экологическим ресурсам Американского института архитекторов, полистирол получают путем реакции этилена (из природного газа или сырой нефти) с бензолом (из сырой нефти посредством каталитического риформинга нафты) с получением этилбензола. Этилбензол превращается в мономер стирола, который затем полимеризуется в полистирол с использованием изопентана. Бензол и мономер стирола являются токсинами окружающей среды, деятельность которых строго регулируется.

При производстве полиуретана сырьем является сырая нефть, природный газ и хлор (добыча соли).Из сырой нефти образуется пропилен, который превращается в оксид пропилена, а затем в пропиленгликоль. Также из сырой нефти бензол получают путем каталитического риформинга, а затем превращают в нитробензол с использованием азотной кислоты (полученной из природного газа). Затем нитробензол превращается в анилин, который реагирует с формальдегидом (из природного газа) и фосгеном (из природного газа и хлора) с образованием PMDI. PMDI реагирует с пропиленгликолем в присутствии вспенивателя (обычно HCFC-141b) с образованием полиуретана.

При использовании обоих типов пеноматериалов наибольшее воздействие оказывается не на заводе SIP, а на химических предприятиях, на которых производятся химические вещества, входящие в его состав. Определить, какой из этих производственных процессов на больше, чем на наносит ущерб окружающей среде, очень сложно. Мало того, что процессы сильно различаются, но и существуют большие различия между производственными предприятиями. Производитель уличного оборудования Patagonia исследовал этот же вопрос при выборе материала для досок для серфинга, но они также не пришли к твердому выводу: «Я думаю, все сводится к отрицательному эффекту стирола по сравнению с другими.ТДИ и хлорорганические соединения », — говорит Эрик Уилманнс из Департамента экологических исследований и разработок Патагонии. «Выбрать свой яд.»

Воздействие на окружающую среду также зависит от количества используемого материала. По объему, SIP с EPS требует больше материала, чем с полиуретаном, чтобы обеспечить эквивалентные тепловые характеристики, поскольку EPS составляет всего R-4 на дюйм (RSI / m-28) по сравнению с полиуретановым R-6.5 (RSI / m-45). Однако по весу уравнение обратное. Плотность пенополистирола в SIP составляет около 1 фунт / фут ³ (16 кг / м ³), а у полиуретана — 2.3 фунта / фут ³ (37 кг / м

³). Таким образом, хотя панель с заданным значением R с полиуретаном имеет на 38% меньше пены по объему, чем панель с пенополистиролом, она имеет на 29% больше пены по массе. Чтобы еще больше усложнить проблему, для панелей из пенополистирола требуется клей — обычно полиуретан — для приклеивания голеней к пенопласту. (Пенополиуретан является самоклеящимся, если пена вводится между голенями в одноэтапном процессе, как в случае с Winter Panel и Murus Panel.)

Эти два пластика сильно различаются с точки зрения возможности вторичной переработки.EPS — это термопласт , что означает, что пена плавится. Его можно собрать и преобразовать в пену или переработать в другие изделия из полистирола. AFM Corporation утверждает, что многие из ее фабрик перерабатывают собственный лом, забирают лом у строителей и даже служат пунктами сбора для общественных программ утилизации EPS. (Более широкая инициатива индустрии пластмасс по созданию национальной сети по переработке полистирола провалилась несколько лет назад.) Полиуретан, с другой стороны, представляет собой термореактивный пластик .Однажды сформировавшись, он не тает. Помимо измельчения его в качестве наполнителя для некоторых промышленных применений, существует несколько вариантов его использования в качестве переработанного продукта. Обшивки OSB из лома SIP нелегко переработать или повторно использовать из-за пены, приклеенной к их поверхности.

Качество воздуха в помещении

Эксперты EBN говорят, что основная проблема качества воздуха в помещении, связанная со структурными изоляционными панелями, по-видимому, связана с OSB. OSB сегодня производится либо со 100% фенолформальдегидным (PF) связующим, либо с комбинацией метилдиизоцианатного (MDI) связующего и PF.Фенолформальдегид со временем может выделять небольшие количества газообразного формальдегида. Хотя скорость газовыделения формальдегида значительно ниже, чем у древесностружечных плит для внутренних работ и фанеры, изготовленной на основе карбамидоформальдегидного связующего (UF), она все же достаточно высока, чтобы вызывать беспокойство, особенно для людей с химической чувствительностью.

Все больше и больше производителей OSB переходят на MDI (полиуретан) связующее из-за его превосходных характеристик. Например, крупнейший производитель OSB, Louisiana-Pacific, перешел на MDI на всех своих заводах по производству OSB.Однако очень немногие производители OSB в настоящее время используют 100% MDI. Вместо этого они используют MDI для внутреннего ядра панели OSB, а связующее PF для внешних слоев. Они делают это, чтобы связующее не прилипало к валикам или валикам на заводе. Поскольку на внешние слои обычно приходится около 50% толщины панели, общее использование связующих PF в большинстве панелей с MDI-сердцевиной по-прежнему остается весьма значительным.

EBN не знает ни одного SIP, сделанного из OSB, на 100% связанного с MDI.

Имеется очень мало информации о проблемах качества воздуха в помещении с пенополистиролом или пенополиуретаном.Эксперт по качеству воздуха в помещениях и строитель здорового дома Джон Бауэр из Института здорового дома в Блумингтоне, штат Индиана, не все это заботит. «У меня нет серьезных проблем ни с одним из них с точки зрения качества воздуха в помещении», — сказал он EBN . Он сказал, что хотя изосы и уретаны при производстве довольно неприятны, химически чувствительных людей они обычно не беспокоят. У него было мало информации о полистироле и не было никаких количественных исследований по любому типу пенопласта.«Я бы больше беспокоился о коже», — сказал он. По словам Бауэра, древесные продукты, связанные фенолом и формальдегидом, выделяют в десять раз больше формальдегида, чем сосна, а уровень формальдегида в сосне достаточно высок, чтобы вызывать проблемы у химически чувствительных людей.

Доктор Вирджиния Саларес, эксперт по качеству воздуха в помещениях из Канадской ипотечной и жилищной корпорации, не согласна. Ее больше беспокоит пенопластовая изоляция, чем облицовка из OSB, но ей не известно об исследованиях, посвященных проблемам качества воздуха в помещении с этими пенопластами.Она отметила, что стирол идентифицирован как возможный канцероген, но количество непрореагировавшего мономера стирола в пенополистироле очень низкое.

Еще одна проблема с качеством воздуха в помещении — это здоровье заводских рабочих. Изоцианат — чрезвычайно токсичное химическое вещество. Как стало известно EBN , некоторые заводы по производству пиломатериалов, использующие связующее из MDI, испытывают серьезные проблемы со здоровьем. Это тоже проблема производства пенополиуретана? Нет, по словам Амоса Винтера. «Наш материал полностью инкапсулирован, поскольку он лечит», — сказал он.Винтер сообщил EBN , что тестирование MDI на его заводе не выявило обнаруживаемых уровней. С другой стороны, когда MDI используется в качестве связующего для конструкционной древесины, вероятность выброса в воздух намного выше, утверждал он, потому что MDI распыляется, а затем распыляется на древесную щепу перед прессованием — вместо того, чтобы реагировать в закрытый процесс.

Восприимчивость к насекомым

Одним из потенциальных недостатков пенопласта в целом и SIP в частности является то, что они создают удобные гнездовые камеры для муравьев-плотников, термитов и других вредных насекомых.Производители панелей обычно рекомендуют агрессивную программу обработки пестицидами как во время, так и после строительства, чтобы предотвратить заражение. Это может означать значительное воздействие токсичных инсектицидов на жителей здания и окружающую среду.

Однако большая часть индустрии SIP решила эту проблему. Корпорация AFM, созданная рядом ведущих производителей пенополистирола для разработки, разрешения и продажи SIP, запатентовала процесс включения раствора бората в сам пену.Этот относительно нетоксичный пестицид, по-видимому, весьма эффективен для предотвращения заражений. В сеть AFM входят 19 производителей панелей R-Control ™, и все они должны использовать в своих панелях пенопласт, обработанный боратом, под торговой маркой Perform Guard ™. От них также требуется применять тот же раствор бората — U.S. Tim-Bor ™ от Borax — снаружи их панелей. Эта политика позволяет AFM гарантировать свои панели от заражения насекомыми.

Поскольку AFM запатентовала процесс включения бората, независимые производители панелей могут изготавливать обработанные панели только в том случае, если они покупают пенопласт Perform Guard EPS у производителя AFM.По словам координатора по маркетингу Кари Папеле, 19 производителей AFM, владеющих 21 заводом, контролируют около 60% рынка панелей из пенополистирола.

Winter Panel также имеет патент на включение боратов в пенополиуретановые панели, но они этого не делают, опасаясь, что борат, являющийся гидрофильной солью, может притягивать влагу и разрушать пену.

Компания Murus также не использует репелленты от насекомых. Лео Ойалла из компании сообщил EBN , что за шесть лет он получил только полдюжины звонков по поводу муравьев, и все они были установлены владельцем.Он считает, что правильная посадка вокруг панелей с пенопластом защищает от муравьев. Компания рекомендует использовать щитки от термитов, и Оялла никогда не слышал о повреждении их панелей термитами.

Прочность и ползучесть

Другая проблема, вызывающая беспокойство, связанная со структурными изоляционными панелями, заключается в том, как долго они прослужат и насколько хорошо они выдержат в течение этого срока службы. Поскольку материал, который скрепляет две структурные оболочки вместе, представляет собой полимер, существует риск того, что со временем оболочки могут смещаться относительно друг друга — процесс, известный как ползучесть .В случае наклонной панели крыши проскальзывание может вызвать провисание или деформацию крыши. Ползучесть тестируется как часть общей программы испытаний конструкции в соответствии с ASTM E 72 путем помещения панели под нагрузку в течение определенного периода времени — обычно вдвое превышающей расчетную нагрузку в течение 24 часов — и измерения любой остаточной деформации панели. И EPS, и полиуретановые SIP неплохо показали себя в этом тесте.

Однако некоторые эксперты обеспокоены тем, что стандартные процедуры испытаний не позволяют измерять деформацию или ползучесть при повышенных температурах.«Тест ASTM не отражает реальных условий эксплуатации панелей», — говорит ученый-строитель Джозеф Лстибурек из Building Science Corp., Вестфорд, Массачусетс. При высоких температурах, как это обычно бывает с кровельными панелями, ползучесть может быть гораздо более значительной. По словам Амоса Винтера (чья компания производит как полиуретановые, так и пенополистирольные панели), это в первую очередь касается панелей EPS, поскольку EPS, как термопласт, размягчается при высоких температурах. С другой стороны, у полиуретана не должно происходить значительных изменений свойств ползучести при повышении температуры.

Lstiburek предлагает, чтобы панели из пенополистирола уменьшали просвет кровельных панелей или увеличивали их толщину, чтобы обеспечить дополнительный запас прочности от возможной деформации с течением времени. Кровельные панели из пенополистирола в любом случае должны быть толще, чем их полиуретановые аналоги, чтобы обеспечить эквивалентную теплоизоляцию, поэтому ползучесть не может быть критическим фактором при их выборе.

Подведение итогов

Конструкционные изолированные панельные конструкции обладают значительными преимуществами в качестве строительной системы.Панели позволяют быстро возводить оболочки здания со значительной экономией трудозатрат. А при правильной установке они создают здания с высокой энергоэффективностью. С другой стороны, использование SIP противоречит усилиям по упрощению разборки зданий на повторно используемые или перерабатываемые компоненты. И, за исключением панели с соломенной сердцевиной, которая также не изолирует, есть законные вопросы по поводу пенопласта, используемого в SIP. Некоторым людям не нравится жить с таким большим количеством пластика, и SIP с пенопластом не для них.

Выбрать между двумя типами панелей тоже непросто. И EPS, и полиуретан представляют собой пеноматериалы на нефтехимической основе, которые содержат потенциально токсичные химические прекурсоры. Использование полиуретана позволяет изготавливать более тонкие панели при сохранении хороших тепловых характеристик, что приводит к меньшему количеству древесины, используемой в строительстве, и увеличению полезного пространства внутри здания. В то время как полиуретан в настоящее время производится с использованием озоноразрушающих ГХФУ в США, после замены этих вспенивающих агентов на пентан или не разрушающие озон ГФУ полиуретан станет более экологически приемлемым.Однако EPS, вероятно, по-прежнему будет легче перерабатывать, поэтому выбор остается непростым. Контрольный список на странице 12 содержит несколько указаний по выбору и использованию SIP.

— Алекс Уилсон

Для дополнительной информации:

Корпорация AFM

P.O. Box 246

Excelsior, MN 55331

800 / 255-0176, 612 / 474-0809

612 / 474-2074 (факс)

Г. З. Браун

Центр жилищных инноваций

260 Ониксовый мост

Орегонский университет

Евгений, OR 97403

541 / 346-5647

gzbrown @ oregon.uoregon.edu

Cynthia Gardstein, Exec. Реж.

Ассоциация структурных изолированных панелей

1511 K Street NW, офис 600

Вашингтон, округ Колумбия 20005

202 / 347-7800, 202 / 393-5043 (факс)

www.sips.org

Компания Мурус

P.O. Box 220

Мэнсфилд, Пенсильвания 16933

800 / 626-8787, 717 / 549-2100

717 / 549-2101 (факс)

Winter Panel Corp.

Глен Орн Драйв, 74,

Brattleboro, VT 05301

802 / 254-3435, 802 / 254-4999 (факс)

www.winterpanel.com

Уилсон, А. (1998, 1 мая). Конструкционные изолированные панели: эффективный способ строительства. Получено с https://www.buildinggreen.com/feature/structural-insulated-panels-efficient-way-build

Структурные изолированные панели (SIP) | WBDG

Введение

Перед современными архитекторами стоит неотложная задача создания энергоэффективных и высокопроизводительных ограждающих конструкций. Структурные изолированные панели — это опция для части сборки корпуса, которая может помочь в достижении этих целей.SIP делают впечатляющую работу по замедлению передачи тепла, воздуха и пара через сборку. Они также значительно снижают способность корпуса к высыханию, уменьшая его способность восстанавливаться после случайного проникновения воды. Такая герметичная конструкция с большим тепловым сопротивлением может привести к высокопроизводительному и прочному корпусу, если она детализирована и правильно построена, или может привести к быстрому гниению и разрушению основной конструкции здания, если она детализирована или построена неправильно. Справка Building Science Corporation’s Building Science Insight BSI-028: Поток энергии через корпуса.

История

Рисунок 1: Пример SIP, используемых в качестве заполнения с конструкционной стальной рамой, Silvis School, Иллинойс.
Фотография предоставлена Стивеном Шефер Ассошиэйтс, Инк. Консультации инженеров-строителей

Лаборатория лесных продуктов в Мэдисоне, штат Висконсин, представила идею того, что сейчас известно как структурные изолированные панели (SIP) в 1935 году. Прототип панели лаборатории состоял из элементов каркаса, фанеры и обшивки из ДВП, а также изоляции.Эти первоначальные панели использовались для строительства тестовых домов, которые были разобраны и протестированы через тридцать лет, чтобы показать, что панели сохранили свои первоначальные значения прочности. Фрэнк Ллойд Райт использовал конструкционные изолированные панели в домах Usonian, построенных в 1930-х и 1940-х годах. В 1952 году Олден Б. Доу создал первые СИП с вспененной сердцевиной, массовое производство которых началось к 1960-м годам. (Морли)

Сегодня SIP — это сборные строительные элементы, которые можно использовать в качестве стен, полов, крыш и фундаментов.SIP обеспечивают непрерывный воздушный и пароизоляционный барьер, а также повышенную R-ценность по сравнению с традиционной конструкцией. Затраты на строительство, связанные с SIP, сопоставимы с более традиционными методами строительства, если принять во внимание экономию, связанную с затратами на рабочую силу, отходами материалов и энергоэффективностью. (Морли)

Описание

Структурные изолированные панели состоят из изоляционного пенопласта между двумя жесткими панелями обшивки. Пенопласт обычно представляет собой одно из следующих материалов: пенополистирол (EPS), экструдированный полистирол (XPS) и пенополиуретан (PUR).С пенополистиролом и пенопластом XPS сборка ламинируется вместе под давлением. При использовании PUR и PIR жидкая пена впрыскивается и отверждается под высоким давлением.

Наиболее распространенными плитами для обшивки являются ориентированно-стружечные плиты (OSB). К другим материалам обшивки относятся: листовой металл, фанера, фиброцементный сайдинг, плита из оксида магния, гипсовая обшивка из стекловолокна и композитные структурные сайдинговые панели.

Рисунок 2: Типичный SIP с OSB и EPS.
Источник: www. жилищное строительство.com

Рисунок 3: Листовой металл SIP.
Источник: www. steelsipconstruction.com

Каждый обшивочный материал и тип пенопласта имеют свои преимущества и недостатки. Выбор типа SIP зависит от типа здания и условий участка. В следующих таблицах описаны преимущества и недостатки наиболее распространенных типов оболочек и пенопласта.

Таблица 1: Таблица типов оболочки

Тип оболочки	Преимущества	Недостатки
Ориентированно-стружечная плита (OSB)	Грузоподъемность; легко доступны; проверено; большие панели размером до 8 x 24 футов	Подвержены образованию плесени и снижению структурной прочности при воздействии влаги; не огнестойкий; необходимо лечить термитов; сложная основа для наиболее распространенных соединительных лент
Листовой металл	Устойчив к плесени; может быть несущим; очень легкий; неограниченная длина при изготовлении из рулонов	Должен быть оцинкован или из нержавеющей стали; ненесущий
Фанера	Боковая прочность	Наличие; цена; ограниченный размер панели; подвержены образованию плесени и снижению структурной способности при длительном воздействии влаги; не огнестойкий; нужно лечить от термитов
Фиброцементный сайдинг	Устойчивость к плесени, термитам и огню	Наличие; масса; тестирование; ограниченный размер панели
Магниевый картон	Устойчивость к плесени, термитам и огню	Наличие; тестирование; ограниченный размер панели
Гипсовая обшивка из стекловолокна	Устойчив к термитам и огню	Не структурный; ограниченный размер панели
Композитные структурные сайдинговые панели	Устойчив к плесени и термитам; имеются грунтованные материалы	Не огнестойкий

Таблица 2: Таблица типов сердечника

Пенопласт	Преимущества	Недостатки
Пенополистирол (EPS)	Наименее дорогой; варианты толщины ограничены только производителем пенопласта; доступность; самый быстрый для модификации в поле; самый щадящий порообразователь	Произведено с ГБЦД *
Экструдированный полистирол (XPS)	Strength; водонепроницаемость	Наличие; производится с ГБЦД *
Пенополиуретан (PUR)	Наивысшее значение R / дюйм; прочность, водонепроницаемость	Самый дорогой; сложнее изменить ограничения по толщине; слизняк; доступность; произведено с хлорированными фосфатными антипиренами **

* ГБЦД: гексабромциклододекан — бромированный антипирен, классифицированный Европейским союзом (программа REACH) как стойкий, биоаккумулятивный и токсичный (PBT).
** Не так опасен, как большинство бромированных антипиренов, но проблемы для здоровья и окружающей среды все же существуют.
Источник: Отчет BuildingGreen Insulation

Таблица 3: Технические характеристики пены

Тип пены *	Пена EPS	Пена XPS	Пенополиуретан
Плотность в панели (фунт / фут ³)	0,90	1,5	2,3 — 2,5
Прочность на сжатие при деформации 10% (psi)	10	20	35
R-значение / дюйм при 75 ° F	3.6	5,0	6,54
Проницаемость на дюйм	5	1,1	2,00
Обычный антипирен	ГБЦД	ГБЦД	TCPP
Общий класс огнестойкости	1	1	1
Общий пенообразователь	Пентан	HFC — 134a	HFC — 245fa

* Большинство производителей SIP используют 0.95 минимальная плотность.

Основы

Структурное проектирование и строительство

SIP

ведут себя аналогично стальной колонне с широким фланцем в том, что сердцевина из пенопласта действует как стенка, а оболочка — как фланцы. Под осевыми нагрузками оболочка реагирует так же, как тонкая колонна, а вспененный сердечник действует как непрерывная связь, предотвращая коробление панелей. Так же, как широкие секции фланца увеличивают прочность с увеличением глубины, более толстые сердечники приводят к более прочным панелям при сжатии и изгибе.(Морли)

SIP

разработаны, чтобы противостоять не только осевым нагрузкам, но также нагрузкам сдвига и изгибным нагрузкам вне плоскости. Способность панелей противостоять двухосному изгибу и поперечному сдвигу позволяет использовать их в качестве крыш и полов. Панели SIPs приемлемы для использования в качестве стен со сдвигом во всех категориях сейсмических расчетов. Инженер-строитель должен определить, требуется ли вторичная структурная система, исходя из расчетных нагрузок.

На сегодняшний день самое высокое сооружение, построенное исключительно из СИП, — четырехэтажное.Возможны более высокие конструкции; однако конструктивные ограничения связаны с тем, что SIP являются несущими стенами, и поэтому труднее достичь открытых пространств на нижних этажах. Часто большие конструкции SIP полагаются на систему вторичного каркаса из стали или дерева, чтобы удовлетворить требования к свободному пространству. Доступны уникальные винтовые соединения для крепления SIP к дереву, легкой стали и конструкционной стали толщиной до 1/4 дюйма.

Фундамент под SIP-панели обязательно должен быть ровным.Допускается незначительное отклонение от дифференциальной осадки. Если есть сдвиг каркаса, это нарушит герметичность стыков панелей, что может вызвать проникновение влаги. При проектировании фундамента следует учитывать допустимые отклонения отклонения, установленные при производстве панелей и герметиков. Незначительные дефекты могут быть устранены путем тщательной и квалифицированной установки.

Рис. 4. Уплотнение ленты / прокладки SIP по гребню и фронтону. Фото: SIPschool

Конструкция шарниров необходима для структурной и долговечной работы.Одним из слабых мест СИП-панелей является проникновение воздуха изнутри в местах стыков или проникновений. В холодном климате, если теплый влажный внутренний воздух достигает внутренней поверхности внешнего слоя оболочки, он может конденсироваться, вызывая гниение и порчу. Часто этот внешний слой представляет собой OSB, которая особенно подвержена повреждению от влаги.

Правильному дизайну стыка следует уделить особое внимание, и если его правильно выполнить в полевых условиях, это устранит проблемы с проникновением воздуха. Конструкция первичного стыка обычно включает уплотнения в пределах толщины панели, обычно напыляемую пену или прокладки.Должен происходить перелив распыляемой пены в стыках, что указывает на герметичность стыков на всю глубину, как показано на рисунках ниже. Дополнительное воздушное уплотнение вторичного уплотнения из ленты или прокладки должно быть предусмотрено на внутренней стороне панели, особенно в холодном климате.

Рисунок 5: Пример SIP, используемых для панелей крыши, демонстрирующий просачивание герметика в стыке SIP, Брекенридж, Колорадо.
Фото предоставлено CW Associates, PLLC, (CWA Architecture)

Рис. 6: Пример СИП, используемых для стеновых и кровельных панелей, демонстрирующий просачивание герметика на стыках СИП, Винтер Парк, Колорадо.
Фото предоставлено CW Associates, PLLC, (CWA Architecture)

Два наиболее широко используемых соединения панелей — это шлиц поверхности и шлиц блока. Поверхностное шлицевое соединение состоит из полос OSB или фанеры, вставленных в прорези в пенопласте внутри каждой обшивки SIP. Блок-шлиц представляет собой тонкий и узкий узел SIP, который вставляется в углубления в пенопласте по краям панели. Поверхностное шлицевое соединение и блочное шлицевое соединение приводят к образованию сплошного пенопласта поперек панелей, что исключает проникновение воздуха в стыки.Если это требуется конструктивно, стыки панелей могут быть усилены одной или более двумя деревянными стойками или клееным шпоном (LVL) по краям двух соединяемых панелей. Одним из недостатков этого типа соединения является то, что в месте соединения создается тепловой мост. Другое стыковое соединение, механические кулачковые замки, создает более плотное соединение между панелями, но составляет лишь небольшой процент рынка. Кроме того, кулачковые замки могут быть установлены только из полиуретана, потому что замки требуют более высокой прочности на разрыв, чем другие пенопласты, а пена должна расширяться и оседать вокруг фланцев замка.При любом типе соединения шов по обшивке должен быть покрыт сплошной линией пенопласта и / или панельной ленты.

Отверстия могут происходить в любом месте панели, в том числе по краям и углам. Панель из пенопласта может быть утоплена, чтобы принять 2 х колпака пиломатериалов. Однако панели могут быть усилены у коллекторов, так что дополнительная конструкция не требуется во время строительства. Внутреннюю панель и пенопласт можно вычесть, чтобы получить карманы для балок для перекрытий крыши и пола. Любое отверстие внутри SIP, которое принимает другой элемент корпуса, должно быть должным образом загерметизировано.

Сантехнические пазы обычно располагаются в отделанном мехом каркасе, или для сантехнических стен следует использовать обычный каркас.

Электрические пазы диаметром от 1 до 1-1 / 2 дюйма могут быть включены в SIP на этапе производства. Пену наносят в любые зазоры, образовавшиеся после прокладки электропроводки.

Рис. 10: Пример SIP, используемых для стеновых и кровельных панелей, и стены с меховой изоляцией на внешней панели для вентиляционных отверстий и водопровода, Табернаш, Колорадо.
Фото предоставлено CW Associates, PLLC, (CWA Architecture)

Другие неожиданные отверстия, сделанные в панелях во время строительства, должны быть на 1 дюйм больше в диаметре, чем проникающая труба, чтобы можно было нанести пенопласт.

Типичная толщина стеновых панелей составляет 4-1 / 2 дюйма и 6-1 / 2 дюйма. На сегодняшний день самый большой размер панели составляет 9 футов на 24 дюйма. Изогнутые панели возможны, хотя и не распространены, и часто более практично использовать каркасные стойки для неортогональных геометрических форм.

Кровельные панели обычно имеют толщину 10-1 / 4 дюйма и 12-1 / 4 дюйма. Толщина кровельной панели зависит от требуемого R-значения и пролета. Панели EPS и XPS могут быть толщиной до 12-1 / 4 дюйма. Панели PUR и PIR могут быть толщиной до 8-1 / 4 дюйма. Торцевые стеновые панели для различных профилей крыши можно получить с помощью SIP.

Проблемы с производительностью

Тепловые характеристики : Качество оболочки здания измеряется ее способностью предотвращать проникновение наружного воздуха.Последние стандарты энергетического кодекса требуют герметичной оболочки здания, а здание из SIP с должным образом герметизированными стыками панелей по своей природе является воздухонепроницаемым. Результаты испытаний дверей с вентилятором в комнате со стенами и потолками из SIP, одним окном, одной дверью и предварительно проложенными желобами для проводки и электрическими розетками по сравнению с идентичной комнатой с 2×6 стойками, обшивкой OSB, изоляцией из стекловолокна и гипсокартоном, показали SIP. герметичность конструкции на 90 процентов меньше, чем у конструкции с шипами. (SIPA, ORNL)

R-Value всей стены для стеновой сборки в настоящее время является наиболее точным методом количественной оценки ее тепловых характеристик.Значение R для всей стены учитывает сопротивление тепловому потоку через непрозрачную площадь поперечного сечения изоляции и конструкции, а также потери энергии на стыках стены с крышей и полом, а также в углах и оконных проемах. Значение R для всей стены 4-дюймовой стены SIP составляет 14. Значение R для всей стены для стены 2×4 меньше 10. Значение R для всей стены для стены 2×6 составляет от 11 до 13,7 в зависимости от качества. монтажа ватного утеплителя. Устранение тепловых мостиков и более воздухонепроницаемая оболочка способствуют более высокому R-Value всей стены стен из SIP по сравнению с обычными стенами из металла и дерева.(SIPA, ORNL)

Таблица 4: Типичные значения R для всей стены SIP

Толщина	EPS	XPS	PUR
Плотность в панели (фунт / фут ³)	0,90	1,5	2,3–2,5
4-1 / 2 «	13,1	17,7	22,7
6-1 / 2 «	19,9	27,2	35,1
8-1 / 4 «	26.0	35,5	46,0
10-1 / 4 «	32,9	45,0	NA
12-1 / 4 «	39,8	54,6	NA

Таблица 4 Примечания:

На основе стены высотой 8 футов с одинарной нижней пластиной, двойной верхней пластиной и одинарной полосой 2X вокруг грубых отверстий.
На основе соединений панелей шлицевым, блочно-шлицевым или кулачковым замком.
Значения указаны только для панелей и не включают вклад отделочных материалов.
Значения будут варьироваться в зависимости от высоты стены и количества черновых проемов.
На крышах использование деревянных шлицев снижает эти значения.

Защита от влаги : Поскольку вспененная сердцевина СИП действует как пароизоляция, атмосферный барьер должен быть проницаемым, чтобы позволить панелям оболочки СИП высохнуть наружу. Для обеспечения адекватной сушки SIP рекомендуется постоянное воздушное пространство между плоскостью дренажа и внешней облицовкой, а также вентилируемые отверстия в верхней и нижней части стен для обеспечения конвективного воздушного потока.Это касается и СИП, используемых в качестве кровельной конструкции. Воздух должен иметь возможность проходить под рубероидом между карнизом и коньком. Кроме того, все стыки панелей, проемы вокруг окон и дверей и другие желоба должны быть должным образом герметизированы и / или заделаны, чтобы предотвратить проникновение влаги.

Особое внимание к деталям, которые гарантируют, что проникновение внутреннего воздуха никогда не достигнет внешнего слоя оболочки, является обязательным.

Для участков, подверженных затоплению, водонепроницаемые облицовочные материалы, такие как цементные покрытия или термопластичные покрытия, являются идеальной альтернативой OSB.(Уддин) Однако, если SIP с оболочкой OSB вступают в контакт с водой, структурная целостность панелей может быть сохранена, если OSB быстро обнажить для высыхания.

Пожарная безопасность : Поскольку большинство конструкций SIP предназначены для строительства типа V, где стены SIP являются несущими, соответствие NFPA 285 не применяется. В настоящее время, похоже, не проводились тесты NFPA 285 для строительства стен из SIP. Обратитесь к консультанту по строительным ограждениям, если вы планируете использовать конструкцию SIP, где может потребоваться тест NFPA 285.

Acoustics : SIP изолируют от высокочастотного шума лучше, чем низкочастотный шум. SIP не рекомендуется использовать в качестве полов над открытым внутренним пространством без применения звукового барьера.

Материал / покрытие Долговечность : Требования к крепежным элементам для внешней облицовки и внутренней отделки специфичны для производителя панели; для получения этой информации обратитесь к спецификациям производителя. Рекомендуется создать вентиляционное пространство с помощью планок между внешней стороной панели и внешней облицовкой.Это позволяет панелям высыхать, когда на них попадает водяной пар.

Ремонтопригодность : Качество SIP устанавливается на этапе производства. Правильное ламинирование и гладкие поверхности и края гарантируют, что SIP могут выдерживать длительное использование, пока структурные покрытия должным образом защищены от разрушения. Важно отметить, что если влага вызывает ухудшение кожных покровов, значит, существует структурная проблема, которую необходимо устранить. Ремонт может потребовать замены гораздо большей площади, чем просто поврежденная часть.

Пенопласт подвержен заражению насекомыми и грызунами. Инсектициды добавляются в панели во время производства или позже на месте.

Общие принципы работы с деталями

Форма оболочки здания внешнего дизайна SIP ограничена только дизайнерской фантазией. (См. Рисунки 1, 12 и 13)

Рисунок 12: Пример SIP, используемых для стеновых и кровельных панелей в сложной архитектурной форме, Nederland, CO.
Фото предоставлено: CW Associates, PLLC (CWA Architecture)

Рисунок 13: Пример SIP, используемых для стеновых и кровельных панелей сложной архитектурной формы, Боулдер, Колорадо.
Фото предоставлено CW Associates, PLLC, (CWA Architecture)

SIP могут принять любой тип должным образом спроектированной внешней облицовки.
Стыки, пустоты и проходы панелей SIP должны быть обеспечены герметичным уплотнением с помощью сплошного пенопласта, прокладок и лент SIP. Непрерывность внутреннего воздушного уплотнения необходима для долгосрочной работы.
Проверить диапазон SIP и требования к конструктивным ограничениям. (См. Рисунки 1, 14, 16 и 17)
Проверьте гвоздь, винт и кулачки SIP — схемы крепления, типы креплений и требования к расстоянию.(См. Рисунки 14, 15, 16 и 17)

Рисунок 14: Пример SIP, используемых для стеновых и кровельных панелей с гипсокартоном на деревянной каркасной конструкции, Брекенридж, Колорадо.
Фото предоставлено: CW Associates, PLLC (CWA Architecture)

Рис. 15: Пример SIP, используемых для стеновых панелей с гипсокартоном и кровельных панелей с настилом «шпунт и паз» (T&G), Lake Alcova, WY.
Фото предоставлено CW Associates, PLLC, (CWA Architecture)

Рисунок 16: Пример SIP, используемых для стеновых и кровельных панелей в слуховом проходе с балочным каркасом, Боулдер, Колорадо.
Фото предоставлено CW Associates, PLLC, (CWA Architecture)

Рисунок 17: Пример SIP, используемых для стеновых и крышных панелей, демонстрирующий соединения и обвязку подвесных балок из микропластов и ферм, а также проводку, Glacier Park, CO.
Фото предоставлено CW Associates, PLLC, (CWA Architecture)

Обеспечить наружную вентиляцию / дренажную систему крыши и стен.
Не устанавливать водопровод в наружных стенах SIP. (См. Рисунок 10)
Координата любая в SIP электрическая.
Правильно закрытые SIP-фильтры будут обеспечивать воздушный, паровой и тепловой барьеры.
Деталь для непрерывной внутренней линии избыточного воздушного уплотнения на всех стыках и проходах с использованием герметика, пен, лент и прокладок. (См. Рисунки 4, 5 и 6)
Предусмотреть водонепроницаемые барьеры для наружных стен и крыши (WRB). Обратите внимание, что WRB должен быть паропроницаемым и должен обеспечивать водонепроницаемость и герметичность всех стыков.
Обеспечьте соответствующие гидроизоляционные системы на всех наружных проемах и проходах ограждающих конструкций здания.
Правильно спроектированные системы HVAC необходимы для обеспечения герметичности и энергоэффективности, присущих зданиям, спроектированным SIP.

Принципы Генеральной Ассамблеи

Фундамент и / или настил пола должны быть квадратными и ровными с жесткими допусками для эффективной установки SIP.
Подробные рабочие чертежи должны быть предоставлены производителем для согласования и соответствия Общим принципам детализации, как указано выше.
SIP должны иметь прочную полную опору.Проверьте установку опорных пластин SIP для этой опоры.
Команда разработчиков проекта должна проверять любую резку SIP в полевых условиях.
Пенопластовая герметизация стыков SIP-панелей должна быть пересмотрена на предмет непрерывной полной глубокой герметизации. Обычно правильную укладку пенопласта можно наблюдать по просачиванию пены в стыках, которые необходимо удалить с внешней поверхности панели. (См. Рисунки 5, 6)
Внутреннее дублирующее воздушное уплотнение обычно выполняется с помощью прокладок, размещаемых над точками опоры, распыляемой пены и лент на открытых стыках.Тщательно подбирайте ленты и грунтовки, подходящие для типа панели, для долговременной адгезии к панелям. Обратите внимание, что OSB особенно проблематична для большинства обычных строительных лент. (См. Рисунки 4, 5 и 6)

Полученные уроки

В опубликованных отчетах о крышах в Джуно, штат Аляска (см. Список публикаций ниже), приводятся доказательства того, что проникновение внутреннего воздуха через стыки в панелях крыши SIP указывает на преждевременное разрушение верхней части обшивки OSB стыков панелей крыши.Общий вывод группы специалистов по строительству заключался в том, что повреждение от влаги произошло из-за отсутствия надлежащей герметизации стыков панелей.

Вопросы управления материально-технического обеспечения и строительства

Срок службы : Ожидаемый срок службы компонентов, которые сопрягаются с узлом SIP, должен соответствовать ожидаемому сроку службы самой стены SIP. Компоненты включают в себя прочные гидроизоляционные материалы, конструктивные элементы в SIP-панели, герметики, пену, ленту, прокладки, крепеж и т. Д.

Полевой макет : Для всех стен из SIP должен требоваться макет проектной сборки. Лучше всего выполнить это как небольшой выбранный участок строительства до полного строительства, чтобы была возможность внести изменения в проект на основе наблюдения за полевым макетом.

Полевые наблюдения за стенами из SIP : Требуется наблюдение в полевых условиях для установки стен из SIP и их компонентов для обеспечения качества изготовления и установки стен из SIP.

Координация производственных чертежей : Требовать заводские чертежи монтажа стен SIP, показывающие все смежные строительные и связанные с ними работы, включая оклады, прокладки, герметики, структурные компоненты в SIP, приспособления, а также указание последовательности работ.

Стеновые системы

SIP требуют опыта со стороны проектировщика здания, производителя, изготовителя и установщика. Зарегистрированный архитектор и инженер могут рассмотреть возможность привлечения внешнего консультанта, если такой опыт не доступен в команде проекта.

Прочие соображения

Хотя общее время изготовления и сборки конструкции SIP меньше, чем у каркасной конструкции, на планирование требуется больше времени. Отверстия в панелях, неортогональные конструкции, электрическая и AV-согласованность должны быть определены до производства SIP.

Установка окна аналогична конструкции деревянного каркаса. Для обеспечения правильной установки следует обращаться к спецификациям производителя.

SIP, произведенные в Соединенных Штатах, больше не используют клеи с карбамидоформальдегидом в панелях OSB. Ядра из пенопласта на 98% состоят из воздуха и изготовлены с использованием вспенивателей, не содержащих CFC.

Правильно построенная конструкция СИП будет герметичной; поэтому механическая система требует вентиляции свежим воздухом для предотвращения проблем с влажностью внутри и накопления загрязняющих веществ в воздухе.

Подрядчик и установщики должны иметь опыт работы с SIP, и рекомендуется, чтобы они прошли регистрацию через SIPA и / или SIPschool или прошли обучение в Братстве профсоюзов плотников, чтобы помочь предотвратить неправильную установку SIP бригадой, не знакомой с товар.Зарегистрированный архитектор и инженер вместе с производителем SIP должны наблюдать за строительством SIP на предмет соответствия утвержденным проектным документам.

Детали

Детали, связанные с этим разделом BEDG по WBDG, были разработаны комитетом и предназначены исключительно для иллюстрации общих концепций проектирования и строительства. Надлежащее использование и применение концепций, проиллюстрированных в этих деталях, будет варьироваться в зависимости от соображений производительности и условий окружающей среды, уникальных для каждого проекта, и, следовательно, не представляют окончательное мнение или рекомендацию автора каждого раздела или членов комитета, ответственных за разработку. ВБДГ.

Детали, графики и связанная информация, показанные в деталях, предназначены только для иллюстрации основных концепций и принципов проектирования и должны рассматриваться вместе с соответствующими описательными разделами Руководства по проектированию всего здания (WBDG). Информация, содержащаяся в нем, не предназначена для фактического строительства и может быть пересмотрена на основе изменений и / или уточнений в местных, государственных и национальных строительных нормах, новых технологиях ограждающих конструкций зданий и достижениях в исследованиях и понимании механизмов разрушения ограждающих конструкций здания.Фактический дизайн и конфигурация будут варьироваться в зависимости от применимых местных, государственных и национальных требований строительных норм, климатических условий и экономических ограничений, уникальных для каждого проекта. Рекомендуется полное соблюдение рекомендаций производителей и признанных отраслевых стандартов, что должно быть отражено в соответствующих разделах спецификаций проекта.

Следующие детали можно просмотреть в Интернете в Adobe Acrobat PDF, щелкнув значок PDF

SIPA и APA (The Engineered Wood Association) недавно завершили испытания, чтобы измерить влияние воздействия влаги на структурную прочность панелей.Результаты опубликованы в Техническом бюллетене 009 Ассоциации структурных изоляционных панелей.

Стандарт ASTM
был предложен для решения проблемы расчета предельных состояний.
Американское общество испытаний и материалов (ASTM) C393-06 «Стандартные методы испытаний свойств изгиба многослойной конструкции.«
Американское общество испытаний и материалов (ASTM) E1803-06 «Стандартные методы испытаний для определения структурной способности изолированных панелей».
Американское общество испытаний и материалов (ASTM) E455-11 «Стандартные методы испытаний для определения структурной способности изолированных панелей».
Американское общество испытаний и материалов (ASTM) E72 «Стандартные методы испытаний при проведении испытаний на прочность панелей для строительства зданий».
Американское общество испытаний и материалов (ASTM) E84-04 «Стандартный метод испытаний характеристик горения поверхности строительных материалов.«
Международный жилищный кодекс Раздел R610: Конструкция стеновых изоляционных панелей
NTA Inc., Отчет о листинге SIPA120908-10, Оценка соответствия нормам международным строительным нормам и международным жилищным нормам
Ассоциация структурных изолированных панелей, «СИП в IRC»

«Термопластичные композитные структурно изолированные панели (CSIPS) для строительства по предотвращению стихийных бедствий». Проблемы, связанные с множественными опасностями в центральной части США: понимание опасностей и сокращение потерь Уддин, Н., Вайдья, А., Вайдья., У. Под редакцией Джеймса Э. Биверса. Рестон, Вирджиния: Американское общество инженеров-строителей, 2009 г.

Хотя U.На долю S. на дома приходится 15 процентов энергопотребления страны. Таким образом, программа строительных технологий Министерства энергетики (DoE) поставила своей целью сокращение потребления в жилищном секторе за счет разработки и рыночного внедрения концепции дома с нулевым потреблением энергии (ZEH). ¹

ZEH производят столько энергии, сколько потребляют — качество в значительной степени зависит от строительных конструкций из пенопласта, таких как структурные изолированные панели (SIP), чтобы сформировать воздухонепроницаемую оболочку здания, которая сокращает потребление энергии для отопления и охлаждения.Основываясь как на пластике, так и на традиционных строительных материалах, сочетание SIP и других энергоэффективных технологий приближает концепцию ZEH к мейнстриму, чем могут подумать многие профессионалы в области дизайна.

Пластмассы могут быть важной частью этих домов с нулевым потреблением энергии, поскольку они позволяют использовать только около пяти процентов всех ископаемых видов топлива, согласно информации Управления энергетической информации за 2005 год.

Концептуальная разработка ZEH
Вместе с концепцией нулевого потребления энергии идет успешная интеграция энергоэффективных технологий и возобновляемых источников энергии.Установленные на крыше фотоэлектрические (PV) массивы преобразуют солнечный свет в энергию, которую можно использовать в домашних условиях. В непиковые часы и в идеальные солнечные условия эти фотоэлектрические панели производят больше электроэнергии, чем необходимо. Излишек продается обратно местным коммунальным предприятиям через сеть и зачисляется на счет дома для покупки энергии в часы пик или ночью, когда потребление превышает выработку.

Эти дома могут значительно повлиять на энергопотребление в стране, если концепция может быть легко и по доступной цене интегрирована в U.С. ЖКХ. Министерство энергетики признает, что доступность является основным препятствием для широкого распространения ZEH. По этой причине он спонсирует продолжающиеся исследования и разработки, а также реализует налоговые льготы для фотоэлектрических панелей и энергосбережение всего дома в соответствии с Законом об энергетической политике от 2005 г. (EPAct 2005) , чтобы сделать энергоэффективные дома экономичным вариантом для строителей и строителей. покупатели жилья. ²

Фотоэлектрические блоки составляют большую часть дополнительных затрат на ZEH по сравнению с обычным домом.В последние годы эти массивы становятся все более эффективными и экономически оправданными, но цена по-прежнему колеблется от 6500 до 10 000 долларов за кВт. ³ Из-за высокой стоимости фотоэлектрических элементов ZEH должны в значительной степени полагаться на высокоэффективную ограждающую конструкцию здания и другие энергоэффективные технологии для достижения цели нулевого использования энергии.

Другими словами, ZEH — это не отдельная технология, а скорее совокупность интегрированных систем, тщательно разработанных для достижения рентабельной экономии энергии.Герметичная оболочка и другие технологии могут снизить потребление энергии в доме примерно на 70 процентов, оставив оставшуюся часть экономии энергии для обеспечения небольшой фотоэлектрической системы. ⁴ (Экономия может быть разной. Для понимания компромиссов в отношении энергии следует проконсультироваться с поставщиками.)

Структурные изолированные панели
В период с 2002 по 2005 год Национальная лаборатория Ок-Ридж (ORNL) — испытательный центр Министерства энергетики — построила и провела мониторинг пяти испытательных домов с нулевым потреблением энергии в Ленуар-Сити, штат Теннесси.Дома размером от 98 до 241,5 м2 (от 1056 до 2600 квадратных футов) были построены как часть подразделения Habitat for Humanity и спроектированы с учетом затрат на строительство, подходящих для некоммерческой организации. ORNL определила структурные изолированные панели для стен и крыш во всех пяти домах; Это решение было основано на результатах испытаний структурных теплоизоляционных панелей ORNL на значение R для всей стены и на герметичность для различных стеновых сборок. В 1996 году ORNL начала изучать R-значения целой стены для более чем 400 стеновых конструкций.

В то время как R-значения изоляции измеряют тепловое сопротивление изоляции в полости, испытание всей стены измеряет изолирующую способность всей секции стены с учетом тепловых мостиков стоек и других конструктивных элементов в стенах. До 45 процентов энергии в доме используется для отопления и охлаждения, что делает хорошо изолированную оболочку здания критически важным компонентом ZEH. ⁵ SIP состоят из жесткого пенопласта с изоляцией, зажатой между двумя структурными оболочками.Могут использоваться различные материалы сердцевины, включая пенополистирол (EPS), полиуретан, полиизоцианурат (полиизо) и экструдированный полистирол (XPS). Все эти материалы обеспечивают высокий уровень изоляции и полностью сочетаются с панелью, прерываясь минимальным количеством пиломатериалов для обрамления. Обшивки SIP обычно изготавливаются из ориентированно-стружечных плит (OSB), но также могут изготавливаться из других материалов для конкретных применений.

SIP
получают свои структурные свойства из обшивки и их многослойной конструкции, что означает, что они могут быть собраны из пиломатериалов небольших размеров.Традиционные каркасные стены в жилом строительстве в среднем составляют фактор каркаса (то есть отношение площади стоек ко всей непрозрачной площади внешней стены) в пределах от 25 до 27 процентов, в зависимости от требований к сейсмике, тогда как стены из SIP в среднем составляют три процента. ⁶
В испытаниях ORNL преимущества последовательной пенопластовой изоляции в SIP показали явное преимущество перед стенами с каркасными стойками. Стена с изоляцией из стекловолокна R-19 и шпильками 2 × 4 406,4 мм (16 дюймов) по центру (oc), испытанная при R-9,6 в поворотном защищенном термоблоке ORNL в соответствии с ASTM International C 236, устойчивое тепловое Выполнение строительных работ с помощью охраняемого хот-бокса.
Стена из SIP толщиной 114,3 мм (4,5 дюйма) с изоляцией из пенополистирола 0,131 кг / м3 (1 pcf), измеренная при R-14. В домах с традиционным каркасом, подверженных значительным потерям энергии из-за тепловых мостов, передовые строительные системы с пенопластовой изоляцией, такие как SIP или изолированные бетонные формы (ICF), играют важную роль в разработке ZEH (хотя индивидуальные характеристики могут варьироваться). ⁷
Функциональный ZEH требует не только изоляции с высоким значением R, но и эффективной герметизации ограждающей конструкции здания.Проникновение воздуха может иметь чрезвычайно пагубное влияние на эффективность использования энергии, поскольку конвективные потери составляют до 30 процентов расходов на отопление и охлаждение дома. ⁸
«Когда вы говорите о домах с высокими эксплуатационными характеристиками, даже приближающихся к нулевому энергопотреблению, вы должны иметь герметичность, — говорит Джефф Кристиан, директор ORNL Центра строительных технологий лаборатории. «Легко получить воздухонепроницаемую оболочку из SIP, потому что вы можете измерить окончательную герметичность дома со стенами и крышей из SIP перед установкой гипсокартона.”
Установка воздушного барьера может быть простой и эффективной с использованием OSB с проницаемостью 0,9 мм, ламинированной с обеих сторон панели. ⁹ SIP с облицовкой OSB могут изготавливаться размером 2,4 x 7,3 м (8 x 24 фута) с гораздо меньшим количеством стыков, подлежащих герметизации, чем при использовании обычного каркаса. Агентство по охране окружающей среды США (EPA) признает это преимущество домов из SIP и не требует испытания двери с вентилятором для проверки на утечку воздуха, чтобы получить квалификацию для программы Energy Star.
По словам Сэма Рашкина, национального директора Energy Star for Homes, «в доме из SIP меньше трещин, меньше стыков и меньше сложных стыков между кондиционируемыми и некондиционируемыми пространствами, и его значительно легче сделать герметичным.”
Стыки между панелями заделываются изолированными шлицами, герметизирующей мастикой SIP и / или расширяющейся полиуретановой пеной на каждом краю стыка панелей. Специально разработанная самоклеящаяся лента SIP доступна для наклеивания на внутренние стыки крыши, чтобы усилить уплотнение и предотвратить проникновение теплого влажного воздуха изнутри в стыки панелей.
Испытания на крупномасштабном климатическом симуляторе ORNL небольшого помещения SIP размером 3,3 x 3,3 м (10,9 x 10,9 фута) показали, что оно в 14 раз прочнее, чем идентичное помещение с каркасом 2 × 6, изоляцией из войлока и обшивкой.¹⁰ Несмотря на то, что характеристики могут отличаться, результаты испытаний на низкую инфильтрацию воздуха со структурными изоляционными панелями были воспроизведены в домах ORNL с нулевым потреблением энергии и способствовали их экономии энергии.
Каждый дом в Ок-Ридж перед завершением прошел испытание на герметичность. Скорость естественной инфильтрации в этих домах составляет менее 0,1 воздухообмена в час (ач), в то время как в других обычных каркасных домах аналогичного размера, построенных тем же филиалом Habitat for Humanity, колеблется от 0.От 2 до 0,25 (см. Таблицу 1, стр. 11).
Низкий уровень инфильтрации воздуха может улучшить качество воздуха в помещении (IAQ) в дополнение к сокращению конвективных потерь энергии. В соответствии с Американским обществом инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE) 62.2, «Вентиляция и приемлемое качество воздуха в помещении в малоэтажных жилых домах» требуется механическая вентиляция для обеспечения жильцов свежим воздухом. В тесных домах также можно эффективно осушать, чтобы уменьшить рост плесени, особенно в жарком / влажном климате.
Экономия энергии
В каждом ZEH, созданном ORNL, использовались разные комбинации энергоэффективных технологий. Во всех пяти домах использовались стены из SIP толщиной 114 или 165 мм (4,5 или 6,5 дюйма) и крыша из SIP толщиной 165, 203 или 254 мм (6,5, 8 или 10 дюймов). Фотоэлектрические установки мощностью от 1,98 до 2,2 кВт обеспечивали дома возобновляемой энергией. Другое используемое энергосберегающее оборудование включает высокоэффективные окна, HVAC, бытовую технику и освещение. В двух домах использовался геотермальный тепловой насос, в четырех — водонагреватель с тепловым насосом, а в одном — солнечный водонагреватель.
Ученые из Ок-Риджа установили от 30 до 80 датчиков в каждом доме, чтобы контролировать потребление энергии в течение первого года проживания. Жильцам были даны основные указания по мерам энергосбережения и они могли свободно использовать оборудование в доме по своему желанию. Результаты этих домов напоминают реальные условия для будущих ZEH (Таблица 2). Дома обслуживались Управлением долины Теннесси (TVA) по местной ставке 0,068 доллара за киловатт-час и смогли продать всю солнечную энергию обратно коммунальному предприятию по цене 0 долларов.15 / кВтч. Первые четыре дома (данные по ZEH 5 были недоступны на момент написания этой статьи) имели средние затраты на электроэнергию от 0,75 до 1,00 долларов в день, что не соответствовало нулевому уровню энергии, но при этом достигалось значительного снижения энергопотребления и значительного шага к достижению цель нулевого потребления энергии к 2025 году.
ZEH 4 был самым эффективным домом, несмотря на то, что он был одним из самых больших. Дом площадью 111,5 м ² (1200-SF) имеет подвал из полиизо-Т-образной массы и больше дверей и окон, чем в домах меньшего размера.ZEH 4 использовал только 9934 кВт / ч в первый год, что составило 275 долларов в год на коммунальные услуги или в среднем 0,75 доллара в день. Высокоэффективная оболочка здания SIP сокращает расходы на отопление и охлаждение до 0,49 доллара в день.
Прогнозирование будущего
Хотя концепция дома с нулевым потреблением энергии в настоящее время осуществима, высокая стоимость фотоэлектрических массивов делает цель нулевого потребления энергии несколько недосягаемой для среднего покупателя жилья. В этом году дом, удостоенный награды Energy Value Housing Award (EVHA) от Anderson Sargent Custom Builder LP, потреблял нулевую энергию при стоимости строительства 171 доллар за квадратный метр.В доме использовались фотоэлектрические панели мощностью 8 кВт, и он был продан за 1 миллион долларов. ¹¹ Для сравнения, ZEH 4 был построен по цене 93 доллара за квадратный метр.
Недавнее исследование, проведенное Исследовательским центром Национальной ассоциации строителей жилья (NAHB), показало, что 83 процента покупателей жилья были бы готовы приобрести ZEH, если бы экономия коммунальных услуг компенсировала увеличение выплат по ипотеке.12 Исследовательский центр NAHB утверждает, что это было бы возможным ZEH должны соответствовать такому требованию покупателя, при условии, что исследования и разработки продолжат снижать стоимость фотоэлектрических модулей, и если федеральное правительство или правительство штата предложат 30-процентный налоговый кредит на фотоэлектрические устройства, аналогичный EPAct 2005.
Маркетинговое исследование этого гипотетического сценария предсказывает, что к 2050 году ZEH достигнут 67-процентного проникновения на рынок нового жилья, что составляет 17 процентов совокупного жилищного фонда для одной семьи. Если каждый дом будет использовать нулевую энергию, ZEH сократят потребление энергии в стране примерно на три квадрата, или 2,55 процента от общего энергопотребления страны.
Структурные изолированные панели и другие высокоэффективные пластмассовые изоляционные материалы играют важную роль в энергетическом состоянии страны.Концепция домов с нулевым потреблением энергии невозможна без благоприятной оболочки здания. Независимо от того, используются ли они в ZEH или просто для повышения эффективности среднего дома, многоквартирного дома или коммерческого здания, SIP могут помочь снизить потребление энергии и подтолкнуть Соединенные Штаты к устойчивому будущему.
Структурно изолированные панели
имеют много вентиляторов, так почему бы больше строителей не использовать их?
Если «плоский» — это новый «рост» с точки зрения производительности на сегодняшнем рынке жилья, то «вниз» — это новый «плоский».»
Ассоциация структурных изолированных панелей (SIPA) из Гиг-Харбора, Вашингтон, заявила в прошлом месяце, что промышленность по производству панелей «избежала полной силы экономического спада» и сохранила долю рынка, несмотря на широко распространенную бойню в жилищном строительстве и строительстве рынок.
«Результаты показывают, что в отрасли производства [структурных изоляционных панелей] в 2009 году объем производства жилой недвижимости снизился на 12% по сравнению с 28% -ным падением количества вводимых в эксплуатацию односемейных домов в США за тот же период», — говорится в сообщении ассоциации.
Так чем же объясняется эта относительно устойчивая позиция? SIPA считает, что все дело в зеленом — зеленом строительстве — и в недавнем интересе Америки к энергоэффективности.
«Рост стоимости энергии и озабоченность по поводу глобального изменения климата действительно сделали зеленое строительство популярным», — говорит исполнительный директор Билл Вахтлер. «SIP дают архитекторам и строителям простой способ создать воздухонепроницаемую оболочку здания, которая повысит энергоэффективность и долговечность любого дома или небольшого коммерческого здания.»
SIP, структурная строительная система, изготовленная из пеноизоляции, зажатой между двумя листами ориентированно-стружечных плит, фанеры или фиброцементных панелей, давно зарекомендовала себя как технология, имеющая преимущества по сравнению с традиционным каркасом из стержней. Он ресурсоэффективный, мощный и быстрый. Сообщается также, что SIP создают настолько плотный тепловой барьер, что он может сэкономить домовладельцам до 50% затрат на отопление и охлаждение.
Возможно, что интерес к технологии возобновился благодаря этим преимуществам, но нельзя упускать из виду, что доля рынка панельной промышленности также может быть связана с уменьшением общих размеров строительства новых домов.Количество новостроек значительно сократилось, в то время как доля рынка технологий немного снизилась, поэтому их размер относительно рынка новых домов остался неизменным.
«2009 год — пятый год подряд, когда отрасль увеличивает долю рынка жилой недвижимости», — говорится в сообщении группы. «Сейчас подсчитано, что на систему панельных домов приходится от 1% до 2% строящихся домов на одну семью в США».
Если 2% звучат как ничтожная сумма, это потому, что это так. Несмотря на свой пятилетний «рост», SIP по-прежнему играет незначительную роль в жилищном строительстве, и многие задаются вопросом, почему.
Некоторые утверждают, что дома из SIP нельзя сделать эстетически привлекательными, но по мере того, как SIP набирает поклонников, архитекторы и дизайнеры создают привлекательные дома с помощью этой технологии — и в большинстве случаев никто, кроме строителя, не заметит разницы. (Все еще скептически? Посмотрите слайд-шоу и убедитесь сами.)
То, что SIP — это лучшая строительная технология, также больше не вызывает споров — по крайней мере, не среди строителей и архитекторов, которые попробовали и убедились в этом.
Строитель Дон Феррье из компании Ferrier в Форт-Уэрте, штат Техас, построил свой первый дом из SIP в 1985 году, и ему так он понравился, что сегодня он строит из него 95% своих домов.«Я бы сказал, что одна треть моих клиентов приходят за домами из SIP, а другие две трети приходят из-за моего опыта строительства домов с нулевым или почти нулевым энергопотреблением».
Архитектор Тоби Лонг, AIA, верит в решения строительных проблем для конкретных площадок, поэтому он открыт для множества методов строительства — сборных, модульных, каркасных, — но у него тоже есть слабость к SIP. «В качестве ответа высокого уровня можно сказать, что SIP — это довольно крутая строительная технология с точки зрения строительства и сохранения ресурсов, а также с точки зрения долгосрочного энергосбережения», — говорит Лонг, руководитель Toby Long Design и владелец Clever Homes в Сане. Франциско.«Мы не ведем долгосрочный сбор данных с прошлыми клиентами, но, по неофициальным данным, они говорят нам, что были чрезвычайно довольны работой панелей».
Самая крутая (без каламбура) вещь в SIP, настаивает Лонг, — это то, что ограждающая конструкция здания настолько плотная, а значение R настолько высокое, «что в доме сохраняется более постоянная температура». В результате жители чувствуют себя более комфортно, кондиционеры работают меньше, а домовладельцы экономят на коммунальных расходах.
Камилла Урбан Джобе, AIA, познакомилась с SIP, прежде всего, через подрядчика.«Мой первый дом SIP был в 2004 году, — говорит директор Urban Jobe Architecture в Остине, штат Техас. «Я не был так знаком с ним, но подрядчик использовал его, и он ему очень понравился». Сегодня она пытается использовать эту технологию, когда у нее есть возможность.
Технология SIP также была одобрена людьми, чья работа заключается в оценке достоинств технологии и ее значимости для жилищного строительства. Национальные лаборатории Ок-Риджа в Ок-Ридже, штат Теннеси, например, несколько лет назад подтвердили, что SIP имеют более высокий показатель изоляции всей стены и R-значение, чем обычная стена с каркасом.
ToolBase Services, подразделение технической информации Исследовательского центра NAHB в Аппер-Мальборо, штат Мэриленд, говорит, что технология «простота и скорость сборки позволяет помещать дома под крышей в течение нескольких дней, а не недель. Несмотря на то, что требуются базовые столярные навыки, сборщикам необязательно обладать уровнем навыков обычных бригад, которые могут еще больше снизить затраты строителей ».
Но хотя существует почти всеобщее согласие относительно характеристик продукта, история становится туманной и сложной, когда обсуждаются затраты и применение в жилищном строительстве.Промышленность заявляет, что строительство дома из SIP дешевле, потому что более плотная оболочка означает, что строитель может выбрать меньшую систему HVAC и сэкономить время на строительстве. Другие не совсем уверены, что это так.
Лонг и Джобе, например, говорят, что некоторые действительно хорошие бригады могут построить дом очень быстро и за очень небольшие деньги. Будет ли строительство с SIP дешевле, зависит от ситуации, хотя он не уверен, что есть ценовая выгода, по крайней мере, для производителей.«Благодаря SIP есть предсказуемость, — говорит Лонг. «Строители также могут ускорить строительство дома». Он продолжает: «Большим преимуществом является лучший дом, который является хорошим аргументом в пользу строителей, которые внимательно следят за своей работой».
Феррье говорит, что сравнение цен зависит от того, что вы строите, где и кто это строит. По его словам, вы никогда не сможете построить дом из клееного каркаса дешевле, чем дом из клееного каркаса, в котором используется изоляция из стекловолокна. быть более равным.
«Мы сравнили аналогичные дома, которые мы построили с использованием SIP и передовых технологий каркаса с использованием одинарной плиты, изолированного коллектора и пенопласта», — объясняет Феррье. «Каркасный дом стоил на 9000 долларов меньше, но у нас все еще был тепловой мостик в стойках. Если бы мы хотели получить аналогичный продукт из SIP, нам пришлось бы обернуть дом жестким пенопластом. Тогда цена была бы такой же ». Кроме того, Ферье считает, что дом с пенопластом не такой герметичный, как дом из СИП.
Если вы спросите студентов в центре города Тулейн, где проводится программа прикладных городских исследований в Школе архитектуры Тулейнского университета, они скажут вам, что технология SIP хороша, но ее сложно построить дешевле, чем обычное каркасное строительство, особенно в доступном жилье. В течение многих лет URBANbuild, студия дизайна / строительства, в которой студенческие команды проектируют и строят прототип дома для района в Новом Орлеане, экспериментирует с технологией SIP.
«Мы построили дом [03] с помощью SIP, потому что мы пытаемся помочь местной некоммерческой организации провести исследование стоимости строительства с использованием различных структурных систем» с точки зрения первоначальной стоимости по сравнению с«Затраты на жизненный цикл», — говорит Эмили Тейлор, бывший руководитель проекта домов с 01 по 04, а ныне руководитель проектов проектирования и строительства в центре города Тулейн. «На данный момент мы построили традиционный дом с каркасным каркасом, дом с передовой техникой каркаса (все еще каркасный), изготовление панелей с металлическими каркасами и SIP-панелей. При попытке построить доступный дом площадью 1200 квадратных футов для малообеспеченных семей авансовые затраты существенно выше для домов из SIP. Но мы надеемся, что они смогут компенсировать часть этих затрат за счет энергоэффективности.”
Заставить больше строителей использовать SIP — это непростая задача из-за туманной проблемы с ценообразованием, но также возможно, что строители запуганы этой технологией. Хотя использование SIP является быстрым и эффективным с точки зрения ресурсов, есть кривая обучения. «Это похоже на обычную работу по обрамлению, но это не то, что легко сделать с первого раза», — объясняет Лонг. «Чтобы намочить ноги, требуется три работы, но только в третьем доме вы действительно поймете систему».
Ферриер соглашается с минимумом трех SIP для понимания, но даже в этом случае есть вещи, которые следует учитывать, например, поиск правильной ставки, фундаментальные работы и решение проблем, среди прочего.«Ключевым моментом является поиск подходящего поставщика», — советует он. Кроме того, после доставки панелей непросто внести изменения в конструкцию на строительной площадке.
С точки зрения Джобе, строители будут возражать отчасти из-за того, что рабочая сила для возведения каркаса дешевая, но она говорит, что строителям будет сложно убедить покупателей сначала заплатить более высокую цену за более энергоэффективный дом. «Люди по-прежнему зациклены на том, что видят по телевизору и в журналах», — считает она. «Если они смогут сэкономить немного денег на механической части или на энергоэффективности и получить квадратные метры для большой гостиной, которую они хотят, они будут занимать квадратные метры в девяти случаях из 10.В большинстве случаев они жертвуют всем ради площади ».
Какова бы ни была ситуация сейчас, архитекторы и строители, опрошенные для этой статьи, полагают, что наступает время, когда энергоэффективность станет самым важным вопросом для покупателей, и аргументы в пользу высокопроизводительного строительства, включая SIP, не будут жесткими.
Для некоторых покупателей, строителей и архитекторов это уже происходит. «По моему опыту, вдохновение для использования SIP исходит не от подрядчиков», — говорит Лонг.«Обычно это исходит от домовладельцев».
Найджел Ф. Мейнард — старший редактор журнала BUILDER.
Узнайте больше о рынках, представленных в этой статье: Даллас, Техас.
.