Что такое сэндвич-панели и как их правильно выбрать

Соединение сэндвич-панелей между собой

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

Соединение сэндвич-панелей между собой: замки разной сложности

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

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

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

Недостатки, недоработки и прочие досадные факты

При всех своих достоинствах, сэндвич-панели обладают и некоторыми недостатками. Вот занимательный видео-урок по преимуществам и недостаткам кровельных сэндвич-панелей:

Российский климат достаточно агрессивный, особенно на севере. И поэтому пока многие кровельщики опасаются использовать кровельные сэндвич-панели из-за сезонных колебаний температур, которые вызывают значительные напряжения в процессе эксплуатации.

Второй момент, находясь на кровле под прямыми солнечными лучами, «сэндвичи» меняют свои размеры. Это естественный процесс для металлических поверхностей, но его крайне необходимо учитывать при подгонке углов стыков и швов, чтобы всю систему в итоге не повело. Кстати, сэндвич-панели поэлементной сборки лишены этих минусов. Ведь у них нагрузку на себя берет не минеральная вата, а сам стальной каркас, благодаря чему теплоизоляцию можно использовать более легкую и недорогую.

Еще один минус в том, что в процессе циклических температурных переходов через так называемую «точку замерзания воды» постепенно блок утеплителя из минеральной ваты разрушается, а волокна – выдуваются. В итоге происходит потеря несущей способности самой конструкции.

Также и сама минеральная вата подвержена физическому старению, а ведь на нее приходится вся эксплуатационная нагрузка. При этом ремонтопригодность таких панелей вызывает вопросы. Если обычную трехслойную сэндвич-панель еще можно заменить, то с панелями поэлементной сборки кровлю придется разбирать целиком, поэтому затраты на ремонт будут значительными.

Точность крепления и герметичность будущий кровли обеспечивают замки и технология монтажа. И главная проблема в этом случае – получился удачный или неудачный стык.

Вот почему производители постоянно работают над улучшением таких замков. Ведь конкретно от этого зависит и прочность соединения панелей на кровле, и отсутствие зазоров, и герметичность.

Для кровли – это критические показатели

И любой неудачный стык способен стать проводником для дождевой влаги и мостиком холода, тогда как для тех же стен все это не так важно:

В условиях непогоды и часто меняющихся влажности и температуры воздуха у некачественно уложенной кровли из сэндвич-панелей возникают мостики холода и протечки. Также отслаивается обшивка от утеплителя, если используются сэндвич из пенопласта и повышается горючесть среднего слоя, а если утеплитель из минеральной ваты – отмечают разрушение связи между вертикально ориентированными волокнами из-за влаги.

Далее, чтобы особенно грозит проблемами – это неправильные локальные нагрузки (неудачно наступили, упала тяжелая ветка дерева, непродуманно установили антенну).

Они способны привести к разгерметизации продольного стыка и дальнейшего повреждения всего покрытия. Причем подобное повреждение не так-то легко обнаружить на глаз, а исправить еще сложнее.

Хотя на самом деле в работе с сэндвич-панелями вполне реально избежать всех перечисленных моментов и недостатков, если точно следовать всем правилам монтажа.

Кровельные сэндвич-панели обладают таким минусом, как легкая повреждаемость в процессе транспортировки и монтажа, поэтому с ними нужно обращаться аккуратно. Вот почему фирмы-производители зачастую сами предоставляют услуги по полной комплектации кровли, начиная с ее проектирования и заканчивая монтажом.

И мы советуем прибегать к таким услугам, так как профессиональная бригада уже знает все тонкости работы с этим кровельным материалом. Существует масса рекомендаций даже по поводу хранения самих панелей.

К слову, больше всего производителей переживают о том, что в нашей стране довольно часто пренебрегают правилами монтажа и кровельные панели иногда намокают еще до того, как окажутся на крыше. В этом случае волокнистый утеплитель быстро теряет свои свойства и разрушается в течение последующих сезонных процессов заморозки и оттаивания.

Вот благодаря таким сомнениям владельцы своих домов пока еще повсеместно отдают предпочтение более классическому и проверенному кровельному пирогу, где утеплителю отведено свое конкретное место и к нему всегда есть доступ. По крайней мере, если намокнет вата, несущая способность кровли от этого не уменьшится – просто проблемы будут другими.

Технические характеристики

Несущая способность

((

Толщина стеновых сэндич-панелей, мм	Несущая способность стеновых панелей при равномерно распределенной нагрузке, кг/м2
Длина пролета, м
2	2,5	3	3,5	4	4,5	5	5,5	6	6,5	7	7,5	8
50	160,80	114,90	94,43	81,27	69,14	58,04	48,00	38,98	31,00	24,06	18,15	13,28	9,45
80	209,85	167,80	141,90	124,02	107,40	92,03	77,93	65,09	53,50	43,17	34,10	26,29	19,73
100	224,00	182,90	155,80	139,83	124,69	110,37	96,89	81,23	72,40	61,40	51,22	41,88	33,36
120	239,40	198,90	162,80	148,01	133,81	120,20	107,18	94,75	82,90	71,64	60,97	50,89	41,40
150	270,50	219,10	182,90	165,73	149,32	133,68	118,82	104,73	91,40	78,84	67,06	56,04	45,79
170	281,90	228,20	193,21	175,52	158,59	142,42	127,02	112,38	98,51	85.40	73,05	61,47	50,64
200	304,99	235,60	204,05	185,76	168,25	151,52	135,58	120,42	106,05	92,46	79,66	67,64	56,40
220	316,20	246,30	208,20	189,62	171,86	154,92	138,80	123,50	109,01	95,34	82,49	70,45	59,24
250	327,86	256,20	209,81	190,99	173,06	156,04	139,91	124,67	110,34	96,90	84,36	72,72	61,98

Разновидности используемого утеплителя

При выборе стеновых панелей важным показателем, влияющим на цену и эксплуатационные показатели, является материал, используемый в качестве наполнителя. На сегодняшний день на рынке представлены три разновидности утеплителя, каждый из которых обладает достоинствами.

минеральная вата,
полистирол,
полиуретан.

В строительстве чаще применяют конструкции с минеральной ватой. Они обладают устойчивостью к возгоранию и экологически безопасны, если при производстве не добавляют связующих компонентов. Добавки при горении выделяют едкий дым, опасный для здоровья. Существенным недостатком является повышенная гигроскопичность. Нарушение герметичности при сборке приводит к проникновению влаги внутрь многослойной конструкции и разбуханию. Минусом материала является большой вес, который утяжеляет листы.

Полистирол в качестве утеплителя применяется реже, при его возгорании происходит выделение опасных соединений. Конструкции из полистирола разрушают грызуны.

Полиуретан значительно дороже, по сравнению с вышеперечисленными утеплителями. Устойчив к возгоранию, экологически безопасен и долговечен. Не подвержен влиянию перепадов температуры, не впитывает влагу. По сравнению с другими утеплителями, имеет меньший вес, что удобно при транспортировке и работе. Низкая теплопроводность позволяет уменьшить толщину сэндвич панелей с сохранением высоких показателей теплоизоляции. В утеплителе не появляется плесень и грибок.

Минусы

К недостаткам стен из сендвичных панелей относятся:

Непродолжительный срок службы. По этому параметру даже самые качественные сэндвич-панели уступают кирпичу и дереву.
Чтобы оно прослужило как можно дольше, капитальный ремонт придется проводить не реже, чем 1 раз в 20 лет. Однако малый срок службы панелей перекрывается их доступной стоимостью.
Необходимость монтажа принудительной вентиляции. Сами по себе панели практически «не дышат». Чтобы избежать скопления конденсата и отсыревания стен, нужно позаботиться о качественной вентиляции.
Большое количество фальсификата. Подпольных цехов по производству панелей очень много. Они предлагают приобрести свою продукцию по привлекательной цене, уверяя, что их материал соответствует требованиям ГОСТ. Однако слишком низкая стоимость должна настораживать.
Стены из таких некачественных панелей быстро придут в негодность. Кроме того, находиться в таких помещениях просто опасно, так как при изготовлении древесных плит могут быть использованы токсичные формальдегидные смолы.
Необходимость выполнения качественной герметизации и отделки. Если соединения будут негерметичными, зимой дом вымерзнет. Отсутствие отделки негативно отражается на сроке эксплуатации здания.
Архитектурная простота. Панели не позволяют воплотить в жизнь сложные дизайнерские задумки. Хотя использование панорамных окон, декоративных карнизов и других современных строительных материалов придает дому вполне презентабельный облик.

Покрытие сэндвич-панелей

Чаще всего покрытием сэндвич-панелей служит оцинкованная сталь. Она надежно защищает утеплитель от влаги, ультрафиолета и других агрессивных воздействий, и сама успешно противостоит им. Используется преимущественно для наружных стен, а также кровельных конструкций.

При возведении внутренних стен и их отделке разумнее применять более дешевый, хотя и менее стойкий гипсокартон. Это тоже сэндвич из двух слоев картона и сердечником из гипса. Материал легкий и предельно простой в обработке.

Еще один вариант для внутренних работ — ОСП (ориентированно-стружечная плита). Этот материал доступен по цене, что является безусловным преимуществом. Кроме того, он прекрасно поддается пилению, сверлению и т. д. Среди недостатков стоит отметить восприимчивость к влаге, эмиссию формальдегида, входящего в состав клея, и неровную поверхность, которая требует отделки.

Схожую структуру и свойства имеет оргалит — мелкие древесные опилки, склеенные и спрессованные под давлением. Единственное, по сути, отличие от ОСП — в более ровной и гладкой поверхности.

Это — лишь основные варианты покрытий, используемые наиболее часто. Есть и другие — алюцинк (сплав алюминия и цинка), пластизол (модифицированный ПВХ), полиэстер и проч. Выбор материала может определяться, к примеру, узкой областью применения. Например, ПВХ, полистирол и полипропилен используют для производства сэндвич-откосов при отделке проемов.

Итак, структура сэндвич-панели нам ясна. Из нее вытекают достоинства и недостатки этого строительного материала. Начнем с положительных сторон. — Быстрые сроки строительства. Работы можно вести в любое время года, так как монтаж не требует «мокрых» процессов.

Высокие показатели теплосбережения и звукоизоляции.
Малый вес, из которого вытекают легкость транспортировки и монтажа, а также малая нагрузка на фундамент.
Низкая цена по сравнению с капитальными строительными материалами (кирпичом, бетоном, камнем).

К сожалению, есть у сэндвич-панелей и недостатки. Это:

Малая несущая способность, не позволяющая возводить постройки выше трех этажей.
Щели в местах соединения, приводящие к возникновению сквозняков и мостиков холода.
Эмиссия вредных веществ, возникающая при использовании некоторых материалов, например, ОСП.

В завершении темы упомянем сэндвич-панели поэлементной сборки, стоящие несколько особняком. Их делают непосредственно на месте строительства, собирая воедино три составляющие: самонесущий кассетный профиль, утеплитель и, как правило, профнастил в качестве покрытия. Такие панели обходятся дешевле готовых, но строительные процессы при этом неизбежно затягиваются.

Из чего делают

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

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

Наружный слой — стальные листы

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

Покрытие сэндвич-панелей: пример послойного нанесения

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

Виды полимерных покрытий для сэндвич-панелей

Качество стали очень важно, но не меньшее значение имеют оцинковка и качество защитных покрытий. От того насколько тщательно нанесено покрытие, зависит долговечность металла, а значит и надежность, и долговечность стены или кровли. Сначала стальной лист покрывается цинком, а затем на оцинкованную поверхность уже наносится один из видов полимеров

Это может быть:

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

Полиэстер — SP или PE. Недорогое, стойкое к ультрафиолету, коррозии, перепадам температур, долго не выгорает. Наносится толщиной 25 мкм. Недостаток — невысокая стойкость к механическим повреждениям. Можно даже гвоздем поцарапать.
Поливинилиденфторид (ПВДФ, PVDF). Очень высокая стойкость к выцветанию и высоким температурам, химически агрессивным средам. Толщина покрытия 20-25 мкм.
Полиуретан. Наносится слоем 35-55 мкм. Требует хорошей грунтовки. Не выцветает, переносит температурные перепады. Хорош для кровельных материалов.
Поливинилхлорид (ПВХ или PVC). Наносится самым толстым слоем — до 200 мкм. Имеет самую высокую стойкость к механическим воздействиям. Применять имеет смысл для стеновых панелей. Но не переносит высоких температур. Максимальный длительный нагрев не выше 60°C. Лучше использовать в Средней Полосе и на Севере.
FARM. Хорошо переносит химические среды, стоек к коррозии, аммиаку и удобрениям. Применяется в птичниках и помещениях для скота, зернохранилищах. Наноситься может только на оцинкованную поверхность, причем слой цинка не менее 275 г/м².
Санитарное покрытие CLEAN (Food Safe). Оно безопасно для контакта с пищевыми продуктами. Не реагирует на соль, кислоту, щелочи и растворители. Это покрытие применяется в зданиях, относящихся к пищевой промышленности, медицине, фармацевтике, электронике.

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

Профили сэндвич-панелей

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

Возможные профили внутренних и наружных поверхностей при облицовке металлом

Утеплитель

Утеплитель для сэндвич-панелей также применяют разный:

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

Сравните характеристики сэндвич-панелей с разным утеплителем

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

Недостатки, недоработки и прочие досадные факты

При всех своих достоинствах, сэндвич-панели обладают и некоторыми недостатками. Вот занимательный видео-урок по преимуществам и недостаткам кровельных сэндвич-панелей: