Стеновые сэндвич панели: разновидности и характеристики, применяемые материалы

Материал и конструкция

Сфера использования панелей определяется видом и характеристиками материалов оболочки и наполнителя. Выбор сырья задает качество сэндвич-панелей еще до начала производственного цикла.

Конструкция оцинкованной панелиИсточник ufaotdelka.ru

Внешний слой

Для внешних слоев используют жесткий листовой материал с защитным покрытием; чаще всего это:

• Оцинкованная сталь (или сплав металлов). Поверхность надежно защищена от коррозии. Дом из металлических сэндвич-панелей отличается прочностью (чем толще слой цинка, тем долговечнее конструкция).
• Гипсокартон. Экологичен (два листа строительного картона разделены слоем гипса); популярный способ отделки жилых помещений.
• Пластик. Различные виды материала служат надежной защитой от перепадов температур, механического воздействия и влаги.
• ПВХ. Разновидность пластика; благодаря жесткости широко применяется для производства оконных откосов.
• ОСП (ориентированно-стружечная плита). Служит основой СИП-панелей. Процесс изготовления материала состоит в склеивании древесной стружки под высоким давлением.

Утеплитель

Распространенным материалом для утепления служит:

Базальтовое волокно (минеральная вата). Наиболее востребованный вариант с непревзойденными показателями тепло- и шумоизоляции. Вата экологична, не горюча и практична: ее часто применяют в противопожарных перегородках.

В Финляндии 40% домов построено из СИП-панелейИсточник pinterest.es

• Стекловолокно. По характеристикам напоминает минвату, превосходит способностью к звукопоглощению.
• Пенополиуретан (ППУ, PUR) и его модификации. Легкий и прочный материал с ячеистой структурой. Он безвреден для здоровья, абсолютно не горюч и надежно защищает от влаги.
• Пенополистирол (пенопласт). Панели с этим материалом используются при строительстве нежилых (складов, цехов, бассейнов) и жилых зданий (канадская технология). Материал не поглощает влагу, горюч, в пламени выделяет ядовитые вещества, поэтому не рекомендуется для строений с высокими требованиями пожаробезопасности.

Соединение

Качество домов, возводимых по технологии сэндвич-панелей, напрямую зависит от надежности соединения элементов. Соединения влияют на прочность, внешний вид и теплоэффективность панельных стен. В устройстве элементов используется соединительный замок популярной конструкции «шип-паз» (пазогребневое соединение).

Классическое соединение «шип-паз»Источник isobud.com

Изгибы (шипы и пазы) формируются при профилировании внешних поверхностей. Благодаря замковому соединению панели идеально стыкуются друг с другом, обеспечивая быстрый монтаж. Производители выпускают изделия с высокоточным двойным и тройным замком (количество зависит от толщины элемента). Если стыковочные замки некачественны и плохо прилегают друг к другу, швы будут негерметичны (будут терять тепло).

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.

Технология установки стеновой панели

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

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

Укладка бутиловой ленты

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

Укладка ленты поверх направляющих

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

Монтаж цокольной планки

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

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

Установка первой панели

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

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

Поперечные стыки прокладываются утеплителем

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

Процесс монтажа фасадных панелей

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

Из чего делают

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

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

Наружный слой — стальные листы

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

Покрытие сэндвич-панелей: пример послойного нанесения

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

Виды полимерных покрытий для сэндвич-панелей

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

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

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

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

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

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

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

Профили сэндвич-панелей

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

Возможные профили внутренних и наружных поверхностей при облицовке металлом

Утеплитель

Утеплитель для сэндвич-панелей также применяют разный:

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

Сравните характеристики сэндвич-панелей с разным утеплителем

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

Где применяются сэндвич панели

Сэндвич панели были созданы на территории Америки, в 30-е годы ХХ столетия. Что касается отечественного рынка, то изделия на нем появились относительно недавно. Несмотря на это, их популярность быстро растет. Для чего используется материал:

1. Строительство гаражей.
2. Строительство садовых домиков.
3. Постройка складских помещений и промышленных корпусов.
4. Для декоративной отделки стен.

Сегодня из материала могут строить бытовки, киоски и магазины, а также кинотеатры. Им утепляют складские помещения и готовые конструкции. К тому же это отличный звукоизолирующий материал, подходящий для создания межкомнатных перегородок. Супермаркеты, торговые центры, коттеджи и постройки, высота которых не более 2 этажей – все это создают из панелей.

Виды утеплителей для сэндвич панелей стеновых наружных

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

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

Панели с пенополистироловым утеплителемИсточник proroofer.ru

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

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

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

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

Что представляют собой панели

Применение для строительства сэндвичных (их часто называют сандвичными или сендвичными) панелей — выбор тех, кто ценит скорость и качество. Этот материал относится к многослойным видам изделий. Он состоит из двух облицовочных листов металла, пластика, магнезита или плит, содержащих древесные волокна, а также слоя наполнителя, который выполняет функции теплоизоляции. Все элементы пирога прессуются горячим или холодным способом.

Что такое сэндвич панели

Впервые сэндвич-панели появились на строительном рынке еще в пятидесятых годах прошлого столетия, но в нашей стране стали применяться гораздо позже и на первых порах изготовленная местными производителями продукция не радовала потребителя качеством. Сегодня же отечественные заводы выпускают материал, способный конкурировать с лучшими зарубежными образцами.

Сэндвич-панели – это современный строительный материал, имеющий трехслойную структуруСендвич-панели кровельные с утеплителем

Где применяются сэндвичные панели:

• в строительстве жилья;
• при возведении хозяйственных построек;
• для устройства перегородок в зданиях;
• в строительстве объектов коммерческой недвижимости, например, производственных помещений, торговых центров, моек автотранспорта, спортивных сооружений, складов и т. д.;
• в качестве теплоизоляционных конструкций.

Специфика укладки панелей типа сэндвич

Для нужд строителей выпускается несколько вариантов многослойных панелей, различающихся материалами, используемыми в конструкции.

Внешние слои панелей

Разработан ряд вариантов продукции, в которых жесткий облицовочный слой устроен по-разному. Объединяет их функциональность: от внешнего стоя требуется обеспечение жесткости, прочность, стойкость к внешним механическим и климатическим воздействиям, а также привлекательный внешний вид.

Сэндвич-панели

Технология производства панелей предусматривает применение:

• алюминия;
• стали;
• пластика;
• магнезитовых листов;
• гипсовых плит (ГКЛ);
• ОСП, OSB;
• ДВП, ДСП.

Именно используемым для изготовления облицовочного слоя материалом в большей степени определяется назначение сэндвич-панелей.

Дом из сэндвич-панелей

Наполнение панелей

Теплоизоляция

Что используется в качестве внутреннего слоя панели?

1. Каменная вата. У этого вида утеплителя много преимуществ: хорошая теплоизоляционная способность, малая гигроскопичность (но закрывать ее влагостойким материалом все равно нужно обязательно), большой срок службы. К тому же она «дышит» и недорого стоит.
2. Стекловата. Материал отличают высокая стойкость к агрессивным средам, огню, биологическим повреждениям, дешевизна, она не интересна грызунам. Утеплитель из стеклянных волокон обладает хорошей паропроницаемостью.

3. Пенополиуретан. У этого вида теплоизоляции есть свои плюсы: низкая теплопроводность, прочность, стойкость к влаге, долговечность. Но он не относится к пожаробезопасным изделиям, к тому же довольно дорого стоит.

4. Пенополистирол. Такой утеплитель отлично удерживает тепло, не боится воды, но не является экологичным и огнестойким продуктом.
5. Пенополиизоцианурат (модифицированный пенополиуретан). Он обладает всеми преимуществами своего предшественника, но более стоек к возгораниям. Материал устойчив к поражению биологическими организмами, не гниет, не привлекает грызунов и насекомых, может применяться в широком температурном диапазоне.

Характеристики теплоизоляционных материалов

Оптимальным для различных сфер применения в гражданском и промышленном строительстве считается вариант многослойных панелей, изготовленных из металлических листов, покрытых полимерным покрытием, и утеплителя, которым чаще всего является минеральная вата. Требования к этому строительному материалу устанавливает ГОСТ 32603*2012.

Установка

Процесс установки сэндвич-панелей для наружной облицовки фасадов здания включает несколько этапов.

• Перед началом отделки фасада сэндвич-панелями, стоит удалить со стен загрязнения и старую штукатурку. Снимаются также все детали, которые мешают, и крепежные элементы. Таким образом, стены должны представлять собой идеально ровную поверхность.
• Сэндвич-панели устанавливаются снаружи на деревянную или металлическую обрешетку. Если длина панелей не превышает 6 метров, то используются горизонтальные профили, чтобы дополнительно повысить жесткость стены.
• Фиксация первого ряда панелей выполняется нижним пазом. С помощью специальных меток удастся точно выверить местонахождение покрытия. Следует быть предельно внимательным при разметке, ведь именно от монтажа первого ряда зависит успешность всей работы.

• На стене панели закрепляются саморезами, а для трехслойного варианта можно использовать шурупы.
• Для закрытия стыковых элементов мастера рекомендуют использовать специальные накладки и силиконовый герметик.
• При необходимости между панелями закрепляется утеплитель.
• Чтобы защитить поверхность дома от образования конденсата и влаги, под сэндвич-панели монтируется гидроизоляция.

Разновидности сэндвич плит

Существует несколько признаков, по которым определяются виды декоративной отделки. У них разные характеристики и особенности использования.

Сфера назначения изделий

Существует три группы материалов, которые делятся по сфере назначения:

1. Для стен.
2. Для кровли.
3. Угловые.

Первый вариант представляет собой изделия, которые монтируют в вертикальном положении на стену. Внешний слой делается из металла с защитным полимерным покрытием. Цветовая гамма широкая. Соединения листов происходит посредством замочной системы Z-lock, либо шип-паз. Благодаря ей, соединения сэндвич панелей получаются герметичными, мостики холода отсутствуют. Утеплитель внутри надежно защищен от влаги.

Соединение Z-lock

Стены из сэндвич панелей теплые, надежные и красивые. Чтобы обеспечить дополнительную защиту, разрешено использование герметика, доборных элементов, монтажной пены или строительного скотча.

Cоединение шип-паз

Характеристики изделий для стен:

• длина от 1,5 до 20 м;
• ширина от 1 м до 1,2 м;
• толщина от 50 до 300 мм;
• толщина листов металла от 0,45 до 0,7 мм.

Кровельные панели практически не отличаются от стеновых, строение и состав одинаковые. Основное отличие в замковом соединении. Влага никак не проникнет под кровлю и не скажется на ее конструктивных элементах. Профиль панелей выраженный.

Так как крыша постоянно подвергается влиянию УФ-лучей, то сэндвич панели защищены от такого излучения и других агрессивных воздействий. На поверхности антикоррозийное напыление. Дополнительная защита стыков не требуется, так как изделия законченные.

Характеристики изделий для кровли:

• длина от 1,5 до 20 м;
• ширина 1 м;
• толщина от 50 до 300 мм;
• толщина листового металла от 0,45 до 0,7 мм.

Угловые изделия имеют узкую специализацию. Они нужны, чтобы защитить углы построек от влаги и приданию им лучшего вида. Крепление сэндвич панелей такого типа выполняется на откосы.

Вид используемой облицовки

Для облицовки сэндвич панелей могут быть использованы:

1. Нержавейка или оцинкованная сталь с защитным полимерным покрытием.
2. Комбинированные материалы. Один из листов заменяется цементно-стружечными плитами, гипсокартоном. Такие панели применяются при возведении перегородок.
3. ПВХ.
4. Применяется специальная бумага, алюминиевая фольга или полиэстер.

Вид утеплителя

Именно слой утеплителя указывает на основные параметры и особенности изделий. Продукция делается из минеральной ваты (МВ), пенополистирола (ППС), пенополиуретана (ППУ), пенополиизоцианурата (ПИР).

Особенности материалов:

1. Сэндвич панели с МВ (ГОСТ 32603-2012). Такой теплоизолятор не горит, является экологичски чистым. Хороший коэффициент теплопроводности. Недостатки – большой вес и боязнь влаги. Панели с наполнителем из минеральной ваты используются для создания огнеупорных конструкций, так как сделаны из негорючего материала —  базальтового волокна.
2. Сэндвич панели с ППС (ГОСТ 15588-2014). Материал не вредит человеку и окружающей среде. Не боится влаги и агрессивной среды. Эксплуатация простая. Другое преимущество – низкая стоимость. Недостаток – мизерная огнеупорность. Используются для возведения зданий промышленного и коммерческого типа.
3. Сэндвич панели с ППУ (ГОСТ 23486-79). Теплоизолятор мелкоячеистого типа. У него самый низкий коэффициент проводимости тепла. Правда, материал горит. Имеет высокую цену.
4. Сэндвич панели с ПИР (ГОСТ 23486-79). Улучшенный ППУ, который имеет огнеупорность, устойчив к влиянию агрессивной среды и лучей солнца. Коэффициент теплопроводности низкий. Сфера использования разнообразная.

Три составляющие комфорта

Для наших систем стеновых сэндвич-панелей следующие специфические характеристики обычно наиболее важны: рейтинг STC (класс передачи звука), R-значение (теплопроводность) и огнестойкость.

• Начнем с рейтинга STC. STC, обозначающий класс передачи звука, означает способность панелей снижать уровень шума, проходящего через них. Эта характеристика наиболее важна на предприятиях, где рабочие должны выдерживать громкий шум в течение длительного периода времени и в бытовых условиях для обеспечения оптимального уровня тишины. Самый эффективный способ повысить рейтинг STC сэндвич-панели для стен — это добавить дополнительные основы, которые помогут поглощать шум: минеральная вата, кварцевый песок и так далее. Для изготовления панелей мы использовали специально разработанные материалы спрессованные в плиты, чтобы повысить рейтинг STC, обеспечивая шумопоглощение на входе и выходе в помещение и звукоизоляцию. Целесообразно использовать для облицовки стен и при установке модульных комнат отдыха, офисов и конференц-залов в помещениях с уровнем шума выше среднего.
• R — еще одна важная характеристика сэндвич-панели: общий термин для строительства, который относится к теплоизоляционной способности материала или его способности противостоять потоку тепла. В некоторых помещениях можно использовать более высокий показатель R для экономии энергии. Сэндвич-панели с повышенным значением R-ценности можно встретить в более жарких и холодных климатах, чем обычно. Если стеновая панель хорошо удерживает внешнее тепло снаружи, то она также хорошо удерживает внутреннее тепло внутри.
• Пожарный рейтинг. Последний и, возможно, самый важный фактор для вашей стеновой сэндвич-панели — это огнестойкость, которую она обеспечивает. Уровни огнестойкости иногда бывает трудно понять, потому что нормативные документы могут использовать различные измерения для определения их огнестойкости. Пожарный рейтинг наших сэндвич-панелей полностью соответствует требованиям, предъявляемых официальными стандартами и нормативами Российской Федерации.