СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗВЕДЕНИЯ МАЛОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ НА ОСНОВЕ КАРКАСНО-ИЗОЛЯЦИОННЫХ SIP-ПАНЕЛЕЙ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗВЕДЕНИЯ МАЛОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ НА ОСНОВЕ КАРКАСНО-ИЗОЛЯЦИОННЫХ SIP-ПАНЕЛЕЙ

Ли Иван Юрьевич

студент магистратуры, Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет,

РФ, г. Санкт-Петербург

Нагманова Альфия Наильевна

канд. экон. наук, доц. кафедры, ТСП, Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет,

РФ, г. Санкт-Петербург

АННОТАЦИЯ

Композитные материалы давно и хорошо известны. Они отличаются разнообразием составов и свойств и применяются в различных отраслях промышленности. Однако, несмотря на обширные достижения в данной области, композиты так и не получили широкого признания в качестве материалов для несущих строительных конструкций. Этому препятствует дефицит инженерных методик прогнозирования их свойств, а также отсутствие нормативных документов по их анализу, сбору, расчету и проектированию. В данной статье рассмотрена распространённость композитных материалов на примере SIP-панелей и изложены их достоинства и недостатки.

Ключевые слова: SIP панель, строительство, технологии строительства, экологичные материалы.

Технология использования SIP-панелей не новая и уже успела получить отрицательные отзывы в свою сторону, например, что эти дома непрочные, ненадёжные и то, что данная технология не пригодна для использования. На территорию Российской Федерации SIP-панели попали в 2003 году, однако каркасное строительство деревянных домов практиковалось с 1947 года. Дома построенные из SIP-панелей получили название “Канадские”, потому что данная технология возведения частных домов пришла к нам из города Калгари от компании Ecopan corporation. Самым первым зданием, построенным по данной технологии в России, считается постройка от компании “Город мастеров ВВЦ”. Дом, который получил имя “Альфа” был возведен в непростых декабрьских условиях. Строительство завершилось три дня, с учетом работы монтажников в три смены, и ещё долгое время прослужил этой компании в качестве функционального офиса. После этого данная технология стала более востребована.

Данная технология быстро получила развитие, но в отличии от других стран всё ещё не стала такой же востребованной. Возможно, это связанно с тем, что технология строительства из SIP-панелей выглядит ненадёжным и не долговечным, ведь в каркасе здания отсутствуют элементы деревянных или железных балок. Что касается непосредственно долговечности — это никак не относится к результатам лабораторных испытаний и оценки экспертов, которые доказывают, что такие дома прослужат более 100 лет. В свою очередь строительные компании дают гарантию на сооружения, построенные по рассматриваемой технологии, 50 лет. 

Достоинства:

• Теплоизоляция плит. Дома, возведенные по этой технологии, отличаются невероятной теплопроводностью, в сравнении с которой кирпич явно сдаёт свои позиции. По результатам лабораторных исследований и расчётов, чтобы достичь такого же результата касательно теплопотерь для кирпича потребуется толщина стены не менее 2,5 м при толщине SIP панелей 17 см. Приведённое сопротивление теплопередач для различных конструкций приведено в таблице 1.

Таблица 1.

Приведенное сопротивление теплопередач

• Высокая шумоизоляция. Несмотря на толщину самой SIP панели качество её звукоизоляции сопоставимо с кирпичной стеной, толщина которой, приведена в таблице 1.
• Сравнительно низкий вес конструкции каркаса, один м²  панели в среднем имеет вес 15-20 кг в зависимости от толщины. В сравнении с тем же самым бетоном аналогичная плита будет весть порядка чуть меньше одной тонны. Из этого следует, что данный тип конструкции не нуждается в слишком мощном фундаменте, который имеет большую стоимость, для данного технологии вполне подойдёт ленточный фундамент мелко заглублённого типа.
• Сооружения из SIP панелей возводятся быстро, как правило на возведение каркаса необходимо 2 недели. К примеру, двухэтажный загородный коттедж общей площадью 50 м²  возводится “под ключ” за 3 недели.
• В вопросе ограничения по строительству в разные времена года- не имеет никаких ограничений. Единственное, что необходимо учесть это резкий порывистый ветер. Для рабочих, из-за относительно маленького веса панелей появляется возможность быть травмированным панелью. Во избежание дальнейших травм рекомендуется ограничить деятельность, связанную непосредственно с SIP панелями при скорости ветра от 10,8 м/сек.
• Однако, благодаря сравнительно низкому весу непосредственно самих SIP панелей, можно выделить один не менее важный положительный критерий — это лёгкость в транспортировки и погрузочно-разгрузочных манипуляциях. В дальнейшем этот факт экономит как время, так и деньги на доставке и услугах разгружающей техники.
• Минеральная вата содержащаяся в SIP-панелях, отличается устойчивостью к воздействие агрессивных внешних сред, в том числе и биологических. Благодаря экологичности и безопасности для здоровья такие панели можно и следует применять в любых типах домов, они не имеют свойства оставлять после себя большое количество строительного мусора и не оставляют токсичные выделения.
• Многие исследования специфики SIP панелей показали, что данные панели обладают значительной механической прочностью, которая идеально выдерживает как поперечную, так и продольную нагрузку, 2 и 10 тонн на м²  соответственно, такие показатели служат убедительным фактором.

В Америке строительство домов из SIP панелей это обычное дело. 70 процентов домов возводятся по этой технологии: школы, садики, дома для проживания, здания больниц, офисные здания, спорткомплексы. В европейских странах используют OSB более тридцати лет. В России эта технология считается малоизученной и, к сожалению, данную технологию не торопятся активно распространять, руководствуясь тем, что этот материал не экологичен и вреден для здоровья.

В первую очередь данная технология строительства и материал пришли к нам из Европы, где экологии уделяется пристальное внимание. Опыт, полученный за десятилетия использования данной технологии, говорит о том, что вреда, о котором пишут в России, нет.

При первичном визуальном осмотре складывается мнение, что плиты OSB соответствует ДСП. Однако, это совершенно не так. Технологией производства OSB подразумевается использовать древесину со связующими материалами, которые не причиняют вред здоровью. Данная технология является улучшенной структурой ДСП. OSB материал, который относится к недешевой категории материалов по сравнению с ДСП. На российском рынке вы не найдете некачественный или фальшивый OSB. Производство плит в России началось сравнительно недавно (это очень дорогое производство, примерно составляет 100 миллионов евро), поэтому большая часть материала к нам поступает из Европы, где применяются жесткие правила производства данного строительного материала.

В техническом вопросе также есть свои различия, ведь в других странах эта технология более развита и уже успела зарекомендовать себя как надёжное средство для постройки дома. Очень часто непосредственно сам фундамент делают из SIP панелей, с усиленной, предварительно обработанной антисептиком фанерой.

В связи с разницей в климате, в европейских странах используют панели толщиной 140 мм, в то время как у нас стандартная толщина панелей составляет 174 мм. Есть большие листы OSB, в сравнении с нашими, поскольку конвейер давно налажен и может себе позволить разнообразия в разных формах. Поэтому смотря на дом без отделки можно заметить большие панели без соединительных швов.

К сожалению, у SIP панелей, как и всех строительных материалов есть свои недостатки:

• Горючесть. Многих пользователей в первую очередь беспокоит вопрос огнестойкости SIP панелей, поскольку ОСП плиты на 90% состоят из древесины. Пенополистирол, используемый в панелях обладает самозатухающими свойствами, поэтому даже при воздействии открытого пламени на материал пламя не распространяется на соседние конструкции.
• С точки зрения экологичности, материал не представляет опасности для человека. Клеящие компоненты безусловно выделяют в атмосферу вредные летучие соединения, но их количество не способно нанести вред здоровью.
• Теперь важно рассмотреть проблему с грызунами. Как известно, они способны проникнуть в жилище разными путями. Существует опасение, что пенополистирол станет благоприятной средой для проникновения грызунов. Тем не менее, подобной проблемы не замечено благодаря тому, что материал утеплителя с двух сторон закрыт досками и плитами ОСП. Пропитанная смолой стружка представляет собой хороший барьер против вредителей, поскольку этот материал имеет достаточную прочность. Утеплитель является несъедобным и по этой причине не вызывает интереса у грызунов.
• В местах соединений часто наблюдаются сквозняки. Указанный недостаток легко устраняется с помощью монтажной ленты и является неактуальным для «канадских» домов.
• В местах соединения плит и каркаса скапливается конденсат, что приведет к появлению дефектов соединения.
• Существует вероятность косметического повреждения плиты при небрежной транспортировке или распиле. В таком случае потребуется закрыть царапины защитным слоем грунтовки.
• Существующие технологии не восприимчивы к ветровым нагрузкам на этапе монтажа, из-за этого нарушается последовательность работ и соответственно происходит срыв сроков продолжительности строительства.
• Из-за узко направленности данной технологии остро встала проблема, связанная с использованием услуг неквалифицированных сотрудников. В случае использования данной бригады сдвигается нормативный срок строительства и ухудшаются общие характеристики здания.
• Еще один недостаток, на который порой делают излишний упор — это присутствие токсичных формальдегидов и фенолов, которые обширно применялись при производстве ДСП-плит. Тем не менее, эта проблема несущественна, поскольку в производстве применяется то количество вещества, которое не выходит за пределы норм, установленных санитарной безопасностью по классу Е1.

Вывод. При изучении технологического процесса по возведению каркасно-изоляционных SIP-панелей было определено, что данная технология имеет место быть и, может быть, востребована. В зависимости от поставленной задачи могут выбираться различные виды материалов.

Анализ состояния и направлении развития строительства из композитных материалов показал, что рассматриваемая технология ещё недостаточно широко используется на отечественных и зарубежных стройках, но имеет наилучшие перспективы для своего дальнейшего развития.

Для снижения трудоемкости и повышения скорости работ необходимо использовать систему болтового соединения. Применение такой эффективной системы для стыкований предоставленного каркаса позволит успешно строить здания различного назначения с самым разнообразным набором теплоизоляционных характеристик.

Преимущества:

Улучшение параметров общей структуры.

Уменьшение времени строительства.

Объем транспортируемых материалов снижается.

Увеличивает безопасность во время возведения проведения работ.

Интеграция дополнительных элементов и их проникновение в пенопласт упрощает сборку, практически исключая необходимость в дополнительных несущих конструкциях.

Позволяет быстро монтировать, тестировать и отлаживать все запланированные и выполнимые установки без дополнительных операций. Это дает рабочим свободу оптимизировать структурные и функциональные параметры здания без переполнения материалов и труда.

Список литературы:

1. Анпилов С. М. Опалубочные системы для монолитного строительства: учебное издание. -М.: Издательство АСВ. -2005. -280с.
2. Атаев С. С. Технология индустриального строительства из монолитного бетона. -М.: Стройиздат, 1988. -255с.
3. Афанасьев A. A. Технологическая надежность монолитного домостроения // Промышленное и гражданское строительство. -2001. - №3. -с.2.
4. Гусаков A. A. Организационно-технологическая надежность строительства / A. A. Гусаков, С. А. Веремеенко, A. B. Гинзбург, Ю. Б. Монфред, Б. В. Прыкин, С. М. Яровенко -М.: SvR-Apryc, 1994. -472 с.
5. Красновский Б. М., Сагадеев P. A. Монолитный бетон на индустриальной основе. -М.: Знание, 1986.-64с.