Дом из СИП-панелей: о чем молчат производители.: lifestroi — LiveJournal
Технология строительства из СИП панелей относится к каркасному строительству. Дома, возводимые по такой технологии — строятся быстро, выглядят после отделки весьма презентабельно и внушают доверие. Также если вы долго откладывали строительство своего дома из-за материальной составляющей — то этот дом будет вам по карману. Но так ли все просто? Нет ли тут никакого подвоха? Давайте разберемся.
Давайте для начала разберемся что такое Сип-панель и как из нее построить дом. Технологии строительства с применение так называемых SIP (СИП) панелей – уже более полувека. К нам она пришла из США.
SIP (Structural Insulated Panel — «конструкционная теплоизоляционная, или структурно-изоляционная, панель»). У нас прижилось название СИП-панель. Правда, при этом у нас данная технология почему-то называется канадской. Видимо это происходит от того, что у нас канадским строительством называют все существующее на сегодня каркасное строительство, хотя большинство из них к Канаде не имеет никакого отношения. От своего появления в США (1950 г.) технология строительства с использованием СИП-панелей вот уже более полувека применяется в странах Северной Америки и Европы и постоянно совершенствуется. В итоге самым оптимальным и получившим наибольшее распространение, в том числе и в России, стал вариант панели по типу сэндвича из двух OSВ-3 или ОСП-3 (ОСП — ориентированно-стружечная плита), между которыми вклеена ПСБ-С25 — плита суспензионного беспрессового самозатухающего пенополистирола (зарубежное название — Expanded Polystyrene, EPS).
Как правило, комплект дома поставляется на строительную площадку подготовленным к монтажу: сборка дома осуществляется по принципу конструктора из готовых элементов стен, пола, стропильной и подкровельной системы.
Сборка такого дома производиться очень быстро. Также за счет того, что материал для строительства не имеет большого веса вы получаете большую экономию на фундаменте. Также несмотря на небольшой вес самих панелей, они обладают весьма существенным запасом прочности. Промышленно изготовленные СИП-панели, по результатам их испытаний, способны выдерживать продольную нагрузку более 10 т на 1 пог. м, а при поперечном изгибе — больше 2 т.
Пожалуй на этом все преимущества таких домов заканчиваются. В отношении СИП-панелей наиболее часто обсуждаемыми являются три вопроса – это пожароопасность, экология и вредители.
Самым существенным является экологичность данных домов. Что касается экологичности СИП-панелей, то она представляется довольно сомнительной: помимо токсичного утеплителя полистирола, для изготовления панелей применяется полиуретановый клей, который выделяет высокотоксичные фенол и формальдегид. Оба вещества могут стать причиной онкозаболеваний; помимо этого, они разрушительно действуют на иммунную систему, по причине чего в домах из СИП-панелей дети чаще болеют. Конечно, в состав СИП-панели входят и натуральные материалы древесного происхождения – плиты OSB, каркас из сухого или клееного бруса – но их свойства не в силах нейтрализовать то губительное воздействие на человеческий организм, которое оказывает полистирол и клей. Также ограждающие конструкции «не дышат», прибавляя эффект накопления вредных веществ из вредного клея и пенополиуретана — дом на глазах превращается в газовую камеру. Данная технологии существовала и была разработана и в советское время, но не применялась в жилом строительстве из-за того, что не смогла пройти экспертизу санитарных служб. Такие строения были разрешены только как складские и временные постройки.
Пожароопасность является главной темой споров, имеющих место между сторонниками каменных и дереввянных домов. Естественно, что пожар может произойти в любом помещении; его источник может находиться как внутри, так и снаружи. Вне зависимости от материала стен последствия пожара могут быть гибельными: опасность несет не только сам огонь, но и выделяемые в процессе пожара продукты горения. Дома из СИП-панелей относятся к третьему классу огнестойкости, как и дома из натуральной древесины; однако разница заключается в том, что при горении деревянного дома выделяется только угарный газ, тогда как пенополистирол, входящий в состав СИП-панели в качестве утеплителя, при нагревании свыше 80С начинает выделять высокотоксичные пары. Сторонники использования пенополистирола делают упор на то, что благодаря обработке противопожарными пропитками материал является самозатухающим – время его горения не превышает четырех секунд, но при горении дома самая большая опасность кроется не в высокой скорости распространения пламени, а в возможности отравления продуктами горения. Ведь все мы помним страшный пожар в ночном клубе в Перми «Хромая Лошадь». Там горел именно пенополистирол — погибли 156 человек. Как показывает опыт для отравления достаточно и одной секунды.
Ну и грызуны — они почему-то очень любят пенопласты в разных формах, что значительно сокращает теплоэффективность данного дома. Также утеплители вида полистиролов являются влагоизоляторами, по причине чего в них может заводиться гниль, плесень и грибок.
Мой совет: если вы все таки остановились на добровольном строительстве газовой камеры для себя, то не забудьте сделать очень хорошую приточную вентиляцию, чтобы удалять продукты разложения пенополистиролов и токсичных клеевых соединений и лишнюю влагу, чтобы минимизировать возможность возникновения грибка и плесени. Правда в случае монтажа такой вентиляции экономическая разница между таким домом и нормальным практически теряется.
Надеюсь мы развенчали миф о дешевом, надежном и экологичном строительстве дома из сип-панелей. А если у вас остались вопросы — мы ответим на них в комментариях.
Продолжение о домах из сип-панелей и пенополистироле:
Газовая камера своими руками
Оставайтесь с нами!
Подписывайтесь на наш блог и твиттер.
Технология строительства дома из СИП (SIP) панелей
Строительство » Дома под ключ » Технологии
до 100 м²
до 200 м²
до 300 м²
Спецпредложения
Все проекты
Подобрать по параметрам
Жилищный вопрос в Московском регионе всегда стоял остро, а в последнее время он стал особо актуален. Желание быстро получить благоустроенное и комфортабельное жилье, никогда не покидало людей и теперь это стало возможным, благодаря современным СИП-панельным строительным методикам. Сегодня строительство домов из SIP-панелей настоящий тренд и этому причина — сама технология строительства дома СИП и ее неоспоримые преимущества, которые были оценены по достоинству.
Во-первых, она проста и удобна. Конструкцию СИП-панельного дома можно возвести на любом грунте, без привлечения дорогостоящей строительной техники.
Во-вторых, полное строительство дома из СИП-панелей «под ключ», с учетом инженерных систем и полностью реализованным решением по внутридомовому интерьеру, можно осуществить в кратчайшие сроки, действительно за два-три месяца, зависимо от сложности и объема квадратуры дома и предусмотренных проектом коммуникаций.
В-третьих, данная технология не имеет ограничений, в плане архитектурных замыслов и позволяет выполнить любое задуманное дизайнерское решение.
И конечно же основной перевес и превосходство заключается в цене. SIP-панельный дом обходится по гораздо меньшей цене, нежели подобный по размерам и площади на основе кирпича. И «Служба Строительных Заказов», готова воплотить абсолютно любой приглянувшейся вам проект «под ключ», учитывая все имеющиеся ваши пожеланий. Наш профессиональный коллектив имеет массу положительных отзывов о результатах своей деятельности и заслужили мы их долгим, добросовестным и упорным трудом, поэтому качеством предоставляемого нами сервиса мы дорожим и предлагаем только лучшее решение, по соотношению затраченных вами средств и получаемого качества.
Говоря о самой технологии строительства дома из СИП панелей, то в ее основу заложено применение, в качестве базового строительного элемента, теплоизоляционной панели, она может изготавливаться с учетом разного предназначения: наружных стен, внутридомовых перегородок, перекрытий или крыши. Следует упомянуть, что данная технология относится скорее к панельному домостроению, чем к каркасному, так как в основном, за неимением острой нужды, не используется отдельно воздвигаемая каркасная конструкция строения. Её роль в полной мере выполняет верхний и нижний обвязочный брус самой панели и служит базисным несущим элементом.
Построение работ по SIP-панельной технологии.
Все базовые комплектующие будущего панельного дома производятся в заводских условиях, согласно предусмотренного технологического процесса, поэтому первым этапом идут работы по земельным изысканиям и обустройству фундамента. Рекомендуемый вид фундамента — это ленточный либо, наиболее предпочтительный, свайно-винтовой — выбор конечно за заказчиком. После завершения работ по обустройству фундаментной основы, происходит выкладывание нижнего обвязочного бруса, с обеспечением надлежащей гидроизоляции, для этих целей применяется битумная мастика либо рубероид.
Этапу укладывания нижнего обвязочного бруса уделяется особое внимание, точность и безукоризненность данной фазы работ, влияет на качество дальнейшего монтажа строения. Крепление бруса к фундаменту происходит при помощи длинных анкерных болтов, длиной не менее 14см, это должным образом обеспечивает безопасность и надежность крепления. Далее монтаж цокольной части перекрытия. Начинаются работы с угловых элементов конструкции дома, СИП-панели выкладываются одна за одной по шипо-пазовой системе, согласно проектировочных чертежей и расчетов. По завершении первого ряда, выкладываются лаги перекрытия и далее следующий ряд. Торцы закрываются брусом и соединяются при помощи самонарезающих винтов, а пазы подлежат обработке монтажной пеной. К цокольному перекрытию, также саморезами, прикрепляется нижняя обвязка и происходит непосредственная сборка этажной части дома по схожему принципу. Межэтажные перекрытия крепятся аналогично цокольной части дома. Сборка кровли начинается с крепежа опорных элементов — коньков и прогонов, на которые потом укладываются SIP-панели. Завершающей стадией является абсолютная герметизация всей конструкции дома, все технологические пазы обрабатываются клеевым раствором на полиуретановой основе.
В настоящем, строительство дома из СИП-панелей, считается лучшей методикой, по совокупности предъявляемых современных требований относительно качества и комфортабельности частных домов. Такие строения прочны и долговечны, надежны и экологически безвредны, что вызывает повышенный интерес и спрос к данной технологии. Если вы, в скором будущем, планируете строительство частного дома, то специалисты компании «Строим Счастье Здесь» в полной мере реализуют ваши замыслы, причем оперативно и выгодно для вас.
Что такое структурно-изолированные панели или SIPS?
При каркасе дома можно выбирать из множества различных материалов. В прошлом многие домовладельцы выбирали традиционный маршрут из дерева или бетонных блоков. Сегодня все больше домовладельцев начинают выбирать более модернизированные, энергоэффективные решения, такие как блоки ICF Durisol или структурно-изолированные панели.
Мы уже рассказывали о блоках ICF Durisol в этом предыдущем блоге, поэтому в этой новой статье мы сосредоточимся на конструкционных теплоизоляционных панелях. Мы поговорим о том, что такое конструкционные панели, для чего они используются и какую пользу они могут принести вашему дому.
Что такое структурно-изолированные панели?
Структурные теплоизоляционные панели (SIP) представляют собой высокоэффективные сборные строительные материалы, в которых толстый слой пенополистирола помещен между двумя жесткими плитами с ориентированной стружкой (OSB). Они создают легкое, но прочное и энергоэффективное решение, которое по существу сочетает в себе каркас и изоляцию. Они также устраняют тепловой зазор между внешней и внутренней деревянной рамой, обеспечивая очень плотную оболочку с высоким рейтингом R-value.
На схеме показаны основные компоненты конструкционной теплоизоляционной панели:
Для чего используются структурно-изолированные панели?
Несмотря на то, что иногда они используются в небольших коммерческих проектах, структурно-изолированные панели чаще всего используются в жилищном строительстве. Их можно использовать для большинства структурных частей оболочки дома, включая крышу, стены и даже полы.
Структурные изоляционные панели также чаще всего используются для новых зданий. Тем не менее, они также могут быть полезны для пользовательских реконструкций и пользовательских дополнений.
Вот несколько фотографий целого дома, обрамленного конструкционными теплоизоляционными панелями, до и после:
Вот несколько фотографий до и после индивидуальной пристройки к дому, обрамленной структурно-изолированными панелями:
Структурно-изолированные панели обладают значительными преимуществами по сравнению с традиционной каркасной конструкцией. Если вы хотите построить (или реконструировать) более энергоэффективный, структурно надежный дом, это отличная технология зеленого строительства, которую стоит рассмотреть. Вот почему.
1. Они очень энергоэффективны.
Если вы надеетесь построить экологичный дом с воздухонепроницаемой оболочкой, конструкционные теплоизоляционные панели — один из лучших способов сделать это. Их изоляционные материалы и многослойная конструкция устраняют тепловой зазор между внешними и внутренними деревянными рамами, что значительно повышает их R-значение. На самом деле известно, что каркасы домов со структурно-изолированными панелями примерно на 50% более энергоэффективны, чем дома с традиционным каркасом.
Лучше всего то, что как только установлены окна и двери, дом уже утеплен и готов держать тепло. Это может иметь большое значение для строительства в холодную погоду.
2. Долго служат.
С момента своего появления в строительной отрасли более 70 лет назад конструкционные изолированные панели доказали свою прочность в три раза по сравнению с традиционными каркасными материалами. Они также менее склонны к смещению.
Эта структурная жесткость повышает их прочность, долговечность и способность выдерживать более длительные периоды времени. Он также поддерживает энергоэффективность и комфорт дома на протяжении всех этих лет.
3. Они универсальны.
Структурные изолированные панели имеют множество различных применений — от пола до стен, плоскостей крыши и т. д. — и они превосходны во всех случаях. Для нестандартных сборок они делают исключительно герметичный блок. Для нестандартных реконструкций и дополнений они делают герметичные крылья, которые органично сочетаются с остальной частью дома, иногда без дополнительной работы по установке сплошного фундамента.
При использовании в качестве конструкции крыши структурные изолированные панели помогают крыше стать частью изолированной оболочки. Это может помочь превратить чердак в жилое пространство, что сильно повлияет на полезную площадь дома.
Вот несколько фотографий каркасно-панельной крыши и готового чердачного помещения в результате:
4.
Быстро монтируются.
Структурные теплоизоляционные панели быстро поднимаются. Хорошая бригада с хорошим планом может возвести наружные стены на целый уровень всего за один день (для дома среднего размера). Если вы хотите упростить процесс строительства, это один из методов, который поможет вам в этом.
5. Они могут обеспечить пожизненную экономию средств.
Несмотря на то, что конструкционные изолированные панели обычно дороже, чем традиционные материалы для каркаса, они могут обеспечить долгосрочную экономию средств. Чем меньше энергии используется, тем больше денег сэкономлено — и уже через короткое время эта сумма может начать складываться. Так что, если ваш первоначальный бюджет позволяет, это может быть наиболее рентабельным методом строительства в долгосрочной перспективе.
Начните свой проект экологичного строительства дома с Meadowlark
Структурные теплоизоляционные панели — это лишь один из компонентов экологичного дома. Чтобы узнать больше о других технологиях экологичного строительства и о том, что значит строить устойчиво, перейдите к остальной части нашего блога. Или, если вы готовы начать строительство, поговорите с нашей командой!
Вы думаете о строительстве или реконструкции дома?
Давайте поговорим
Carl Franklin Homes Plano, TX Biwall
ДВУСТОРОННИЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ ИЗОЛЯЦИОННЫЕ ПАНЕЛИ
Продукция торговой марки BI-WALL.>
Прочностные и энергетические характеристики пенопластовых сэндвич-панелей
Структурная теплоизоляционная панель (SIP) становится уникальной альтернативной строительной технологией для возведения ограждающих конструкций. Он обеспечивает эффективные решения таких проблем, как энергоэффективность и истощение природных ресурсов.
Технология SIP не нова. Он использовался в жилищном строительстве еще в 1952 году, когда Олден Б. Доу, сын основателя Dow Chemical Company, начал проектировать дома из SIP. Первый из них был построен в том же году в Мидленде, штат Мичиган, с использованием SIP-панелей с пенопластом для наружных стен, внутренних перегородок и крыш. Они и сегодня заняты.
Согласно недавнему исследованию, подготовленному для Ассоциации структурных изоляционных панелей (SIPA), производство СИП в США в 1991 году составляло 15 миллионов квадратных футов, что эквивалентно всем стенам и крышам примерно 4000 домов. Согласно исследованию, ожидается, что к 2000 году этот показатель вырастет до уровня от 50 до 112 миллионов квадратных футов, в зависимости от агрессивности, с которой промышленность продает свою продукцию. Технология SIP является жизнеспособной альтернативой традиционным системам «из палочек», предлагая превосходную прочность и конструктивные характеристики, а также превосходную энергоэффективность и экологические характеристики.
ПРОИЗВОДСТВО SIP-панелей
Несмотря на то, что типы продуктов в отрасли различаются, общей характеристикой всех SIP-панелей являются две внешние оболочки, прикрепленные к жесткому пенопластовому сердечнику.
Доступны панели различных размеров и толщины в зависимости от требований применения, от двух толщиной от дюймов до двенадцати дюймов и размером от стандартных четырех футов на восемь футов до восьми футов на двадцать четыре фута. Это идеально подходит для их основного применения: наружные стены и крыши малоэтажных жилых и коммерческих зданий.
Обшивка панели может быть из одного или разных материалов. Чаще всего используются ориентированно-стружечные плиты (OSB), вафельные плиты, фанера, листовой металл и гипсокартон. Сердцевины из жесткого пенопласта состоят из пенополистирола (EPS), экструдированного полистирола (XPS), полиуретанов или полиизоциануратов. Пенополистирол чаще всего используется из-за его низкой стоимости. Тем не менее, сердцевины пенополистирола должны быть толще, чтобы соответствовать более высоким изоляционным свойствам других пенопластов.
SIPS изготавливаются на заводе в контролируемых условиях, обычно в соответствии с непрерывной программой контроля качества и надзора. Технологии производства различаются в зависимости от компании. Однако наиболее распространены два процесса сборки; клеевое соединение и пена на месте.
Адгезионное соединение достигается за счет нанесения конструкционного клея на обе стороны необлицованного предварительно сформированного пенопластового сердечника. После нанесения клея жесткая пенопластовая сердцевина укладывается поверх чистого листа облицовочного материала, а вторая панель располагается на противоположной стороне изоляционной сердцевины. Давление прикладывается к вновь сформированной панели в течение некоторого времени. Панели откладываются до полного отверждения клея – около 24 часов.
При монтаже пенопластом облицовочные доски скрепляются между собой панельным каркасом или специально изготовленными распорками. Химические компоненты вспененного сердечника вместе с вспенивающим агентом объединяются и проталкиваются между скрепленными обшивками. Вспененный изоляционный материал образует связь с облицовочным материалом без использования каких-либо клеев.
ПРОЧНОСТЬ SIP
Стены
СИП
способны выдерживать нагрузки, обычно возлагаемые на стены, полы, крыши и другие несущие элементы. По сути, это напряженные панели обшивки; сердцевина из жесткого пенопласта обеспечивает прочность на сдвиг, а внешняя оболочка из конструкционных материалов обеспечивает прочность на растяжение и сжатие. Конструктивный состав панели можно сравнить с двутавровой балкой. Обшивка панели аналогична полкам двутавровой балки, а сердцевина из пенопласта сравнима с ее стенкой. Полная сборка с внешними и внутренними поверхностями, должным образом приклеенными к пенопластовому сердечнику, позволяет создать систему, конструктивно превосходящую обычные каркасные конструкции.
Осевая нагрузка
Панели, используемые для наружных стен, являются несущими и могут использоваться для формирования всей стены (или они могут применяться для каркаса в качестве ненесущей наружной изоляционной облицовки или в качестве навесной стены). Несущая стеновая панель имеет превосходную осевую несущую способность; т. е. способность выдерживать вертикальные нагрузки с крыши или этажа выше. Обычная каркасная стена предназначена для поддержки этих вертикальных нагрузок только за счет своих стоек. Внешняя обшивка, если она фанерная, не вносит вклада, поскольку она должна иметь зазоры между листами и не должна быть сплошной. Другие формы обшивки также не учитываются по той же причине. С другой стороны, обшивка SIP может использовать всю свою способность выдерживать вертикальные нагрузки, потому что она защищена от коробления за счет непрерывного армирования пенопластовым сердечником.
Сопротивление скольжению
Однородный, последовательный состав SIP с поддерживающей обшивкой с обеих сторон ядра превосходит каркасную стену по сопротивлению скольжению. Обшивка SIP приклеена к пенопластовой сердцевине по всей поверхности панели, а края закреплены на шлицах, что обеспечивает превосходную устойчивость к скольжению. Эта характеристика является важным атрибутом для сопротивления силам землетрясения и урагана.
Локальные нагрузки
SIP демонстрируют и другие превосходные структурно-прочностные характеристики. Они обладают высокой устойчивостью к местным нагрузкам. Это видно, когда кто-то «ударяет» по стеновой панели. SIP будет давать равномерный сплошной звук по всей панели, в то время как каркасная стена будет звучать глухо между стойками. Это означает, что крепеж с соответствующими анкерами для перил, шкафов, светильников, настенных кронштейнов и т. д. может располагаться в любом месте SIP-стены, но только на шпильках или других усиленных местах каркасных стен.
Раскряжевка
SIP-стена обладает большим сопротивлением короблению и изгибу по сравнению с эквивалентной традиционной конструкцией из стоек. Это означает, что более высокая стена может быть построена без увеличения толщины стены или что стена может выдерживать большие перпендикулярные нагрузки от таких сил, как ураганы.
Крыши
Конструктивное превосходство SIP-панелей столь же полезно при их использовании для крыш, как и при использовании для стен. Плоские или наклонные панели крыши могут быть автономными конструкциями, такими как стеновые панели, или могут располагаться между элементами каркаса, такими как стропила. Когда они образуют наклонную крышу, они естественным образом создают соборный потолок в интерьере. При изгибе толщина вспененного сердечника вместе с его прочностью на сдвиг и его связью с оболочкой определяют и ограничивают расстояние пролета. Точно так же глубина стропил ограничивает обычные пролеты крыши.
Прочность на изгиб
Горизонтальные нагрузки, воздействующие на здания в результате землетрясений или сильных ветров, могут эффективно восприниматься крышей, действующей как диафрагма. Эта двумерная структурная непрерывность обеспечивает также жесткость и устойчивость здания, а также создает непрерывный слой над опорными балками или несущей способностью, необходимой для того, чтобы выдерживать временные (снеговые) и статические нагрузки (кровля и оборудование), они обычно могут свободно пролетать от коньковые балки или прогоны. Если требуется большая жесткость, SIP могут быть изготовлены с повышенной прочностью на изгиб и уменьшенным прогибом.
В дополнение к стеновым и кровельным панелям SIP можно использовать для полов и фундаментных стен, если они предназначены для этих специализированных применений.
СОЕДИНЕНИЯ И СОЕДИНЕНИЯ Прочностные характеристики
SIP способны обеспечить превосходные характеристики здания отчасти из-за плотных соединений в стыках между панелями, а также соединений между панелями и такими другими смежными конструктивными элементами, как балки, прогоны и колонны.
Сегодня производители SIP используют несколько распространенных способов соединения стеновых панелей. Традиционный подход включает в себя установку шлица 2×4, 2×6 или большего размера «два на» (2x) той же глубины, что и пенопласт, между панелями и его крепление к облицовочному материалу. Каждая кромка панели предварительно проложена так, чтобы соответствовать половине ширины каждого сплайна. Шлицы 2x используют легкодоступную древесину и обеспечивают стабильность. При двойном соединении 2x шлицы сами несут строительные нагрузки. Это делает систему, с установленными соответствующими коллекторами, целостной стоечно-балочной конструкцией.
Метод тонкого шлица включает установку двух тонких шлицов. примерно от 1/2 дюйма до 3/4 дюйма толщиной и от трех до четырех дюймов шириной, в поперечном направлении в предварительно проложенные канавки на каждом краю панели. Каждый шлиц обычно приклеивается двойным клеем, скрепляется скобами или прибивается гвоздями, а швы между панелями заделываются герметиком.
A Предварительно изготовленные замки встроены в каждую панель или
Соединение из гнутой стали.
Ни один метод подключения не доказал превосходства над другими. У каждого есть свои достоинства. Отдельные производители панелей рекомендуют метод, наиболее подходящий для их системы.
ОТВЕРСТИЯ И ВСТАВКИ
Черновые проемы для дверей и окон можно предварительно вырезать на заводе или легко вырезать на месте. Коллекторы должны быть установлены для оконных или дверных проемов более четырех-шести футов и обычно могут быть исключены для меньших проемов. Обычный метод состоит в том, чтобы проложить примерно 1 1/2 дюйма пены по периметру всех грубых отверстий для установки двойного каркаса. Обрамление эффективно работает в качестве почтовой поверхности. При прибитии к панелям над грубыми отверстиями обрамление, пропущенное внутрь панели, добавляет эффект коробчатой балки.
Для размещения электропроводки большинство панелей оснащены предварительно проложенными желобками для электропроводки. Эти каналы создают сеть выдолбленного пространства, через которое можно провести электропроводку от внешней части здания или подвала вверх через стены и полы на чердак. Канавки для проводки предварительно просверливаются вертикально по краям панелей или горизонтально в заранее определенных местах над чистым полом. Розетки и распределительные коробки обычно крепятся к материалу внутренней облицовки.
ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ
Пенопластовый наполнитель СИП обеспечивает его изоляционные свойства. В зависимости от типа используемой пены (например, EPS, XPS, полиуретан или изоцианурат) значения R находятся в диапазоне примерно от 4 до 7 на дюйм толщины пены. Это приводит к превосходным энергетическим характеристикам стен и крыш. Например, стена SIP толщиной 4 1/2 дюйма часто используется вместо стены из стоек 2 x 4, общая толщина которой также составляет 4 1/2 дюйма. Оба имеют 3 1/2 дюйма изоляции. Стена из SIP имеет теплоизоляционные значения в диапазоне от 14 до 25, в то время как каркасная стена из стекловолокна или минеральной ваты имеет только значения R от 11 до 15.
Общее значение R несущей стены должно быть снижено, чтобы принять во внимание ту ее часть, которая занята каркасом, где отсутствует изоляция. Это существенно — от 15 до 18 процентов. Сердцевина СИП, которая обычно не имеет ребер жесткости между шлицами. полностью заполнен жесткой пеной. Кроме того, по сравнению с каркасными конструкциями, SIP имеют меньше зазоров, меньше усадки или сжатия, меньше поглощения влаги или пыли и меньше полостей, которые обеспечивают конвекцию или циркуляцию воздуха. Все эти характеристики снижают эффективность изоляции.
Результаты очевидны как в количественных, так и в эмпирических данных. Например, общее значение R обычной стены с 2 x 4 шпильками и 3 1/2 дюйма стекловолокна R-13, как указано в руководстве по соответствию тепловой оболочки энергетическому коду модели, составляет R-13.1. Эквивалентная стена SIP с экструдированным пенополистиролом толщиной 3 1/2 дюйма (коэффициент R = 17,5) имеет R-20.
Но эти количественные цифры не говорят всей истории. В реальном мире SIP, по-видимому, превосходят по сопротивлению проводимости обычные стены, даже если предполагается, что они одинаковы по R-значениям. Это может быть связано с элементами различий, которые не учитываются при расчете R-значения, такими как зазоры, влажность, пыль, оседание и другие.
Это было ясно продемонстрировано в недавних полевых испытаниях, проведенных Флоридским центром солнечной энергии (FSEC) при спонсорской поддержке Министерства энергетики США. Два одинаковых дома были построены рядом в Луисвилле, штат Кентукки. Они были построены одновременно одним и тем же строителем. У одного был обычный каркас, другой был построен из SIP. Однако толщина стен и крыши была скорректирована таким образом, чтобы обе они имели одинаковое расчетное значение R. Оба дома контролировались на тепловые потери, и SIP-дом значительно превзошел каркасный дом. Что еще более важно, усилия по прогнозированию сезонной экономии энергии на отопление показали экономию от 14 до 20 процентов для дома SIP в климате Кентукки. В опубликованном отчете исследователи заявили, что «…по-видимому, есть и другие факторы, которые остаются неучтенными, из-за которых панельный дом потребляет меньше тепловой энергии». Домовладельцы по всей территории США получают преимущества за счет более низких затрат на отопление, домов с уменьшенной сквозняком и большего комфорта.
Многие члены SIPA, например, приводили отзывы владельцев домов из SIP, чьи счета за топливо были на 40-60% ниже, чем у владельцев обычных строительных домов.
СЕРДЕЧНИК ИЗ ПЕНЫ
Специалисты по энергоэффективности широко признают, что некоторые пенопласты со временем подвержены «тепловому дрейфу» или выделению вспенивающих агентов из пенопластовых ячеек. В результате значение R этих сердечников постепенно падает до тех пор, пока не прекратится влияние теплового дрейфа и не прекратится дальнейшая деградация. Сердечники EPS не подвержены тепловому дрейфу, и их R-значения остаются постоянными. Другие пены, хотя и имеют более высокое значение R, чем пенополистирол, со временем дрейфуют. Сердечники XPS имеют R-значения 5 на дюйм, широко перечисленные для расчетных значений, что указывает на то, что это долгосрочная постоянная величина после всех корректировок теплового дрейфа. Производители других пеноматериалов также указывают R-значения для полного старения, но точные значения должны быть подтверждены проектировщиками.
В отличие от стекловолокна, SIP-плиты устойчивы к влаге. Несмотря на то, что следует приложить все усилия, чтобы панели оставались сухими, SIP сохранят свое значение R, даже если произойдет некоторое поглощение влаги.
Стены с деревянным каркасом должны иметь пароизоляцию, установленную «на теплой стороне» из стекловолокна или минеральной ваты, чтобы предотвратить проникновение водяного пара, который может конденсироваться и ухудшать характеристики изоляции. SIP вообще не нуждаются в пароизоляции, потому что влага не оказывает существенного влияния на производительность.
В действительности, за исключением таких экстремальных климатических условий, как во Флориде и на Аляске, трудно определить «теплую сторону» волокнистой изоляции. В Вирджинии, например, теплая сторона находится внутри стены зимой и снаружи летом. В Колорадо ночью он может быть внутри, а днем снаружи. Всякий раз, когда пароизоляция находится не с той стороны, водяной пар может проникнуть внутрь и повредить изоляцию. Из-за отверстий от гвоздей, крошечных трещин, отверстий в каркасе для проводки, вырезов для розеток и других отверстий может быть практически невозможно предотвратить проникновение водяного пара в волокнистую изоляцию; проблема, не существующая с SIP.
Пенопластовый сердечник в SIP непрерывно простирается во всех направлениях по всей панели, площадь которой может достигать восьми футов на двадцать четыре фута. Разрывы пеноизоляции случаются реже, обычно только в местах соединения панелей, которых немного, или в проемах. Каркасная стена имеет соединения везде, где стыки обшивки или гипсокартона встречаются каждые четыре фута или около того. Кроме того, из-за характера сборки панелей пенопласт плотно прилегает как к поверхностям обшивки, так и к стыкам по периметру.
ИНФИЛЬТРАЦИЯ
SIP образуют структурные оболочки, которые чрезвычайно герметичны для проникновения воздуха, основного источника потерь энергии. В первую очередь это связано с большими непрерывными площадями изоляции в панелях. В каркасных стенах не только частые стыки обшивки на стойках (слабое звено в сплошности ограждающих конструкций), но и гвоздевые или шурупные проходки у каждой стойки и с обеих сторон стены. Кроме того, в рамных конструкциях часто труднее герметизировать общие точки утечки, такие как электрические розетки, вентиляционные отверстия и другие отверстия в оболочке. Даже если эти проходы плохо герметизированы в конструкции SIP, характеристики изоляции не ухудшаются из-за циркуляции воздуха в полость изоляции. Это приводит к исключительно герметичным домам из SIP по сравнению с каркасными конструкциями, которые демонстрируют очень низкий уровень инфильтрации воздуха, что в результате повышает энергоэффективность здания и комфорт внутри.
Испытания FSEC в Кентукки доказали, что SIP-дом имеет естественную скорость инфильтрации 0,21 воздухообмена в час. Это удивительно хорошо сравнимо со средним значением для новых домов в диапазоне от 0,5 до 0,7. Но что более важно, он даже ниже рекомендуемого минимума 0,35 (согласно стандарту ASHRAE 62-1989). Кроме того, по словам исследователей FSEC, может потребоваться система вентиляции свежего воздуха для подачи свежего воздуха. Большие различия в скорости инфильтрации воздуха могут существенно повлиять на потребление энергии. Например, разница в скорости инфильтрации воздуха в 0,4 воздухообмена в час (0,21 против 0,61) между домом SIP и обычным домом может означать экономию топлива в диапазоне 9 долларов США.от 5,08 долларов в год (в Техасе) до 180,66 долларов в год (в Миннесоте) за дом площадью 1540 квадратных футов.
Некоторые люди могут задаться вопросом, зачем строить очень тесный дом, а затем устанавливать вентилятор для его вентиляции. Важно понимать, что полагаясь на случайные утечки в здании и неизвестные силы давления из-за ветра и температуры, нельзя обеспечить достаточную вентиляцию. Таким образом, это часто приводит к чрезмерной вентиляции и высоким счетам за электроэнергию или к недостаточной вентиляции с возможными проблемами с влажностью и здоровьем. Кроме того, в системах воздуховодов с утечками может возникнуть дисбаланс давления, который может привести к сбоям в работе систем отопления, что приведет к проблемам со здоровьем и безопасностью.
СВОЙСТВА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
SIP-конструкцию можно считать инженерной системой. Инновации в индустрии пластмасс и изделий из дерева в значительной степени ответственны за быстрый рост новых продуктов, которые теперь используются в SIP: сначала фанера, а с 1980 года — ориентированно-стружечная плита. Разработка этих продуктов имеет общую цель — необходимость сохранения дефицитных ресурсов и обеспечение оптимизации леса. Технология SIP позволяет обществу использовать лесные продукты, которые быстро растут и, таким образом, возобновляемы. Производители панелей могут устранить свойства древесины, снижающие прочность (т. е. сучки, трещины), и производить высококачественную конструкционную продукцию. Это превращает недорогую низкокачественную древесину лиственных пород и прореживание насаждений в превосходные конструкционные строительные компоненты. В результате используется большее количество дерева и меньше древесных волокон для производства более однородного продукта, чем тот, который используется в обычном каркасе.
Производственные системы с контролем качества позволяют производителям SIP улучшать окружающую среду за счет эффективного использования ценных ресурсов. Систематические методы проектирования и производства значительно сокращают количество производственных и строительных отходов, требуя меньшего количества захоронений, что способствует достижению целей нашей страны в области управления ресурсами и твердыми отходами. С помощью SIP проектировщики могут оптимизировать конструкцию здания, что приведет к более эффективному использованию строительных материалов.
Проемы
SIP для окон и дверей часто предварительно вырезаются на заводе, что снижает затраты на вывоз мусора с рабочей площадки. Во время изготовления панелей материалы сердцевины из вспененного материала оптимизируются для конкретного применения. Количество отходов ограничено благодаря творческому дизайну и управлению ресурсами. Иногда оставшиеся куски панелей и обрезки используются для самостоятельной модернизации. Часто неиспользованный пенопласт, который может образоваться в процессе производства, может быть возвращен производителю пенопласта, который может переработать его для соответствующих целей или отправить на переработку для дальнейшей переработки. Переработка является одним из методов обращения с отходами. Однако, если переработка не является удовлетворительным вариантом, учитывая географическое положение объекта, пенопласт можно безопасно захоронить. Пенопласт SIP стабилен и не подвергается биологическому разложению и не образует фильтрат или газообразный метан, что является двумя основными проблемами на всех свалках. Строительные материалы часто используются на «стабильных свалках», где земля позже используется для парков, стадионов и других подобных целей.
Кроме того, Sip-пены можно безопасно сжигать на объектах регулируемой утилизации отходов для получения энергии. Его энергетическая ценность (выше, чем у некоторых мягких углей) может стать вторичным источником топлива для большей экономии для местной коммунальной компании. EPS горит чисто и почти не образует токсичной золы. Не требует захоронения опасных отходов.
Вопрос качества воздуха волнует общественность, регулирующие органы, производителей СИП и пенопластов. Сердечники из пенополистирола изготавливаются из материалов, которые никогда не оказывали вредного воздействия на защитный озоновый слой стратосферы. Большинство, если не все производители пенополиуретановых наполнителей в настоящее время перешли с CFC на HCFC. ГХФУ представляют собой пенообразователи со значительно сниженным потенциалом разрушения озонового слоя. Все экструдеры пенополистирола в США перешли на ГХФУ-142b на 1991, на два года раньше срока EPA по поэтапному отказу от ХФУ. ГХФУ-142b на 90% менее вреден для озонового слоя, чем его предшественник, ХФУ-12. Члены индустрии пластмасс работают над тем, чтобы превзойти текущие и будущие стандарты качества воздуха за счет улучшения материалов, оборудования для обработки и контроля.