Дом из СИП-панелей
Технология строительства дома из СИП-панелей, предполагает, что основным конструктивным элементом дома становится СИП-панель — композитный материал, объединяющий слой утеплителя, наружную и внутреннюю обшивку. Поскольку СИП-панель фактически представляет собой готовый элемент стены, кровли или перекрытия, строительство дома занимает гораздо меньшее время по сравнению с классическим каркасом. Здесь исключаются этапы закладки утеплителя и обшивки.
В отличие от классического каркаса, где силовой каркас, утеплитель и обшивка — сборные элементы, СИП-панель — это цельный материал. Пенополистирол и два слоя OSB склеиваются между собой по всей площади соприкосновения под давлением, превращаясь в единую прочную конструкцию, играющую роль дополнительной несущей структуры.
Построить красивый, просторный, качественный и тёплый дом «под ключ» в РБ за короткий срок можно только по СИП-технологии – сроки строительства СИП-дома редко выходят за рамки 1,5 - 3 месяцев, тогда как на строительство дома из кирпича уйдет не менее полугода и затраты при этом будут увеличены более чем в два раза. Помимо экономического аспекта, долговечности и эффективной теплозащиты дома, СИП-панели обеспечивают оптимальный микроклимат внутри жилых помещений – они «дышат», устойчивы к влаге, а отсыревание стен, как в кирпичных домах, просто невозможно.
Почему SiP?
Стены должны быть прочными и «теплыми» (т.е. плохо проводить тепло). Это не все требования, но одни из самых важных. Дома с теплозащищенными стенами сохраняют тепло зимой и прохладу летом, что позволяет экономить большие средства на отоплении в холода или на кондиционировании воздуха в жару.
Но для строительных материалов требования прочности и низкой теплопроводности являются взаимоисключающими. Все прочные (конструкционные) материалы хорошо проводят тепло. Чтобы защитить от холода, стены из прочного материала должны быть очень толстыми. Гораздо более толстыми, чем требуется критерием прочности. К примеру, чтобы удовлетворить действующим с 2003 г. требованиям по теплозащите жилых зданий, кирпичная стена в центральной части Беларуси должна иметь толщину 2-3 метра.
В индивидуальном строительстве наиболее распространены дома с деревянным каркасом, часто называемые канадскими.
В каркасных домах конструкционный материал используется наиболее рационально. Древесины на каркас уходит многократно меньше, чем на монолитные стены из бруса или бревна. Именно это всегда являлось основным аргументом в пользу выбора каркасной технологии для индивидуального строительства. Другими словами, раньше каркасная технология применялась исключительно из соображений экономии материалов! Но времена изменились. Цивилизованный мир занят решением проблемы энергосбережения. А каркасная технология строительства благодаря удачному сочетанию в конструкции современных эффективных утеплителей и каркаса обладает прекрасным потенциалом в области энергосбережения.
В большинстве строительных конструкций утеплитель на прочность самой конструкции не влияет. Принципиальное отличие SIP панели состоит в том, что утеплитель в ней играет ключевую роль в обеспечении прочности всего элемента.
Сама по себе тонкая деревянная плита OSB-3 (ОСП-3) может выдержать большую продольную растягивающую нагрузку, но при продольном сжатии легко изгибается (выпучивается, теряет устойчивость). О несущей способности пенополистирола марки 25 в качестве материала стен говорить вообще не приходится (хотя в Японии уже строят одноэтажные дома из пенополистирола). Но если эти материалы объединить в сэндвич-конструкцию, то получится удивительно прочная SIP панель.
В процессе склеивания SIP под прессом плиты ОСП-3 становятся плоскими (теряют начальный прогиб), а плотный пенополистирол вынуждает обе наружные плиты ОСП-3 работать под нагрузкой совместно. При продольном сжатии (и при сдвиге) пенополистирол не позволяет выпучиваться обшивке, которая принимает всю нагрузку на себя. Эффект хорошо известный любому специалисту по прочности (устойчивости) тонкостенных конструкций.
Плиты OSB-3 это современный материал, представленный на рынке США в 1978 году как замена плитам ДСП и фанере. OSB (Oriented Strand Board) – это плита с ориентированной плоской щепой.
OSB-3 - первая плита древесного происхождения разработанная специально для строительства, однако в настоящее время OSB находит все более широкое применение и в мебельной промышленности, вытесняя фанеру и ДСП, главным образом, из силовых элементов мебели.
Уникальные физико-механические параметры плиты объясняются размерами и характером укладки щепы – длинные тонкие щепы (длина – до 140 мм, толщина – до 0,6 мм) укладываются в ковре тремя слоями. Внешние слои образуются щепой, ориентированной параллельно длине готовой плиты. Во внутреннем слое щепа укладывается перпендикулярно длине готовой плиты. Благодаря такой ориентации плоской щепы мы получаем конструкционный материал с анизотропными свойствами – повышенной прочностью на изгиб и повышенной упругостью вдоль главной оси плиты.
По сути, OSB – это «улучшенная древесина» – более прочная и эластичная за счет сохранения в плоской щепе всех полезных свойств массива древесины, при отсутствии таких дефектов как сучки и изменение направления волокон в связи с естественными условиями роста дерева.
Связующее и специальная обработка поверхности (ContiFinish) обеспечивают водо- и огнестойкость плит, значительно превышающие сходные характеристики массива древесины. Плиты OSB устойчивы к изменению погодных условий (влажность, температура), легко пилятся и обрабатываются любым инструментом, предназначенным для работы с древесиной.
Существенным отличием плит OSB от других плитных материалов является то, что прочностные свойства и способность удерживать крепеж обеспечиваются не связующим, а характером укладки щепы – при нагружении в процессе эксплуатации длинные щепы передают нагрузку друг через друга, образуя единый конструкционный элемент, свободный от концентраторов напряжений, и сочетающий в себе высокую прочность с высокой эластичностью. Крепеж (шурупы, кольцевые гвозди, строительные скобы и пр.) удерживаются не плотностью связующего, а многочисленными тонкими щепами, ориентированными в плоскости, перпендикулярной к оси крепежных элементов.
В отличие от ДСП плиты ОСП на 95% состоят из специально изготовленной щепы, а не отходов производства. В этом отношении ОСП ближе к фанере, чем к ДСП. Причем не к обычной фанере, а к влагостойкой! Плиты ОСП прекрасно противостоят воздействию окружающей среды (влага, температура). Даже довольно длительное пребывание в воде не разрушает ОСП, и после просушивания ОСП восстанавливает свои свойства. Плита ОСП прекрасно предохраняет утеплитель и от пара, и от грызунов.
Применяемые для строительства жилых домов плиты OSB-3 по уровню эмиссии формальдегидов относятся к высшему европейскому классу экологической безопасности E1, т.е. по экологичности мало отличаются от массива древесины, считающейся эталоном здорового материала.
Главное достоинство этого материала – это высокие характеристики теплоизоляции. При пенополистирольном слое в 100 мм сопротивление теплопередачи у них выше, чем у кирпичных стен толщиной 2 м. Чтобы достичь подобных показателей, пенобетонные или бревенчатые дома должны иметь внешние стеновые конструкции в 50–60 см.
Претензии по поводу поселения грызунов в стенах из СИП во многом надуманы. Крысы в частном доме прогрызть могут даже бетонные стены. Утеплитель и плиты из древесной стружки им не помеха. Но вот селиться внутри панели они точно не будут. В пенополистироле есть специальные добавки, которые для них смертельны.
С пожароопасностью такого строения спорить сложно. Но дом из бревна или профилированного бруса с этой точки зрения тоже назвать полностью безопасным нельзя. Везде, где в качестве стройматериала используется древесина, ее надо обрабатывать антипиренами. Только так можно снизить риски возникновения пожара.