Сэндвич-панели используются в качестве стеновых и кровельных ограждающих конструкций быстровозводимых зданий из ЛСТК и подразделяются по способу изготовления и конструкции на две группы:
- панели заводского изготовления;
- конструкции поэлементной сборки, собираемые на монтаже.
Проектом быстровозводимых зданий из ЛСТК предусматривается монтаж сэндвич-панелей поэлементной сборки без предварительного и с предварительным укрупнением в монтажные блоки. Предварительное укрупнение, как правило, осуществляется непосредственно на строительной площадке. Оно позволяет уменьшить объем монтажных работ, выполняемых на высоте. Достоинствами поэлементной сборки являются:
- исключение промежуточных заводских переделов, которые увеличивают стоимость ограждений,
- возможность использования большого набора профлистов , а также недефицитных, недорогих и несгораемых или трудносгораемых плитных утеплителей.
К недостаткам следует отнести относительно высокую трудоемкость работ на монтаже и необходимость выполнения на строительной площадке большого количества соединений.
Неблагоприятные климатические условия при этом способе монтажа снижают качество работ и увеличивают сроки строительства быстровозводимых зданий. Отмеченные недостатки затрудняют применение конструкций с поэлементным монтажом в районах с суровым климатом и недостаточным количеством рабочей силы.
Ограждения из панелей заводского изготовления менее трудоемки на монтаже и поэтому предпочтительнее не только в районах с суровыми климатическими условиями, но и в большинстве климатических районов РФ и ближайших стран. Они позволяют повысить качество ограждающих конструкций быстровозводимого здания, сократить сроки строительства и в конечном итоге получить значительный экономический эффект.
Изготовление сэндвич-панелей осуществляется на высокопроизводительных поточных линиях с минимальными затратами труда. Однако для их изготовления требуются дополнительные капитальные затраты на строительство специализированных производств, что увеличивает цену конечного изделия. Кроме того, номенклатура таких панелей ограничена.
Стеновые сэндвич-панели заводского изготовления
Сегодня весьма широкое применение в строительстве быстровозводимых зданий с применением ЛСТК нашли сэндвич-панели – композитные панельные конструкции, которые собираются из двух стальных листов (облицовочные слои), между которыми крепится несгораемый утеплитель (минеральная вата или пенополистерол) - средний теплоизоляционный слой. Тип, толщина и плотность утеплителя зависят от того, в каких климатических условиях будет эксплуатироваться быстровозводимое здание. Сэндвич-панели могут использоваться как ограждающие конструкции для быстровозводимых зданий, эксплуатируемых в том числе и в условиях Крайнего Севера.
На сэндвич-панели наносится прочное и качественное полимерное покрытие, имеющее защитную и декоративную функцию. Полимерное покрытие придает современный, аккуратный и привлекательный зданию.
Сэндвич-панели просты в монтаже: они обладают относительно небольшим весом и соединяются специальными замками. Здания с ограждающими конструкциями из сэндвич-панелей быстро завоевали популярность, потому что прочны, долговечны и просты в монтаже.
Толщина изготавливаемых сэндвич-панелей по утеплителю 50, 80, 100, 120, 150, 200, 250 мм. Длина панелей 2,5-12 м, ширина – 1000 мм (кровельная) и 1190 (1185) мм (стеновая). Для обшивки сэндвич-панелей применяются профилированные листы с высотой гофра от 10 до 35 мм и толщиной 0,55…0,7 мм. Долговечность и нужную цветовую гамму обеспечивают нанесением на внешнюю сторону профилированных листов панелей полимерного покрытия (полиэстер – обычный тип, пластизол и др.), исходя из условий эксплуатации и эстетических требований к зданию.
Свойства сэндвич-панели в целом зависят от утеплителя. Проекты быстровозводимых зданий из ЛСТК используют в качестве утеплителя пенополистирол, пенополиуретан и минеральную вату.
С помощью сэндвич-панелей можно в короткие сроки возводить ограждающие конструкции стен и покрытия, создавать противопожарные перегородки. Несущая способность панелей при равномерно распределенной нагрузке достаточно высока.
Кровельные сэндвич-панели заводского изготовления
Кровельные сэндвич-панели по структуре подобны стеновым. Сфера использования – ограждающие системы покрытия быстровозводимых зданий различного назначения.
Панели поэлементной сборки
Главным элементом сэндвич–панели поэлементной сборки является кассетный профиль. Такие сэндвич-панели применяют, когда использование сэндвич-панели заводского изготовления нецелесообразно по следующим причинам:
- заводские сэндвич-панели дороже примерно на 20 -60%,
- вариантов фактуры и цвета облицовки у заводских сэндвич-панелей меньше,
- заводские сэндвич-панели весят больше,
- заводские сэндвич-панели имеют меньшую жесткость при прочих равных условиях.
Панель поэлементной сборки, где каркасом для сэндвич-панели служит кассетный профиль, является достойным конкурентом заводской сэндвич-панели.
Кассетный профиль производят методом холодной гибки из оцинкованной стали толщиной 0,8-1,2 мм с защитным полимерным покрытием. Стеновой кассетный профиль такой же как и кровельный. Глубина (высота) кассетного профиля соответствует толщине предполагаемого утеплителя, назначаемой на основании теплотехнического расчета для определенного региона строительства на стадии проектирования.
Монтаж сэндвич-панели поэлементной сборки на быстровозводимых зданиях проходит в несколько этапов.
Первоначально монтируют кассетные профили, начиная с верхнего. При этом тщательно следят за герметичностью стыковки кассетных профилей – от этого будет зависеть защита помещения от потери тепла и защита утеплителя от накопления влаги.
На следующем этапе укладывают в кассетный профиль слой утеплителя и закрывают сверху ветрозащитным барьером.
На последующей стадии монтируют внешнюю плоскость стенки (облицовку), в качестве которого используют сайдинг, фасадные панели или, чаще всего, профлист с полимерным покрытием.
Неоспоримым достоинством применения поэлементных сэндвич-панелей является отсутствие сквозных швов, благодаря чему достигается лучшая герметичность стен, а также возможность проводить более гибкое строительство, на месте подбирая вид и толщину утеплителя.
Расчет сэндвич-панели поэлементной сборки производится в предположении работы как однопролетной балки, шарнирно опертой на составляющие каркаса и воспринимающей размеренно распределенную нагрузку (собственный вес, снеговая и ветровая). Следует отметить, что жесткость самого кассетного профиля оказывает решающее влияние на жесткость всей панели.
Шаг прогонов стенового каркаса для сэндвич-профилей находится в зависимости от ветровой нагрузки и толщины листа профиля и предусматривается проектом быстровозводимого здания из ЛСТК.
Подходящий шаг прогонов кровли для сэндвич-профилей находится в зависимости от снеговой и ветровой нагрузки и толщины листа профиля и назначается на стадии проектирования.
При проектировании можно назначить три конструктивных исполнения сэндвич-панелей поэлементной сборки:
Вариант 1. Основной слой утеплителя - мягкий, а жесткий слой утеплителя укладывается сверху в кассетный профиль и выполняет функции ветрозащиты.
Вариант 2. Весь слой утеплителя - мягкий, ветрозащита делается из пленки, крепление облицовочного листа к кассетному профилю осуществляется через терморазделяющую полосу.
Вариант 3. Используется кашированный утеплитель - к мягкому слою утеплителя припрессовывается (приклеевается) слой более плотного материала, играющего роль ветрозащиты, например, ветрозащитный стеклохолст, крепление облицовочного листа осуществляется через терморазделяющую полосу.
При монтаже кровли из сэндвич-панелей поэлементной сборки применяется, как правило, вариант 2:
- установка сэндвич-профилей (кассетных профилей) проводится или поперек стропил (на стропила), или вдоль их (на кровельные прогоны) в зависимости от расчетных нагрузок;
- все стыки между сэндвич-панелями (кассетными профилями) заделываются дополнительными уплотняющими материалами;
- для предотвращения накопления конденсата в слое утеплителя производится его защита путем монтажа дополнительной гидроветрозащитной мембраны;
- для создания вентилируемого воздушного зазора подкровельного пространства, по верху кассетного профиля могут монтироваться шляпные профили, шаг которых назначается по расчету с учетом действующих нагрузок и прочности облицовочного кровельного профлиста;
- крепление шляпных профилей к кассетному профилю осуществляется через терморазделяющую полосу;
- облицовочные кровельные профлисты крепятся к шляпным профилям.