Что такое SIP-панель

Из чего состоит СИП (SIP) панель

В классическом варианте SIP-панель состоит из слоя утеплителя - пенополистирола ПСБ-С25 и, приклеенных под давлением прочным полиуретановым клеем с двух сторон, деревянных плит ОСП - OSB-3.

СИП (SIP) - технология строительства домов из энергоэффективных конструкционно-теплоизоляционных панелей (КТП = Structural Insulated Panel = SIP).
СИП (SIP) - это прочность. Не излишняя, как в случае камня, но более чем достаточная. Одна отдельно взятая сэндвич-панель (размерами 2,80 х 1,25 х 0,174), без какого-либо дополнительного усиления в виде соединительного бруса, выдерживает вертикальную нагрузку до 28,5 тонн.
СИП (SIP) - это надежность. Дома, построенные по этой технологии на этапе ее только лишь зарождения, простояли уже более 70 лет. А технология СИП (SIP), как и любая другая, совершенствуется с каждым годом. Строить по такой технологии гораздо проще - домокомплект (т.е. "силовая" составляющая будущего дома) изготавливается промышленным способом в заводских условиях.
СИП (SIP) - это энергоэффективность. Стены и перекрытия на 80-90% состоят из утеплителя. А толщина и характеристики самого утеплителя таковы, что не только превосходят по "теплотехнике" большую часть стен, возводимых по другим технологиям, но и позволяют реально экономить в дальнейшем на отоплении дома.
СИП (SIP) - это свобода в архитектуре и применении отделочных материалов. Причем конструктивные особенности панелей позволяют производить большую часть отделочных работ с меньшими трудо- и мат-затратами, чем в случае других технологий строительства.
СИП (SIP) - это экономичность. Стоимость самих материалов сравнима (либо меньше) со стоимостью материалов для строительства из, например, газобетона или того же бруса. Но в стоимости и объемах комплектующих, стоимости составных элементов строительства (таких, как фундамент), сроках строительства и, как следствие, стоимости и объеме самих строительно-монтажных работ, стоимости утепления конструкции,стоимости отделочных работ, и, как уже упоминалось, стоимости дальнейшей эксплуатации дома... Во всем этом технология СИП (SIP) побеждает в "схватке" с любой другой технологией строительства.

Прочность СИП (SIP) панели

Принципиальное отличие СИП(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 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.

Испытания промышленно-изготовленных СИП-панелей показали, что они выдерживают продольную нагрузку более 10 тонн на погонный метр. Представьте себе пятиэтажный дом, в котором нижний этаж собран из СИП-панелей, а на нём четыре этажа кирпичных стен толщиной полметра! Поэтому 2х-этажный индивидуальный дом из СИП-панелей получается сверхпрочным.

Важно! Высокая несущая способность СИП-панели обеспечивается не только её удачной конструкцией. Большое значение имеет качество изготовления СИП-панелей: прочность клееного соединения утеплителя с плитами и прочность самого утеплителя!

Небольшой одноэтажный домик из SIP выдерживает нагрузку 315 тонн,
превышающую вес аэробуса Боинг-747 в полтора раза!

При поперечном изгибе благодаря пенополистиролу одна плита обшивки SIP сжимается, а другая растягивается как полки у балки двутаврового сечения, что обеспечивает жесткость SIP на изгиб. Испытания показали, что SIP выдерживает давление в поперечном направлении больше 2 тонн.

Проверка SIP-панели на прочность

Это более чем достаточно. По СНиП расчетная нагрузка на эксплуатируемое перекрытие составляет 150 кг/м2, расчетная максимальная снеговая нагрузка для Московского региона - 180 кг/м2. В стенах, перекрытиях и крыше индивидуального дома СИП-панель имеет многократный запас прочности по поперечной (эксплуатационной, снеговой и ветровой) нагрузке. Благодаря этому свойству стало возможно строительство домов с «модной» в наши дни эксплуатируемой кровлей.

OSB-3

Плиты OSB-3 это современный материал, представленный на рынке США в 1978 году как замена плитам ДСП и фанере. OSB (Oriented Strand Board) – это спрессованная под давлением и при температуре 500^оС плита с ориентированной плоской щепой.

Сегодня в развитых странах OSB-3 - основной материал для строительства жилых и коммерческих зданий на основе деревянного каркаса. Применяется в основном для обшивки каркаса. Материал настолько хорош, что даже вытесняет древесину из таких элементов каркаса как балки перекрытий. Двутавровые балки со стенкой из OSB-3 по прочности и жесткости могут поспорить с массивным деревянным брусом.

OSB-3 - древесная плита, 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 всвязи с естественными условиями роста дерева.

Связующие натуральные смолы и специальная обработка поверхности обеспечивают водо- и огнестойкость плит, значительно превышающие сходные характеристики массива древесины. Плиты OSB-3 устойчивы к изменению погодных условий (влажность, температура), легко обрабатываются любым инструментом, предназначенным для работы с древесиной.

Теперь по выбору материалов для производства SIP. Сэндвич-панели можно изготовить не только из плит OSB-3 и пенополистирола ПСБ. Вариантов много. Например, за рубежом можно встретить SIP панели с обшивкой OSB-3 с одной стороны и металлом с другой. Применяются такие панели для строительства крыш.

Уже много лет за рубежом и в России предпринимаются безуспешные попытки заменить плиты OSB-3 в конструкции СИП-панели на негорючие плитные материалы на основе минерального связующего, такие как цементно-стружечные плиты (ЦСП), фибролитовые плиты, стекломагниевые листы (СМЛ) и др.

Только ленивый не думал об усовершенствовании конструкцииСИП- панели. Однако классический вариант SIP из утеплителя ПСБ-25С и плит OSB-3 получил наибольшее распространение в индивидуальном жилищном строительстве как оптимальный вариант. К примеру, в 2007 году в США и Канаде было произведено 6,5 млн. квадратных метров SIP, и только 3% составила доля панелей, в которых использовались вкачестве обшивки материалы на основе цемента, гипса и других.

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.

ПСБ-С25

Утеплитель ПСБ - это один из видов пенополистирола. Аббревиатура технического названия материала "пенополистирол суспензионный беспрессовый". Зарубежное название - Expanded Polystyrene (EPS). Мировой лидер по производству и применении в строительстве - Германия.

Современные научные исследования позволяют утверждать, что ПСБ, как и многие другие полистиролы, безвреден для здоровья человека. Многие продукты, что мы употребляем в пищу, сегодня хранится в пенополистирольной упаковке.

Вопреки распространенному мнению, при горении ПСБ выделяет меньше токсичных веществ, чем древесина. Специальные добавки делают пенополистирол самозатухающим (буква С в конце аббревиатуры ПСБ-С).

С другой стороны, ПСБ-С25, который на 98% состоит из воздуха, заключённого в ячеистую матрицу - один из лучших утеплителей. Цифра 25 после аббревиатуры ПСБ-С характеризует плотность материала в кг/м3 по классификации ГОСТ.