Эволюция «сэндвича»

Вопросы ускорения темпов и удешевления процесса строительства всегда стояли очень остро. Касается ли это гражданского, промышленного или коммерческого строительства – вложенные деньги должны работать, приносить прибыль и как можно быстрее возвращаться. При этом важно, чтобы возведенные здания и сооружения были экономичны в эксплуатации, удобны, экологически безопасны и эстетичны. Создание новых строительных материалов и технологий направлено на решение именно этих задач.

Строительным материалом, который полностью отвечает требованиям сегодняшнего дня, являются сэндвич-панели. Их применение существенно ускоряет процесс строительства и делает его всесезонным, а результат при этом ничуть не уступает постройкам из традиционных материалов.

Быстро и просто для… безработного

Конструкция традиционных сэндвич-панелей (называемых сегодня трехслойными), на первый взгляд, довольно проста: два стальных листа, между которыми находится слой утеплителя – минеральной ваты, пенополистирола или пенополиуретана. Для обеспечения прочного соединения облицовки и теплоизоляции используется клей. Однако такой «бутерброд» является результатом целой эпохи изысканий, а для появления этого простого совершенства нужен был толчок, отправная точка, гений.

Создатель прообраза сэндвич-панелей – американский архитектор Франк Ллойд Райт. Основополагающие принципы его деятельности – рациональность и практичность – стали остро востребованы в 30-е годы. Америка переживала Великую депрессию, и Франклин Рузвельт в целях ускорения выхода из кризиса  дал указание Конгрессу создать Федеральную Администрацию Чрезвычайной Помощи, которой предписывалось организация строительства общественных зданий и государственных предприятий, дешевого жилья. Необходимо было обеспечить работой сотни тысяч человек, большинство из которых по своим профессиональным навыкам были весьма далеки от строительства. И здесь как нельзя лучше подходили идеи Райта. Одна из них – сборка стен из трехслойных досок, проложенных пергамином  – была предложена при осуществлении поддержанного правительством проекта «Unsonian». С такой нехитрой конструкцией справиться мог любой мужчина, умеющий держать в руках молоток. Легкие стены не требовали возведения фундамента и неплохо удерживали тепло. Стройка шла быстр
о, стоимость возводимого жилья делала его доступным даже для очень небогатых американцев.

Хорошее начало требует развития

«Юнсоновский» период в истории сэндвич-панели завершился практически одновременно с выходом Америки из депрессии. Трехслойные панели Райта имели ряд недостатков, в том числе недостаточную теплоизоляцию и высокую пожароопасность.

В 1950 году идея нашла свое дальнейшее развитие и получила практически современное воплощение в разработках американца Олдена Б. Доу, брата основателя компании Dow Chemical, в то время студента архитектуры университета Wrigtht (Дейтон, Огайо). Работая над темой энергосберегающих строительных технологий, он создал  первые трехслойные сэндвич-панели, в которых два стальных листа были склеены со слоем плотного утеплителя.

Промышленное производство нового материала было налажено в 1959 году компанией «Koppers» в Детройте на переоборудованном для этой цели автомобильном заводе. Однако технологическая схема производства на данном этапе была отработана недостаточно. В результате на изготовление панелей уходило несколько недель, что негативно отражалось на их себестоимости, а соответственно, и популярности у конечного потребителя.

В 1960 году эстафету приняла на себя компания «Alside», которая усовершенствовала промышленный процесс изготовления сэндвич-панелей, снизив их себестоимость за счет увеличения производительности. Америка, а за ней и Европа получили экономичный, энергосберегающий, эстетичный материал для строительства быстровозводимых зданий, преимущества которых сразу оценили по достоинству.

В Советском Союзе сэндвич-панели появились в начале 1980-х годов. Однако импортные панели оказались недешевы, а собственное производство буксовало. Поначалу в нашей стране использовались «сэндвичи» с наполнителем из горючих материалов – пенополистирола и пенополиуретана, которые не особенно жалуют пожарные. Негорючая минвата на основе базальтового волокна с нормированными прочностными характеристиками, которая может быть использована в качестве сердечника сэндвич-панели, появилась в России только в середине 1990-х годов. Продукт это достаточно специфический и весьма сложный, а его надлежащее качество могут обеспечить лишь крупные производители.

Сердце жаркое панели

Какой же должна быть качественная сэндвич-панель? Очень важной ее характеристикой является качество теплоизоляционного материала, которое определяет прочностные характеристики «сэндвича», а также его теплопроводность, звукоизоляционные свойства, влагостойкость, пожаробезопасность, вес и экологичность. Используемые сегодня минераловатные плиты на основе пород базальтовой группы отвечают всем нормативным требованиям по этим показателям, значительно превосходя привычные строительные материалы.

Например, 8-сантиметровая сэндвич-панель по теплоизоляционным характеристикам соответствует кладке из обыкновенного глиняного кирпича толщиной 1 м 15 см, из керамического пустотелого кирпича – 90 см, из керамзитобетона – 56 см, а также 23-сантиметровой стене из деревянного бруса.

Сергей Якубов, заместитель директора по продажам и маркетингу Группы компаний «Металл Профиль»: «Мне запомнилось высказывание хозяина торгового центра из Перми, для строительства которого были использованы трехслойные сэндвич-панели на основе минераловатной плиты. Так вот, проработав три года в этом здании, он понял, что тратит на его отопление вдвое меньше, чем на отопление своего дома: «Хоть всей семьей в магазин переезжай…». В магазин переезжать, конечно, не стоит, но вот задуматься о том, что современные технологии можно использовать и для строительства экономичного частного жилья, пожалуй, нелишне».

Броня крепка и… не ржавеет

Эволюционировал со временем и материал облицовки сэндвич-панели. Еще Олден Доу предложил подвергать металлическую поверхность горячему оцинкованию для защиты от агрессивных воздействий внешней среды. В те годы это было прогрессивным решением. Но появлялись новые материалы и технологии, и антикоррозийные показатели оцинковки перестали казаться удовлетворительными. Ведь, по разным данным, цинк «съедается» внешней средой со скоростью от 1,5 до 3 мкм в год.

Более продолжительные сроки эксплуатации способны обеспечить полимерные материалы, наносимые на оцинкованный стальной лист. Покрытия на основе полиэстера, пластизола, поливинилфторида и пр., рассчитанные на различные условия эксплуатации и срок службы, начали массово появляться в 1980-90-е годы. Одна из последних разработок в этой области – сталь с покрытием Colorcoat Prisma, разработанная английской компанией TATA Steel (ранее Corus). Поверхность покрытия шероховатая, толщина составляет 50 мкм, а особая коррозионная стойкость, особенно в местах глубоких царапин и обрезных кромок, достигается за счет применения алюмоцинкового сплава Galvalloy (95% цинка и 5% алюминия), слоя предварительной обработки, грунтовки и самого полимера. Использование данного материала позволяет продлить срок службы современных панелей до 50 лет и более, а широкий спектр цветовых решений позволяет удовлетворить самые разнообразные запросы.

«Лицо» производителя нужно знать!

Технология производства сэндвич-панелей за последние десятилетия претерпела существенные изменения. Если первоначально «сэндвичи» изготавливали вручную, то впоследствии появились автоматизированные производственные линии. Они, в свою очередь, также эволюционировали, что способствовало повышению качества и эксплуатационных характеристик продукции.

Однако российские производители сэндвич-панелей, число которых начало расти в середине 1990-х годов, из-за недостатка оборотных средств использовали в основном морально устаревшее оборудование и технологии. Поэтому в течение долгого времени продукция отечественного производства не была конкурентоспособной, т.к. попросту не соответствовала современным требованиям. Геометрия панелей, качество замков, качество склеивания, упаковки, наконец, регулярный контроль качества исходных материалов и готовой продукции – при «гаражном» производстве невозможно полностью соблюсти все технологические и нормативные требования, обеспечить выпуск по-настоящему качественной продукции и гарантировать ее длительную эксплуатацию.

Андрей Перистый, кандидат химических наук, генеральный директор завода полиуретановых клеев ООО «ТОП-УР»: «Любой производитель сэндвич-панелей подтвердит: от качества клея зависит очень многое. Для вклеивания утеплителя в сэндвич-панель применяется полиуретановый клей, который должен обеспечить прочность на разрыв соединения облицовок с утеплителем не менее 1,0 Мпа, т.е. больше, чем прочность минваты. Без хорошего клея нельзя гарантировать соблюдения прочностных и эксплуатационных характеристик панелей. Производители «сэндвичей» используют 1- или 2-компонентный полиуретановый клей в зависимости от типа оборудования».

Анатолий Кузьмин, ООО «Стройинвест»: «Сэндвичи» – штука хорошая, но выбирать их нужно с умом. И если их производят где-то «на коленке», ждать добра не приходится: панели «ведет» по размеру, клей отслаивается, замки состыковать – попросту нереально. Производителя нужно знать, и лучше – в лицо!».

Сергей Якубов, заместитель директора по продажам и маркетингу Группы компаний «Металл Профиль»: «За 50 лет технология производства «сэндвичей» шагнула далеко вперед – от примитивной ручной сборки до производства на полностью автоматизированных линиях. Так, на наших заводах стоят линии непрерывного производства трехслойных сэндвич-панелей ROBOR (Италия), общая длина которых составляет 170 м, а длина технологической части – 90 м (в т.ч. 20 м – пластинчатый пресс). Это позволяет обеспечить качество продукции, недостижимое при стендовом производстве или производстве на коротких линиях эконом-класса. Выверенный технологический процесс, включающий ряд последовательных операций, начинается с подачи металла и заканчивается упаковкой готовой продукции. С линии сходят уже готовые сэндвич-панели гарантированного качества».

Панель, что дальше?

Сэндвич-панели уверенно завоевывают рынок и признание – как у строителей, так и у заказчиков строящихся объектов. Но потенциал развития этого направления в строительстве далеко не исчерпан. Так, например, все большую популярность получает альтернативная трехслойным «сэндвичам» технология – сэндвич-панели поэлементной сборки (СП ПС), продвигаемые на российском рынке Группой компаний «Металл Профиль».

Сэндвич-панели поэлементной сборки состоят из основы – сэндвич-профиля, в полости которого расположена теплоизоляция, терморазделяющего слоя и наружной облицовки (профлиста, фасадных кассет, линеарных панелей, керамогранита и т.д.). Сборка панелей производится вручную, непосредственно на стройплощадке, и в этом заключается их принципиальное отличие от трехслойных «сэндвичей». Таким образом удается значительно уменьшить размеры и массу отдельных элементов конструкции, что позволяет собирать ее вручную и в условиях дефицита свободного пространства. Кроме того, использование менее плотного утеплителя дополнительно облегчает транспортировку и монтаж, а также позволяет применять более легкий каркас.

Сергей Якубов, заместитель директора по продажам и маркетингу Группы компаний «Металл Профиль»: «Простота монтажа конструкций из сэндвич-панелей делает их весьма привлекательными и в том случае, когда ограничены время и бюджет. Особенно в случае применения сэндвич-панелей поэлементной сборки. Два квалифицированных монтажника за одну смену могут смонтировать до 50 м2 такой поверхности, неквалифицированные, но внимательно прочитавшие инструкцию по монтажу – немного меньше. Но в любом случае это на порядок быстрее и дешевле, чем при строительстве, например, из кирпича, пенобетона или дерева. Важно и то, что использование этой технологии позволяет обойтись вообще без строительной техники, т.к. масса одной секции сэндвич-профиля (самого тяжелого элемента конструкции) составляет примерно 30 кг.

Недавно один из наших партнеров рассказал о забавном эпизоде, когда его покупатель-фермер, намаявшись с поиском бригады непьющих строителей у себя в селе для постройки коровника и махнув рукой на эту затею, самостоятельно соорудил его из сэндвич-панелей поэлементной сборки за две недели с двумя родственниками».

Производится сэндвич-профиль из тонколистовой оцинкованной стали с полимерным покрытием и имеет форму «корыта», в полость которого впоследствии вставляется утеплитель. Поскольку облицовка может быть любой, от профлиста до керамогранита, то «сэндвичи» поэлементной сборки активно занимают свою нишу в городском строительстве, ведь по внешнему виду здания совершенно не понятно, что оно построено из сэндвич-панелей. Стыки при работе с панелями поэлементной сборки нет необходимости закрывать, т.к. их не видно: к каркасу непосредственно крепится только сэндвич-профиль.

Стеновые и кровельные сэндвич-панели незаменимы при строительстве быстровозводимых зданий, производственных и складских помещений, торговых комплексов, промышленных цехов и ангаров. Также их с успехом можно использовать для возведения некоторых общественных зданий и частных домов. Особо следует отметить, что постройки из сэндвич-панелей можно без каких-либо проблем разбирать и переносить в другое место. Это совершенно уникальное качество, которое не присуще, пожалуй, больше ни одной технологии строительства. Фактически речь идет о строительном материале нового поколения, у которого есть не только богатое прошлое, но и большое будущее.

Наталья Ванина
Пресс-служба Металл Профиль
Тел.: (495) 225-61-51
e-mail: press@mp-press.ru
http://www.metallprofil.ru