Свойства и характеристики СИП панелей

СИП (SIP) панель состоит из двух ОСП (OSB) плит и вклеенного между ними пенополистирола, выступающего в качестве утеплителя. Простая и надёжная конструкция, а также, недорогие материалы, позволяют создать современный строительный материал с уникальным набором свойств. Повышенная теплоизоляция, прочность и лёгкость панелей вкупе с каркасной конструкцией, делают дома из SIP панелей прочными, тёплыми, долговечными и недорогими в строительстве.

Теплоизолирующие свойства.

Коэффициент теплопроводности пенополистирола составляет 0,037-0,042 Вт/(м·К). К примеру, коэффициент теплопроводности дерева 0,12 Вт/(м·К), пенобетона 0,29 Вт/(м·К), кирпича – 0,7 Вт/(м·К), бетона – 1,51 Вт/(м·К). Таким образом, стена из пенополистирола толщиной 10 см соответствует теплопроводности стене из дерева толщиной 30 см. Чтобы добиться такой же теплопроводности, толщина стены из пенобетона должна быть 73 см, а для всеми любимого кирпича вообще потребуется 175 см.

Таким образом, чем меньше теплопроводность, тем меньше энергии тратится на обогрев дома и соответственно уменьшаются затраты на энергоносители. Средние затраты на отопление дома из SIP панелей в 6–8 раз меньше, чем на отопление обычных домов (деревянных или кирпичных с утеплением).

Рассмотрим тепловое сопротивление на примере СИП панели толщиной 174 мм. (Тепловое сопротивление – величина обратная теплопроводности и используется для тепловых расчётов).

Коэффициент теплопроводности пенополистирола марки ПСБ-С-25 равен 0,039 Вт/(м·К). При толщине 0,15 м его теплопроводность будет составлять 0,039 Вт/(м·К) / 0,15 м = 0,26 Вт/К. Тепловое сопротивление (R) пенополистирола толщиной 15 см будет 1 / 0,26 Вт/К = 3,85 К/Вт. Коэффициент теплопроводности плит OSB-3 равен 0,13 Вт/(м·К). При толщине 24 мм (две плиты по 12мм) теплопроводность будет 0,13 Вт/(м·К) / 0,024м = 5,42 Вт/К, тепловое сопротивление будет 1/ 5,42 Вт/К = 0,18 К/Вт.

Тепловое сопротивление СИП панели будет равно R (утеплителя) + R (плит) = 3,85 К/Вт + 0,18 К/Вт = 4,03 К/Вт. Чем больше значение теплового сопротивления, тем меньше теплопотери, а значит, тем теплее стены.

Физико-технические свойства.

Несмотря на то, что СИП панели сделаны из древесных плит и пенопласта, они выдерживают довольно-таки большие нагрузки. К примеру, SIP панель размерами 2,50х1,25 м и толщиной 174 мм выдерживает поперечную нагрузку в 2 тонны. Особенность SIP панели в том, что при большой нагрузке она прогибается, но не разрушается. Данный показатель соответствует нагрузке 640 кг/м2. Для сравнения, железобетонные плиты перекрытий, используемые в строительстве тяжёлых домов, выдерживают нагрузку куда меньшую, а именно 300 – 400 кг/м2. Согласно СНиПaм расчётная нагрузка на эксплуатируемое перекрытие составляет – 150 кг/м2, а максимальная расчётная снеговая нагрузка – 180 кг/м2. И, как видно из характеристик СИП панелей, они полностью соответствуют этим требованиям.

При продольных нагрузках SIP панели выдерживают до 11 тонн на 1 м.п., например, если взять дом 10 на 10 метров, то на эти стены можно нагрузить до 440 тонн (периметр стен 40 м.п. * 11 тонн). Такие характеристики с большим запасом перекрывают строительные нормы по нагрузкам на конструкции зданий.

Возникает вопрос, откуда же такая прочность, если панели сделаны из древесной плиты и пенопласта. Сама OSB плита достаточно гибкая и даже при не очень больших нагрузках прогибается, а про пенопласт, даже при толщине 150 мм, и говорить нечего. Но, при склеивании этих разных по своим механическим свойствам материалов, появляется материал, по прочности в разы превосходящий материалы, из которых он сделан.

Структуру СИП панели можно сравнить с двутавровой балкой. Пенная сердцевина в данном случае представляет собой поперечную перегородку, а наружные твёрдые слои ОСП являются, аналогами фланцев балки. Чем толще сердцевина, тем лучше панель противостоит поперечному изгибу. Особенность SIP панелей в том, что при продольном сжатии пенополистирол приклеенный к плитам не позволяет им выгибаться, а при поперечном изгибе благодаря пенополистиролу одна из плит SIP панели сжимается, а другая растягивается, обеспечивая всей конструкции высокую прочность на изгиб.

Допустимый прогиб SIP панелей измеряется следующим образом: длина пролёта делится на коэффициент отклонения (L/480, L/360, L/240, L/180, где L – длина пролёта). Чем больше знаменатель в этом уравнении, тем меньше прогиб и тем жёстче конструкция. Обычно, коэффициент L/360 применяется для расчёта несущих способностей перекрытия, а коэффициент L/240 – для несущих способностей кровли.

В таблице приведены данные по нагрузкам для СИП панели толщиной 174 мм.

Что всё это означает? А то, что, если взять пролёт 3050 мм, положить на него SIP панель шириной 1 метр, и на каждый квадратный метр плиты положить по 340 кг, то плита прогнётся на 8,5 мм (3050мм / 360 = 8,5мм)

Особое сочетание прочности и гибкости SIP панелей позволяет домам, построенным из них выдерживать сильные ветровые нагрузки и даже землетрясения без повреждения конструкции.

Вес панелей.

Немаловажным фактором является и малый вес СИП панелей. Плотность пенопласта, используемого в панелях 25 кг/м3, плотность OSB-3 550 – 650 кг/м3. Поэтому 1 м2 СИП панели толщиной 174 мм весит всего 19 кг. К примеру, вес 1 м2 кирпичной стены (толщиной в один кирпич – 25 см) будет весить от 300 до 475 кг. Таким образом, дом, построенный из СИП панелей приблизительно в 20 раз легче кирпичного. Небольшой вес домов из SIP панелей позволяет применять облегчены типы фундаментов, а это существенно снижает стоимость и сроки строительства.

Кроме того, вес стандартной панели около 45 кг, а это значит, что строительство можно проводить без использования тяжелой строительной техники. Небольшой вес плиты вкупе с её большими размерами позволяет быстро возводить дома. Все это существенно снижает затраты на строительство.

Пожароустойчивость.

Дома, построенные по SIP-технологии, обладают третьей степенью огнестойкости, что обеспечивает сдерживание огня на протяжении одного часа. SIP панели обладают свойством самозатухания благодаря входящему в их состав антипирену. Герметичность дома и плотные стыки панелей препятствуют задымлению помещений и распространению огня. При горении SIP панели выделяют тепловой энергии в 7 раз меньше, чем древесина, и гораздо меньше отравляющих веществ, что существенно снижает опасность удушья в случае нахождения внутри дома.

Экологичность.

СИП панели – это новый для Казахстана строительный материал. И у нас до сих пор еще не проводились серьезные и всесторонние испытания данного строительного материала, который уже несколько лет с успехом используется в развитых западных странах. Отсутствие достоверной информации (на простом и понятном языке) приводит к недоверию и многочисленным домыслам, в том числе и о вредности плит OSB и пенополистирола.

На деле же, всё обстоит иначе. SIP панели состоят из материалов, удовлетворяющих самым высоким требованиям экологической безопасности. Плита ОСП на 90 % состоит из древесной стружки, оставшиеся 10 % – натуральные смолы, наполнители и отвердители, синтетический воск и соль борной кислоты, которая усиливает защитные свойства ОСП. Обратите внимание, здесь нет таких вредных веществ как фенол, формальдегид или бутанол. Пенополистирол, или, как мы иначе называем его, пенопласт – абсолютно гипоаллергеннен и, именно поэтому он используется в мировом производстве для изготовления пищевой упаковки и посуды.

Так же, следует заметить, что, технология производства плит OSB и самих SIP панелей пришла к нам из Северной Америки и Европы, где проблемами экологии серьезно озаботились намного раньше, чем нам стало известно само слово экология. В течение многих лет научные учреждения Европы и Америки проводили многочисленные и всесторонние исследования SIP технологии, и все материалы этих исследований опубликованы и доступны, правда, на английском языке. СИП панели настолько экологичны и не выделяют в атмосферу вредные вещества, что, во всём мире их используют даже для строительства социальных и медицинских учреждений.