Дом из теплоизоляционных сэндвич-панелей: преимущества и недостатки
Концепция изготовления конструкционных теплоизоляционных сэндвич-панелей (Structural Insulated Panel — SIP, в русской аббревиатуре — СИП) была разработана в США ещё в 1935 г. Внешние слои «сэндвича» предлагалось производить с использованием фанеры, а между ними вклеивать теплоизоляционный материал. За прошедшие десятилетия технология неоднократно дорабатывалась (менялся состав внутреннего и внешних слоёв), однако широко применяться начала только с 1982 г., когда на заводе Edison OSB была произведена первая партия ориентированно-стружечных плит (ОСП). Именно с этого момента система СИП существует в том виде, в котором мы знаем её сейчас, — две ОСП-плиты, между которыми вклеен слой пенополистирола. Сегодня технология получила распространение и в нашей стране. Однако кроме сторонников у неё также есть и противники, считающие, что в построенных из СИП-панелей домах невозможно жить. Во-первых, используемые для изготовления панелей материалы выделяют в воздух такие вещества, как фенол, формальдегид и стирол. Во-вторых, в практически воздухонепроницаемой конструкции-термосе просто нечем дышать. Оспаривать перечисленные недостатки СИП-конструкций мы, пожалуй, не будем, а лучше рассмотрим способы их устранения.
Состав СИП-панелей
ОСП-плиты (Oriented Strand Board — OSB) — это спрессованные под воздействием высокой температуры древесно-стружечные плиты. Они изготавливаются из узкой щепы (толщина 0,5–0,7 мм, длина до 140 мм), которая укладывается в несколько слоёв: в наружных её располагают вдоль главной оси плиты, а во внутреннем слое — перпендикулярно последней. Такая структура придаёт плитам необходимую жёсткость (обеспечивает сопротивление нагрузке), прочность (предохраняет края от сколов), неподверженность усадке и растрескиванию. Кроме того, ОСП-плиты обладают высокими плотностью (то есть способны прочно удерживать гвозди и шурупы) и влагостойкостью (коэффициент набухания при нахождении в воде в течение 24 ч составляет в зависимости от марки от 10 до 15 %, при этом материал не разрушается и сохраняет прочность), а также не подвержены гниению. Они удобны в обработке: легко режутся и сверлятся, могут склеиваться и окрашиваться любыми составами, предназначенными для древесины. Расчётный срок службы — более 100 лет.
Внешние углы и нижние кромки фасадов отделали специальными профилями (входят в фасадную систему ERFURT), снабжёнными армирующей сеткой
Из пяти существующих на сегодня разновидностей ОСП-плит стоит обратить внимание на OSB ECO, производимые в соответствии с современными требованиями к экологии жилища — для соединения стружки используются связующие материалы, не содержащие фенолформальдегидной смолы. Именно из таких плит должны изготавливаться наружные слои СИП-панелей, и тогда не придётся говорить о витающих в воздухе феноле и формальдегиде.
Прокладка труб коммуникацийПрокладка труб коммуникаций сквозь готовые ленты фундамента — трудоёмкое и дорогостоящее мероприятие. Значительно проще проложить их сразу же после монтажа опалубки, гидроизолировать места прохода и только после этого заливать внутрь опалубки бетон. Так и поступили строители, проложив трубы даже внутри площадки под камин.
Пенополистирол — тепло- и звукоизоляционный материал, на 98 % состоящий из воздуха и упругий на ощупь. На протяжении уже более 60 лет широко применяется не только в строительстве, но также в пищевой и медицинской промышленности. Для изготовления конструкционных теплоизоляционных панелей следует выбрать фасадный пенополистирол марки ПСБ-С-Ф 25, который обладает отличными энергосберегающими (теплопроводность — не более 0,039 Вт/(м • К) и шумоизолирующими свойствами. Принципиальные отличия фасадного пенополистирола от обычного пенопласта — значительная плотность (15,1–25,0 кг/м3), а следовательно, высокая прочность (на сжатие при 10 % линейной деформации — не менее 0,1 МПа, при изгибе — не менее 0,18 МПа), долговечность (устойчив к нагрузкам, сохраняет теплоизолирующую способность во влажном климате), пожаробезопасность (содержит антипирен; температура эксплуатации составляет от –200 до +85 °С). Благодаря минимальному влагопоглощению (по объёму — не более 2 % за 24 ч) на поверхности полистирола не образуется питательная среда для роста микроорганизмов. Материал не гниёт, не плесневеет, является химически стойким.
Состав домокомплекта1. СИП-панели толщиной: 214 мм — для цокольного перекрытия и крыши (усиленные); 164 мм — для наружных и внутренних несущих стен; 124 мм — для перегородок. Максимальный размер — 2,8 × 1,25 м. Толщина ОСП-плит — 12 мм. 2. Деревянный брус сечением 100 × 80, 140 × 80 и 190 × 80 мм. Им закрывали торцы панелей для соединения их между собой. Так в собранной конструкции образовался каркас с шагом стоек 1250 мм, балок — 625 мм.
Мы неслучайно столь подробно остановились на свойствах материалов, которые должны использоваться для изготовления СИП-панелей. Выбирая панели для строительства дома, поинтересуйтесь у поставщика происхождением материалов, из которых они сделаны, а также условиями изготовления (плиты не должны склеиваться непосредственно на стройплощадке, а только в заводских условиях — на прессе). Если все требования соблюдены, то вам вряд ли придётся сожалеть о покупке. Ну а качественный (с тщательной заделкой щелей) монтаж панелей и надёжная система вентиляции станут дополнительными гарантами чистоты воздуха в построенном доме.
Визуализация: Игорь Смирягин/Burda Media
Структурная схема системы во: 1 — водонагревательный котёл; 2 — воздухонагревательный агрегат (АВН); 3 — магистральный подающий воздуховод; 4 — гибкие подающие воздуховоды; 5 — решётки подачи тёплого воздуха; 6 — решётки забора воздуха; 7 — сеть обратных каналов; 8 — рекуператор (опция); 9 — канал подмеса свежего воздуха; 10 — компрессорно-конденсационный блок теплового насоса «воздух-воздух»
Дома, изготовленные по СИП-технологии, могут эксплуатироваться в диапазоне температур от –70 до +80 °С. В них комфортно жить даже в самых суровых климатических условияхС другим недостатком — практически нулевой паро- и воздухонепроницаемостью собираемых из СИП-панелей конструкций — можно бороться разными способами. Например, регулярно открывать форточки или окна. Метод действенный (проверено веками), но не слишком комфортный для обитателей дома, особенно в зимнее время: не открыл форточку — в помещении душно, открыл — холодно. К тому же он, к сожалению, довольно накладен — своими руками выпускаешь в открытую форточку оплаченное за счёт кровных заработков тепло.
КоммуникацииДля того чтобы ввести трубы и электрические кабели из цокольного пространства внутрь дома, в ОСП-панелях цокольного перекрытия перед их установкой на место сделали соответствующие выпилы. После окончания монтажа места прохода коммуникаций через перекрытие уплотнили пеной, а затем для герметичности дополнительно обработали сохраняющим эластичность обмазочным гидроизоляционным составом.
Что в данном случае подразумевается под комфортными условиями? Комфортно — это когда вы возвращаетесь домой (неважно — с работы, из командировки или длительного отпуска), а во всех помещениях тепло и вполне достаточно свежего воздуха. Благоприятный микроклимат можно создать, скажем, путём организации в доме независимой от отопления системы приточно-вытяжной вентиляции. Но более выгодно, как уверяют специалисты, оборудовать воздушную систему отопления, совмещённую с вентиляцией. Почему стоит предпочесть именно такое решение?
Визуализация: Игорь Смирягин/Burda Media
Организовать зонирование можно путём регулировки объёма воздуха, подаваемого в каждое помещение. Достаточно установить в подающих и обратных воздуховодах управляемые дроссельные заслонки
Воздушное отопление позволяет в автоматическом режиме формировать в каждой жилой комнате здоровый микроклимат, задавая оптимальные значения температуры (22–24 °С), относительной влажности (40–50 %) и подвижности воздуха (0,15–0,25 м/с). Но самое главное, такая система способна автоматически поддерживать чистоту воздуха, а также частично удалять отработанный воздух и заменять его свежим, поданным с улицы. При этом удастся сэкономить до 30 % энергоресурсов (например, по сравнению с обычным водяным отоплением), поскольку одновременно с обогревом в жилых помещениях обеспечивается энергосберегающий режим вентиляции.
Преимущества СИП-технологии: точность, быстровозводимость, энергоэффективность, всесезонность, доступность, экономичность. Недостаток — нетрадиционностьОт теории к практике
О монтаже именно такой системы мы и расскажем в фоторепортаже, иллюстрирующем процесс возведения дома общей площадью 94,5 м 2 (жилая 78,4 м 2 ), который рассчитан на круглогодичное проживание семьи из двух-трёх человек. Поставку комплекта СИП-панелей для его строительства и шефмонтаж осуществляла Группа компаний «Экодомстрой», а возведение — нанятая хозяевами бригада. Отопительно-вентиляционная система «Антарес Комфорт» спроектирована, изготовлена и смонтирована специалистами производственной группы «Антарес».
Габариты жилых помещений дома приближены к размерам комнат городской трёхкомнатной квартиры улучшенной планировки, но при этом архитектурно-планировочные решения характерны для малоэтажных зданий. Например, в гостиной предусмотрена возможность установки камина, а панорамное окно оснащено дверью, через которую будет удобно выходить на пристроенную к дому террасу, веранду или в зимний сад. Из коридора мансардного этажа есть выход на расположенный на крыше навеса балкон (площадь 16 м²), который нетрудно превратить в зону комфортного отдыха. Кроме того, пространство под навесом может быть трансформировано в гараж.
Система отопления — воздушная, совмещённая с системой вентиляции.
В её состав входят тепловой насос «воздух-воздух», электронагреватель, электронный фильтр очистки воздуха, УФ-стерилизатор, увлажнитель, а также рекуператор, который значительно снижает расходы на подогрев воздуха.
Остаётся добавить, что хозяева эксплуатируют дом с 2009 г., и комфортабельность, а также микроклимат жилища их вполне устраивают, тем более что эксплуатационные затраты на систему воздушного отопления не превышают 12 500 руб. за сезон.