Принцип бутерброда. Особенности производства и использования сэндвич-панелей
В России с начала 2000-х годов в строительстве активно применяются сэндвич-панели. Как правило, они используются при возведении быстровозводимых зданий и сооружений в качестве стеновых или кровельных профилей. Также данные конструкции могут быть задействованы в качестве одного из основных элементов шумозащитных дорожных экранов.
Классические сэндвич-панели (СП) имеют трёхслойную структуру, состоящую их двух листов жёсткого материала, между которым находится утеплитель. Тем самым, такие конструкции похожи на закрытый бутерброд (sandwich) от которого и получили свое название. По оценке участников рынка, около 70% всего выпуска СП у любого производителя приходится на стеновые панели. Ими облицовывают здания промышленного, производственного, коммерческого назначения. Также данные материалы применяются в частном малоэтажном домостроении. Они легко монтируются и не дают серьезной нагрузки на фундамент.
По словам генерального директора компании «РосСельПром» Алексея Побегуса, сами по себе сэндвич-панели являются конструкциями с высокими пороговыми свойствами качества. «Они не требуют дополнительной отделки, обеспечивают необходимый уровень термического режима эксплуатации зданий и сооружений, предусмотренных проектом. Основным критерием выбора СП, в первую очередь, является соответствие их прочностных, теплофизических, геометрических характеристик конкретному проектному решению, а также технологии производства требованиям ГОСТов и ТУ», - добавляет он.
Генеральный директор «Завод Строительных Конструкций «Стройэлемент» Виталий Скуматов также отмечает, что производство СП должно строго соответствовать действующим нормативным стандартам. «Только такое решение может гарантировать высокое качество продукции. Конечно же, - добавляет эксперт,- важны и технологические характеристики материалов. Различные виды применяемых полимерных покрытий и утеплителя, широкая цветовая палитра, высокотехнологичное оборудование для производства различных типов профилирования, позволяет нам производить сэндвич-панели под определенного клиента, с учетом всех требований по эксплуатации, предъявляемых к объекту строительства».
Среда эксплуатации
В качестве облицовочного материала СП используется холоднокатный рулонный стальной прокат с горячеоцинкованным покрытием. Как рассказывает руководитель департамента маркетинга и рекламы ГК «Мосстрой-31» Михаил Волконский, толщина стальной основы для облицовки может быть 0.45 / 0.5 / 0.6 / 0.7мм, с небольшим плюсовым допуском. Сама структура облицовки состоит из защитной плёнки, полимерного покрытия от 25 до 800 микрон, грунтовочного слоя от 5 до 10 микрон, пассивированного (защитного) слоя, цинкового слоя от 10 до 25 микрон и, собственно, самого стального листа. Все эти показатели могут колебаться в указанных диапазонах, в зависимости от ассортимента полимерных покрытий.
Коммерческий директор ООО «Крафтспан» (завод «Крафтспан») Алексей Самойлов отмечает, что чем больше толщина панелей, тем выше сопротивление теплопередаче и звукоизоляция воздушного шума, тем прочнее изделия. «Соответственно, чем лучше параметры при производстве изделия, чем выше его качество и сложнее производственная технология, тем выше стоимость готового изделия. При составлении технического задания наши клиенты учитывают два ключевых фактора: ветровую и климатическую нагрузки в регионе постройки объекта»,- подчеркивает эксперт.
Кроме того, продолжает тему коммерческий директор ООО «ПТК «Техностиль» (входит в ГК «Техностиль») Светлана Галынская, важен и выбор покрытия стали для производства СП. Он также должен определяться средой эксплуатации и эстетикой объекта. Если необходимо, чтобы объект как можно дольше сохранял яркость красок, то необходимо использовать сталь с покрытием PVDF. Для агрессивных сред рекомендована к использованию нержавеющая сталь.
Выбор за «начинкой»
В качестве утеплителя (сердечника) сэндвич-панелей используется минеральная вата, пенополистирол, пенополиизоцианурат или пенополиуретан. Они имеют схожие показатели по теплопроводности, другим характеристикам, но и отличия также есть. В том числе, по пожарным требованиям и водопоглощению. В частности, на всех объектах, связанных с пребыванием внутри человека, может быть использован только один утеплитель – это минеральная вата. Она имеет негорючий класс пожарной опасности строительных материалов.
По словам ведущего инженера-проектировщика компании ROCKWOOL Андрея Петрова, из минеральной теплоизоляции наиболее широко применяют плиты из каменной ваты. Благодаря волокнистой хаотичной структуре, она является эффективным теплоизоляционным материалом, который сохраняет тепло зимой и прохладу летом. «Конечно же, основным преимуществом является высокая пожарная безопасность, ввиду применения в качестве сердечника теплоизоляции с группой горючести НГ (негорючие), ведь температура плавления каменного волокна свыше 1000°С. Таким образом, материал станет надежной преградой для распространения огня в случае возникновения возгорания. Важно, что при воздействии высоких температур каменная вата не выделяет токсичных веществ, не дымит и не плавится», - поясняет специалист.
«В России, при производстве сэндвич-панелей, изготовители могут руководствоваться ГОСТ 32603-2012 «Панели металлические трехслойные с утеплителем из минеральной ваты. Технические условия», выпущенным в 2012 году. К сожалению, данный стандарт не учитывает актуальные реалии, в которых существует большинство отечественных производителей сэндвич панелей, а также имеет много анахронизмов. Таких, например, как ограничение минимальной плотности минеральной ваты. Данный подход использовался в советское время для разделения ваты по областям применения и в настоящее время не актуален. Поэтому многие производители при изготовлении панелей руководствуются собственными Техническими Условиями, обеспечивая необходимый уровень качества панелей»,- сообщил специалист», - рассказывает руководитель по техническому развитию PAROC в России Виталий Борисов.
Коммерческий директор ГК «ИЗОБУД» Александр Кулешов также выделяет пожарную безопасность минеральной ваты, однако, добавляет он, по остальным данный материал уступает утеплителю из пенополиизоцианурата (ПИР). Он имеет лучшие теплоизоляционные свойства (100 мм ПИР = 180мм МВ). Кроме того, в отличие от минеральной ваты, монтажные работы ПИР-панелей могут проводиться при любых погодных условиях. Срок их службы минимум 30 лет (минеральная вата – 10), значительная экономия на дополнительных монтажных элементах. «Если говорить об использовании ПУР-панелей (из пенополиуретана), то мы категорически не рекомендуем данный материал – группа горючести его Г4. Здания, построенные из таких панелей, горят очень быстро и крайне пожароопасны»,- полагает он.
В настоящее время при строительстве промышленных и производственных объектов многие компании отдают предпочтение сэндвич-панелям ПВХ с сердечниками на основе экструзионного пенополистирола (ЭПС), отмечает коммерческий директор АО «Изополимер» Сергей Денисенко. Данный материал обладает качественными теплоизоляционными свойствами и другими положительными характеристиками. «Так, по отзывам наших потребителей, в частности производителя сэндвич-панелей ООО «СП-Логистик», наш утеплитель XPS «Хитфом» обладает высоким уровнем механической прочности, однородности, плотности, что позволяет осуществлять резку нагретой струной. Также материал имеет улучшенные свойства звукоизоляции, минимальное водопоглощение и, в целом, очень долговечен. Экструзионный пенополистирол «Хитфом» очень хорошо зарекомендовал себя при изготовлении панелей для морозильных камер, а также при отделке и утеплении помещений. Доля компаний производителей сэндвич-панелей среди наших клиентов не является ключевой, однако у нас разработаны отдельные механизмы взаимодействий с данными компаниями, касающиеся качества (в том числе повышенной плотности) и специальных скидок»,- сообщил Сергей Денисенко.
Новые возможности
По словам Светланы Галынской, в технологии производства сэндвич-панелей существенных изменений не ожидается. «Развитие идет в большей степени в направлении изменений характеристик покрытий и утеплителей. Компания «Техностиль» расширила свой ассортиментный ряд за счет угловых и панелей для утепления зданий. Панелей с нестандартными параметрами, габаритными характеристиками, нетиповыми цветовыми решениями и т.д. Расширяем разнообразие видов профилирования. Поиск новый возможностей для использования своей продукции ведется постоянно», - отмечает она.
Директор по техническому развитию ООО «Венталл» Александр Беляев рассказал, что совсем недавно компания вывела на российский строительный рынок новый продукт – строительные стеновые сэндвич панели с сердечником на основе кварцевого волокна под маркой «Венталл Грин». «Особенность таких панелей в том, что в них в качестве среднего слоя утеплителя применяется минеральная вата на основе кварцевых волокон, т.е. утеплитель изготавливается из природного кварцевого песка и стекла повторного использования. Не секрет, - добавил он, - что в настоящее время во всем мире развиваются тенденции на снижение негативного влияния на окружающую среду от жизнедеятельности людей, а так же на создание комфортного для человека микроклимата в здании. В России мы только начинаем задумываться об этом».
ГК «Мосстрой-31» планирует начать производство двухслойных сэндвич-панелей, сообщил Михаил Волконский. «Такие панели будут отличаться отсутствием второй облицовки из металла. Они уже сейчас применяются при проведении капитального ремонта многоквартирных домов. То есть на фасад жилого дома при помощи клея и механических креплений монтируется двухслойная сэндвич-панель утеплителем к наружной стене. Все соединения между панелями обрабатываются специальным герметиком, исключающим попадания влаги внутрь панели. Наружная облицовка металла может иметь практически любое профилирование и окрашиваться не только в различные цвета, но и имитировать натуральные камень или кирпич. Таким образом, жилой дом получается утеплённым и имеет красивый внешний фасад»,- подытожил планы на ближайшее будущее представитель рынка.
БКДК: стабильный рынок в ожидании взлета
Большепролетные клееные деревянные конструкции (БКДК) –
уникальный материал, с каждым годом увеличивающий свою долю рынка по всему миру.
При этом на строительном рынке России БКДК занимают довольно скромное место, чему, по мнению экспертов, есть ряд объективных причин.
Долговечно, прочно, красиво
БКДК были изобретены еще в начале XX века в Германии, где их использовали при строительстве объектов железнодорожной инфраструктуры. Основным недостатком первых таких конструкций была высокая подверженность материала деформации под воздействием атмосферных осадков и агрессивных сред.
Поэтому массовое использование БКДК в строительстве началось лишь в середине ХХ века, после изобретения целого ряда химических составов для защиты древесины.
По словам директора по маркетингу ООО «Большепролет» Екатерины Фурман, БКДК целесообразно использовать в пролетах длиной от 8 м, что актуально для самых разных помещений, где нет возможности поставить опоры для устройства кровли и перекрытий.
Сегодня эти конструкции находят применение в самых разных областях строительства по всему миру. «БКДК имеют широкую область применения и активно используются при строительстве спортзалов, аквапарков, бассейнов, складов, жилых помещений. Помимо этого, они имеют повышенную химическую и огнестойкость по сравнению с металлическими и железобетонными конструкциями и могут быть использованы для складов материалов с повышенной химической активностью. Также клееные конструкции – стильный элемент декора, который, неся конструкционные нагрузки, отлично смотрится практически в любом интерьере, не требуя дополнительной отделки», – отмечает директор «Первой Загородной Компании» Андрей Кирюшин.
В России и в мире
По данным экспертов, в западных странах более 70% спортивных сооружений, концертных залов и стадионов и других крытых большепролетных зданий возводятся по технологии БКДК. Количество же таких зданий исчисляется тысячами.
К наиболее известным объектам можно отнести такие сооружения, как концертный зал Z´enith de Paris, испанский отель Metropol Parasol, железнодорожный вокзал в Берне (Швейцария), целый ряд куполообразных складских помещений (в Италии внешний диаметр купола одного из них составляет 144 м, а высота – почти 40 м), множество офисных и, конечно, жилых зданий.
Норвегия может похвастаться самым высоким в мире зданием, построенным по технологии БКДК. В марте 2019 года состоялось открытие делового центра Mjоstаrnet Tower в Брюмундале. Высота 18-этажного здания (площадью 11,3 тыс. кв. м) составляет 85,4 м.
В России объемы строительства объектов по данной технологии пока значительно отстают от зарубежной практики. О скромной востребованности таких конструкций на строительном рынке свидетельствуют и объемы производства – по данным экспертов Step Change Consulting, ежегодно в стране выпускается около 420 тыс. куб. м клееных конструкций из цельной древесины и 150 тыс. кв. м LVL-бруса – порядка 4–5% от мирового объема производства.
Между тем отечественные разработки в области БКДК начались еще в 1930-х годах. Но железобетон на время вытеснил «деревянные» технологии из массового строительства, однако постепенно они опять стали востребованы. Из них в военные и послевоенные годы по проектам Центрального НИИ промышленных строительных материалов в стране строились промышленные и производственные помещения, мостовые пролеты и т. д. После распада советской экономики такое строительство фактически прекратилось и получило новый виток развития лишь в новом веке.
По словам генерального директора Ассоциации деревянного домостроения Олега Паниткова, сегодня отношение к деревянному домостроению пусть небыстро и непросто, но меняется. «Мы уходим от образа некой баньки, простенького бревенчатого сруба к современным конструкциям и строительству, которое отличается качеством и скоростью, архитектурной привлекательностью и экономичностью, эффективностью и экологичностью, а главное – обеспечивает высокое качество жизни», – считает он.
Проблемы и перспективы
Одной из проблем, тормозящих развитие строительства с использованием БКДК в России, эксперты называют несовершенство законодательства.
«По нормам, действующим на территории РФ, эти конструкции должны иметь многократный запас прочности, из-за чего приходится увеличивать объем исходного материала, что ведет к удорожанию продукции. Нормы не менялись с советских времен, недавние поправки (сделанные в 2012 и 2014 годах) несущественны. Европейцы уже давно привели в соответствие с реалиями нормативную базу для применения БКДК, мы пока ожидаем», – говорит Екатерина Фурман.
Еще одной причиной низкой востребованности БКДК в России можно считать инертность мышления потенциальных заказчиков, которая сформировалась под влиянием многолетней самодеятельной работы компаний, занимающихся деревянным домостроением без соблюдения каких-либо технических норм и правил.
И, наконец, свою роль играет недостаток опыта, во многом утерянного за десятилетия. Так, если грамотно спроектировать объект с применением БКДК в стране может несколько организаций (ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко, университеты Санкт-Петербурга, Москвы и Нижнего Новгорода), то вот архитекторов, готовых работать с данной технологией, пока недостаточно, говорят эксперты.
В ожидании взлета
Даже с учетом всех перечисленных проблем очевидные достоинства БКДК постепенно способствуют их возвращению на рынок. За последние годы в стране возведен целый ряд достойных объектов, не уступающих лучшим иностранным образцам.
Одной из первых ласточек стал казанский Дворец водных видов спорта, который построили к Универсиаде 2013 года. Далее с применением БКДК были построены аквапарк в Новосибирске, ледовая арена во Владивостоке, Олимпийская бобслейная трасса в Сочи, спортивно-концертный комплекс «М-1 Арена» в Петербурге и целый ряд спортивных объектов по программе «Газпром – детям». Компания Good Wood в 2014 году возвела самое высокое офисное здание из древесины в России – Good Wood Plaza, высотой 19,7 м.
Драйвером дальнейшего развития рынка БКДК могло бы выступить жилищное строительство. Тем более, что «увеличение применения деревянных конструкций» входит в число задач, ставящихся перед отечественной строительной отраслью нацпроектом в жилищной сфере. Но нока что здесь все упирается в недоработки российского законодательства. Тем не менее, проблема решается – участники рынка ждут завершения работы над целым пакетом необходимых документов.
По мнению технолога корпорации «Русь» Сергея Шинкаренко, еще одним из направлений развития российского рынка БКДК может стать мостостроение. Сегодня в России капитальных мостов из древесины практически не строится, даже в лесных районах страны, тогда как в Европе подобные сооружения весьма распространены, а их срок эксплуатации нередко превышает 50 и более лет.
Мнение
Екатерина Фурман, директор по маркетингу ООО «Большепролет»:
– Спрос на большепролетные конструкции сегодня достаточно устойчив, без значительных колебаний. Сказывается тенденция роста доверия к подобным зданиям – они сами себя демонстрируют, как, к примеру, внушительные по своим размерам и архитектурному исполнению спортивные дворцы. Заказчику БКДК при выборе поставщика в первую очередь следует обращать внимание на доверие рынка. Если в открытом доступе поставщик публикует информацию о выполненных объектах и устойчивой деятельности, то можно включить его в список претендентов. Далее обратить внимание стоит на удаленность предприятия от места строительства – транспортировка таких крупногабаритных изделий стоит дорого.
Андрей Кирюшин, директор «Первой Загородной Компании»:
– Заказчику стоит обратить внимание на репутацию поставщика, соблюдение им технологии производства, качество поставляемой продукции, а также на общую стоимость предложения. Нередки случаи, когда продавец манипулирует ценой кубометра, а она, как правило, не учитывает всех нюансов и неточно отображает стоимость заказа в целом.
«Зеленый» как доллар
В последнее время при выборе строительных материалов как профессиональные застройщики, так и частники все больше внимания уделяют таким вопросам, как экологичность и безопасность для здоровья человека. И, по данным производителей, газобетон требованиям в этой сфере вполне отвечает.
Там не менее, в сети Интернет обнаруживается информация о неэкологичности газобетона и даже его вредности для здоровья. «Строительный Еженедельник» постарался разобраться в вопросе.
Экогазобетон
По утверждениям производителей, газобетон стопроцентно экологически безопасен. Просто по той причине, что не содержит в своем составе каких-либо вредных для здоровья веществ. «Газобетон является экологически безопасным – как для людей, проживающих в домах с ограждающими конструкциями из этого материала, так и для окружающей среды. В процессе производства автоклавного газобетона участвуют натуральные компоненты, такие как кварцевый песок, известь, вода и цемент. Газобетон является минеральным строительным материалом, который не поддается влиянию плесени и не гниет, к тому же он требует в своем производстве небольшого количества сырья. Из 1 куб. м сырья получают до 5 куб. м продукции», – говорит инженер по применению продукции YTONG Алексей Аверин.
«Газобетон считается высокоэкологичным материалом за счет сырья и технологии производства. В результате термобарической обработки газобетона в автоклаве (высокая температура и давление пара), образуется минерал тоберморит (силикат кальция). Это, по сути, искусственный камень, который не выделяет вредных веществ при эксплуатации – и даже при воздействии огня», – добавляет продукт-менеджер компании «Кселла-Аэроблок-Центр» Павел Коляко.
Коммерческий директор компании «ЕвроАробетон» Дмитрий Щуров подчеркивает, что, говоря об экологичности того или иного стройматериала, рассматривать нужно прежде всего два фактора: радиоактивность и горючесть. «Негорючесть газобетона дает возможность не учитывать столь опасный фактор, как токсичность выделяемых при сгорании веществ. Точно так же к этому материалу неприложимы такие критерии, как скорость распространения пламени или дымообразующая способность. Газобетон даже при высоких температурах ведет себя нейтрально – не поддерживает горение и не выделяет опасных для здоровья субстратов. После пожаров в домах, построенных из газобетона, сам материал остается неповрежденным», – отмечает он.
«По показателю радиоактивности газобетон относится к наименее опасным материалам (первый класс экологической безопасности). Его удельная эффективность естественных радионуклидов ниже 54 Бк/кг при норме 370 Бк/кг. Сходными характеристиками обладают только дерево и гипс, у всех остальных популярных стройматериалов показатель по естественной радиоактивности выше. При этом, в отличие от гипса, газобетон не гниет и не подвержен плесени», – добавляет директор по продажам Н+Н («Эйч плюс Эйч») Сергей Терехов.
По его словам, полную безопасность газобетона подтверждает и строгая экологическая сертификация, которую проходят крупнейшие российские и зарубежные производители. «В 2016 году компания Н+Н получила «зеленый» сертификат EcoMaterial GREEN, который свидетельствует, что ее газобетонная продукция соответствует требованиям стандартов экологической маркировки строительных и отделочных материалов EcoMaterial 1.3. По итогам независимого аудита действие экологического аудита ежегодно продлевается», – подчеркивает эксперт.
Алексей Аверин отмечает также, что после завершения эксплуатационного этапа жизненного цикла газобетон может являться вторичным сырьем. «Также ежегодно перерабатывается 95% образовавшихся отходов производства», – добавляет он.
Немного о мифологии
По словам экспертов, распространяемая в Интернете информация о низкой экологичности газобетона может иметь две основных причины появления. Во-первых, это может быть следствием элементарной некомпетентности в вопросе. Во-вторых – проявлением недобросовестной конкуренции со стороны производителей других стройматериалов, которые вместо того, чтобы отстаивать достоинства своей продукции, концентрируются на необоснованной критике чужой.
«Иногда возникающую в Интернете информацию о низкой экологичности газобетонных блоков можно объяснить незнанием сырьевой составляющей газобетона или технологии производства», – полагает Павел Коляко. «Следует сказать о разнообразных мифах, которыми некоторые пугают потребителей продукции. Например, иногда говорят, что газобетон – «химический материал». Оспорить это невозможно просто по той причине, что в природе все материалы – химические, состоящие из элементов таблицы Менделеева. Одним из таких «химических» компонентов газобетона называют алюминиевую пудру, которая добавляется в газобетон в малом количестве (0,1% по массе) для газообразования. Но этот материал после завершения процессов структурообразования конечного изделия находится в нем в связанном состоянии в составе комплексных соединений и никакого вредного влияния оказать не может. При этом какие бы то ни было синтетические вещества в составе газобетона отсутствуют», – подчеркивает Дмитрий Щуров.
О том же говорит Алексей Аверин. «Алюминий, являющийся основой порообразователя в газобетоне, в результате химической реакции образует гидроалюмосиликаты, индифферентные соединения, не более опасные, чем стоящая на полке кухонного шкафа алюминиевая кастрюлька», – отмечает он.
Мнение
Дмитрий Щуров, коммерческий директор компании «ЕвроАробетон»:
– Практически любой материал, даже дерево, содержит в мизерных объемах радиоактивные вещества. Их легкий «фон» никак не влияет на здоровье человека. Для материалов, применяемых в жилищном строительстве, норма радиоактивности составляет 370 Бк/кг. Таким образом, газобетон, «фон» которого ниже 54 Бк/кг, относится к наименее опасным материалам. Такой показатель соответствует условному первому классу (низкий уровень) экологической опасности.