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.
Экологический аспект
Эксперты рекомендуют застройщикам не экономить на экологических изысканиях и проводить их в наиболее комплексном объеме.
Инженерно-экологические изыскания являются обязательным этапом подготовительных строительных работ. Специалисты оценивают состояние окружающей среды и дают прогноз потенциальных перемен, связанных с появлением в данной местности того или иного объекта.
Оценить обстановку
По словам генерального директора компании «КБК Проект» Василия Костина, согласно действующему законодательству, заключение экологов нужно при строительстве любого объекта кроме малоэтажных (до 3 этажей) домов, для проживания одной семьи, и сопутствующих построек. «Застройщику важно понимать все нюансы местности, для того, чтобы избежать форс-мажорных ситуаций во время проведения работ. Особенно это актуально, когда стройка идет на сложной пересеченной местности. Комплексная инженерно-экологическая экспертиза состоит из 15 основных пунктов и может занять несколько недель, а то и месяцев. Но полные экспертизы, учитывающие абсолютно все факторы влияния окружающей среды, проводятся достаточно редко – обычно в том случае, когда речь идет о крупных промышленных объектах или массовой жилой застройке», – добавляет он.
Заместитель генерального директора ООО «Гильдия Геодезистов», эксперт негосударственной экспертизы результатов инженерных изысканий Сергей Лазарев также отмечает, что экологические изыскания включают в себя большой комплекс полевых работ и лабораторных исследований. Но наиболее стандартные работы состоят из радиационного обследования, измерения уровня шума, инфразвука, вибрации и электромагнитных полей. Кроме того, почти всегда проводится отбор проб грунтов, грунтовых вод, иногда донных отложений, которые должны исследоваться в лаборатории.
Востребованность тех или иных работ зависит от специфики территории исследований и особенностей объекта. Например, как рассказывает заместитель генерального директора АО «ПНИИИС» Сергей Сергеев, если на участке местности присутствуют насыпные или биогенные грунты, то в таком случае необходимо выполнять газогеохимические исследования грунтового воздуха. Мощность насыпных и биогенных грунтов будет определять объемы данных исследований.
«На этапе выполнения полевых работ используется оборудование для фиксации экологического состояния объектов окружающей среды, в том числе подручный инвентарь и буровая техника для опробования объектов окружающей среды, дозиметры и радиометры для радиационно-экологических полевых исследований. Лабораторные исследования компонентов окружающей среды выполняются с использованием специального оборудования: атомно-эмиссионные спектрометры, жидкостные и газовые хроматографы, системы капиллярного электрофореза. На этапе камеральной обработки данных и написания отчета используются пакеты программ для статистической обработки информации и графические редакторы для построения», – говорит Сергей Сергеев.
Комплексный подход
По мнению специалистов, наиболее полноценную картину состояния окружающей среды и местности дает комплексное исследование. При этом важно, чтобы его проводили настоящие профессионалы.
По словам Сергея Лазарева, конкуренция среди изыскателей сейчас очень высока. «Особенно это чувствуется в периоды экономического спада в строительном секторе. Экологические изыскания, как правило, отдают в одни руки в составе всего комплекса изыскательских работ, и в данном случае у нас есть преимущество, так как мы выполняем все инженерные изыскания для проектирования, а не только инженерно-экологические», – подчеркивает он.
По словам Василия Костина, в настоя-щее время, к сожалению, далеко не каждый застройщик заинтересован в комплексных изысканиях. Большинству важна правильная документация, чтобы поскорее получить разрешение на строительство. Неудивительно, что наиболее частые запросы в фирмы, занимающиеся инженерно-экологическими изысканиями, сво-
дятся именно к анализу и подготовке строительной документации и ее согласованию с государственными структурами. На рынке инженерно-экологических изысканий существует огромное количество фирм, предлагающих исключительно «бумажные» работы, без качественно проведенных полевых и лабораторных исследований, что впоследствии приводит к серьезным проблемам.
«Известны многочисленные случаи, когда в неучтенные пустоты провалились люди и строительная техника. Суды завалены исками от эксплуататоров зданий, которые опять же из-за неучтенных движений почв и грунтов «поплыли» и дали трещины. Кроме того, сейчас, когда государство серьезно озаботилось вопросами экологии, нередки случаи, когда та или иная стройка просто замораживается из-за несоблюдения экологических норм. А это серьезные расходы как для строителя, так и для заказчика. Поэтому нет смысла экономить на такого рода изысканиях. Тем более, что стоят они относительно недорого на фоне общей стоимости строительства», – резюмирует Василий Костин.
Мнение
Заместитель генерального директора ООО «Гильдия Геодезистов», Сергей Лазарев:
– Если сравнивать Петербург с крупными промышленными городами России, то думаю, что экологическая ситуация у нас относительно неплохая. По большому счету, основные проблемы Северной столицы, прилегающих районов Ленобласти связаны с незаконными свалками мусора и отсутствием инфраструктуры переработки отходов.
Вторая жизнь
Строительные отходы и мусор можно эффективно перерабатывать. Однако в России значительная часть остаточных материалов все еще утилизируется на полигонах без возможности вторичного использования.
По оценке экспертов, в западных странах перерабатывается до 90% строительных отходов. В России этот показатель не превышает 20%. В настоящее время большинство остаточных строительных материалов складируется на мусорных полигонах, где затем сжигается или закапывается, что наносит вред окружающей среде. Кроме того, по всей стране регулярно появляются несанкционированные свалки.
В 2018 году Правительство России приняло Стратегию развития промышленности по переработке, утилизации и обезвреживанию отходов производств до 2030 года. В соответствии с ней, переработка строительных остаточных материалов должна дорасти как минимум до 60%. Предполагается, что в ближайшие годы в отрасль будут внедряться новые технологии. Застройщики, снижающие объемы мусора, а также его переработчики могут получить различные преференции, в том числе и налоговые.
Возможно всё
Специалисты различают понятия переработки и утилизации. Первое, вполне понятное, предполагает превращение объекта в новый материал или его составляющую. Второе – более объемное, оно может включать в себя, в частности, и полную или частичную переработку. Уничтожение – это последнее звено.
По мнению директора по инжинирингу ФГИК «Размах» Алексея Фунтова, современные технологии позволяют перерабатывать практически все. Даже ртутные отходы можно превратить в новую ртуть, а грунт, загрязненный тяжелыми металлами, можно очистить. Другое дело, подчеркивает специалист, что до нашей страны эти инновации пока не дошли и доходят с трудом, сталкиваясь с различными ограничениями.
По его словам, значительная часть строительного мусора появляется при демонтажных работах. Это бой кирпича, бетона и железобетона, отходы известняка, бута и доломита, щебня. Все это – V класс опасности, то есть пригодный для вторичного использования материал. Кроме того, часто встречается IV класс опасности – отходы от сноса деревянных строений, лом асфальтобетонного покрытия, загрязненный грунт и несортированный строительный мусор. Они также могут перерабатываться и использоваться.
О возможности вторичного применения большинства строительных отходов говорит и директор по демонтажу холдинга «СносСтройИнвест» Пётр Юскин. Он отмечает, что чаще всего перерабатываются металл (для выплавки новых изделий), бой кирпича (для дорожных работ, дренажных систем, садового дизайна, улучшения теплоизоляции), бой бетона (для обустройства фундаментов, изготовления железобетонных конструкций и для создания временных дорог).
«Утилизировать можно любые отходы с I по V класс опасности, при этом получая на 100% новый продукт или частично выделяя ценный компонент и повторно его применяя. При этом компания, которая занимается утилизацией отходов I–IV классов опасности, должна иметь лицензию на осуществление этой деятельности. Для работы с отходами V класса лицензия не требуется. Состав отходов чаще всего неоднородный, и утилизировать их без образования побочных отходов достаточно сложно. Компании чаще всего выделяют из отходов ценные компоненты, используя их в дальнейшем, а остатки от сортировки подлежат дальнейшему размещению на полигоне», – говорит Пётр Юскин.
Технологические особенности
Строительные отходы могут использовать в собственных целях и те, кто их создал. Генеральный директор компании «РПН-Сфера» Юрий Кортунов напоминает, что в строительном мусоре велика доля такого компонента, как древесный материал. «Это рамы, двери, напольные покрытия. Ввиду того, что издревле дерево является для человечества топливом, логично использовать эти элементы именно в этом качестве. Их образуется достаточно, чтобы питать небольшие или временные котельные (например, внутри предприятий или отапливающие «строительные городки»). Конечно, остается часть мусора, которой трудно найти применение, – обрывки линолеума, рубероида и т. п., которые ввиду сложного химического состава не стоит сжигать из-за риска существенного загрязнения атмосферы. Их-то как раз нужно отправлять на полигоны. Эту часть строительных отходов разумно измельчать и, используя в смеси с отходами грунта и крошкообразной фракцией, образовавшейся при дроблении кладки и монолитных элементов, использовать как рекультивационный грунт», – считает он.
По словам Сергея Яруллина, генерального директора компании AXE Machinery (производитель оборудования для сбора, сортировки и переработки отходов), с помощью современных дробилок непосредственно на стройплощадке можно переработать в щебень битый кирпич, асфальт, железобетон, металлолом и другие материалы. «Современный измельчитель способен переработать 100 т бетона всего за час. Получившуюся крошку можно использовать повторно при заливке фундамента. Крупные строительные компании, например, могут вывозить этот материал на другой объект после завершения строительства. К сожалению, дробилки стоят недешево, поэтому отходы чаще всего вывозят на полигоны», – отмечает он.
Алексей Фунтов соглашается с коллегой. Он добавляет, что помимо механического рециклинга, в том числе с задействованием дробилок, можно выделить и сырьевой, связанный с изменением химического состава исходного материала – в ходе реакций провоцируется деградация до низкомолекулярных исходящих состояний. В этой сфере в России сейчас производится множество разработок и патентуется много новых средств.
«В нашей стране технологически процесс рециклинга существенно не изменился за последние десятилетия, поскольку мы не говорим о переработке мусора, а имеем в виду вторичное использование тех или иных отходов. Раздельные элементы передаются не на мусороперерабатывающие предприятия, а на заводы, которые используют эти материалы вторично», – говорит руководитель проектов комплексного освоения территорий компании «Строительный трест» Анзор Берсиров.
Он также сообщил, что в проекте NEWПИТЕР на юго-западной границе города и области уже несколько лет применяется система раздельного сбора мусора. Жители домов отделяют твердые бытовые отходы и выбрасывают их в специальные контейнеры для пластика, стекла, бумаги и алюминиевых банок.
Значительная часть строительного мусора идет на переработку и при монтаже и демонтаже лифтового оборудования. Как отмечает инженер-эколог компании «МЛМ Нева трейд» Гульназ Сабирова, лифтовые кабины в основном сделаны из металла, а цветной и черный металл являются ценным ресурсом. «Его можно переработать, а затем применить в любой отрасли промышленности. Переработке подвергаются и стенки купе кабины, сделанные из ДСП. Кроме того, при демонтаже образуются строительные материалы: бетон, железобетон и кирпич. Они также могут быть переработаны и снова вовлечены в процесс производства. После демонтажа материалы передаются лицензированным организациям по обращению с отходами, а затем утилизируются», – рассказывает она.
Мнение
Анзор Берсиров, руководитель проектов комплексного освоения территорий компании «Строительный
трест»:
– С помощью стройматериалов создаются жилые дома, промышленные здания и социальные объекты. А вот материалы, которые используются при их упаковке, – бумага и пластиковая пленка – подходят для переработки. Пластик не разлагается и плохо горит, поэтому для рециклинга отходов такого рода должны работать перерабатывающие заводы. А регионы, в свою очередь, должны создавать комфортные экономические условия для их строительства.
Пётр Юскин, директор по демонтажу холдинга «СносСтройИнвест»:
– Процесс рециклинга постоянно совершенствуется, используется современная техника. Например, новые дробильно-сортировочные установки, в состав которых входят грохоты, конвейеры, дробилки различной степени дробления. Такое оборудование позволяет осуществлять большой объем работ в кратчайшие сроки.
Владимир Марков, генеральный директор корпорации ТЕХНОНИКОЛЬ:
– Большинство строительных материалов могут и должны подвергаться рециклингу. Однако до недавнего времени в России вторую жизнь получали только изделия из железобетона и кирпича, а все остальные материалы отправлялись на свалку. С внедрением программ реновации проблема приобрела особенную остроту. Появилась необходимость утилизации огромного количества отходов строительства и сноса (ОСС). Только с 2010 по 2015 года объем ОСС увеличился в 12 раз, а на переработку отправлялось всего 12%. Поэтому в настоящее время актуальнее говорить не о технологических переменах в рециклинге, а скорее о становлении системы переработки в России.
Так, на своих предприятиях мы внедрили программу «ТН-Рециклинг», реализацию которой начали с собственных предприятий. Для начала мы установили специальное оборудование, которое позволяет перерабатывать вторичный полистирол и отслужившую минераловатную изоляцию. Таким образом, на своих заводах мы полностью перерабатываем собственный вторичный полистирол (это может быть крошка от изоляции, плиты, не прошедшие контроль качества), упаковку, пленку, каменную вату.
Несколько лет назад мы расширили программу и пригласили к участию профессиональное сообщество. Теперь строители могут сдавать отслужившую теплоизоляцию на основе пенополистирола и каменной ваты на предприятия ТЕХНОНИКОЛЬ. При определенных объемах компания даже готова организовать транспортировку данных продуктов.