Немного о классификации
У большинства россиян словосочетание «панельное домостроение» ассоциируется прежде всего с приснопамятными хрущевками либо современными панельными многоэтажками. Панельные дома — далеко не «элита», зато доступны и строятся сравнительно быстро. Причем скорость строительства и относительная дешевизна такого жилья объясняются использованием крупных стеновых панелей из бетона.
Панели представляют собой строительные элементы большой площади и сравнительно малой толщины, изготавливаются из тяжелого бетона или легких ячеистых бетонов в заводских условиях и характеризуются высокой степенью готовности. Зачастую стеновая панель выпускается с полной наружной отделкой и встроенными оконными и дверными блоками, а внутренняя поверхность уже подготовлена под окраску или оклейку обоями. Панели монтируются с помощью крана очень быстро, так что остается только заделать стыки и выполнить внутреннюю отделку.
Если говорить о конструктивной основе, то панельные здания подразделяются на три типа: бескаркасные, каркасные и панельно-каркасные. В первом случае нагрузка передается на несущие панельные стены, во втором она воспринимается каркасом, в третьем панели и каркас представляют собой единую несущую конструкцию. При этом бескаркасные здания возможны как с несущими продольными (включая внутреннюю стену), так и с несущими поперечными стенами. Преимуществ подобной технологии несколько: экономия на возведении каркаса, простота монтажа, отсутствие внутри здания выступающих колонн. Каркасная технология используется, как правило, в зданиях повышенной этажности или со сложной и нестандартной планировкой.
Наружные стеновые панели в зависимости от назначения могут быть несущими, то есть воспринимающими кроме собственного веса еще и нагрузки от крыши и перекрытий; самонесущими, то есть воспринимающими только собственный вес, и навесными — когда вес стен переносится на каркас постройки.
Панели выпускают одно-, двух- и трехслойные. Однослойные изготавливают из легких и ячеистых бетонов, двухслойные представляют собой железобетонную основу с утеплителем, трехслойные состоят из двух железобетонных оболочек и утеплителя между ними. В нынешних условиях предпочтение все чаще отдается трехслойным панелям, несмотря на их относительную дороговизну. А однослойные панели хотя и требуют меньше материалов и трудозатрат, но в большинстве случаев не соответствуют современным нормативам в части теплосбережения.
На этом, пожалуй, можно закончить экскурс в многоэтажное домостроение. Зачем мы обо всем этом рассказывали, если панели из тяжелого бетона или ячеистых бетонов при возведении индивидуальных жилых домов практически не используются? Для того чтобы систематизировать и упорядочить термины, встречающиеся в многочисленных статьях о строительстве. Кроме того, можно провести ряд аналогий с панелями, которые применяются в малоэтажном домостроении, поэтому приведенные сведения совсем не лишние.
Строительные сэндвичи
В загородном домостроении бетонные панели практически не используются. Если нужна основательность и прочность, будущий домовладелец выберет в качестве стенового материала кирпич, крупноформатный керамический блок, в крайнем случае бетонный монолит с утеплителем в виде несъемной опалубки. Панели же применяются в основном в каркасном и панельно-каркасном домостроении. Основой их служит дерево и материалы из древесины в сочетании с различного рода эффективными утеплителями.
Теперь вспомним, о чем говорилось выше. В несущем каркасе пустоты могут быть заполнены разными материалами, в том числе стеновыми панелями. Понятно, что основную нагрузку принимает на себя каркас, а значит, панели выполняют только ограждающую функцию, защищая постройку от внешних воздействий. Если проводить аналогию с многоэтажным домостроением, это вариант самонесущих панелей или навесных, передающих свой вес каркасу здания. Такая панель должна обладать определенным запасом прочности, поэтому в качестве основы используются прочные материалы — ДСП, ЦСП, ОСП и т. д. Кроме того, стена должна защищать дом от холода, поэтому в состав панели обязательно входит утеплитель. В итоге получается так называемый «сэндвич»: прочные плиты, между которыми слой утеплителя. То есть вышеописанная трехслойная панель, только с более легким и экологически безопасным материалом вместо железобетонных оболочек.
Однако упрощенная трехслойная конструкция не в состоянии обеспечить герметичность панели, которая не должна пропускать ни воздух, ни влагу. Вот почему, помимо перечисленного, в состав панели, как правило, входят гидроизоляционные и ветрозащитные пленки, пароизоляционные мембраны, гипрок в качестве чернового варианта внутренней отделки, так что «бутербродное» название тут более чем оправданно.
В зависимости от технологии строительства дома «сэндвич»-панели формируют наружные стены, внутренние перегородки, а также перекрытия и крышу дома. К панелям разного типа предъявляются разные требования, поэтому при одинаковой структуре они все же различаются. Так, в стеновых панелях плотность минераловатного утеплителя должна быть не ниже 110 кг/м3, а в кровельных — не выше 150 кг/м3. Требования определяют способ выполнения герметичного соединения частей конструкции, необходимую толщину теплоизоляционных слоев, поперечное сечение ребер каркаса и т. д.
В качестве утеплителя в «сэндвич»-панелях чаще всего используется пенопласт и минераловатные плиты. При высоких теплоизоляционных свойствах «сэндвичи» с пенопластом легче конструкций с минераловатным утеплителем.
Слово экспертам
Ярослав Васильков, директор по строительству ООО «Корпорация В»:
Среди современных строительных технологий следует отметить австрийскую технологию «ВЕЛОКС», основанную на использовании щепоцементных плит в качестве элементов несъемной опалубки стен и перекрытий при возведении сооружений из монолитного железобетона. Строительная система «ВЕЛОКС» используется в многоэтажном, малоэтажном и коттеджном строительстве. Особенно эффективна она при реконструкции и капитальном ремонте, так как не требует мощных кранов и больших строительных площадок. Панели «ВЕЛОКС» применяются также для утепления здания. Фасадные элементы и системы их крепления позволяют исключить мокрые процессы при отделке фасадов, работы можно вести в любое время года, при всех погодных условиях. Элементы конструкции «ВЕЛОКС» легко комбинируются с металлическими, деревянными, кирпичными или панельными конструкциями зданий. Поверхность панелей «ВЕЛОКС» идеальна для нанесения штукатурки, возможна облицовка из кирпича. Легко обрабатываемый материал опалубки позволяет реализовывать сложные архитектурные формы и декоративные элементы. Структура поверхностей плиты «ВЕЛОКС» обеспечивает хорошую звукоизоляцию. Стеновые конструкции и перекрытия «ВЕЛОКС» не горят, не выделяют вредных веществ и допущены к использованию в строительстве зданий любой этажности, а также для возведения мансард. Технология изготовления плит является экологически чистой, в ней полностью отсутствуют вредные компоненты. Качество плит подтверждено гигиеническим сертификатом РОССИИ. Плиты «ВЕЛОКС» легко соединяются гвоздями, шурупами, клеевыми швами, швами на цементном молоке. Все это выполняется непосредственно на стройке с использованием простого ручного инструмента.
Панельно-каркасный вариант
Стеновые панели, которые используются в панельно-каркасном домостроении, являются не только ограждающими, но и несущими конструкциями. Поэтому они тоже имеют достаточно прочный и устойчивый каркас из цельной древесины или специальных балок (швеллера, двутавра и пр.).
По сути, такая панель представляет собой готовую стену дома. Внутренний каркас плюс ограждающие плиты из OSB создают прочную механическую основу, способную выдерживать нагрузки от кровли и перекрытий. Внутри помещается утеплитель, элементы коммуникаций, оконные и дверные блоки также встроены в панель, а с внутренней стороны она отделана гипроком под чистовую отделку.
Стеновые панели производятся в заводских условиях, на поточной линии, с очень высокой точностью (допустимое отклонение от заданных размеров — несколько миллиметров). Далее специальным транспортом панели доставляются на стройплощадку, где за считаные дни монтируется дом. При панельном строительстве не нужен отдельно возводимый каркас здания, его роль играют боковые, верхний и нижний обвязочные брусья, вклеенные в панель на заводе.
В качестве ограждающих плит современные производители, как правило, используют ориентированно-стружечную плиту ОСП, или OSB (Oriented Strand Board). Плита с ориентированной плоской стружкой является продуктом глубокой переработки древесины и сочетает высокие прочностные характеристики и экологическую безвредность (чего нельзя сказать о ДСП). Каркас панели может образовывать, в частности, клееный брус, который с течением времени не меняет геометрии. В итоге панельный дом, построенный из деревянных материалов, не претерпевает никаких усадочных процессов.
Как и в других «сэндвич»-панелях, в ограждающих тоже применяется ветрозащита, гидроизоляционная пленка и т. п. Что касается утеплителей, то они могут быть разными. Большое распространение получили утеплители из минеральной ваты, которая эффективно противостоит холоду, не горит и практически не впитывает воду. Однако в некоторых панелях используются другие утеплители, в том числе вспененный пенополистирол. Такой вариант панелей имеет смысл описать подробнее, тем более что сами производители выделяют его из ряда аналогичной продукции, называя SIP-панелями (Structural Insulated Panel). Плиты обшивки изготавливаются из OSB-3 толщиной 12 мм, в качестве утеплителя используется пенополистирол ПСБ С-25, причем все эти составляющие склеиваются под давлением в очень прочную конструкцию. За счет монолитного склеивания панель выдерживает вертикальную нагрузку до 10 т при ширине 1250 мм и поперечную нагрузку до 2 т на один квадратный метр.
Вследствие физических свойств используемых в конструкции материалов, SIP-панели не впитывают влагу, не подвержены промерзанию и гниению, отличаются высокой устойчивостью к перепадам температуры (от -50 до +50 оС). Важно также, что вклеенный пенополистирол не позволяет выпучиваться плитам обшивки при осевом сжатии и сдвиге, что делает такие панели оптимальными для создания наружных стен. Материалы, из которых состоит SIP-панель, экологичны и безопасны в пожарном отношении, а сама панель технологична в производстве и последующей обработке.
В качестве итога отметим, что панельное домостроение в малоэтажном строительстве получает все большее развитие. Дома из панелей отличаются геометрической точностью используемых элементов, коротким циклом строительства, а также низкой стоимостью по сравнению с кирпичными и брусовыми.
Примечание
ДЛЯ СПРАВКИ
Древесно-стружечная плита (ДСП, ДСтП) — композиционный материал, который получают смешиванием высушенной технологической щепы с мочевино- или фенолоформальдегидной смолой (6–18 % от массы стружек) с последующим прессованием на одно- и многоэтажных периодических прессах (0,2–5 МПа, 100–140 °С) или в непрерывных ленточных, гусеничных либо экструзионных агрегатах.
Цементно-стружечная плита (ЦСП, англ. cement bonded particle board — CBPB) — стеновой строительный материал, представляющий собой лист, состоящий из смеси древесной стружки с портландцементом. В семье древесно-цементных плит (цементный фибролит, EltoBoard, ЦСП) обладает самой высокой плотностью.
Ориентированно-стружечная плита (ОСП, англ. oriented strand board — OSB) — представляет собой многослойный (3–4 слоя) лист, состоящий из древесной стружки, склеенной смолами с добавлением синтетического воска и борной кислоты. Стружка по-разному ориентирована в слоях плиты: продольно — в наружных, поперечно — во внутренних.
