Характеристики СІП панелей
Канадські будинки дуже популярні у багатьох країнах світу. В Україні теж все більше людей вважають за краще будувати будинки за SIP технологією. Такий інтерес до канадських будинків спостерігається завдяки їх численним перевагам та відносно невисокій ціні. Основним елементом конструкції таких будинків єСІП панелі, і саме їх властивості великою мірою визначають переваги будинку.
СІП (SIP) панель складається з двох ОСП (OSB) плит та вклеєного між ними пінополістиролу, який виступає як утеплювач. Нескладна конструкція та не дорогі матеріали, проте, дають будівельний матеріал з унікальним набором властивостей. Хороша теплоізоляція, міцність та легкість панелей разом з каркасною конструкцією, роблять канадські будинки дуже міцними, теплими, довговічними та недорогими у будівництві.
Теплоізоляційні властивості.
Коефіцієнт теплопровідності пінополістиролу становить 0,037-0,042 Вт/(м·К)). Для прикладу коефіцієнт теплопровідності дерева 0,12 Вт/(м·К), пінобетону 0,29 Вт/(м·К), цегли – 0,7 Вт/(м·К), бетону – 1,51 Вт/(м В· До). Тобто стіна з пінополістиролу товщиною 10 см за теплопровідністю відповідає стіні з дерева товщиною 30 см. Або стіні з пінобетону товщиною 73 см або цегляній стіні товщиною 175 см.
Чим менша теплопровідність, тим менше енергії буде витрачатися на обігрів будинку і відповідно менше витрат на енергоносії. У середньому витрати на опалення будинку зSIP панелей у 6–8 разів менші, ніж на опалення звичайних будинків (дерев'яних або цегляних із утепленням).
Зробимо розрахунок теплового опору СІП панелі завтовшки 174 мм. (Теплове опір - величина зворотна теплопровідності і використовується для теплових розрахунків).
Коефіцієнт теплопровідності пінополістиролу марки ПСБ-С-25 дорівнює 0,039 Вт/(м·К). При товщині 0,15 м його теплопровідність становитиме 0,039 Вт/(м·К) / 0,15 м = 0,26 Вт/К. Ттепловий опір (R) пінополістиролу товщиною 15 см буде 1/0,26 Вт/К = 3,85 К/Вт
Коефіцієнт теплопровідності плит OSB-3 дорівнює 0,13 Вт/(м·К). При товщині 24 мм (дві плити по 12 мм) теплопровідність буде 0,13 Вт/(м·К) / 0,024 м = 5,42 Вт/К, тепловий опір буде 1/5,42 Вт/К = 0,18 К/ Вт.
Тепловий опір СІП панелі дорівнює R (утеплювача) + R (плит) = 3,85 К/Вт + 0,18 К/Вт = 4,03 К/Вт. Чим більше значення теплового опору, тим менше відбувається тепловтрат, тим тепліше стіни.
Відповідно до будівельних норм для Москви та області тепловий опір огороджувальних конструкцій для будинку постійного проживання має бути не менше 3,13 К/Вт, для адміністративних будівель не менше 2,55 К/Вт. Видно, що СІП панель товщиною 174 мм цілком відповідає вимогам, навіть значно їх перевершує.
Фізико-механічні властивості.
Хоча СІП панелі виготовлені з дерев'яних плит і пінопласту, тим не менш, вони витримують досить великі навантаження. Наприклад, SIP панель розмірами 2,50 х1, 25 м і товщиною 174 мм витримує поперечне навантаження 2 тонни. Вона прогинається, але не руйнується. Таке навантаження відповідає навантаженню 640 кг/м2. Для порівняння, залізобетонні плити перекриттів, що використовуються в будівництві, витримують навантаження близько 300 – 400 кг/м2. Відповідно до СНиП-ам розрахункове навантаження на експлуатоване перекриття становить – 150 кг/м2, розрахункове максимальне снігове навантаження – 180 кг/м2. Очевидно, щохарактеристики СІП панелі задовольняють цим вимогам.
При поздовжньому навантаженні SIP панелівитримують до 11 тонн на 1 м.п. Тобто, якщо взяти будинок з розмірами 10 на 10 метрів, то на ці стіни можна навантажити до 440 тонн (периметр стін 40 м.п. * 11 тонн). Такі характеристики з великим запасом перекривають будівельні норми щодо навантажень на конструкції будівель.
Відразу виникає питання, звідки така міцність, адже панелі виготовлені з деревопліту і, смішно сказати, з пінопласту. Так, сама по собі OSB плита досить гнучка і навіть при невеликих навантаженнях прогинається. Про пінопласт, навіть завтовшки 150 мм, говорити не доводиться. Але при склеюванні цих різних за своїми механічними властивостями матеріалів, утворюється матеріал, який за міцністю в кілька разів перевершує матеріали, з яких він виготовлений.
Структурно СІП можна порівняти з двотавровою балкою. Пінна серцевина працює як поперечна перегородка, а зовнішні тверді шари, як аналоги фланців балки. Чим товщі серцевина, тим краще панель протистоїть поперечному вигину. При поздовжньому стиску пінополістирол приклеєний до плит не дозволяє їм вигинатися. При поперечному згині завдяки пінополістиролу одна з плит SIP панелі стискається, а інша розтягується, забезпечуючи всій конструкції високу міцність на вигин.
Допустимий прогин панелі вимірюється так: довжина прольоту ділиться на коефіцієнт відхилення (L/480, L/360, L/240, L/180, де L – довжина прольоту). Чим більший знаменник у цьому рівнянні, тим менше прогин і тим жорсткіша конструкція. Зазвичай коефіцієнт L/360 застосовується для розрахунку несучих здібностей перекриття, а L/240 – для несучих здібностей покрівлі.
У таблиці наведено дані щодо навантажень для СІП панелі завтовшки 174 мм.