Проектирование и возведение зданий с применением SIP-панелей. Содержание Введение 3 Понятие sip панелей 4 Производство sip панелей 8 Проектирование и возведение зданий с применением sipпанелей 10 Заключение 19 Список используемой литературы 20 Введение
 Скачать 0.75 Mb.
|
|
ТЛ Содержание Введение 31.Понятие SIP панелей 4 2. Производство SIP панелей 8 3. Проектирование и возведение зданий с применением SIP-панелей 10 Заключение 19 Список используемой литературы 20 Введение В настоящее время в промышленность строительных материалов, изделий и конструкций активно внедряются инновационные технологии, направленные на замещение импортных товаров, гармоничное развитие инфраструктурного, промышленного и жилищного строительства, повышения качества жизни людей и их деятельности в соответствии с их уровнями дохода и потребностей. Самыми распространёнными строительными материалами являются камень, кирпич и дерево – эти материалы прошли проверку временем. Их свойства достаточно изучены. Дома, возведенные из дерева, кирпича или камня, имеют чёткий расчет и прогноз характеристик. И именно такой подход является ключевым, который разбивает многие эффективные инновации, которые значительно ускоряют и удешевляют процесс строительства. Новшества, внедренные в строительство и представляют собой инновации в строительстве, которые обеспечивают качественный рост эффективности процесса возведения или эксплуатации сооружений. Такое новшество также должно быть востребовано рынком и иметь практическое применение. 1.Понятие SIP панелей На российском рынке в последние годы появляется всё больше различных технологий строительства быстровозводимых зданий. Одной из самых дешевых является «канадская» технология, которая подразумевает использование конструкционных теплоизоляционных панелей - SIP панелей. SIP панели представляют собой структурные изоляционные панели, которые состоят из утеплителя-прослойки, порытые с двух сторон листами ОСП. (рис.1) Слои между собой соединены при помощи полиуретанового клея, при внешнем воздействии пресса давлением в 18 тонн. В составе ориентированной стружечной плиты состоят несколько слоев древесной стружки, соединяющиеся между собой с использованием смол. Такой материал по немного вытесняет привычные ДСП-плиты из-за своей прочности и некой степени эластичности. В качестве утепления используется вспененный пластик, известный как пенополистирол. Благодаря легкому изготовлению и хорошей проводимости тепла – указанный материал является отличным утеплителем. [1]  Рисунок 1 - SIP панель Используемые в наружных слоях влагостойкие плиты OSB-3 имеют высокие физико-механические свойства — они обладают очень хорошей прочностью на растяжение, сдвиг, разрыв, но ввиду своей плоской формы при сжатии обычная ОСП плита начинает сгибаться — происходит так называемая локальная потеря устойчивости. Если не дать плите изгибаться она выдерживает значительные нагрузки на сжатие. И здесь на помощь приходит внутреннее ядро SIP панели — пенополистирол ПСБ-С-25. Обладая необходимой плотностью и склеенный по всей плоскости контакта под давлением в 20 тонн он удерживает плиты ОСП в «плоском» положении, заставляя их работать совместно по принципу верхней и нижней полки двутаврового сечения. SIP панели представлены на рынке в различных размерах. Стандартными параметрами являются следующие: ширина – 1.25 м, длина – 2.5 м, толщина – 0.1-0.2 м. (рис.2) Показатель толщины варьируется в зависимости от части здания в которой будет использоваться данная панель (полы, стены, кровельная конструкция) и соответствующих требований к теплоизоляции.  Рисунок 2 - Параметры SIP панелей К характеристикам стандартных SIP панелей относятся следующие: Габариты панели 2800*1250*176 мм; Площадь панели – 3,5 м2; Вес панели 77,5 кг. Состав SIP панелей представляет собой плиты OSB-3, пенополистирол, брус, клеевое соединение (рис.3):  Рисунок 3 – Состав SIP панелей. 1. Плиты OSB-3 2800*1250*12мм в панели 2 листа. С одной стороны панели подразделяются на внутреннюю и внешнюю. OSB плиту применяют следующим образом – конструктивную OSB-3 (на основе фенолформальдегидной смолы) для внешней стороны, а OSB-3 (на основе меламиновых смол) для внутренней. 2. Пенополистирол ПСБ-С 25 2700*1150*150 мм; 3. Брус сечением 150*100 мм, шаг бруса 1200 мм; Возможно применение двух брусьев сечением 150*50 мм соединенные между собой гвоздями. 4. Клеевое соединение – однокомпонентный полиуретановый клей. Существует несколько видов SIP панелей, которые основаны на разных конструкционных и теплоизоляционных составляющих. Все они обладают разными характеристиками инесущими и теплоизоляционными, а так же размерами. ОСП+ПСБ+ОСП 1 где: ОСП – OSB плита (плита с ориентированной плоской стружкой); ПСБ – вспененный пенополистирол. [2] 2. Производство SIP панелей Технология производства SIP панелей не является сложной, но для их изготовления требуется использование специального оборудования. ОСП-лист раскладывают на станке, смазывают полиуретановым клеем и водой. Далее на этом листе закрепляются пенополистирольная, базальтовая или минераловатная плиты. Эту плиту сверху смазывают клеем и водой, и после на нее накладывают второй лист ОСП. По линии транспортера заготовка поступает в пресс, который ее склеивает, придавливая с усилием в 18-20 т в течение пятнадцати минут. Если есть такая необходимость, то на станке производят раскройку готовых панелей (к примеру, когда нужно изготовить дверные или оконные вырезы). Для производства панелей используется специальный клей, который быстро схватывается. После нанесения полимерный клей затвердевает в течении 5 минут, поэтому склеивание должно проводиться очень быстро (на автоматизированном или полу автоматизированном оборудовании). Готовый товар сушится в течение 24 часов. В более частых случаях панели изготавливаются методом заливки составляющих компонентов в каркасные заготовки панелей, уже там пенополиуретан вспенивается и заполняет панель. Помещение производства SIP панелей должно соответствовать установленным требованиям СанПиН 2.2.4.548-96. Для организации производственного процесса требуется от 250 кв. м площади, которые разделены на несколько зон. В первую очередь необходим рабочий цех с установленным в нем необходимым оборудованием. Во-вторых, должно быть специальное помещение для сушки готовых панелей. В-третьем, необходимо наличие складских помещений, предназначенных для хранения сырья, готового продукта. В летний период для этих целей возможно использование оборудованного навеса под открытым небом. Также нельзя забывать и об административных и бытовых помещениях. Коммуникации необходимые при изготовлении панелей должны включать трехфазный ток и вентиляцию. [3] 3. Проектирование и возведение зданий с применением SIP-панелей Строительство с использованием SIP панелей является примером панельного домостроения. Конструкционные теплоизоляционные панели возможны при использовании в строительстве объектов коммерческой и жилой недвижимости. Самыми распространенными объектами при проектировании являются проекты коттеджа, таунхауса, кемпинга, турбазы, гостиницы, кафе, склада, торговых павильонов, мансардные этажи, также панели используются при реконструкции старых зданий. SIP панели возможно использовать в качестве основных несущих элементов при условии бескаркасного домостроения — это более распространенный вариант применения, или выполнять функции отдельно конструктивных составляющих (внешних стен) при деревянно-каркасной или металло-каркасной технологиях строительства. При строительстве зданий с применением SIP панелей имеется ограничение по этажности – не больше двух, по высоте потолка внутренних помещений – до 2,7м. В зависимости от конструкции зданий, вероятны ограничения на длину пролетов, архитектуру здания и устройства крыши. Незначительными трудностями при использовании SIP панелей являются отделка стен как внутренняя, так и внешняя, так как представляет она OSB лист. Чаще всего вопрос с внешней отделкой решается, применяя облицовочный кирпич или сайдинг панели, а внутренние стены подвергаются покраске или обшиваются листами гипсокартона и далее отделываются по желанию хозяина. При определении параметров и количества SIP панелей необходимых для строительства зданий, необходимо создать план бедующего сооружения и в соответствии с ним подбирать панели для каждой части здания. (рис.3) [4]  Рисунок 3 – Размеры и параметры SIP панелей. Технологический процесс монтажа домов из SIP панелей включает в себя следующую последовательность работ: - возведение фундамента; - закрепление конструкционного бруса под панель перекрытия; - монтаж панели перекрытия; - создание опорного контура, который служит для крепления стеновой панели; - монтаж стеновых SIP панелей; - обработка мест соединений стеновых панелей монтажной пеной; - укрепление оконных и дверных проемов конструкционной доской; - укладка обвязочного бруса и панели перекрытия, выполняемые после установки стеновых панелей; - монтаж кровли; - отделка фасада здания; - внутренние работы. Среди всех этапов возведения сооружения имеются этапы, которые влияют на скорость и стоимость работ монтажа. Основной элемент, который гарантирует качество и долговременность эксплуатации здания, по традиции является фундамент. Дома, возводимые из SIP панелей, обладают относительно небольшим весом, что дает возможность при строительстве использовать следующие виды фундаментов (рис.4): - мелкозаглубленный ленточный; - на винтовых сваях фундамент; - столбчатый фундамент.  Рисунок 4 – Виды фундамента при строительстве из SIP панелей На выбор фундамента влияют многие факторы: характер грунта на используемом участке, глубина промерзания, грунтовые воды и уровни залегания, особенность самой возводимой конструкции и т.д. Для домов из SIP-панелей чаще используют легкие и малозаглубленные ленточные фундаменты, такой момент автоматически снижает затраты на строительство так как используется меньший объем материалов и работ. Ленточные фундаменты в большинстве случаев выполнены из монолитного железобетона. Этот материал является универсальным для любых типов грунтов, потому что относится к типу «плавающая плита». [5] Столбчатый фундамент имеет вид отдельных опор, закладывающиеся под наиболее важными местами построения (угол, места пересечений несущих стен, под сами несущие стены с заданным интервалом) и соединяются между собой горизонтальными элементами (металлическими балками, деревянные бруса) под опоры несущих конструкций. Столбчатый тип фундамента считается наиболее экономичным в вопросе стоимости работ и материалов, но при всем этом менее надежный. Его использование возможно только на участках с устойчивыми грунтами. Чаще всего на практике, в основном такой фундамент используется при самостоятельном строительстве своими силами. В настоящее время большинство застройщиков более склонны к использованию при строительстве домов из SIP панелей фундаменты из винтовых свай. Винтовая свая имеет вид стальной трубы с лопастью определенной конфигурации приваренной на нее. Винтовые сваи разработались военными еще в 1960-х годах чтобы применять их в качестве опоры моста, высоковольтных линий в слабых и в замёрзших грунтах. Этот тип фундамента имеет высокую несущую способность и надежность. При введении винтов в грунт, почва, оказывающаяся в межвитковых промежутках, не разрыхляется, а, наоборот, уплотняется лопастью винтовой сваи. Закладка такого фундамента может быть выполнена в любое время года и практически на всех типах грунтов. В сравнении с любым ленточным фундаментом, устройство винтового фундамента обходится на 35 - 40% дешевле, даже в сравнении с малозаглубленными фундаментами. Основным материалом при возведении домов являются SIP-панели. Существуют разные виды SIP панелей, основанные на различных конструкционных и теплоизоляционных составляющих. У каждого вида имеются разные несущие и теплоизоляционные характеристики, а также размеры (которые в большинстве случаях связаны с размерами конструктивных плит). [6] Также необходимо отметить, что из-за небольших габаритных размеров и незначительному весу при монтаже конструкций не нужно использование специальной строительной техники. [7] Размер панелей привязан к размерности плит OSB, либо производным от них. Самыми распространенными являются плиты OSB по европейским стандартам: - 2,80 х 1,25 м; - 2,50 х 1,25 м; - 3,00 х 1,20 м. Толщина используемых панелей меняется в зависимости от материала плит, типов утеплителей и предполагаемого. Кроме этого толщина диктуется их функциональным назначением. Наиболее распространенная толщина: - 124 мм (12+100+12) - межкомнатные перегородки; - 174 мм (12+150+12) - стеновые панели; - 224 мм (12+200+12) - плиты перекрытия. Каждая фирма-производитель предлагает свой вариант. Пенополиуретан который используется в SIP панелях обладает уникальными теплоизоляционными свойствами, и представляет собой прочный, не крошащийся материал, который не меняет своих свойств и не требует обслуживания. По всему периметру у панели имеется паз. Данные панели могут использоваться и как материал для стен, и для перекрытия, и для кровли, этот фактор значительно упрощает процесс монтажа. Большинство компаний использует SIP-панели, собранные из плит ОSB, в качестве утеплителя применяется пенополистирол. При рассмотрении временных параметров проведения монтажных работ следует уделять внимание конструктивным решениях крепежных и стыковочных узлов. Самым эффективным способом соединения стеновых панелей считается замок типа «шип-паз». Панели имеют пазы по периметру и соединяются в единую плиту. Связь отдельных элементов дома друг с другом осуществляется с помощью конструкционного бруса в вертикальной (в стенах), горизонтальной (перекрытиях) и наклонной (кровле) плоскостях. Кровельная конструкция может быть собрана из SIP панелей, а так может быть представлена как традиционная стропильная система. Но во втором случае на монтаж потребуется больше времени. Остановимся подробнее на особенностях выполнения монтажных работ. После завершения работ по устройству фундамента важным моментом является обеспечение необходимой изоляции деревянных элементов строящегося дома от металлических либо бетонных частей конструкции. Поэтому, перед укладкой обвязочного бруса необходимо выполнение качественной гидроизоляции. Существуют следующие варианты: - укладка рубероида в два слоя (по ГОСТ 10923-93) на оголовок металлической сваи при свайно-винтовых фундаментах; - покрытие гидроизолирующим слоем при ленточном бетонном фундаменте (гидростеклоизолом). Следующим этапом идет монтаж нижнего обвязочного бруса. Он представляет основание для дальнейшего устройства дома. При винтовом свайном фундаменте обвязкой является мощный брус, сечение которого около 200×200мм, для дополнительной жесткости он прикручивается к оголовкам свай. Для ленточного фундамента или столбчатого с ростверком, возможно использование бруса 100×150, а также допустим 40×150 мм. Установка должна производиться в «нулевой уровень». Точность установки особо важна, потому что от этого зависит качество сборки дома в целом. Нижний обвязочный брус необходимо крепить к фундаменту с помощью анкерных болтов или анкерных болтов с гайками (ГОСТ 24379.1-80), которые устанавливаются по центральной оси бруса. Диаметр болта рекомендуемо выбирать в пределах 10-12 мм. При креплении к бетону болт должен заходить в него не менее чем на 100 мм. Головки болтов утапливают в обвязку заподлицо с верхней гранью бруса. Следующий этап – сборка перекрытия и установка. Перекрытие может быть выполнено из SIP панелей либо традиционно по деревянным балкам. Но нельзя забывать, что изначально SIP панель проектировалась в стеновой конструкции, поэтому она рассчитана на большие продольные нагрузки. Перекрытие из балок, дает возможность легче достичь необходимую жесткость. Панели стыкуются через брус-вставку, работающий как балка и добавляющий перекрытию жесткости. При значительных размерах помещения, когда длина панели не позволяет перекрыть пролет, стыковка рядов выполняется с помощью, сдвоенной лаги. Все элементы из дерева вкладываются в пазы панелей, что позволяет создавать сплошное полотно. Перед установкой, все пазы нужно обработать монтажной пеной для обеспечения герметизации. С этой же целью рекомендуют все стыки, опоры и примыкания выполнять через ленту из вспененного полиэтилена. Крепятся панели к деревянным элементам-вставкам при помощи шурупов по дереву. Сдвоенные вставки и лаги стыкуются по длине между собой саморезами по дереву. Торцы перекрытия по периметру закрываются брусом 40×200 мм. Цокольное перекрытие крепится к нижнему обвязочному брусу саморезами через каждую сдвоенную лагу. При размещении саморезов нужно учесть расположение дверных проемов, так как нижняя обвязка выполняется без разрывов, а вырезы под проемы будут осуществлены по месту. После этого осуществляется монтаж стеновых панелей. Монтаж начинают с угла. Устанавливают две угловые панели. Устанавливается крайняя стойка, закрывающая торец стены и крепится к нижней обвязке саморезами. К стойке крепится стеновая панель. Стыковка происходит аналогично панелям перекрытия (система шип - паз). Панель крепится к стойке и нижней обвязке с помощью шурупов по дереву с двух сторон панели. Далее угловые панели между собой стягиваются саморезами глухарями и монтируют весь ряд панелей. Все выборки обязательно необходимо обрабатывать монтажной пеной. Монтаж завершается на последнем углу установкой торцевой стойки. Затем верхние выборки панелей обрабатываются монтажной пеной и устанавливается верхняя обвязка, которая крепится ко всем стойкам этажа саморезами, а панели пришиваются с обеих сторон. Если в проекте более одного этажа, то стены последующих монтируются аналогично сборке стен первого этажа. Межэтажное и чердачное перекрытия собираются аналогично сборке цокольного перекрытия. Затем следует сборка кровли. Применение SIP панелей для устройства кровли дает возможность получить теплое чердачное пространство. В первую очередь устанавливают несущие конструкции, прогоны, фиксирующиеся саморезами. При сложной системе кровли после прогонов устанавливаются ребра и ендовы. Монтаж стропильной системы осуществляется: - при простой двускатной кровле – от одного из фронтонов; - при многоскатной. Аналогично монтажу стен, каждое сдвоенное стропило крепится вдоль своей оси саморезами, стропила крепятся к прогонам саморезами. В местах крепления стропил к ендовам и ребрам возможно крепление саморезами под углом по 2 шт. на одно место крепления. Выборки в пенополистироле SIP панелей перед установкой необходимо пропенивать монтажной пеной, крепить к стропилам и вставкам шурупами по дереву. Панели и стропила-вставки наращиваются при необхдимости постепенно вдоль конька крыши. При незначительных размерах дома при создании кровли не используют стропильную систему. В таком случае желательно применение панели шириной 625 мм. Стыковочный брус в этом случае выполняет функцию стропил. Более частое расположение стыковочных элементов позволяет создавать большую жесткость конструкции. По окончанию сборки стропильной системы и замыканию теплового контура здания, необходимо зашить сверху свесы, и холодные участки крыши OSB3 в один уровень с установленными SIP-панелями. Завершает операцию сборки процесс герметизации всей конструкции. Для этого технологические пазы, значение которых более 3 мм необходимо промазывать полиуретановым клеем. Такой процесс позволяет обеспечивать зданиям высокие потребительские свойства в течение всего срок службы. [8] Заключение При строительстве домов все больше начинают применять SIP панели. Особенно использование данного материала актуально, когда сроки постройки жилья имеет конкретное значение, Данная технология используется уже длительное время и заслужила определенную популярность во многих странах, в том числе и в России. К тому же строительство с использованием СИП технологии является ярким примером панельного домостроения. Благодаря исключительным свойствам плит ОСП, обеспечивающих необходимую жесткость, КТП выступают в роли основного несущего элемента здания. Экономический кризис отразился, в первую очередь, на "замораживании" большинства проектов организации новых производств СИП. В то же время участники рынка отмечают, что снижения интереса к строительству из СИП-панелей не произошло. По оценкам экспертов, сильного спада в производстве СИП в настоящее время не наблюдается. В целом влияние факторов макросреды на рынок строительных материалов можно оценить, как умеренно положительное. Список используемой литературы 1.Интернет ресурс: https://elib.pnzgu.ru/files/eb/doc/2Hon6WvSRA8L.pdf 2.Интернет ресурс:https://greenhouse52.nethouse.ru/static/doc/0000/0000/ 0035/35889.k9ys30ijru.pdf 3.Интернет ресурс:https://www.equipnet.ru/org-biz/proizvodstvennyiy-biznes/proizvodstvennyiy-biznes_433.html 4.Интернет ресурс: https://artsipstroi.ru/technologies/general/chto-takoe-sip 5. Интернет ресурс:: http://simsipstroy.com.ua/sip-technology.html 6. Федюнина Т.В., Широченко К.А. Каркасно-панельная технология строительства домов – технология – Экопан // Инновационная наука и современное общество: Сборник статей Международной научнопрактической конференции, 5 дек. 2014 г. – Уфа 7. Теличенко, В.И, Терентьев, О.М, Лапидус, А.А. Технология возведения зданий и сооружений - Высшая школа, 2004. 8. Интернет ресурс:https://cyberleninka.ru/article/n/analiz-i-sovershenstv ovanie-tehnologii-montazha-domokomplektov-iz-sip-v-rossii/viewer |