Время имеет свою цену. Строительная индустрия знает об этом лучше многих других отраслей. Поэтому строительство сегодня, как никогда, остро нуждается в эффективных технологиях возведения зданий и в низко затратных методах сооружения кровель в частности. Традиционные методы возведения теплоизолированных кровельных перекрытий: железобетонная плита или металлический профнастил плюс термоизоляция и мягкая кровля или кровельное покрытие собранное по опалубке с подшитой снизу теплоизоляцией уже не могут претендовать на роль ведущих методов возведения кровли из-за высокой себестоимости и длительного периода строительства. Им на смену приходят совершенно иные технологии строительства, которые потребовали внесения значительных изменений в конструкцию зданий и, их кровель в частности, а так же организовать новые виды производств строительных материалов. Конструктивно кровля может быть выполнена в виде несущих элементов, на которые уложены сэндвич-панели. При этом многослойная структура сэндвич-панелей выполнена таким образом, что повышает теплоэффективность и другие эксплуатационные характеристики сооружения.
Сэндвич-панель — это готовая для монтажа трехслойная плоская строительная инженерная конструкция, внешняя сторона которой является наружной облицовкой здания, внутренняя облицовкой помещения, а между ними расположен слой утеплителя. Использование такого строительного изделия «три-в-одном» ведет за собой уменьшение сроков монтажа и, кроме того, не требует в подавляющем большинстве случаев дополнительных отделочных работ ни снаружи, ни внутри сооружения. Возможности применения сэндвич-панелей очень широки, имеющаяся нормативная база позволяет их использовать при сооружении практически всех видов зданий. С их помощью возводят энергетические, нефтехимические, металлургические комплексы, здания промышленных и сельскохозяйственных предприятий, складские помещения, торговые центры, бассейны, крытые стадионы, автомойки, и даже некоторые виды жилых домов. Сегодня альтернативы сэндвич-панелям как универсальному строительному материалу просто не существует. Уже сейчас большинство производственных, складских и торговых зданий строится в нашей стране по каркасной технологии с использованием сэндвич-панелей и номенклатура таких сооружений постоянно расширяется.
В зависимости от специфики использования существуют различные виды сэндвич-панелей: (по месту установки) стеновые, кровельные, потолочные или даже универсальные, (по возможности восприятия внешней нагрузки) самонесущие или облицовочные, (по месту сборки) «готовые к применению», полностью изготовленные в заводских условиях или сэндвич-панели поэлементной сборки, т.е., собираемые непосредственно на стройплощадке. 
Следуя специфике нашего журнала, статья в основном будет ориентирована на обзор рынка кровельных монолитных сэндвич-панелей или кровельных панелей поэлементной сборки.
Отличаются кровельные сэндвич-панели от, стеновых, только двумя вещами. Во-первых, кровельные сэндвич-панели предназначены для горизонтального монтажа. Для большинства видов панелей допустимый уклон более 5 — 7º, рекомендуемый более 12º, хотя определяющим фактором во многих случаях будет, скорее всего, не сама панель, а метод ее крепления.
Во-вторых, поскольку их наружная облицовка будет являться кровлей здания, то она должна отвечать всем требованиям, предъявляемым к кровельному покрытию: обеспечить водоотвод, а так же обладать конструктивными элементами, с помощью которых может быть выполнена герметизация стыка между панелями, таким образом, как того требуют элементы кровли. Например, с помощью специального «замка», который служит для защиты от влаги.
И, в-третьих, естественно, выдерживать ветровую и снеговую нагрузку соответствующую нашему климату.
Наиболее важной характеристикой кровельных СП является их влагонепроницаемость, возможность создавать кровли отличного внешнего вида (визуально кровля, выполненная из сэндвич-панелей, похожа на кровлю из «классических» кровельных материалов), высокая функциональность (три-в-одном — кровлю, утеплитель и отделочное покрытие устанавливают сразу), экономическая целесообразность (возможность покрывать большие площади по приемлемой цене). Кроме того, они не оказывают заметной дополнительной нагрузки на фундамент, не требуют какой-либо отделки, а так же легко и быстро монтируются, а при необходимости и демонтируются.
Как уже упоминалось, кровельные сэндвич-панели используют двух типов: полностью произведенные в заводских условиях и готовые для монтажа, а так же сэндвич-панели поэлементной сборки, которые собирают непосредственно на стройплощадке из элементов, произведенных промышленным способом. Среди первых (готовых для монтажа) наибольшее распространение получили «трехслойные сэндвич-панели», образующие металлическую кровлю. Но встречаются и панели образующие мягкую кровлю, у которых только внутренняя сторона металлическая. Такие конструкции называют «монопанель». О них разговор особый.
Трехслойные сендвич-панели.
Трехслойные панели состоят из скрепленных между собой в единый монолит трех элементов: наружной облицовки, являющейся кровлей здания, внутренней облицовки и заключенного между ними утеплителя. 
Поскольку наружная облицовка панели фактически является кровлей здания, то к ее конструкции, выбору материала и покрытия предъявляют очень жесткие требования. Кроме того, в трехслойных панелях наружная облицовка воспринимает на себя эксплуатационные нагрузки, как естественные снеговые и ветровые, так и при выходе рабочих на кровлю для чистки снега или профилактики оборудования, расположенного на крыше.
Практически все без исключения трехслойные кровельные сендвич-панели российского рынка имеют стальную наружную облицовку. Она выполнена из холоднокатанного стального листа толщиной от 0,4 до 0,7 мм. На этот лист для предохранения кровли от влияния атмосферных явлений, вызывающих коррозию, нанесено (горячим способом) цинковое покрытие толщиной 25 – 50 мкм. Помимо этого на наружную облицовку поверх слоя цинка наносят несколько слоев различных защитных полимерных покрытий толщиной от 25 до 200 мкм.
Виды полимерных покрытий:
Полиэстер (полиэфирная эмаль) является одним из наиболее распространенных полимерных покрытий для стального оцинкованного листа, которое подходит для любых климатических поясов. Этот материал устойчив к механическим и атмосферным воздействиям.
Свойства: Покрытие выдерживает умеренное формование и имеет удовлетворительную стойкость к погодным условиям и к коррозии. Применение: Рекомендуется использовать на объектах, в которых не требуется высокая погодоустойчивость. Подходит для обшивки крыш в сельской местности и для обшивки фасадов стен в городской местности. При строительстве холодильных камер, пищевых цехов, потолочной обшивки, дверей, окон.
Пурал – покрытие на основе полиуретановой смолы.
Свойства: Толстый слой грунтовки обеспечивает долгий период коррозийной стойкости, хорошую формуемость, отделочная краска – толстый слой с высокой износостойкостью. Применение: Рекомендуется использовать в объектах, в которых требуется хорошая погодоустойчивость, особенно на кровлях, подходит для обшивок зданий вблизи моря, в тяжелой промышленности, холодильных камер, чистых комнат, пищеперерабатывающих заводов.
ПВДФ (на основе поливинилдифторида) – полимерное покрытие, обладает высокой коррозионной стойкостью, сопротивляемостью к ультрафиолетовым излучениям , сохраняет свой цвет и блеск.
Свойства: Хорошо выдерживает формование, отлично подходит для обшивки зданий. Применение: Рекомендуется использовать в объектах, в которых требуется высокая погодоустойчивость. Подходит для обшивки стен в городской местности, строительстве холодильных камер, чистых комнатах, пищеперерабатывающих заводах.
ПВДФ НВ* (High Build) усиленный – имеет более толстый грунтовочный слой с противокоррозионным пигментом, отличается повышенными свойствами формования, отлично подходит для обшивки зданий.
Применение: Рекомендуется использовать в объектах, в которых требуется высокая погодоустойчивость, высокие антикоррозионные свойства. Подходит для обшивки стен, крыш.
Пластизоль 200 это декоративный полимер, состоящий из поливинилхлорида модифицированного пластификаторами.
Свойства: Покрытие является одним из самых устойчивых к механическим повреждениям, с высокой коррозионной стойкостью. Применение: Рекомендуется использовать при строительстве зданий (стены, потолок), покрытий дверей, металлической мебели.
Ламинат. Покрытие состоит из поливинилхлоридной пленки, толщиной 120 мкм.
Свойства: Органическое покрытие для временного контакта с пищей. Применяется внутри помещений. Применение: Рекомендовано к использованию в холодильных комнатах, комнатах с повышенными гигиеническими требованиями, трейлерах-рефрижераторах.
Антикоррозионная защита стального листа внешней и внутренней обшивок панелей может насчитывать до восьми слоев покрытия. Производители наиболее качественных изделий в среднем указывают 25 – 30 летний срок их службы. (Это, конечно, при том условии, что покрытие не будет повреждено при монтаже панели или эксплуатации кровли и стык между панелями будет герметичен). Такое покрытие не требует дополнительного ухода в течение всего срока эксплуатации, и сохраняет привлекательный внешний вид кровли. Чаще всего для наружной (и внутренней) облицовки используют металлические листы, профиль которых специально сформирован путем многократной гибки. Такие панели наиболее отработаны с их функциональной точки зрения. Гораздо реже можно встретить изделия, облицовки которых выполнены из стандартных листов профнастила.
Специально сформированный профиль верхнего листа может быть двух видов: плоским или почти плоским и таким, где для повышения несущей способности панели и обеспечения правильного водостока на наружной облицовке по всей ее длине формируют (путем многократного изгибания стального листа облицовки) довольно высокие трапециевидные выступы. Эти выступы (заодно) значительно уменьшают температурные деформации панели. Со стороны, обращенной внутрь (к утеплителю), выступы облицовочного листа заполняют соответствующими им по профилю ламелями, выполненными из материала утеплителя. Ламели приклеивают к облицовке.
Количество трапециевидных выступов может быть от трех до пяти штук – чем их больше, тем выше несущая способность панели, но и тем из-за технологических издержек выше цена.
Варианты с трапециевидными выступами («кровельный профиль») преобладают на рынке кровельных трехслойных сэндвич-панелей, хотя встречаются панели и другого вида.
Средняя часть кровельного сэндвича играет роль утеплителя, наполнителя и звуковой изоляции. В подавляющем большинстве случаев для нее используют плиты, выполненные из одного из следующих типов материалов: базальтовой минеральной ваты, минеральной ваты на основе стекловолокна, пенополистирола (обычного или экструзионного), пенополиуретана или его разновидности пенополиизоциануата.
Главным отличием пенополиизоцианурата от пенополиуретана является его высокая пожароустойчивость. Пенополиизоцианурат – это модифицированный пенополиуретан. Как и ППУ, ПИР получается в результате реакции полиола и изоцианурата. При этом соотношение берется 1:2 (изоцианурата вдвое больше полиола), а полимеризация проводится при более высокой температуре. В результате избыточный изоцианурат вступает в реакцию с самим собой, образуя более прочные и устойчивые связи. Таким образом, получается новый материал – полимеризованный изоцианурат, армированный полиуретаном (PIR).
Для монопанелей используют свой тип утеплителя — пенорезол. Свойства сэндвич-панелей в каждом случае будут несколько отличаться друг от друга.
Базальтовая минеральная вата — лучшим минеральным утеплителем считают слой набранный из блоков с вертикально ориентированными (от одной облицовки к другой) волокнами минеральной ваты. Такая конструкция является стабильной, долговечной и исключает осадку утеплителя, а, следовательно, промерзание панелей в течение срока эксплуатации. Плотность такого утеплителя 90 — 140 кг/м², коэффициент теплопроводности 0,043 Вт/м² К. Однако из всех ранее перечисленных, это самый тяжелый материал, поэтому сэндвич-панели с утеплителем из базальтового волокна будут тяжелее, чем панели с любым другим утеплителем.
Стекловата. Панели, имеющие изоляцию из стекловаты легче, а их теплопроводность ниже, чем при использовании базальтовой ваты. Если сравнивать аналогичные по конструкции панели, то ориентировочные цифры таковы: вес панелей с утеплителем из стекловаты на 20% меньше, теплопроводность на 10% ниже, они химически стойки, но не подлежат эксплуатации при температуре более 400 ºС.
Пенополистирол. Сэндвич-панели с утеплителем из пенополистирола являются сегодня самыми легкими из всех вариантов исполнения этого строительного материала. Теплопроводность материала ниже, чем у стекловаты.
Пенополиуретан. Легкий, очень прочный и самый «теплый» материал. Коэффициент теплопроводности всего 0,0022 Вт/м² К. Можно назвать сферу строительства, где сэндвич-панели с пенополиуретановым утеплителем практически вне конкуренции, например, монтаж быстровозводимых конструкций, эксплуатируемых при отрицательных температурах (холодильные и морозильные камеры).
Как менее горючий аналог утеплителя этого типа иногда применяют пенополиизоциануат.
Внутренняя облицовка выполняется из того же материала и обычно имеет то же покрытие, что и наружная, только она либо совершенно плоская, либо имеет неглубокие широкие впадины.
Клей. Все три основных элемента сендвич-панели скреплены между собой прочным и в тоже время эластичным клеевым соединением. Чтобы правильно выбрать тип клея для сэндвич-панелей, необходимо оценить ряд исходных факторов: характеристики склеиваемых материалов, требования к его механической прочности, условия эксплуатации готового изделия и ряд других характеристик.
Склеиваемыми материалами в производстве сэндвич-панелей являются окрашенный или неокрашенный рулонный материал и, чаще всего, минеральный утеплитель на базальтовой основе.
Минеральный утеплитель на базальтовой основе является пористым материалом с непрочной поверхностью. Поэтому для получения хорошего соединения необходимо, чтобы клей проник вглубь утеплителя. Кроме того, клей должен заполнить пустоты между утеплителем и металлом в элементах жесткости. Эта проблема решается увеличением клея в объеме в процессе его отверждения, то есть клей должен вспениваться.
Ввиду того, что в процессе эксплуатации строения из сэндвич-панелей подвергаются атмосферным воздействиям и механическим нагрузкам, клеевое соединение должно быть влагостойким, устойчивым к перепадам температур, прочным и достаточно эластичным. Наиболее полно этим требованиям отвечают клеи на основе полиуретанов, которые традиционно применяют для склеивания металлов с неметаллами и пластмассами.
В зависимости от технологии производства сэндвич-панелей могут применяться одно- и двухкомпонентные полиуретановые клеи.
Ряд производителей (Спектр Сталь) использует технологию Hot-Melt, которая вместо полиуретановых составов отдает предпочтение термическому клею. Его наносят в виде расплава, и после охлаждения получают надежное соединение.
Клей – важнейший элемент конструкции трехслойной сэндвич-панели. Собственно, срок службы таких панелей ограничен временем деструкции клеевого слоя, соединяющего наружную облицовку со слоем утеплителя.
Панели с пенополиуретановым утеплителем могут быть без клеевыми, с приформованным в процессе производства утеплителем к облицовкам.
Герметизация стыков.
Герметизация стыка может осуществляться несколькими способами:
- фальц с дополнительным уплотнением;
- двойной фальц;
- замок типа Roof-Lock
- с помощью специального трапециевидного нащельника из оцинкованной стали толщиной 0,7 мм.
Схема clip-lock (двайной фальц)
Схема roof-lock
Первые два типа замков хорошо известны кровельщикам и в особом представлении не нуждаются. Для закрытия фальцев нужен специальный инструмент — рамки. Для замка Roof-Lock особый инструмент не требуется. Однако у всех из них есть один общий недостаток. Сэндвич-панели, спроектированные под замки подобных типов имеют по всей своей длине легкодеформируемый элемент, который может быть поврежден при транспортировке, хранении или монтаже. Большие габариты изделия вносят в этот вопрос дополнительную специфику.
Специальную деталь — трапециевидный нащельник — чаще всего применяют при выполнении верхней облицовки из стандартного профлиста.
Монтаж кровли. Технологию монтажа сэндвич-панелей диктует производитель. Кровельные панели устанавливают по прогонам и крепят либо болтами по закладным элементам, либо саморезами с герметизирующей шайбой «напрокол».
Соединение типа паз-шип, эксцентриковые стяжки и теплоизолирующий жгут (которыми снабжают свои панели ряд производителей) позволяют полностью исключить образование мостиков холода на стыках панелей, но, естественно, удорожает конструкцию. РИС замок термопанели1, 2, 3
Размеры панелей
Монтажная ширина 1000 — 1120 мм
Длина от 2 — 2,5 метров до 7 — 9 — 12 — 14 метров зависит от возможностей оборудования производителя.
Одна панель на уклон кровли (без поперечных стыков) — идеальный вариант конструкции кровли, но существуют предложения панелей, кровля из которых набирается внахлест, как из листов, например, шифера. Важно вести укладку панелей снизу вверх по столбцам. При этом укладка может начинаться как левого, так и с правого нижнего угла. 
Толщина утеплителя от 50 до 200 (даже 250) мм. Коэффициент теплопроводности рассчитывают для сэндвич-панели в зависимости от толщины и вида утеплителя. Кроме того, огнестойкость панелей с утеплителем из базальтовой минеральной ваты так же зависит от толщины утеплителя.
Установленные на крышу кровельные СП очень прочны — они легко выдерживают снеговые и ветровые нагрузки. Однако для каждого здания необходимо выполнять проект для расчета нагрузок кровельных конструкций.
Кровельные сэндвич-панели из-за ряда особенностей своей конструкции: большой длины, наличия встроенных элементов герметизации стыка (элементов замка или фальца), недопустимости повреждения покрытия … требует особого обращения при транспортировке, хранении и монтаже. В большинстве случаев фирмы-производители предоставляют услуги как по проектированию кровли из сэндвич-панелей, а так же по их доставки на стройплощадку и монтажу. На площадке под панели необходимо выделить ровную поверхность, чтобы в процессе хранения панели сохранили свою геометрию.
Сэндвич-панели необходимо хранить в заводской водонепроницаемой упаковке. Если упаковка нарушена или повреждена, то пакет необходимо защитить от влаги полиэтиленовой пленкой. Хранить упаковки с сэндвич-панелями допускается не более 6 месяцев с момента производства, в складах закрытого типа или под навесом. Защищать от воздействия прямых солнечных лучей, атмосферных осадков и пыли. Соблюдать установленные меры пожарной безопасности.
Из производителей готовых предоставить наиболее качественные и разнообразные изделия, а так же выполнить весь комплекс услуг по проектированию кровли сооружения, доставке сендвич-панелей и их монтажу можно отметить:
- АЗНА-М;
- Промпанель;
- Кузнецкие металлоконструкции;
- Петропанель;
- Техно-Изол и многих других
Монопанель
Наружная облицовка сэндвич-панелей — кровля — может быть «мягкой». Для возведения и ремонта кровли промышленных, складских, административных, торговых зданий и спортивных сооружений используется сэндвич-панель особого вида — монопанель. Это готовый элемент кровли, внутренняя сторона которого является несущей, может одновременно служить обшивкой потолка. Она выполняется из стального профилированного листа (например, Н57-750-0,7 или 0,8). Лист либо оцинкован, либо оцинкован с последующим нанесением лакокрасочного и/или полимерного покрытия.
В качестве утеплителя в панелях этого типа применяют пеноризол — заливочный пенопласт с коэффициентов теплопроводности 0,035 и групповой горючести Г1. Слабая горючесть утеплителя этого типа (только обугливается, почти не теряя массы) допускает его применение для зданий второй степени огнестойкости.
Ширина панели соответствует ширине профилированного листа — 750 мм, а длина может быть больше 12 метров. Толщина утеплителя (без учета утеплителя в гребнях профиля листа) 120 или 140 мм, что бывает вполне достаточно для обеспечения минимальных теплопотерь в любых климатических условиях нашей страны. 
Внешняя сторона панели покрыта рулонным полимерным материалом, отличающимся надежностью и долговечностью. Идеально гладкая поверхность этого материала препятствует скоплению снега на крыше. Наружные стыки и места примыканий изолируются герметиком (типа Герлен).
Однако монопанель может поставляться и с металличеким покрытием. Металлическое покрытие кровли выполняется из специальных кровельных листов, которые профилируются на стане и имеют продольные отбортовки, позволяющие выполнять двойной стоячий фальц при соединении их на кровле с помощью закаточной машинки. 
К монопанелям кровельные листы крепятся с помощью кляммеров, которые, в свою очередь, крепятся самонарезающими винтами к монтажным элементам М2 и МЗ, устанавливаемым на монопанели перед их монтажом. Кровельные листы изготавливаются из рулонной оцинкованной и окрашенной с обеих сторон стали толщиной 0,6 — 0,7 мм. Панель устанавливают по прогонам (шаг до 4 метров) и крепят саморезами. Существуют варианты монопанелей без наружной облицовки. По таким панелям может быть выполнена мягкая кровля из традиционных материалов. Работа по сооружению кровли из монопанелей не требуют специальной квалификации рабочих и может выполняться по разработанным для этой цели ведомственным нормам практически в любое время года. Накоплен значительный опыт ремонта кровли с помощью панелей этого типа над действующими промышленными объектами.
К достоинствам монопанелей можно отнести:
- возможность применения в зданиях II степени огнестойкости;
- установки на кровли с любым уклоном;
- низкие сроки монтажа;
- возможность проведения монтажных работ в широком диапазоне влажности и температуры;
- возможность транспортировки любыми видами транспорта.
- низкая стоимость по сравнению с перекрытием кровли с помощью других видов сэндвич-панелей.
- долговечность.
А так же, как и для трехслойных сэндвич-панелей, полная заводская готовность. Основной производитель монопанелей в нашей стране ЗАО «АЗНХ групп».
Сергей Якубов, зам. директора по продажам и маркетингу компании «Металл-Профиль» – ведущего производителя кровельных и фасадных систем
Интересной информацией по теме статьи поделился Сергей Якубов, заместитель директора по продажам и марке тингу Компании Металл Профиль – ведущего производителя кровельных и фасадных систем.
Общий объем российского рынка скатных кровель из кровельных панелей составляет около 12 млн. м2 в год. Не малая часть из этого объема (около 7,5 млн. м2 ) сейчас приходится на трехслойные сэндвич-панели клееного типа.
Строительная отрасль использует кровельные сэндвич-панели в таком большом количестве из-за:
• Легкости их монтажа;
• Малого веса конструкции кровли;
• Отсутствия протечек;Все это, а также возможность использования больших шагов между прогонами способствуют снижению общей стоимости возведения кровли. То есть, в основе широк ого использования этого вида строительной конструкции лежит экономическая целесообразность. Именно эта целесообразность заставляет в настоящее время проектировать кровли для почти всех видов зданий (исключение составляют кровли частных и многоквартирных жилых домов) под использование сэндвич-панелей. Однако, поскольку современные сэндвич-панели не лишены недостатков, то их конструкция со временем будет меняться.Во-первых, ожидается использование более эффективной теплоизоляции. Например, в мире в целом 80% сэндвич-панелей выпускают с использованием пенополиуретана или пенополиизоциануата и только 20% с теплоизолятором из минеральной ваты. В нашей стране соотношение пока обратное: 15% пенополиуретан или пенополиизоциануат и 85% минеральная вата, но стремление к общемировому состоянию явно прослеживается.
ППУ панели в разы легче по весу, чем минераловатные. Во-вторых, из-за серьезных конструктивных недостатков трехслойных панелей их доля в практике применения будет снижаться (уже сейчас интерес к ним падае т) за счет роста доли использования сэндвич-панелей других типов. К недостаткам трехслойных сэндвич-панелей относят их не ремонтопригодность (их можно только менять и разбирать кровлю целиком при повреждении одной панели, поэтому затраты на ремонт очень значительны), недостаточную надежность ряда вида замков при не слишком аккуратной эксплуатации (что ведет к протечкам) и, наверно, самое главное физическое старение (снижения характеристик) минеральной ваты, которая несет на себе эксплуатационную нагрузку.
Сэндвич-панели поэлементной сборки лишены этих недостатков. Нагрузку у них несет коробчатый каркас (он же внутреннее покрытие), а, значит, можно не опасаясь старения использовать легкую и одновременно более дешевую и эффективную теплоизоляцию. Другое важное преимущество заключается в более надежной герметизации кровли (вернее, меньшей зависимости этой герметизации от неквалифицированной эксплуатации) и меньшей увлажняемости теплоизолятора при эксплуатации и гарантии удаления конденсата через вентиляционный зазор. Третья важная черта сэндвич-панелей поэлементной сборки – их ремонтопригодность. панели этого типа более трудоемки при монтаже, но это того стоит.
Кровельные сэнддвич-панели поэлементной сборки
Сэндвич-панели панели поэлементной сборки — это многослойная (легкособираемая) конструкция, состоящая из металлической основы (кассеты), утеплителя, гидроветрозащиты и наружной облицовки. Ее поставляют в виде «полуфабрикатов», окончательная сборка кровли из которых производится непосредственно на стройплощадке. Трудоемкость и время сборки ниже, чем монтаж кровли из отдельных видов строительных материалов, подгоняемых по размерам по месту, но выше, чем при использовании панелей полной заводской готовности.
Основа конструкции является специально обработанная сталь (холоднокатаная, горячеоцинкованная) толщиной 0,7 … 1 мм, на которую может быть нанесено полимерное покрытие. Эта основа имеет коробчатую конструкцию, «дно» которой будет внутренним покрытием подкровельного помещения. 
В качестве утеплителя используют минеральную вату из базальтового волокна или стекловолокна, которая установлена внутрь основы с натягом.
Поверх утеплителя укладывают гидроветрозащиту. Для этой цели используют гидроветрозащитную паропроницаемую мембрану TYVEK или ее аналоги.
В качестве наружной облицовки используют традиционное кровельное покрытие различных видов.
Особенности:
- Малый вес отдельных элементов (в ряде случаев можно отказаться от крановой техники);
- Большая несущая способность коробчатого профиля;
- Небольшие сроки монтажа (в том числе и за счет одновременного выполнения наружных и внутренних работ);
Кровельные панели поэлементной сборки бывают без дополнительного утепления и с дополнительным утеплением.
Александр Сладков, зам. генерального директора по техническим вопросам ЗАО «АЗНХ групп»
Трехслойные кровельные панели применяют для зданий со скатом кровли не более 12 м и уклоном не менее 12%. Их укладывают на прогоны с шагом 1,5 м. Монопанели применяют для зданий любых площадей с любым углом наклона кровли. Их укладывают на прогоны с шагом 3–4 м.
Использование монопанелей конкурирует с технологией поэлементной сборки плоских кровель на основе профлиста. Они занимают, ориентировочно, 10% этого рынка.
Сэндвич-панели поэлементной сборки используют для зданий со скатом кровли не более 12 м и уклоном не менее 12%. Их укладывают на прогоны с шагом от 1,5 до 4 м в зависимости от типа нижнего несущего профлиста.
Иcпользование СП полной заводской готовности (кроме поэлементной сборки) существенно сокращает сроки монтажа и надежность готовой кровли.
По мере повышения цен на энергоносители, а с вступлением России в ВТО, а также в связи с изменением законодательства в строительной области в сторону западной практики, при широком внедрения страхования объектов недвижимости на смену утеплителей из минеральной ваты, чаще всего применяемой сейчас в СП, придут более эффективные теплоизолирующие материалы. Такие материалы, например, на основе вспенивающихся пенополиизоциануратов (российские производители – «Лиссант», «Ариада», «Металл-Дон») или резольно-новолачных смол (российские производители – «Моноконструкция», «Монопанель-центр»), выпускаются уже сейчас. Имеются примеры использования инновационных технологий в конструкции кровельной монопанели, верхняя обшивка которой выполняется из современных фотоэлементов, позволяющих использовать энергию солнца. Но это, конечно, более далекая перспектива. А сейчас, по мере накопления отрицательного опыта применения технологии поэлементной сборки кровли на основе профлиста и минеральной ваты, заметносмещение интереса рынка плоских кровель к конструкциям полной заводской готовности на основе монопанелей. Отечественный опыт показывает, что в наших непростых погодных условиях и при низкой культуре монтажных работ происходит процесс обязательного замачивания волокнистого утеплителя в процессе сборки кровли. Это приводит к существенной потере теплоизолирующих свойств минеральной ваты и ее быстрой (в течение 2–3 лет) деструкции вследствие сезонных процессов замерзания-оттаивания.
Кроме того, нужно учитывать особенности эксплуатации кровли из СП. Панели, имеющие в своем составе верхнее металлическое покрытие из тонколистовой (0,6–0,7 мм) стали с современным защитным покрытием, могут иметь срок службы до 25–30 лет. Срок службы таких панелей ограничивается и временем деструкции клеевого слоя, соединяющего минераловатный сердечник конструкции с верхним несущим листом.
При этом крайне важно запретить или строго ограничить хождение по такой кровле в процессе эксплуатации (чистка снега или ремонт оборудования, расположенного на кровле). Локальные нагрузки могут привести к разгерметизации продольного стыка панелей и повреждению металлического покрытия. Такие повреждения трудно обнаружить, а ликвидировать еще труднее. Ремонт, если и возможен, то только на срок, ограничивающийся одним сезоном. Монопанели, имеющие в своем составе верхний гидроизоляционный слой из современных полимерных мембран, обладают существенно большим сроком службы, так как их несущая способность определяется свойствами нижней обшивки из профлиста, защищенной от негативного воздействия окружающей среды. Современные мембраны при этом имеют срок службы до 40–45 лет с возможностью их замены на новые без съема всей конструкции из монопанелей. При этом эксплуатация такой кровли возможна с прокладкой ходовых мостиков в местах постоянного хождения. Локальный ремонт гидроизоляционного покрытия из полимерных мембран не представляет никакой сложности и выполняется нанесением «заплат», имеющих срок службы основного покрытия.
Кровельные сэндвич-панели без дополнительного утепления.
- Основа: укладывают вдоль стропил по прогонам;
- Утеплитель: 100 или 150 мм (два или три слоя утеплителя толщиной 50 мм) внутрь основы;
- Гидроветрозащита: укладывают поверх утеплителя и полок основы;
- Устранение «мостиков холода». Чтобы боковые стенки основы не становились «мостиками холода», поверх мембраны по полкам основы СП устанавливают терморазделительную полосу (УПТП из изолона или его аналогов).
- Для крепления кровельного покрытия поверх всего поперек стропил монтируют шляпные профили (КШП-50 или КШП-90). Шаг монтажа определяется конструкцией кровельного покрытия. Например, при использовании в качестве кровельного покрытия металлочерепицы, шаг монтажа шляпного профиля должен быть равен шагу металлочерепицы.
Кровельные сэндвич-панели поэлементной сборки с дополнительным утеплением.
Если толщина утеплителя предыдущего типа кровли признана недостаточной, то есть способ сделать ее толще, применив конструкцию с дополнительным утеплением. Она отличается от предыдущего варианта тем, что поверх основного утеплителя, уложенного внутрь основы монтируют Z-образные прогоны высотой 50 — 100 — 150 — 200 мм, предварительно приклеив полосу УПТП к полкам основы СП для устранения «мостиков холода». Прогоны монтируют поперек стропил. Шаг монтажа определяется конструкцией кровельного покрытия. Внутрь прогонов укладывают требуемое количество слоев дополнительной теплоизоляции.
Гидроветрозащиту укладывают поверх дополнительного утеплителя и полок Z-образных прогонов. На полки Z-образных прогонов крепят листы кровельного покрытия.
Высококачественные кровельные сэндвич-панели панели поэлементной сборки представлены на рынке компанией «Металл-Профиль».
Использование сэндвич-панелей в строительстве определяют их высокие потребительские свойства при относительно низкой себестоимости. Темпы строительства при использовании конструкций из сэндвич-панелей значительно выше, чем при применении других строительных материалов. Малая нагрузка на несущие конструкции и великолепный внешний вид кровли добавляет сторонников этой технологии.
Однако, по мнению ряда аналитиков, рынок перенасыщен предложениями трехслойных панелей, конкуренция производителей в этой сфере очень велика. Поэтому особое внимание сейчас уделяют качеству изделий, а так же некоторым дополнительным «сопутствующим» услугам, которые могут предоставлять производители: каталоги типовых конструкций кровли, сопровождение проектов и их защиту в различных государственных органах, доставку и монтаж элементов кровли из сэндвич-панелей непосредственно на стройплощадку.
Большой объем рынка кровельных сэндвич-панелей (некоторые цифры есть в комментариях специалистов), постоянный его рост и ряд других факторов (например, необходимость скорого изменения конструкции сэндвич-панелей в соответствии с грядущими требованиями к эффективности теплоизоляции и долговечности сооружений) не требуют сегодня значительной маркетинговой активности большей части производителей этого вида строительных конструкций. Видимо, поэтому столь ограничено количество специалистов, которые предоставили свои комментарии и дополнения для этой важной темы.
Рассмотренные варианты СП безусловно могут и используются в частном домостроении, но все-таки это скорее исключение из правил. Основное их предназначение – это промышленные помещения, склады и т.п. А что же есть на строительном рынке для частного сектора?
SIP-ПАНЕЛИ
Канадская технология SIP – Structural Insulated Panel (структурная теплоизоляционная панель) является одной из самых современных технологий, применяемых в строительстве быстровозводимого жилья. Для разделения будем наименовать ее далее SIP-панель, хотя по своей сути это все та же СП. Сэндвич-панель SIP – это монолитная конструкция, полученная в результате склеивания под давлением двух ориентированных стружечных плит OSB-3 и пенополистирола, используемого в качестве тепло-звукоизоляции (чаще применяется марка ПСБ-25С). Несмотря на кажущуюся легкость, СП необычайно прочны. Масса одного квадратного метра SIP- панели не превышает 15 кг. За счет монолитного склеивания SIP-панель работает под нагрузкой, как конструкция двутаврового сечения, и может выдерживать: вертикальное продольное – более 11 т на 1 пог. м панели, горизонтальное поперечное равномерно распределенное давление – 3,5 т на 3 м2. Благодаря применению передовых технологий при изготовлении как самой SIP- панели, так и ее составляющих она обладает рядом преимуществ по сравнению с традиционными строительными материалами. Основными являются абсолютная негорючесть и очень низкая теплопроводность.
SIP-панели в оригинальном исполнении, т.е. на основе OSB-3 (ОСП-3), представлены следующими типоразмерами:
– длина (мм) – 2440, 2500, 2800, 3000, 6000;
– ширина (мм) – 1220, 1250;
– толщина по теплоизоляционному материалу (мм) – 50–350.
В России большинство панелей производятся толщиной 124–224 мм. SIP-панели можно изготовить не только из плит OSB-3 и пенополистирола. Вариантов много. Например, за рубежом можно встретить варианты с обшивкой OSB-3 с одной стороны и металлом с другой. Применяются такие панели для строительства крыш. В России и за рубежом постоянно предпринимаются попытки найти альтернативу OSB-3 в конструкции SIP-панелей. В качестве обшивки пробуются в основном негорючие плитные материалы, такие как цементно-стружечные плиты (ЦСП), фибролитовые плиты (Green Board), стекломагниевые листы (СМЛ). Одно из основных требований к обшивке SIP-панелей – она не должна быть хрупкой. Поэтому практически все негорючие материалы на минеральной основе мало или условно пригодны для изготовления SIP. Некоторые плитные материалы не проходят для наружного применения по морозостойкости, а для SIP это очень важно, поскольку обшивка SIP является несущей. Морозоустойчивые фибролитовые плиты, например, стоят дорого. Поэтому такие плиты используются в основном для декоративной отделки фасадов. Саморезы в плитах на основе минерального связующего в отличие от OSB-3 держатся плохо и подвержены коррозии.
ОСП (OSB – Oriented Strand Board) – плита с ориентированной плоской щепой, продукт глубокой переработки древесины. Производится путем прессования прямоугольной плоской щепы в условиях высокого давления и температуры с использованием водостойкой смолы. По сути, ОСП – улучшенная древесина, так как сохраняет все полезные свойства дерева, при этом более прочная и эстетичная. Технология производства ОСП позволяет выпускать три категории плит этого вида:
OSB-1 – предназначена для использования в условиях пониженной влажности (мебель, обшивка, упаковка);
OSB-2 – используется при изготовлении несущих конструкций в сухих помещениях;
OSB-3 – материал, выдерживающий более тяжелые режимы эксплуатации при изготовлении несущих конструкций в условиях повышенной влажности.
Именно OSB-3 применяется при каркасном малоэтажном строительстве, предлагая массу неоспоримых преимуществ перед другими материалами. В большинстве случаев используются хорошо зарекомендовавшие себя материалы CRONOSPAN (Румыния), EGGER и GLUNZ (Германия). OSB-4 по характеристикам схожа с OSB-3 с той лишь разницей, что при её производстве используется большее количество связующих смол и компонентов, наличие которых обеспечивает более высокую стойкость к насыщению материала влагой и сверхвысокую прочность. Сфера использования ограничивается наружным применением, что связано как с более высокими эксплуатационными свойствами OSB-4, так и с более высокой ценой данного материала.
Кстати, из-за хрупкости нежелательно использовать в строительстве панели со слишком тонкой обшивкой из OSB-3 (стандарт – 12 мм). Уже при перевозке и погрузо-разгрузочных работах у SIP-панелей с тонкой обшивкой часто обламываются кромки. В качестве сердечника SIP нередко используют более эффективные, но и более дорогие пенополиуретан и экструдированный пенополистирол. Такая замена позволяет уменьшить толщину панели по теплотехническим требованиям. Другой причины для широкого применения подобных панелей нет. Только ленивый не думал об усовершенствовании конструкции SIP-панели. Однако вариант SIP из утеплителя ПСБ-25С и плит OSB-3 получил наибольшее распространение в индивидуальном жилищном строительстве как оптимальный вариант. К примеру, в 2007 г. в США и Канаде было произведено 6,5 млн м2 SIP, и только 3% составила доля панелей, в которых использовались в качестве обшивки материалы на основе цемента, гипса и пр. Чтобы подчеркнуть роль SIP-панелей как несущих элементов конструкции, часто SIP-технологию называют бескаркасной. Это тоже правильно. Для SIP-конструкции наличие внутреннего или наружного каркаса вовсе не обязательно. Часто SIP-панели соединяют между собой с помощью шпонок из OSB-3 или с помощью «сплайнов» (термовставок), нарезаемых из SIP меньшей толщины.
В индивидуальном строительстве опорный каркас часто используют при устройстве перекрытий и крыш из SIP. Несущие балки,на которые опираются SIP-панели крыши или перекрытия, называются прогонами. Таким образом, в реальных SIP-конструкциях тесно переплетаются эле- менты классического каркаса и SIP-панели. Поэтому SIP-технологию можно считать каркасно-панельной. По сравнению с энергоэффективными каркасными домами, утепленными минватой, в стенах из SIP-панелей меньше «мостиков холода». Американские исследователи (Oak Ridge National Laboratory) выяснили, что при одинаковой толщине стена из SIP в реальности теплее каркасной стены, утепленной минватой, более чем в 1,5 раза! А по данным ACMEpanel, стена из SIP теплее каркасной, утепленной стекловатой, практически в 2 раза! Ветрозащитные и пароизоляционные мембраны, защищающие утеплитель в классическом каркасе, в SIP-конструкциях не используются. Меньше работы, меньше брака, выше надежность. Плита OSB-3, приклеенная к плотному утеплителю, не коробится со временем, как это часто происходит с обшивкой каркаса. SIP-конструкции в отличие от деревянных каркасов не склонны к деформациям вследствие усыхания древесины.Расход материалов на каркас меньше из-за того, что часть нагрузки забирает на себя SIP-панель.
Качество каркасного дома очень сильно зависит от квалификации и добросовестности строителей. SIP-технология, как любая панельная технология, снижает влияние человеческого фактора. В конце 2010 г. обычные SIP-панели (OSB- 3 – 12 мм и ПСБ-25С), облицованные гипсокартонным листом, прошли официальные испытания в ЦСИ «Огнестойкость», г. Москва, и сертифицированы на класс пожарной опасности К1(45). Установлен предел огнестойкости – 90 мин! Полтора часа достаточно не только на эвакуацию, но и на тушение возгорания до приезда пожарных (если будет, чем тушить).
Область применения
Использование технологии позволяет возводить как жилые, так и складские, торговые и другие объекты. При этом можно выбрать любой архитектурный вариант. SIP-панели быстро изготавливаются и также быстро монтируются в любых погодных условиях за короткий срок. Легкая, теплая, ровная крыша монтируется без применения подъемной техники за 2–3 дня. Мало того, покрытие идеально подходит для монтажа любых видов кровли. Непосредственно на панели можно монтировать битумную черепицу либо поверх панелей смонтировать гидроизоляцию, контробрешетку и шаговую обрешетку, которые позволят обустроить кровлю из любого доступного материала, соответствующего уклону.