FAQ Книга о SIP. Майкл Морли

S. I. P.
Майкл Морли.
(Перевод значений в метрические величины выполнен @kord)

ВВЕДЕНИЕ
Каждый раз, когда, изредка, появляется новая технология, она делает своих предшественниц устаревшими. Джон Генри не смог соревноваться с бурильной установкой с паровым приводом, а ручную пилу заменила механическая, а штукатурная стена забрала место у строительного гипса и дранки. Путь назад заказан. Сегодня, структурные изолированные панели (СИП) применяются, заменяя послевоенные нормы домов из строительного леса со стекловолоконной изоляцией, а также начинает завоевывать сегмент легких коммерческих строений. Из СИП получается превосходный, структурный дом, лучше изолированный, без вреда окружающей среде и возводимый быстрее чем когда-либо раньше. Эта книга расскажет вам что такое СИП, как понять, насколько СИП подходит вам, как строить из СИП и где их найти. Владельцы домов и строители, желающие построить самое лучшее здание, эта книга именно для ВАС!

С самого начала их внедрения более чем 60 лет назад, СИП были использованы во многих тысячах зданий и прошли основательные испытания, преодолевая каждый барьер с невиданным успехом. Теперь, они признанны материалом, допускаемым промышленными и государственными органами для сооружения жилых и легких коммерческих конструкций.

Как и большинство новых материалов, они столкнулись с противодействием архитекторов, строителей, и покупателей домов, ввиду своих отличий. СИП воспринимали как материал с ограниченным использованием, к тому же дорогостоящий. Однако, учитывая свою стабильную стоимость в конкурентной среде и производительность, на фоне развивающейся по спирали цене на труд и лесоматериалы, нынешние строители и сознательные домовладельцы должны серьезно рассматривать СИП, на фоне развивающейся по спирали цене на труд и лесоматериалы.

Я проработал в строительном бизнесе более 20 лет, специализируясь на реставрации старых домов и реконструкции. Когда я передислоцировал семью и бизнес с Западного побережья назад, на Средний запад, я захотел попробовать себя в строительстве новых домов, в дополнение к повседневной реконструкции, которой я всегда занимался. Меня поразило, что местные строители строили в основном новые дома такого же типа, как они строились еще 26 лет назад, когда я был студентом Канзаского Университета. Я был уверен, что должен быть лучший способ строить дома, чем сооружать их из досок с изоляцией из стекловолокна. Именно тогда я открыл для себя СИП.

Я прочел несколько статей, провел некоторые исследования в отношении СИП и начал искать поставщиков, пытаясь выяснить, как работать с этим новым материалом. В 1995 г. Я с женой купил участок и начал разработку специального дома из СИП. Нам некого было спросить в округе, поэтому с некоторой помощью поставщика панелей, мы вскочили на обе ноги. В этом первом проекте были свои шишки, мы поднимали вручную слишком много тяжелых панелей, но всецело заворожены этой технологией. Мы узнали, что с СИП несложно работать и что быстрорастущий круг опытных строителей поможет нам в изучении всех особенностей.

Вы можете спросить: «Что такого необычного в этой СИП системе?». Вот несколько преимуществ, которые предлагают СИП, в сравнении со стандартными домами из досок с изоляцией из стекловолокна:

• С точки зрения материала, СИП замещает целый комплекс, входящих в конструкцию компонентов. Вместо отдельных элементов каркаса, изоляции и опалубки, СИП панель совмещает в себе все эти составляющие и поступает на стройплощадку готовая к установке. Панели можно заказать на заводе с предварительно прорезанными и собранными окнами, дверьми, наклонами и блоками.
• Доказанное превосходство потенциала сопротивлению поперечной и осевой нагрузке, увеличенное сопротивление поперечной деформации, по сравнению со стандартным каркасом, делает СИП более прочной и безопасной альтернативой.
• Показатели изолирующих свойств СИП панелей выше стандартных каркасных и изоляционных методов. Здание из СИП виртуально воздухонепроницаемо, обеспечивая своим жильцам больше контроля внутренней среды. Это энергосбережение станет приобретать все большую важность, т. к. стоимость нагревательного топлива неумолимо растет.
• Остов СИП можно возвести намного быстрее, чем стандартный каркас. Эта высокая скорость дает возможность строителям завершить строительство намного быстрее. Закрытое помещение более надежно и обеспечивает лучшие условия другим подрядчикам, чтобы они приступили к своей работе.
• СИП безвредный для окружающей среды. Их твердые наружные слои изготовлены из возобновляемых, выращенных на фермах саженцев, и ни один из ее компонентов не наносит вреда экологии. Здание из СИП помогает снижать загрязнение, ввиду меньшего потребления тепловой и охлаждающей энергии.

Также, после строительства СИП конструкции остается намного меньше отходов, чем после обычной постройки, таким образом уменьшая места мусорохранилищ и снижая загрязнения от сжигания мусора.

Направление СИП создает значительные отличия на пути методов строительства зданий, в которых живут и работаю люди. Как профессиональный строитель, который задумывается об устойчивом развитии строительной индустрии, я приветствую наступившие перемены и хочу, чтобы вы, читатель, поняли, как они повлияют и на вас. Я готов поделиться всем, что узнал об этом направлении со своими последователями- строителями и потенциальными домовладельцами, которые хотят иметь самый лучший дом, который они могли бы выстроить. А поэтому, давайте внимательно рассмотрим то, чему предназначено стать самым предпочтительным строительным материалом профессиональных строителей.

 

Глава 1 Структурные изолированные панели
СИП РЕВОЛЮЦИЯ
ЧТО ТАКОЕ СИП?
ЗАЧЕМ СТРОИТЬ ИЗ СИП?
ИНДУСТРИЯ СИП СЕГОДНЯ
СИП И СТРОИТЕЛЬНОЕ СООБЩЕСТВО

Строительный бизнес изменяется. Расходы продолжают значительно возрастать и многие строители считают, что сложно найти молодых людей, которые хотят обрести специальность строителя. Так как опытные наемные плотники завершают свою карьеру, им нет достаточной профессиональной молодой замены. Понимая, что им необходимо строить быстрее и с меньшей помощью опытных работников, строители поворачиваются лицом к новым строительным системам, чтобы максимизировать свои трудовые ресурсы.

Еще одним таким же по важность значимым фактором в изменениях строительной среды становится постепенный дефицит в разноразмерном качественном строительном лесе, наряду с ценами, ползущими все выше и выше.

Возрастающая осведомленность общественности с вопросами окружающей среды (в особенности, о невеселом положении наших взрослых лесных массивов) заставила кануть в лету оптовые продажи леса, уходящие «задаром» деревообрабатывающим компаниям. Технологически разработанные продукты из древесины заменяют строительный пиломатериал, чтобы удовлетворить потребности строителей.

В результате этих сложностей строителям приходится пренебрегать формальностями, чтобы удовлетворить спрос.

Основываясь на моих наблюдениях за строительной промышленностью за последнее 15 лет, особенно в секторе жилых зданий, большинство домов быстро лепятся, не предавая особого внимания продолжительности эксплуатации здания и его энергосберегающем эффекте. Это обусловлено, отчасти, возросшими материальными и трудовыми затратами.


Структурные изолированные панели (СИП) можно применять для производства структурно превосходящего, лучше изолированного, быстрее возводящегося, и более экологически безвредного дома, чем когда-либо раньше.

По словам строителей (с достаточными основаниями), людей, приобретающих жилье, больше заботит наличие псевдо- двухэтажного арочного холла, а не дополнительная изоляция стен и перекрытий или тепловой узел с КПД 90%, потому что энергия так дешево стоит сегодня. Наиболее распространенным недовольством является то, что если большую часть выделенных на строительство денег тратить на качество и энергосбережение, дополнительная стоимость выведет дом из перспективного ценового диапазона, приемлемого для покупателя. Обочина строительного бизнеса засыпана строителями, которые попытались внедрить инновационные технологии, чтобы разрешить эти дилеммы, не найдя при этом потребительского рынка для сбыта своей продукции.

СИР революция
Система строительства из структурных изолированных панелей (СИП) быстро революционизирует строительную промышленность. Очень просто: СИП, как гласит поговорка, тот самый журавль, которым, наконец, заменили синицу. Мой опыт работы с этими панелями доказал, что их можно быстрее возводить, после чего вы получите более ровные и вертикально стоящие стены, имеющие превосходные изолирующие качества.

Система СИП значительно прочнее, чем антикварные системы из строительного леса, которые являются нормой в этой стране. Габаритная стабильность СИП означает, что, виртуально, вам не придется заменять гипсокартон на стенах из-за трещин по шву, а энергосберегающие свойства позволять значительно сэкономить эксплуатационные расходы за весь период эксплуатации здания.

Все больше и больше людей говорят о СИП (по меньше мере, упоминание сочетания «СИП» не вызывает недоумевающих взглядов у строителей, с которыми мне довелось разговаривать). За прошедшие семь лет, СИП индустрия имела показатели ежегодного роста 35%.



СИП можно изготовить на заводе в традиционных формах, как дом на иллюстрации, построенный из панелей Thermapan Industries, а также можно разработать более современный дизайн, как здание на рисунке снизу.



Быть вовлеченным в такой переход к более эффективным домам – это прекрасное бремя. Производители СИП и подрядчики, которые используют СИП ощущают, будто некая основа была заложена в изменение воззрений людей на дома, в которых они живут. СИП идеально подходит для проекта дома хорошим пассивным солнечным дизайном, энергосберегающими окнами дверьми, высокоэффективными системами отопления и охлаждения.

Что такое СИП?
СИП, «новый» строительный материал, который начал применяться с 1940-х годов, состоит из двух наружных твердых слоев и внутреннего сердечника из изолирующего материала, образующих монолитный элемент. В большинстве структурных панелей применяется или клееная фанера или ориентированная стружечная плита (ОСП) в качестве наружных слоев. ОСП – основной материал наружного слоя, потому что ОСП доступны в разных больших размерах (листы до 12 х 36 футов (3,66 х 10,97 метра), а производители применяют те ОСП для наружных слоев структурных панелей, которые прошли суровые испытания, в соответствии с требовании к соответствию действующим СНиП.


СИП состоит из внутреннего изоляционного сердечника и двух твердых наружных слоев или покрытий. Автор использовал этот сегмент стыка угла и крыши, чтобы продемонстрировать соединения СИП.

Структурные панели также могут состоять из других материалов, таких гипсокартон, листовой метал, или обработанный на заводе лесоматериал, интегрированный в ОСП структурный слой. Это делает ненужным еще один шаг в строительном процессе и ускоряет время сборки.

Сердцевины СИП могут изготоваливаться из разнообразных материалов, включая залитый в пресс-форме пенистый полистирол (ППС), отпрессованный полистирол (ОПС), и уретановую пену. Некоторые производители СИП применяют изоциануритную пену в качестве материала сердечника, но, учитывая незначительные различия в химсоставе изоцианурита и уретана, я бы относил оба этих материала в разряд уретановой пены. Панели с уретановой пеной составляют примерно 5% от общего количество произведенных СИП панелей.

Изолирующий сердечник и два наружных слоя СИП сами по себе неструктурные и относительно непрочные компоненты, но склеенные слоями под давлением при строго контролируемых условиях, эти материалы взаимодействуют, оказывая взаимно усиливающее действие, и образовывают композитный материал, который намного прочнее, чем суммированные по отдельности его компоненты.

Не все строительные панели являются СИП Строительные панели представлены в различных конфигурациях, известные под разными названиями, как панели с пенным сердечником, панели с несущим каркасом, панели со стержневой основой, панели типа «бутерброд», и панели ненесущих стен. Большинство из этих панелей неструктурные, а некоторые даже не имеют изоляции. И термин, "панельная конструкция" также включает в себя заводские деревянно-каркасные стены и другие конфигурации, связанные с модульным строительством. Но центром внимания этой книги станут настоящие структурные изолированные панели—панели которые имеют собственный несущий каркас и обеспечивают изоляционными свойствами внешнюю оболочку здания.


Производители панелей поставляют шлицевые элементы, соединители, клеящие материалы и крепеж для возведения своих систем. При правильном проектировании и сборке, конструкция, выстроенная из этих панелей не нуждается в раме или остове для опоры.

Структурно СИП можно сравнить с двутавровой (I –образной балкой). Пенная сердцевина работает как поперечная перегородка, а наружные твердые слои, как аналоги фланцев I-образной балки (см. рисунок выше). Все элементы СИП несут нагрузку; наружные слои несут нагрузку давления и напряжения, а внутренняя сердцевина противодействует сдвигу и продольным изгибам. Находясь под нагрузкой, наружные слои СИП работают как колонна, работающая на продольный изгиб, в то время как сердцевина стабилизирует положение наружных слоев и сопротивляется силам, которые стремятся прогнуть эти колонны. Чем толще сердцевина, тем лучше панель противостоит продольному изгибу, поэтому СИП с более широким пенным сердечником обеспечивают лучшее изоляционные свойства, и делают панель прочнее.
(Смотреть Главу 2 по вопросу состава и структурные свойств СИП.)

Заводские СИП производятся с толщиной от 4 ½ (114 мм) до 12 ¼ дюйма (311 мм), с габаритными размерами от 4 х 8 футов до 9 х 28 футов (2,74х8,53 метра). Их теплоизоляционный показатель (американская классификация измеряется в значениях R) имеет диапазоны от R-15 для ППС или ОПС панелей толщиной 4 ½ дюйма (114,3 мм), до более чем R-32 для панелей 6 ½ дюйма (165,1 мм) с уретановым сердечником. Панель с ППС, толщиной 12 ¼ дюйма (311,15 мм) будет иметь значение R-45. У отдельных производителей также можно заказать собственные размеры и конфигурации, и, виртуально, для наружных твердых слоев можно использовать любой материал, имеющий способность к склеиванию. Гибкость производственного процесса означает, что индивидуальные длины и покрытия можно заказать практически для любой применяемости.

Нормативная база
Производство и изготовление материалов или комплекса материалов для продажи в этой стране для их дальнейшего применения в конструкциях, в которых живут и работают люди, является жестко регулируемым занятием. В некоторых регионах, местные органы регуляторного права были несклонны давать одобрение СИП, потому что они не были ознакомлены с подробностями соединений панелей и результатами испытаний. Но эта ситуация меняется. Акты верховных органов регуляторной власти в области строительства: Совет Американской строительной Инспекции (Council of American Building Officials -CABO), Международная Конференция строительной Инспекции (International Conference of Building Officials - ICBO), Международные руководители строительства& нормоконтролёры (Building Officials and Code Administrators International - BOCA), и Международный южный Съезд СНиП (Southern Building Code Congress International - SBCCI), были заменены Международным кодексом жилищного Хозяйства (International Residential Code - IRC), который вступил в силу с начале 2000. Новый кодекс IRC содержит отдельный раздел, специально оговаривающий требований к новым конструкциям по энергосбережению.

Также, наблюдается много предпосылок того, что правительство США принимает шаги для расширения осведомленности о программах энергосбережения и вознаграждении людей, которые принимают эти программы на вооружение. Усилия Научно-Технического Управления (Office of Science and Technology) привели к развитию СодружестваПередовыхТехнологийДомостроительства (Partnership for Advancing Technology in Housing - PATH). Инициативность содружества PATH ориентируется на снижение влияния на окружающую среду и снижения энергопотребления в новых домах на 50% или более к 2010 году. СИП стала основной технологией в видении реализации планов PATH.

В настоящее время СИП в первую очередь применяются в постройке жилых домов и легких коммерческих зданий. Хотя ни ППС, ни уретан (два основных материала для сердцевины) не особо воспламеняющиеся материалы, они загорятся при прямом контакте с пламенем, поэтому их использование в многоэтажном доме или большом общественном здании ограничено без усиленной противопожарной системы. СИП отлично ведет себя при различных испытаниях на пожаробезопасность. Большинство зданий, выше трех этажей попадают под разнообразные комплексы строительных регуляторных актов, по причине нагрузок, которые воздействуют на стены и системы перекрытий. Нынешний стандарт для такого типа зданий – возведение каркаса с использованием структурных стальных элементов с последующим заполнением стенами, перекрытиями и перегородками (см. сноску слева). СИП панели и ненесущие модули для перегородок имеют большой потенциал применяемости для таких целей.

 

Краткая история СИП
Некоторые ранние образцы технологии панелей типа «бутерброд» можно найти в Юсонских домах, разработанных Френком Ллойдом Райтом в 1930-х годах. Эти инновационные конструкции стали результатом попытки Райта соединить красоту и простоту в относительно дешевых домах. Некоторые стены в этих домах состояли из трех слоев клееной фанеры или двух слоев гудронированной бумаги. К сожалению, их прототипы стен были лишены какой-либо изоляции, поэтому дело не дошло до массового производства.

Алден Би. Доу, студент архитектора Райта и брат основатели компании Dow Chemical Co., продолжил эксперименты с этой концептуальной технологией. Озабоченный энергосбережением и истощающимися ресурсами Доу был ошарашен отсутствием изоляции в Юсонских проектах. В 1950 г. он разработал структурную панель и изолирующей сердцевиной, поэтому ему чаще всего и присваивают изготовление первой структурной изолированной панели. В его первых домах, построенных в Мидленде, штат Мичиган, для несущих стен использовались панели, состоящие из сердечников со стироловой пеной толщиной 15/8 дюйма (41,28 мм) и наружными слоями из клееной фанеры. Такие же панели устанавливались на перекрытия крыши с расстоянием между центрами 42 дюйма (1,06 м). В некоторых их таких домов и сегодня живут люди.

Прошло совсем немного времени с этих ранних экспериментов с СИП, и некоторые предприниматели, вооружившись инструментом, приступили к производству этих новых строительных материалов.


Алден Би Доу, студент Френка Ллойда Райта разработал структурную панель с изолирующим сердечником и считается первым специалистом по производству структурных изолированных панелей. (Фото предоставлено из архива Алдена Би. Доу.)

Первая значащая попытка производства состоялась 1959 г., когда компания Koppers Company переоборудовала завод по производству автомобилей в Детройте в производственный комплекс по изготовлению СИП. Метод производства компании Koppers заключался в задувании предварительно вспененной стироловой пены между двумя соями клееной фанеры, ее последующем паровом склеивании с наружными слоями, уже приклеенными к цельной опорной раме.

Технология Koppers была медленной, и ранние образцы СИП домов столкнулись с неожиданным сопротивлением бригад плотников на Севере страны. Опасаясь, если что СИП дома будут возводиться так быстро, то они потеряют работу, бригады нарочито затягивали стандартный двухдневный процесс возведения (как это было на Юге) почти вдвое в северных штатах.

В ту эпоху недорогой энергии и рабочей силы панели были неконкурентными на рынке товаров, поэтому фирма Koppers ушла из жилищного бизнеса, чтобы заниматься холодильными модулями.

В начале 1960-х, компания Alside Home Program вошли на рынок СИП, представив несколько значительных улучшений, которые существенной снизили время производства панели от нескольких часов до 20 минут. Но после нескольких лет производства и менее чем 100 домов, выстроенных из СИП, эта компания также была вынуждены уйти из бизнеса, ввиду отсутствия спроса. Так продолжалось до середины 1980-х, когда немалое количество производителей начало изготавливать СИП и обрело возможности удовлетворения ожидаемого потребительского спроса.

Почему теперь?
Так что же заставило СИП так долго дожидаться своего времени? В промышленной технологии неизменно существует промежуток времени между изобретением, ранним развитием продукта и его организацией его точного производства, пауза, которая может длиться многие годы. Есть масса причин для такой задержки. Первая: никто не знает о новом продукте. Отсутствие информации о рабочих характеристиках заставляет сомневаться в безопасности и надежности. Вторая: пользователи и потенциальные покупатели не могут просто воспринять информацию о новом продукте.

Общее сопротивление переменам может означать, что даже для самой лучшей мышеловки необходимо время, чтобы ее признали. Цикл признания также предусматривает свойственные проблемы, связанные с внедрением новой технологии и производство. Надежность и вера в СИП, как массового строительного материала, родилась после усиленных промышленных испытаний и признания панелей всеми СНиП по модульному строительству. Американская общественность постепенно знакомится с растущими проблемами окружающей среды и с «зелеными» стройматериалами. При такой стратегии все большую важность приобретает рассмотрение подобных вопросов для разработки зданий с удлиненным сроком эксплуатации и сообществ.

СИП –нужный материал в нужном месте в нужное время, чтобы стать угловым камнем этого нового подхода к строительству зданий, в которых мы живем и работаем.

Зачем строить из СИП?
Наружная оболочка здания создает барьер между внутренними элементами для комфортного существования жильцов здания. Для формирования такой оболочки можно использовать различные материалы, но ни один не может сделать ее такой же энергосберегающей, быстро возводимой, такой же экономичной и приспособляемой к проектировке, как СИП. Технология СИП системы предлагает ряд преимуществ перед традиционными методами строительства.

Стены из СИП быстро возводятся, что составляет немалую привлекательность СИП в качестве строительной системы.

Вот краткий обзор некоторых из таких преимуществ. Подробнее мы обсудим их в последующих главах.

СИП конструкции прочнее
Структурная целостность здания из СИП значительно превышает стандартный дом из строительного леса по показателям сопротивления сдвигу, давлению, пределу прочности на изгиб и противодавлению. СИП прошли суровые испытания независимыми экспертными компаниями. Все из основных производителей не могут нарадоваться Национальному Отчету Оценки качества (National Evaluation Reports - NER), который выпустила Национальная служба метрологии (National Evaluation Service, Inc.) для, регулирующих органов BOCA, ICBO, и SBCCI.

Очевидность превосходства эксплуатационных и рабочих характеристик СИП можно увидеть в реальном мире, где СИП дома «выживают» после землетрясений и ураганов, в то время как окружающие их дома из строительного леса были полностью разрушены. Например, землетрясение в 1993г. в г. Кобе, Япония, опустошило обширную часть города, но СИП дома, построенные из панелей производства компании Premier Industries (см. Источники на стр. 181) пережили землетрясение, образно говоря, невредимыми. СИП производители существенно увеличили объемы продаж в Японии за последние пять лет, в большей степени, благодаря структурной целостности СИП системы.

Другим примером послужит случай, когда СИП дом, находился на пути у торнадо, который обрушился на г. Клермонт, штат Джорджия, в марте 1998. Торнадо разрушил 27 домов, включая 7 по соседству с СИП домом. Несмотря на то, что владелец дома потерял 25 взрослых плодовых деревьев и половину черепицы на крыше, которые сорвала буря, сам дом не имел структурных повреждений.


Деревья, упавшие на дом з СИП панелей, не повредили его структурную целостность.


Это сравнение средней изолирующей способности (общее значение R для стены) между СИП стеной и некоторыми стандартными стенными секциями. Источник: Национальная Лаборатория Оак Ридж (Oak Ridge National Laboratory - ORNL).

Логично предположить, что соседи учтут преимущества СИП при восстановлении своих домов.

СИП конструкции обеспечивают лучшие термоизоляционные показатели.
На протяжении десятков лет проходили многочисленные сравнительные тесты СИП с домами из строительного леса. Результаты варьировались в зависимости от того, кто проводил испытания, и какие методики применялись. Например, в 1998 г. Национальная Лаборатория Оак Ридж в г. Оак Ридж, штат Теннеси завершила ряд испытаний разнообразных конфигураций стен. Результаты показали, что изолирующие свойства СИП панели с ППС сердцевиной толщиной 3 ½ дюйма (89 мм) были на 31%, чем у стандартной стены, укрепленной доской 2x4 и с обертывающей теплоизоляцией из стекловолокна. Базовое исполнение стены из СИП панели с ППС сердцевиной толщиной 3 ½ дюйма (89 мм) также лучше показала себя и в сравнении со стеной из леса 2x6 со стекловолоконной изоляцией (см. таблицу сравнений выше). Даже при недавних ограничениях цены на топливо, стоимость энергии будет продолжать возрастать, и ценность энергосберегающего здания (как например СИП дома) также будет увеличиваться.

Конструкции из СИП быстрее возводятся
Более короткий период возведения СИП здания может уменьшить строительный цикл на одну из четырех недель. Это может стать существенным фактором на стройплощадке с затрудненным доступом, или когда появляется ясное окно в плохой погоде. Строительная лаборатория по энергетическим исследованиям при Университете штата Орегон провела ряд тестов панелей с изолированным сердечником и несущей обшивкой (ИСНО — их определение СИП), которые тщательно исследовали трудовые ресурсы, необходимые для возведения этих конструкций и их энергосберегающие показатели. Они выявили, что строительство их дома из СИП завершилось на 161 раньше, в сравнении с промышленными стандартами для домов из строительного леса, и что на возведение СИП дома понадобилось на 34% меньше времени непосредственно на стройплощадке.

Строители по всей стране осознают, что они могут сэкономить время и деньги, возводя готовые к установке комплекты стен, вместо того, чтобы их плотники собирали эти комплекты на стройплощадке. В дополнение, СИП система позволяет использовать менее квалифицированную рабочую силу во время возведения. Этот фактор будет постоянно приобретать все большее значение, в разрезе уменьшения количества квалифицированных специалистов.

Тот факт, что СИП конструкцию может эффективно выстроить неквалифицированный персонал, стал причиной возросшего использования СИП в программе Жилье для Людей (Habitat for Humanity International), неприбыльной организации, которая производит доступное жилье, в основном при помощи добровольцев, имея более чем 1200 представительств в США. Некоторые из этих представительств рассматривают СИП для своих проектов доступных жилых домов не только из-за скорости возведения, а и по причине энергосбережения, что

Позволит жильцам лучше охлаждать и нагревать свои дома, находясь в затруднительном финансовом положении.

СИП жилье более комфортабельное
Жильцы СИП домов и зданий говорят о высоком уровне комфорта. Нагрев и охлаждение распределяются равномернее в СИП здании, без перегретых или непрогретых мест, какие случается наблюдать в стандартных домах. Таблица, показывающая внутреннюю температуру поверхности стен, иллюстрирует одну из основных причин, по которым СИП строение более комфортабельно, чем дом из строительного леса.

При принятии решения, какие материалы использовать для формирования герметичной оболочки здания необходимо учесть свойства материалов к термопроводимости. Тепловое сопротивление (R) –единица сопротивления тепловому потоку, выраженная как разница температур, необходимая для побуждения формирования теплового потока внутри здания, в виде отношения одной тепловой единицы (ТЕ) к единице времени. (в США она выражена в виде ТЕ /час/кв. фут.). Общее термосопротивление (Rt) – это суммарное выражение сопротивления тепловому потоку в завершенной строительной секции, выраженное как разница температур в градусах Фаренгейта, необходимая для побуждения формирования теплового потока в размере 1 ТЕ /час /кв. фут пространства. Эти значения изменяются при различных температурах окружающей среды и разных уровнях влажности. Из этой формулы мы можем увидеть, что при высшем значении теплосопротивления (R) для проникновения теплового потока через материал понадобится больше времени.

Американское общество инженеров по нагревательным, охлаждающим и вентиляционным системам (American Society of Heating, Refrigerating, and Air-Conditioning Engineers - ASHRAE) и Американское общество по испытанию материалов (American Society for Testing and Materials - ASTM) провели всесторонние испытания, чтобы обеспечить технические стандарты по теплопроводности различных материалов. Эти результаты опубликованы в сводах норм, таких как Руководство по основам ASHRAE. Для дополнительной информации посетите Интернет сайты www.ashrae.org и www.astm.org.

Мы занимаемся вопросом значения термоизоляции R у СИП панелей с сердцевиной из пенного полистирола (ППС), отпрессованного полистирола (ОПС), а также уретана и изоцианурита. Таблица внизу показывает сравнение значений теплосопротивления (R) только для пенных ячеистых изоляционных материалов. Чтобы найти общее значение термоизоляции R стен, собранных из СИП, вам необходимо добавить еще значения обоих наружных слоев панели (внутреннего и внешнего).

Значения теплосопротивления (R) для пенных ячеистых изоляционных материалов.



Длина стены в дюймах

В сравнении с типовой каркасной стеной (из стоек и обшивки) стена из СИП имеет постоянную температуру внутренней поверхности, что благоприятно сказывается на улучшении комфорта жильцов.

Скачки на линейных диаграммах стен 2x4 и 2x6 соответствуют падению температуры в местах размещения стоек, в результате теплового моста. Сплошная изоляция СИП стены обуславливает равномерную, комфортную температуры внутри.

Также внутри дома из СИП намного тише, а звукоизоляция позволяет отдохнуть от шумного мира. Это трудноизмеримое качество дома, но это оказывает существенное влияние на его жителей.

СИП – направление будущего
СИП индустрия находится посреди процесса экспансии, которую предсказывают большинство лидеров этого бизнеса, и которая превознесет СИП технологию на передний план жилого и легкого коммерческого строительства. Профессиональная ассоциация, которая представляет данное направление промышленности – это Ассоциация Структурных Изолированных Панелей (Structural Insulated Panel Association - SIPA), основанная в 1990 производителями СИП. Миссия СИПА лежит в увеличении использования и признание СИП, путем демонстрирования их технического превосходства профессионалам и домовладельцам.

Помимо продвижения СИП конструкторам, подрядчикам, инспекционным службам и домовладельцам, СИПА содействует развитию индустриальных стандартов для производства и испытания СИП, а также продвигает стандарты этики среди участников этого бизнеса. Хотя не все производители и поставщики СИП являются членами СИПА, эта группа представляет большую часть производственных мощностей данного направления. Недавнее изучение СИПА показало, что в этой области промышленности с 1991 по 1994 зафиксированы темпы роста 24%. С того времени годовой темп роста был не менее 35%. СИПА оценивает, что 85 млн. кв. футов (7,89 млн. кв. метров) СИП будет ежегодно производиться в течение последующих нескольких лет, цифра, составляющая около 0.5% от всего жилья, строящегося за год в этой стране. Хотя это очень маленькое процентное соотношение, это составляет примерно 100000 СИП зданий.

Несмотря на постоянно возрастающий объем, СИПА предполагает, что мощности производства СИП работают ниже предела производственных возможностей.


Ассоциация Структурных Изолированных Панелей (СИПА) представляет профессионалов, производителей, поставщиков, архитекторов и строителей. Этот логотип появляется в выпускаемой ее членами литературе.

По мере возрастания спроса до уровня производственных возможностей, эффект масштаба станет наибольшим фактором, а расходы потребления должны снизиться, делая СИП еще более привлекательным в качестве строительного материала. А так как стоимость разноразмерного строительного леса и квалифицированной рабочей силы продолжает возрастать быстрыми темпами, стоимость СИП должна стать еще более конкурентоспособной.

 

Индустрия СИП сегодня
В 2000 было примерно 100 американских производителей СИП панелей. В то время, когда производство СИП распространяется по стране, большинство производителей находятся в Центральных и Северо-восточных областях США. Также существует несколько производственных комплексов за пределами США. Нескольким отечественным производителям удалось нащупать опору на международном рынке, особенно в странах с экстремальными климатическими условиями или в местах с высокой сейсмической активностью, как в Японии. Страны с ограниченными лесными ресурсами или в очень дорогой рабочей силой также гут быть потенциальными клиентами.

Производители предлагают широкий спектр услуг, который включает совместимые системы для фундаментов, произведенные из панелей с пенным сердечником или из изолированных бетонных форм (ИБФ). Конструкторская помощь строителям и домовладельцам имеет огромное значение, а консультации и содействие на стройплощадках крайне важны для того, чтобы ознакомить покупателей с этой «новой» технологией. Большое количество крупных производителей предлагают услуги по заводской обработке и порезке панелей, а также могут выслать свою собственную бригаду или выступить субподрядчиком при возведении. Другим жизненно важным компонентом данного направления являются строители/изготовители под заказ, которые обычно обрабатывают заготовки панелей, придавая им нужную форму, и устанавливают их для своих заказчиков. Заказчиками здесь вероятнее всего выступят покупатели дома в высококлассными технологическими возможностями, которые требуют высокого уровня обслуживания от подрядчика, выполняющего их специальный заказ. Эти компании как направляющая рука в этой области промышленности. Строители спецзаказов, вместе с архитекторами и дизайнерами, которые специализируются на СИП конструкциях, двигают этот бизнес вперед, благодаря не дорогостоящим рекламным акциям, а удовлетворению требований заказчика и солидной репутации, слава о которой передается из уст в уста.

И наконец, именно покупатели “берут это”, тем самым развивая данную индустрию. Образованная общественность, сведущая о возможностях энергосбережения здания, обеспечит самую лучшую поддержку в продвижении производства и продаж.

Вместе с СИП производителями тесно ведут работу изготовители наружных слоев для этих панелей, производители материалов сердцевины, клеев, применяющихся в изготовлении СИП. Например, Американская Ассоциация Клееной Фанеры (APA), ныне именуемая как Технологическая Ассоциация Деревообработки (Engineered Wood Association) – организация в области технологий деревообработки. Ее члены производят различные обшивки для СИП производства, а также такую технологическую продукцию как I-образные брусья и балки из слоенного дерева, которые являются неотъемлемой частью дома из СИП. Также существует большое количество производителей и поставщиков аксессуаров и специальных инструментов к панелям. На снимке демонстрационный СИП дом был популярным экспонатом на выставке Национальной Ассоциации Строителей Жилых Домов (NAHB) в 1999 в г. Даллас.

СИП индустрия движется на высшей передаче.
Когда некоторые компании будут вынуждены выйти из бизнеса по причине конкуренции, некоторые большие компании поглотят маленькие. Это неотъемлемая часть роста и перемен, но уже сейчас производители панелей радуются этому росту и наградам, которые он раздает.

Компании, производящие и обрабатывающие панели с проемами, скосами, прорезами под водопроводные трубы, вероятно, станут еще лучше предоставлять услуги своим клиентам. В тоже время, «заказные» строители смогут предложить своим заказчикам более изысканный продукт и смогут удержать часть рынка, который позволит им уверенно себя чувствовать. В строительном бизнесе, в целом, будут производственные строительные компании, которые будут заниматься возведением коммерческого жилья, домов на урочище, и тому подобное.

Существует незаполненная ниша в данной области для компаний, которые специализируются на возведении СИП конструкций. В ближайшем будущем, я ожидаю увидеть группу мобильных компаний по возведению домов из СИП, которые будут похожи на зерноуборочные машины, которые бродят равнинами среднего запада подобно механизированным кочевникам. И всегда останется место для небольших подрядчиков с немеханизированными бригадами; они будут использовать СИП, потому что хотят предложить качественные дома своим покупателям. Но что же с «крепкими орешками», со специалистами по возведению каркасных сооружений? В музее технологии всегда найдется немного места для этих ребят, может даже по соседству с Джоном Генри.

СИП и строительное сообщество
Возрастающее количество разумных строителей переключаются на СИП систему, чтобы удовлетворить спросы хорошо осведомленных клиентов. Проекты из СИП, выставленные на шоу популярных гуру по улучшению домов Боба Вила и Норма Абрама, произвели немалый интерес. Из всех этих событий мы можем выявить послание, что время СИП наконец наступило, благодаря их высокой прочности, комфорту, энергосбережению и более высокому качеству.



Компания RJT Developers выбрала СИП для стен в этом проекте застройки 330 домов

Крупномасштабные строительные компании
До сегодня, маленькая компания по спецзаказам была лидирующей силой в распространении СИП по миру. Однако, ныне появляются некоторые крупные домостроительные корпорации, которые используют СИП для проектов застройки сотнями домов. Например RJT Development Co. недавно отстроила 330 домов в на строительной площадке Кроун Хилс а г. Альпин, Калифорния, которая по проекту изначально была ориентирована на дома на колесах. Подрядчик захотел предложить более существенный продукт, чем передвижные дома, но должен был выдержать государственные требования по изготовлению компонентов на заводе. Предварительно подготовленные СИП стены 6 ½ дюйма (165 мм) позволили выдержать эти требования, в то время как дополнительный объем от сводчатых перекрытий и присущая домам энергосберегающая способность, позволили привлечь покупателей. Строительство началось в 1995, а к началу 1998 все дома площадью от 1200 кв. футов (111,4 кв. м.) до 2000 кв. футов (185,8 кв. м.) (стоимостью между $147000 и $182000) были распроданы. По данным компании RJT, причиной быстрой продажи в некоторых случаях стало то, что дом потребляют энергию равную лишь половине объема, необходимого для дома из строительного леса, согласно местным коммунальным предприятиям. В дополнение, сводчатые перекрытия было проще построить и, это позволило увеличить привлекательность. Постоянные издержки проекта были на уровне $38 - $45 на кв. фут($3,53 - $4,18 на кв. м.), что составило лишь на $0,1 больше, чем для возведения стандартного дома из строительного леса.

Для крупных строительных компаний, которые упорно стремятся к практическому результату, переход на СИП не был простым решением. Для большинства из них, потенциальные покупатели домов больше заинтересованы в площади помещений и положительном соотношении прибылей и убытков, нежели в преимуществах, которые сэкономят им тысячи долларов за срок эксплуатации здания. Однако, у незначительного роста производственных издержек на пути станет вопрос энергосбережения и влияние «зеленого» рынка. Примеры успеха, такие как проект Кроун Хилс, всегда привлекают внимание других строителей, которые не хотят пропустить ни одной появляющейся тенденции.

Маленькие компании, строящие под заказ
Опыт моей собственной компании Morley Inc. Builders, это первый опыт достаточно типичной небольшой фирмы, которая занялась СИП. В 1995 мы строили дом под заказ в недалеко от центра Канзас Сити, применяя панели производства FischerSips (см. Источники на стр. 181). Архитектор Ден Хермрек разработал для нас дом в стиле построек Прерий площадью 4000 кв. футов (371,6 кв. м.), в котором использовались СИП стены толщиной 5 ½ дюйма (139,7 мм) и кровельные панели. Дом был рассчитан на использование 4-футовой (1220 мм) обрешетины, чтобы максимизировать накрывание панелями с минимальными отходами строительства. Панели были вынесены дальше карниза, обеспечив дому красивый консольный 3-х футовый (914 мм) вылет кровли. Эта пассивная солнечная защита предохраняла дом от интенсивного излучения солнца на среднем западе, при этом, сведя до минимума стандартные стоечно-каркасные работы снаружи дома.

Все стены и проемы были заранее вырезаны в нашем цеху из панелей шириной 4 фута (1220 мм), а затем возведенных вручную на площадке. Когда прибыл комплект панелей для крыши, мы пригнали на стройку кран.


Архитектор Ден Хермрек сотрудничал с фирмой Morley Builders для проекта этого дома из СИП, общей площадью 4000 кв. футов (371,6 кв. м.), построенного в г. Балдвин Сити, Канзас, в стиле жителей Прерий.


Компания FischerSips предложила стенные и кровельные панели 6 ½ дюйма (165,1 мм). Панели были вынесены за карниз, чтобы обеспечить дому красивый свес крыши длиной 3 фута (914 мм).


Здание из СИП позволяет иметь большое внутренне пространство. На рисунке, незакрытый клееный из древесины брус длиной 52 фута (15,85 м) обеспечивает опору конька.

Не более чем за шесть часов мы сгрузили краном эту кипу панелей с полуприцепа и установили одну 52 футовую (15,85 м.) и одну 40-футовую (12,19 м.) длинную слоистую клееную деревянную балку, и водрузили все восемь полноразмерных кровельных панелей для двускатной крыши 8 х 16 футов (2,44 х 4,88 м). Остальные панели на крышу мы возводили руками.

С помощью некоторых заводских деталей, мы разработали систему, которая работала на нас. Компания FischerSips в комплекте с панелями, предоставила нам чертежи и полный пакет для работы с ними, хотя нам не понравилась идея использовать желобковые костыли, которые они прислали, чтобы закрепить крышу. Вскоре мы узнали о панельных шурупах компании Olympic (и заменили ими костыли. Остов получился за семь дней, и немногим позже его обложили, позволив нашим субподрядчикам комфортно работать, так как уже наступала зима в Канзасе.

Кроме того, что мы узнали о панельных шурупах, мы вызубрили много уроков во время этого первого опыта с СИП.

Например, кровельные панели —даже самые маленькие секции—слишком тяжелые, чтобы с ними можно было эффективно и безопасно обращаться, поэтому мы приучили себя не устанавливать ничего вручную после первого возведения такой крыши. Мы научились приемам, как крепко соединять стыки, избегая просачивания воздуха, и теперь мы используем лучший по свойствам изолированный фундамент. В итоге, этот первый дом дал нам положительный опыт с коротким эффектом обучения и множеством ощутимых полезных приемов. Этот дом «завербовал» меня в СИП систему. Теперь наша цель строить исключительно из СИП.

Как с любой новой системой, есть масса приемов и ускоренных методов обучения при работе с СИП. К счастью, я нашел целую группу преданных делу «панельных фанатиков» по всей стране, готовых поделиться опытом и продвигать это направление вперед, когда одно здание будет возводиться за раз. Теперь давайте взглянем, что входит в состав СИП и соединяет панели воедино на своих местах

 

Глава 2 АНАТОМИЯ СТРОИТЕЛЬНОЙ ИЗОЛИРОВАННОЙ ПАНЕЛИ
Наружный слой
Материалы сердцевины
Склеивающие материалы
Соединение частей
Результаты испытаний

Один из подрядчиков панельного производства, Мик Кармикаель определил развитие технологии СИП словами: “Мы прошли долгий путь от древесной стружки, клея и старых кофейных чашек”. Правда в том, что все производство основано на технологии с применением этих простых ингредиентов.

Структурная изолированная панель начинается с нескольких древесных прядей, фенолформальдегидного клея и полистироловых шариков размером с гранулу сахара. В этой главе я проведу обзор материалов, которые задействованы для изготовления структурной изолированной панели, а также рассмотрю процессы, которые превращают эти составляющие в СИП. Затем я расскажу, как на испытаниях производители пытаются раздробить, согнуть, изломить и сжечь эти панели, чтобы удостовериться в их надежности и пригодности для строительства.

Три основных компонента СИП – наружное покрытие, сердцевина и склеивающие материалы, которые служат для связывания воедино наружного покрытия и сердцевины. Давление и время затвердевания также являются частью уравнения и необходимы для того, чтобы спрессовать эти элементы вместе.

По определению Лаборатории исследования Древесной продукции (Forest Products Laboratory), входящей в состав Госдепартамента Сельского хозяйства США, панель СИП – это “многослойная строительная единица, состоящая из материала сердцевины низкой плотности, связанного и неотъемлемо применимого с относительно тонким облицовочным слоем из материала высокой плотности. При использовании в качестве стен, крыши или напольного покрытия в жилищном строительстве древесностружечная плита типа 'сэндвич' обеспечивает исключительную прочность благодаря используемым в ней материалам.


Большинство СИП состоит из сердцевины из пенополистирола (ППС), размещенной между двумя наружными слоями из ОСП (ориентированно-стружечной плиты). Эти панели производства Винтер Панель (Winter Panel) продемонстрировали отличное закрепление стен: два тонких шлица с центральной канавкой для герметичной расширяющейся пены.

В качестве несущей стены, части наружного покрытия с обеих сторон выступают в роли гибких направляющих, постоянно опирающихся на сердцевину для сопротивления сжатию и прогибу. При искривлении, вызванном динамической нагрузкой или силой ветра, наружные слои принимают на себя большую часть сил растяжения и компрессии, а сердцевина обеспечивает сопротивляемость поперечному напряжению. Сердцевина и наружные слои выполняют работу сообща, тем самым, обеспечивая превосходную жесткость элементов конструкции.” Я бы не сам на сказал лучше.

Большинство панелей СИП (85% - 90%), которые производятся в США, состоит из двух наружных плит ОСП толщиной 7/16 дюйма (11 мм) и сердечника из пенополисторола (ППС). Такая конструкция панели: ОСП-ППС-ОСП типа «бутерброд» по технологии СИП вероятнее всего станет стандартной строительной единицей в обозримом будущем.

Наружный слой
Панели с пенистым наполнением могут изготавливаться с любым количеством материалов, входящих в состав с сердцевины, для создания строительного компонента. При этом, основным материалом для изготовления наружного покрытия на сегодняшний день является ОСП.

Тенденции к использованию различных типов поверхности для специального применения все еще находится в стадии разработок.

Наружный слой из ОСП.
Существует две причины, почему для материала наружного слоя СИП используется именно ОСП. Во-первых, это технологически обработанный продукт из древесины, который прошел ряд жестких испытаний и показал свою пригодность для его использования в качестве несущего материала. Второе – это его доступность в больших объемах, необходимых для производства СИП. Сама ОСП не похожа на любую другую плиту из клея и стружки, как, например, ДСП, древесностружечная плита или пластинчатая (вафельная) плита. Будучи изобретенной в 1978, в результате развития этой технологии появилась высоко-технологичная панель, которая постоянно изменяется, чтобы соответствовать все новым требованиям.

Общепринятая толщина поверхностей ОСП 5/16, 3/8, 7/16, 1/2, 5/8 и 3/4 дюйма (8, 9, 11, 12,7, 15,8, 19 мм). Теоретически, любая из обозначенных величин мажет быть заказана при изготовлении СИП. Но, учитывая, что на отдельные величины не имеется результатов технологических испытаний, они могут быть исключены из действующего стандарта для панелей СИП.

Что такое ОСП (ориентированно-стружечная плита).
В соответствии с решением Ассоциации деревообработки (APA-Engineered Wood Association), к началу 1980-х, ОСП получила паритет наравне с клееной фанерой использоваться при строительстве жилых сооружений 1980s. С этого момента, утрата перестойного леса предопределила направление деревообрабатывающей промышленности, и ОСП еще больше упрочнила свое место на рынке. В 1990 г. индустрия ОСП составляла 20% от производства клееной фанеры; сегодня – почти 45%, предполагается, что ее объем в 1999 составит более 10 млрд. кв. футов.(929 млн. кв. м.) С введением заводов с высокой производительностью, эта индустрия развивается наравне с растущим спросом на свою продукцию, пригодность которой повлияла на производство СИП больше, чем на другие элементы.

Технология ОСП начинается с заготовки молодых, быстрорастущих деревьев (в основном осина и южная желтая сосна). После снятия коры, необработанный лесоматериал обрабатывается на прецизионном станке для получения прядей, длиной не более 4 дюймов (100 мм) и толщиной около 0.0027 дюймов (0,07 мм). Эти пряди сортируются и проходят через сушку при температуре, способной достигать 1,400°F (760 град. цел.). Затем эти тонкие древесные пряди прямоугольной формы укладываются слоями под прямым углом друг к другу, покрываются жидким или порошковым резиновым водоотталкивающим клеем, и формируют настил в виде плиты. Для лицевого слоя пряди располагают вдоль плиты, в то время, как слои в середине располагаются перпендикулярно плите, придавая ОСП больше прочности по всей длине. Эти настилы ОСП имеют формат обрезанной полосы и склеиваются воедино под температурой и под давлением для создания строительной панели.


ОСП была принята в качестве эквивалента строительной плите из клееной фанеры большинством национальных стандартов. Поверхности из ОСП на всех сертифицированных СИП должны иметь заводской штамп, который гарантирует соответствие стандартам конечному потребителю.

Множество новых комбинатов по производству ОСП настроены на крупномасштабное производство, и большинство из них способны производить панели размером 8 x 28 футов (2,44 х 8,53 м).
Например, компания Дьефенбахер (Dieffenbacher) имеет четыре завода, работающие в оперативном режиме и способные производить плиты размером 12 на 24 футов (3,66 х 7,32 м). Эти крупно-габаритные плиты помогают равномерно распределить нагрузки по всей поверхности, что увеличивает предел прочности на разрыв СИП панелей. Изготовление ОСП и СИП ограничивается не производством, а возможностями транспортировки и размещением данной продукции.

В дополнение, панели, заказанные с нестандартной толщиной не могут быть легко доступными, в отличие от панелей со стандартной толщиной.

ОСП плиты, используемые в производстве СИП полностью водонепроницаемы и имеют 1 уровень сопротивления внешнему воздействию по шкале APA.

Это означает, что они разработаны для применения там, где долговременные задержки возведения могут привести к значительному воздействию погодных условий на элементы конструкции. Из-за склонности абсорбировать влагу по кромке с последующим набуханием, края многих панелей обрабатываются герметиком.

Другие материалы наружного покрытия
Технология позволяет соединять воедино пенистую сердцевину и различные материалы, такие как алюминий, листовое железо, армированный волокнами пластик (АВП), различные типы цементных плит и плит из клееной фанеры, а также готовые изделия из древесины. Некоторые производители изготавливают панель, внутренняя часть облицовки которой состоит из гипсокартона. Ни одна из них не входит в перечень утвержденных строительных панелей. Тем не менее, они могут применяться в качестве ненесущих стен и перегородок при наличии деревянного или стального строительного каркаса.

Все чаще и чаще встречается вторичное ламинирование материалов с одной или обеих сторон строительной панели. Основным препятствием к широкому разнообразию наружных слоев, которые вносятся в перечень разрешенных для строительных работ, - то, что каждая конфигурация панели должна пройти жесткие испытания, согласно требованиям по входному контролю CABO и ICBO. Производители не имеют желания нести эти дополнительные расходы, без наличия реального объема спроса на конкретную конфигурацию.

Когда, однажды производство СИП станет основным в цепи поставок стройматериалов, я могу предположить, что покупатель панелей сможет заполнить форму заказа с указанием типа, толщины внешнего облицовочного слоя с опцией дополнительного ламинирования. Такой же выбор строительных и отделочных параметров, скорее всего, будет возможен для облицовочного покрытия с внутренней стороны. И не существует причин, почему покупатель не сможет также выбрать тип и толщину материала сердцевины. Таким образом, покупатель в мог бы заказать наружное покрытие с цементной плиткой (для непосредственного нанесения штукатурного раствора), a 5 ½ дюйма (139 мм), уретановый сердечник (для изоляции стен класса R-33), и огнеупорное покрытие внутреннего наружного слоя ОСП (для ускорения внутренней отделки).


Премьер Билдиг Системс (Premier Building Systems) производит панели с поверхностью из армированного волокнами пластика (АВП) в качестве поверхности простой в обслуживании или из цементной доски склеенной со вспененным сердечником.

 

Материалы сердцевины.
Существует три основных категории пенистого сердечника:

Пенополистирол (ППС), отпрессованный полистирол (ОПС), вспененный уретан. Каждая имеет свои уникальные качества, но все три отвечают строительным и противопожарным требованиям различных строительных норм и правил (СНиП), предлагая поразительную эффективность использования энергии, будучи неразрывно связанными с системой строительных панелей СИП. Также, сердечники из утрамбованной соломы имеют некоторый потенциал в данной индустрии.

Пенополистирол (ППС)
Корпорация БАСФ (BASF Corporation) запатентовала в 1950 г. первый расширяемый полистирол. Сегодня, 85% плит СИП имеют сердечник из ППС. Пенополистирол имеет герметичные ячейки, влагоотталкивающую структуру совмещенную с миллионами мельчайших воздушных кармашков; ППС изготавливается из гранул, которые образуются в результате полимеризации стиролового мономера с расширяющимся агентом.

Пена ППС изготавливается в несколько этапов. В процессе фазы, предшествующей вспениванию, гранулы полистирола нагревают выше температуры стеклования полистирола (194°F - 212°F), в то время, когда вспенивающая присадка или пенообразователь образуют очень мелкую сотовую структуру, распространяющуюся по полимеру. Т. к. пенообразователем ППС служит пентан, углеводород естественным образом выходит в окружающую среду. В процессе изготовления ППС не используются хлоро-фторуглерод (CFC) или гидро-хлоро-фторуглерод (HCFC), которые истощают озоновый слой.

В ходе второго промежуточного этапа производства гранулы расширяются, формируя структуру герметичных ячеек. По мере остывания пены, вспениватель рассеивается, образуя при этом некоторый конденсат, обеспечивая отрицательное давление в ячейках. Воздух диффундирует в атмосферу сквозь ячейки, стабилизируя гранулы и рассеивая влажность. Эти стабилизировавшиеся, расширенные гранулы затем задуваются в изложницу, где под действием еще более высокой температуры и пара гранулы продолжают расширяться, достигая блоков до 4 на 4 на 24 фута (1,22 х 1,22 х 7,32 м). Эти блоки откладываются на время, чтобы дать им стабилизироваться и выпустить влагу после паровой обработки. Некоторые новейшие «блочные заводы» используют вакуумные изложницы, которые имеют более высокий КПД и снижают общее время изготовления.

Затем, используются резаки (с режущим органом в виде нагретой проволоки) для разрезания блоков на части толщиной как у сердечников панелей СИП. Метод использования таких резаков идеальный для изготовления панелей, потому что нагретая проволока оставляет гладкую оплавленную поверхность, тем самым увеличивая полезную площадь для нанесения соединительного клеящего материала.

Большая часть пены ППС, используемой для СИП имею плотность 1 фунт на кубический фут (pcf)(16,2 кг на кубический метр), обеспечивая меру теплосопротивления теплоизоляционного материала (амер. R-value), равную 3.85 на дюйм толщины. Жесткие испытания, проведенные независимыми экспертами показали, что ППС и химически сходный материал ОПС не подвержены тепловому дрейфу, свойству изоляционного материала утрачивать изоляционные качества с течением времени.

Формованные блоки ППС разрезаются нагретой проволокой для получения необходимой толщины сердечника.

Отпрессованный полистирол (ОПС)
Отпрессованный полистирол использовался в качестве материала сердечника в СИП, но по стоимости превышает пенополистирол (ППС) и в настоящее время не используется в большинством производителей панелей СИП.

ОПС имеет более высокий показатель прочности на сжатие, немногим большие значение R (теплосопротивление) на дюйм изоляционного материала и большую, чем у пенополистирола, устойчивость к водяному пару. Этот материал повсеместно применяется для изготовления стен холодильных камер и в качестве изоляционного материала, накладываемого на различные поверхности.

ОПС получают из шариков полистирола, которые нагреваются и впрессовываются в листы, обычно с плотностью 1.5 фунта на кубический фут (pcf) (24,03 кг на кубический метр). По достижению нескольких месяцев старения ОПС происходит полная дегазация вспенивающего агента и достигается окончательное значение теплосопротивления, R = 5.0 на дюйм.

После сравнительного анализа прочности на сжатие, на изгиб и на сдвиг, характеристики отпрессованного полистирола ОПС почти вдвое превысили показатели вспененного ППС. Учитывая эти данные, панели с использованием сердечника из ОПС, теоретически должны иметь возможности увеличения пролета и дополнительных нагрузок. Некоторые результаты могут быть следствием более высокой плотности отпрессованного полистирола ОПС.

Относительный вес панелей СИП

Рассчитано для панелей с наружным покрытием из ОСП с обеих сторон, толщиной 7/16 дюйма (11,1 мм)

Строительные свойства вспененных сердечников


Еще одно ограничение для ОПС (помимо стоимости) заключается в способности экструзионного прессования производить листы только толщиной 4 дюйма (114,3 мм). В добавок, ОПС не настолько стабильна по размерам, как вырезанные горячей проволокой сердечники из ППС, и не может обеспечить такую же ровную поверхность наклеивания как ППС. Это может привести к определенным нарушениям структуры, и, вероятно, повлиять на сцепление наружных слоев и сердечника. По сути, это основная помеха для использования ОПС в строительных панелях, что, как следствие, поясняет относительно небольшое применение ОПС в системах СИП на сегодняшний день.

Полиуретан и полиизоцианурит.
Полиуретан и полиизоцианурит обычно соотносят с уретаном и изоциануритом. Это химически сходные пены, имеющие различные технологии производства, что определяет некоторые их свойства. Оба материала представляют собой пенные образования с герметичными ячейками, содержащими внутри себя плохо проводящий газ. Изоциануриты производят путем полимеризации молекул изоцианурита, в то время как уретановые соединения получаются из равного количества полимеризированных молекул полиола и изоцианурита. 100% изоциануритная пена дорогая в изготовлении и имеет низкую теплопроводность, при свойстве разрушаться со временем. Производство уретановой пены менее затратное, и она менее подвержена разрушению, но не обеспечивает такого высокого теплосопротивления (R на дюйм), как изоцианурит.

Единственная проблема этих пен в том, что вспенивающие вещества состоят из газов на основе хлоро-фторуглерода (CFC) с показателем истощения озонового слоя ODP =1.0. По мере того, как увеличивалась осведомленность расширении проблемы озонового слоя в 1990-х, производители уретана перешли на газы на основе гидро-хлоро-фторуглерода (HCFC), который имеет показатель ODP равный 0.05 - 0.1. Однако, это было временным решением проблемы. И в 2003 производство на основе HCFC-14 lb (наиболее часто используемого вспенивателя на основе гидро-хлоро-фторуглерода) было полностью прекращено. Пентановый газ (применяющийся для производства ППС) наиболее подходящая замена, которая иже внедряется на некоторых заводах.

Эти пены обеспечивают более высокое значение теплосопротивления R на дюйм материала, чем пены ППС, но насколько выше – это зависит от того, кто Вам об этом рассказывает. Это частично поясняется тепловым дрейфом: снижение R-значения с течением времени происходит из-за проникновения в сотовую структуру воздуха, который вытесняет слабопроводящий газ из ячеек. “Свежие” уретановые пены имеют значение R в пределах 6.0 - 7.0 на дюйм, “постаревшие” пены –5.88 на дюйм материала. Испытания сердечников, которые прослужили семь-восемь лет, доказали, что у поверхностей с низкой проницаемостью, таких как армированный волокнами пластик (АВП) или метал, тепловой дрейф практически отсутствовал. И, к тому же, значение теплосопротивления у этих уретановых соединений на 50% выше, чем у ППС одинаковой толщины.

Сердечники из соломы
Другим материалом, который также используется для изоляционных сердечников при производстве СИП, является спрессованная солома. Солома – продукт отходов сельскохозяйственной деятельности, дешевый и всегда в изобилии. Первое удачное спрессовывание соломы в качестве строительного материала произвел Теодор Дейден в Швеции в 1935г. Технология производства панелей из прессованного сельхозволокна (ПСХВ) была разработана и запатентована Торстеном Моссессоном под коммерческим названием Страмит (Stramit) в конце 1940-х в Великобритании. Срок оригинального патента давно истек, и теперь технология Страмит принята на вооружение другими, для производства сердцевины панелей СИП, а также других внутренних перегородок и акустических панелей.

Весь процесс основан на том, что волокна соломы склеиваются вместе без каких-либо клейких материалов при сжатии под давлением и высокой температурой (около 204,4°C). Для создания СИП, эти спрессованные сердечники склеиваются уретановым клеем с ОСП, точно также как их нефтехимические собратья.

Что до изолирующих свойств этих панелей, то вокруг них разгорелась широкая полемика, т. к. некоторые производители заявляли, что результаты независимых испытаний зарегистрировали вдвое большие показатели теплосопротивления. А согласно данным Инвайроментал Билдинг Ньюз (Environmental Building News), реальный диапазон этого значения 1,4 - 2 на дюйм спрессованного материала. Этот относительно низкий показатель изолирующих свойств, в добавок к немалому весу (8.4 фунтов/кв.фут против 1 у ППС плиты), наводил на мысль, что производство ожидает немало трудностей, чтобы произвести стоящий, конкурентоспособный продукт.

 

Склеивающие материалы
Последний ключевой компонент СИП – склеивающий материал, скрепляющий наружные слои и сердцевину. Этот клей должен иметь сопротивляемость силам изгиба и сдвига, противостоять проникновению влаги, предохранять панель от расслаивания. Существует два основных поставщика клеящих материалов для СИП: Ром и Хаас (Rohm and Haas) –бывшая компания Morton International) и Ашленд Кемикалс (Ashland Chemical Co.)

Фирма Ром и Хаас заявляет, что те клея, которые она поставляет для СИП, на водной основе, без растворителей, и не имеют негативного влияния на окружающую среду. Компания тесно сотрудничает с производителями панелей, чтобы не отставать от быстро изменяющиеся производственной среды. Например, некоторые высокопроизводительные комбинаты могут изготовить готовую панель в считанные минуты, там, где это некогда отнимало часы работы.

Теперь производители клеящих материалов могут разрабатывать смеси с различным временем затвердевания для того, чтобы ускорить или замедлить срок хранения этой усовершенствованной продукции. Уретановые клея могут склеивать металл и различные типы пластиковых поверхностей с вспененными сердечниками или, в случае с СИП, связывать эти разноплановые материалы со строительными плитами ОСП.


Компания Винтер Панел (Winter Panel) производит на своей непрерывной сборочной линии СИП с сердечником из полиизоцианурита.

Серия склеивающих материалов Morad M-600 от компании Ром и Хаас – многофункциональный продукт, влагозащищенный, чистый уретановый клей, который наносится валиком или напылением. Различные его версии имеет различную скорость усадки, в зависимости от производственного процесса и того, как долго панель находится под давлением.

Ром и Хаас также производит серию клеев Morad 700, которая представляет собой эмульсионный полимерный изоциануритный клей - ЕПИ с поперечной связью. Это клеящее вещество состоит двух частей на водной основе, где часть А – эмульсия смешивается с частью В – веществом с поперечной молекулярной связью для придания формы. Этот тип клея обычно наносится на вспененную сердцевину при помощи валиков. Затем на него накладываются наружные слои, перед процедурой окончательной сборки под прессом. Серия Morad 700 – клей выбранный для ОСП, клееной фанеры и других поверхностей на древесной основе.

Как остальные составляющие для панели СИП, клеящие вещества должны быть испытаны на их соответствие стандартам СНиП.

Соединение частей.
Теперь, когда мы рассмотрели компоненты СИП, давайте посмотрим, как эти панели собираются. Широкое большинство СИП состоит из двух плит ОСП в качестве наружного слоя, склеенных под давлением с сердечником из вспененного ППС. Для того, чтобы обеспечить правильную усадку панелей, в производстве используются пресса различного размера для получения необходимого давления.

На сегодняшний день, промышленный стандарт панели составляет 8 на 24 фута (2,44х7,32 м.). Но, так же, существуют станки, которые могут производить панели форматом 9 х 24 (2,74х7,32 м.), 10 х 28 (3,05х8,53 м.), и даже 10 х 36 футов (3,05х10,97 м.). В дополнение, существуют разработки нового поколения прессов с роликовой подачей ленты с использованием быстро застывающего реактивного плавкого уретанового клея, которые по существу смогут производить непрерывную панель. Конечно, новые производственные технологии регулируются реальностью и ограниченностью поставок материала, его транспортировки и размещения.

Стандартная последовательность производства группы СИП панелей достаточно проста.

СИП своими руками
Многие производители и строительные компании выражают желание самим производить свои панели, для расширения способности удовлетворять запросы своих клиентов. Я разговаривал с Жаном T. Симпкинсом из компании Блэк Бразерс (Black Brothers Co.) чтобы выяснить, стоит ли это делать. Компания Black Brothers производит пресса, клеенаносящие станки, загрузочно-разгрузочные устройства. Компания почти ежедневно получает звонки даже из Шотландии и Германии от строителей и других лиц, желающих узнать как можно приступить к изготовлению панелей. Вот перечень основного оборудования, которые вам понадобится для производства СИП с максимальным размером 4 х 16 футов (1,22х4,88 метров):

• две подающих передаточных тележки для организации запаса, которые располагаются перед распылителем клея
• верхняя и нижняя клеенаносящая машина
• ножничный подъемник 4 х 16 футов (1,22х4,88 метров) для наслаивания панелей
• пневматический пресс для слоистых пластиков с задней загрузкой
• 16 футовая (4,88 м.) разгрузочная тележка

Общая стоимость этого оборудования составить около $100 000 долл. США. Ну, и конечно, изготовив своими руками вашу собственную панель, вам придется раскошелиться еще на 1 миллион Долларов США, чтобы ее испытать и сертифицировать независимой экспертной компанией, и получить сертификаты BOCA и ICBO. Это затратное занятие, как по деньгам, так и по времени. А перспектива бюрократической волокиты должна убедить вас в том, что лучше всего работать с одним из поставщиков СИП, которые покрывают такие издержки из части своей прибыли от этого бизнеса. Существует очень большое количество маленьких компаний по производству панелей СИП, но отсутствие сертификата соответствия на их товар ограничивает продажи и спрос на продукцию.


Пневматический пресс компании Black Brothers использует низкое пневматическое давление, чтобы спрессовать пакет из плит высотой до 60 дюймов (1,5 м). (Фото предоставлено компанией Black Brothers.)

Первым делом, нижний облицовочный слой закладывается в место сборки. Элементы сердечника желаемой толщины проходят через клеераспределяющие машины, где клей наносится на обе стороны элемента сердцевины. Эти сегменты сердечника размещаются на нижнем облицовочном слое и накрываются верхним слоем. Собираемые части выравниваются относительно друг друга перед тем, как их положат под пресс, в который обычно можно заложить пакет из плит общей высотой до 60 дюймов (1,5 м). Процесс сборки повторяется до тех пор, пока не будет достигнута необходимая высота для размещения под прессом.

Большинство прессов, используемых сегодня – пневматические, в которых давление воздуха равномерно распределяется по верхней или нижней рабочей поверхности до того момента, пока не будет достигнуто необходимое давления для пакета из плит.


Этот пакет плит сердечников из ППС был изготовлен и готов к отгрузке на стройплощадку. Пена на углах была убрана, чтобы обеспечить соединения шлицов, а также вырезаны канавки для электропроводки.

Различные клеящие вещества имеют различное время застывания, которое определяет как долго им необходимо находиться под давлением. Время для усадки обуславливается температурой и влажностью. После выемки из-под пресса, пакет плит необходимо оставить для затвердевания на 24 часа перед тем, как отправить их на хранение, или на отгрузку, или производственную секцию завода, где двери, окна и другие подвижные элементы встраиваются в панели и подготавливаются для конечной установки. И хотя существует некоторые виду оборудования, использующего вакуум для создания давления на плиты, этот метод еще не имеет широкого распространения.

Процедура изготовления плиты из уретана или изоцианурита разительно отличается.

В данном случае облицовочные поверхности разделены распорками и смешанные компоненты пенного сердечника заполняются в пространство между ними.

По мере того, как пена расширяется и заполняет пустоты, пена склеивает оба поверхностных слоя вместе.

Никаких других клеящих веществ не требуется. Т. к. введенная пена расширяется создавая дифференциальное давление внутри плиты, это приводит к некоторой шероховатости поверхности или искажению. Уретановые панели также можно использовать путем формирования сердечников в пресс-форме, а затем совмещать их с наружными слоями при помощи распыляемого на сердечник клея.

Результаты испытаний.
Когда строители возводят здание, они не просто дают гарантию на конструкцию на один или два года; их ответственность простирается дальше, как связка консервных банок тянется за каретой новобрачных. Смысл в том, чтобы свести их лязг до минимума. Я убежден, что использование СИП панелей в строительстве повысит репутацию строителей благодаря качественной работе и значительному снижению количества отзывов о недоброкачественном изготовлении.

Надежность – единственный вопрос, который можно задать относительно новой технологии СИП. Был ли этот продукт должным образом испытан? Выдержит ли он испытание временем? Оставшаяся часть этой главы будет посвящена интенсивным проверкам и испытаниям, которым производители подвергли СИП, а также пояснениям, как интерпретировать эти результаты. Эти испытания все направлены на поведение этих панелей при наличии различных сил и нагрузок, присутствующих в реальном мире.

Испытание на поперечную нагрузку
Испытание на поперечную нагрузку – это приложенная нагрузка на пол или крышу; это комбинация статической нагрузки (вес конструкции) плюс подвижной нагрузки (люди, объекты, снег, который будет изменяться и расчет ветровой нагрузки). Допустимые нагрузки измеряются на участке конструкции пролета, путем неравномерных нагрузок на конструкцию до достижения точки разрушения. Эта цифра, которая измеряется в фунтах на кв. фут (psi)(кг на кв. м.) разделена на коэффициент надежности 3, чтобы определить допустимую нагрузку на конструкцию на этом участке.


Фред Фишер из компании ФишерСипс (FischerSips) демонстрирует, какие поперечные нагрузки существуют в реальном мире.

Допустимый прогиб панели измеряется следующим путем: длина пролета делится на коэффициент отклонения (L/480, L/360, L/240, or L/180, где L – длина пролета). Чем больше знаменатель в этом уравнении, тем жестче конструкция. Обычно, коэффициент L/360 применяется для расчета несущих способностей перекрытия, а L/240 – для несущих способностей кровли. Критерии теста определяются согласно ASTM E-72, “Приемосдаточные показатели для панелей типа «сандвич»,” раздел 11.

Опубликованные «таблицы» характеристик перекрытий из ППС могут быть очень полезны для разработки несущих перекрытий в различных регионах страны. СИП – технологический продукт, поэтому важно сотрудничать с производителем панели или инженером для расчета фактических нагрузок на ваше здание.

На пример, здесь на Среднем западе, у нас средний показатель снеговой нагрузки, поэтому мы должны закладывать в расчет показатель общей нагрузки 50 фунтов на кв. фут.(242 кг на кв. м.)

Если длина перекрытия 10 футов (3,05 м.) от конькового бруса до свеса крыши, а нам хочется получить значение теплосопротивления R-30, мы смотрим по «таблице» кровельную нагрузку панелей 7 ¼ дюйма (184 мм), с сердечником (R-30) с коэффициентом отклонения L/240. И, учитывая, 10 футовую (3,05 м.) длину перекрытия, мы видим, что такая конструкция даст допустимую нагрузку 68 фунтов на кв. фут. (329 кг на кв. м.) Мы бы даже могли увеличить длину перекрытия до 12 (3,66 м.) и все еще иметь допустимое значение нагрузки 56 фунтов на кв. фут. (271 кг. на кв. м.)

Осевые нагрузки.
Сжимающее усилие, которое оказывает нагрузку на стены, называется осевой нагрузкой, измеряется в фунтах на погонный фут (pif). Стандартный тест, который производители панелей должны успешно провести – это ASTM E-72, раздел 9, с дополнениями ICBO “ Приемосдаточные показатели для панелей типа «сандвич»,” раздел 4.4. Нагрузка измеряется при помощи четырех “компрессометров”, устанавливаемых по два на каждой стороне вертикально ориентированной панели, для получения данных о ее деформации.

Расчет поперечной нагрузки для кровельных и стеновых панелей.


Сползание
Значения поперечной нагрузки для СИП, представленные в «таблицах» выше, могут иметь некоторые завышения данных. Отчасти, я приписываю это необходимости оставлять некий «задел» в самой природе мирового строительства. Фактор безопасности 3 компенсирует множество случаев, когда умельцы принимают решения «на глаз». Но есть дополнительный фактор – феномен, названный сползание (медленное относительное перемещение частей сооружения). Под нагрузкой верхний слой СИП панели подвергается сжатию, в то время как нижний находится в напряженном состоянии. Это вынуждает пенный сердечник выравниваться, что приводит к его сдвигу относительно наружных слоев.

Любой органический материал будет сползать под нагрузкой, но в случае с СИП, может произойти значительное расслоение панели.

Исследования показывают, что сползание наиболее заметно, когда панель рассчитана на небольшую нагрузку вдоль длинного перекрытия. Другими словами, чем больше величина прогиба, тем большее сползание имеет место. Этот фактор сползания (или долгосрочного прогиба) необходимо учитывать при расчете кровли и перекрытий с использованием СИП.

Придерживаясь целей безопасности, «таблицы» рассматривают правильные конструкции с длинным плечом. При этом, благодаря разработанным шлицам, возможно разработать горизонтальное кровельное перекрытие длиной 20 и более футов (6,1 м. и более), а широко применяющиеся 8 футовые (2,44 м) панели для дощатой опалубки и некоторых систем из красностойкой стали позволяют работать с каркасами крупных масштабов.


Стены из СИП распределяют нагрузки равномерно по всей поверхности. Их способность противостоять осевым нагрузкам выше, чем у конструкций со стержневой рамой.

На верхнюю часть тестируемой панели неравномерно прикладывается нагрузка с приращением в 100 фунтов (45 кг) до того момента, пока величина прогиба панели не достигнет ¾ дюйма (19 мм), или пока панель не лопнет.

Вот один пример, показательный для характеристик СИП. Испытательная корпорация ПФС (PFS Corporation) провела серию испытаний с панелями 4 х 20 футов (1,22х6,1 м.), толщиной 4 9/16 дюйма (116 мм) с сердцевиной из уретановой пены, производства компании Winter Panel (см. Источники на стр. 182). Средняя нагрузка на прогиб ¾ дюйма (19 мм) достигала 10 300 фунтов (4860 кг). Средняя максимальная нагрузка (до точки разрушения) составила 23000 фунтов (10350 кг). Разделив эту цифру на ширину панели 4 фута (1,22 м), получим значение 5 750 фунтов (8483 кг) на погонный фут (pif)(метр). И, разделив это число на фактор безопасности 3, в результате, мы имеем число рабочей допустимой нагрузки 1 917 фунтов на погонный фут (pif). (2827 кг на погонный метр)

Когда такой же тест на осевую нагрузку был проведен с панелями различных производителей, с разными наполнителями сердечников и толщиной, результаты показали одинаковые допустимые нагрузки в диапазоне 2000 фунтов на погонный фут (2950 кг на пог. м.).

Эта номинальная нагрузка была бы эквивалентна стандартной нагрузке на несущую стену трехэтажного строения.

Сопротивление на сдвиг
Сопротивление на сдвиг (смещение) – это свойство конструкции противостоять горизонтальным силам, воздействующими на строение в результате землетрясения или сильного ветра. Это самое важное отличие между конструкцией из СИП и стандартной каркасной технологией. Согласно норм ICBO и BOCA для этого должно проводиться испытание ASTM E-72-80, “Испытание на жесткость панелей для строительства,” раздел 14. Этот тес предусматривает наличие двух собранных вместе панелей СИП размером 4 х 8 футов (1220 х 2440 мм), толщиной 4 дюйма (101,6 мм), как показано на рисунке, на стр. 34. Обратите внимание, что это соединение не использует гвозди, а скреплено благодаря шлицевым рейкам из ОСП материала.

 

Глава 3. Выбор конструкторского решения
СИП: КОМПЛЕКСНАЯ СИСТЕМА
КОНСТРУКТОРСКИЕ ПРЕИМУЩЕСТВА СИП
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И СТРОИТЕЛЬСТВО С СИП

Многие люди, незнакомые с новыми строительными технологиями путают строительную систему СИП с методом сборных жилых конструкций. Эта путаница может привести к неверному впечатлению о том, что СИП система – «дешевое» строительное направление, а значит стиль и тип возводимых на СИП зданий ограничены. На сегодня, модульное производство и СИП – два абсолютно разных направления. В этой главе я сравню подходы к фабричным модулям, и рассмотрю конструкторские преимущества использования СИП, показав, как Сип могут быть использованы для различных типов зданий.

СИП панели: Комплексная система
Дома из сборных модулей массово производятся, чтобы получить преимущества уменьшения издержек, возможного при производстве больших количеств одинаковой единицы. Секции модульного строительства изготавливаются на заводе по контролируемым заводам параметрам. Затем их транспортируют на место застройки и возводят. Этот метод сокращает время возведения, но в противовес всевозможной экономии появляются сложности с тем, как соорудить надежное строение, ведь нет возможности обшить здание специальной наружной обшивкой, затянув ее на углах.

В принципе, модульные конструкции виртуально идентичны каркасным из строительного леса, возведенных прямо на стройплощадке, которые также сложно выровнять, правильно выложить уровень, сделать воздухонепроницаемыми в ходе строительства. Также похожи и дополнительные проблемы, касающиеся транспортировки на место стройки, в ходе которой может произойти смешение стыков и перекос углов.




Сложная геометрия может быть экономично изготовлена при помощи СИП панелей. Проект Виндинтайд (Windintide), разработанный Стефаном Н. Немтином из компании Taliesin Architects построен вокруг гигантского дерева секвойи, с которой видно Паджет Саунд в Вашингтоне. Проект был построен компанией Шири Контрактинг (Shirey Contracting), которая применила СИП производства фирмы Enercept и закрепила их на стальном каркасе. Компаний Enercept предварительно разрезала панели, и остов был возведен за пять дней.

Это фигурное массовое штамповочное производство ограничивает выбором конструкторского решения, доступного потенциальному домовладельцу. Как результат, в пригородах американских городов мы можем видеть повторяющиеся одинаковые формы домов.

Дизайн и строительство с СИП, с другой стороны, имеют преимущество в современном подходе к производству, где связи между конструкторами, продавцами, производителями имеет горизонтальное расположение. Когда в конструкторское бюро производителя СИП поступает заказ, запускается линия временного типа. Если в планах было разработать и изготовить СИП, работа переносится непосредственно на модификацию производства по работе с СИП системами, а конструкторский отдел берется за дело и работает совместно с технологическим подразделением, чтобы совместить все виды работ. Это обычно не влияет на проект, хотя некоторые детали могут потребовать модификации для работы с СИП системой. Когда проект с СИП компонентами разработан с нуля, объемы и возможности СИП можно использовать в полной мере. Гибкость разработки в системе CAD и вытые технологии производства СИП обуславливают тот факт, что проект может быть рожден, разработан, изменен, доставлен и возведен за значительно более короткий срок, чем обычное строительство




Современный производственный комплекс Samson Homes’ совмещает мощности фабрики с передовой технологией СИП для производства дома с супер низким энергопотреблением и по доступным ценам (Фото предоставлено компанией FischerSips.)

Такое быстрое взаимодействие означает, что каждый СИП проект может быть уникально разработан и сконструирован по предложенным параметрам архитектора или конструктора. С другой стороны масштабы, скорость изготовления и производственные возможности обеспечивают наличие высококачественных, энергосберегающих компонентов для любого дома, который есть возможность построить. Гибкость разработки и производственные ресурсы, задействованные для изготовления СИП систем, делают ее привлекательной как для покупателей-заказчиков, так и для тех, кто заинтересован в постройке заказного дома. И т. к. СИП индустрия набирает силу и объемы, сроки на разработку, продажу, изготовление должны стать еще меньше.

 

Продажа СИП конструкторским фирмам
Принимая во внимание преимущества строительства с СИП мы можете также задать вопрос, почему конструкторские компании не торопятся использовать их в разработках жилых и малых коммерческих зданий. Многие архитекторы просто не ведают о таком типе продукции и ее возможностях.

Некоторая доля недопонимания общественности лежит в том, что они считают возможным использование СИП только в зданиях с простой геометрией и что СИП - недостаточно гибкая технология, чтобы применяться в инновационных или нестандартных разработках. Многие архитекторы хотят, чтобы продукт вначале приобрел определенный «стаж» в рабочем мире, прежде чем попасть в их конструкторское решение.




Оригинальный проект этой лыжной базы площадью 43 000 кв. фута (4000 кв. м.) задумывался с использованием строительного леса, а именно трудно складывающихся широких деревянных балок. Замена их на ферму из клееной древесины и СИП привела к значительной экономии материалов и исключительной энергосберегающей способности домов, способных противостоять суровому климату. Использованная отходящая теплота от кухни ресторана – единственный источник отопления. (Разработано компанией Smith-Koenka Architects, Монреаль; панели и фото предоставлены Thermapan Industries).


Расположенное рядом с Пакр Сити, Юта, это архитектурное жилое сооружение пользуется преимуществами 24 футовых (7,32 м) стеновых панелей СИП, для предотвращения “навесных” соединений. Кровля с условной рамой, является экономичной альтернативой крыше из СИП, при снеговых нагрузках менее 70 фунтов на кв. фут.(339 кг/кв.м.)(Архитектор: Макс Андерсон; Строительная фирма: Mike Hoth/Seneca Design and Development;

Но количество разработанных архитекторами домов в стране относительно небольшое, всего около 5% от общего количества построенных домов. Почему же строительные компании сам не овладеют производством СИП, учитывая свойственные преимущества строительства по этой технологии? Например, инновации в строительной практике традиционно попадают в производство по принципу сверху вниз. Поэтому архитекторы и дизайнеры больше чем строительные фирмы и покупатели домов внедряют новые идеи, ставшие результатом технологии, которые затем отфильтровываются, опускаясь вниз, и принимаются общественностью.

Вдобавок, многие строители не станут работать с архитекторами, чувствуя, что гонорар за разработку – это деньги из их кармана. Они не видят в привлечении архитектора возможности дополнительной стоимости, когда они сами строят такие же дома все больше и больше, и все еще имеют возможность продавать их так же быстро, как они их производят. Но ситуация меняется, потому, что дизайнеры и строители узнают о СИП и используют их в проектах, которые становятся успешными и прибыльными.

Вопрос в том, как обучить архитекторов технологии СИП. Один из шагов в этом направлении – это требования к дальнейшему образованию практикующих архитекторов, принятые AИA – Американским Институтом Архитекторов в 1993, который вознамерился содействовать им в изучении новых технологий, которые поступают на рынок. Некоторые поставщики СИП внедряются в эту программу, чтобы предоставить свои данные профессионалам. Например, AFM - Корпорация Производителей Пены (Associated Foam Manufacturers) недавно субсидировала разработку компакт диска об истории и использовании Сип, предоставить это как часть презентации для архитекторов и других специалистов из конструкторских компаний. В то время, пока эта и подобные программы помогают архитекторам идти в ногу с современными материалами и практикой, для строителей и поставщиков это реальный ключ к установлению отношений с архитекторами и содействия им во внедрении СИП технологии в их проекты, просто потому, что это наилучший способ строить дома.

Примером того, как такой подход сотрудничества может работать, стал в 1998 случай в Калиформнии в компании Van Der Ryn Architects, г. Саусалито. Специализирующаяся на устойчивых принципах экологичного строительства компания VDR захотела получить больше информации о технологии СИП; ини заручились поддержкой Мика Кармикаеля из Panel Built (см. Источники на стр. 180) и архитектора Фреда Соенера для проведения презентации СИП для работников фирмы. Рассмотрев современные перспективы панелей и ценовые диапазоны, архитекторы проекта смогли переработать конструкторское решение, чтобы получить все уникальные преимущества материала и стоимости. Этот подход может стать большой помощью в том, чтобы рассказать архитекторам и конструкторам о возможностях работы с СИП панелями.




Этот жилой дом площадью 2200 кв. ф. (204 кв. м.), в г. Невада, Калифорния был построен при помощи стеновых СИП панелей толщиной 6 ½ дюйма (165,1 мм), и 8 ¼ дюймовых (209,55 мм) кровельных СИП панелей. Пассивная солнечная ориентации и простая геометрия доведены до совершенства благодаря оформлению экстерьера в японском стиле. Спрятанные внутри деревянные балки 4 х 8 дюймов (101,6х203,2 мм) были использованы в качестве перекрытий крыши и служат основным элементом свеса крыши длиной 4 фута (1220 мм). (Разработка: Девид Врит; производство и фото Эд Стахл из Sunworks Co.)

 

Преимущества СИП для разработки
В ходе создания этой книги я спросил многих архитекторов и строителей, имеющих опыт в СИП строительстве, о преимуществах работы с СИП. Большая часть согласилась с моим определением, что СИП, будучи интегрированным в строительную систему, предлагает клиенту множество преимуществ. Некоторые упомянули, что строительство с СИП ресурсосберегающий процесс, который обеспечивает энергосберегающие строения. Другие говорили о скорости возведения по СИП технологии. Но почти все эти специалисты отметили, что для всего проекта здания нужен единственный компонент – СИП панель.

Чтобы всецело использовать выгоды, которые дает эта панель, они должны следовать стандартам для мест застройки, нормам отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, окон и других компонентов, используемых в ходе строительства.

СИП – технологическая система.
Дом из СИП более герметичный, с более высоким энергосберегающим показателем, чем дом на каркасе, потому что СИП расчет технологически более точный. Несмотря на то, что прямые стены и крыша зарекомендовали себя у покупателей домов, сегодня их все труднее производить, ввиду сбоев в поставках леса и необходимых каркасных систем. Но система вычерчивания CAD помогает детально рассмотреть процесс производства СИП, выдавая четкие указания производителю СИП относительно усадки пены и установки шлицевых элементов. Результат –это пакет СИП, который возводится с допусками ½ дюйма (12,7 мм). Эта точность для хорошо построенных домов дейцствует как дополнительный довод, учитывая, что действующий СНиП предусматривает допуски 1 дюйм (25,4 мм) для сооружений из строительного леса.

СИП и Энергосбережение
Исследование, подготовленное для Энергетического Департамента США, в 1993 проведенное совместно Университетом Оригонского Центра Инноваций в области жилых домов, Центром Солнечной Энергии во Флориде, Отделом Промышленных Технологий Университета Центральной Флориды, представило графический пример, как дом из СИП по показателям превосходит дом из строительного леса. В этом тесном сравнении два двухэтажных дома площадью 1200 кв. футов (113,3 кв. м.) были построены друг напротив друга в г. Луизивиль, Кентукки (Louisville, Kentucky).

Хотя один дом был построен из строительного леса, а другой - с использованием СИП, оба дома были сконструированы так, чтобы иметь одинаковую теплопроводимость, и были построены одной строительной компанией, которая имеет опыт строительства по обеим технологиям.

Оба дома были возведены так, чтобы иметь большую герметичность для воздуха, чем обычные дома в г. Луизивиль. Но дом из СИП смог обеспечить на 22% меньше просачивания воздуха, чем дом из строительного леса. Всесторонние испытания с использованием газа и электроэнергии зарегистрировали 15% - 17% сохраненной энергии за стандартный период 24 часа. Предполагаемые показатели сохранения энергии в отопительный сезон для СИП домов составляли 14% - 20%

Внешние материалы, использованные в обоих испытанных домах

Источник: Центр Солнечной Энергии во Флориде (Florida Solar Energy Center)

Ровное и надежное здание дает возможность служить максимально долго. СИП можно использовать для получения превосходного строительного и теплового решения, которое позволит использовать другие энергосберегающие аспекты. Для строительства дома СИП должен рассматриваться в качестве основного материала, т. к все технологии и компоненты на рынке нуждаются в дополнительных ресурсах. Если клиенты заинтересованы в получении энергосберегающего жилья, то они, вероятно, захотят поставить и более качественные окна, систему отопления и вентиляции, цемент, изолированный от фундамента и хороший дизайн для пассивного солнечного освещения.

В дополнение к относительно высоким изолирующим свойствам на дюйм ППС и сердечников из уретановой пены, существует еще одно тепловое преимущество СИП – энергосберегающая способность. Влагопроницаемость у СИП панели очень низкая, что меняет ряд показателей для разработчиков, особенно в отношении кровли. Например, при наличии СИП не нужно искать ответ на вопрос что лучше, теплая или холодная крыша.

Вот почему: Здания, особенно жилые, ежедневно вырабатывают огромное количество влаги, вследствие приготовления пищи, душевых, дыхания жильцов. Т. к. эта влага мигрирует сквозь стены и крышу обычного здания, она захватывается внешним слоем пароизоляции и конденсируется при соприкосновении с любой поверхностью, которая имеет другую температуру. Это, в свою очередь, приводит к образованию плесени, сухой гнили, и к преждевременному разрушению элементов здания.

Эту большую проблему часто игнорируют при строительстве обычных зданий, хотя она имеет предсказуемый пагубный результат.

Единственный путь контроля влаги – тщательное продумывание и дорогостоящие пути отвода этой влаги наружу. Сложность системы вентиляции состоит в наличии изгибов и впадин геометрии крыши, т. к. не существует прямого, открытого канала от свеса крыши до конькового бруса, который бы мог обеспечить нормальный поток воздуха. Крыши аз панелей СИП устраняют эти проблемы.

И хотя сами панели СИП имеют низкую влагопроницаемость, дифференциальное давление, которое создается внутри конструкции здания, стремится протолкнуть влагу через стыки панелей. Эта ускоренная влагоконцентрация может привести к порче наружных слоев панелей и к сдвигу кровельных панелей. По этой причине, настоятельно рекомендуется устанавливать полноценный комплект пароизоляции с кровельными панелями. Этот подход недопущения влаги в элементы крыши существенно отличается от стандартного метода вентилирования крыш у зданий строительного леса.

Это упрощает как саму конструкцию, так и ее возведение, т. к. нет необходимость устанавливать вентиляционные каналы на свесах или гребнях.

Конечно, влага все еще внутри задания из СИП панелей. Хорошо построенный СИП дом может иметь коэффициент воздуха обмена в час (ach) меньше чем 1.0. Поэтому что вы будете делать с этой влагой? Лучший путь контроля влаги – использование воздухо-воздушного теплового обменника, который обеспечит постоянный обмен воздуха в доме, удалив затхлость и сырость. Я описываю это устройство более детально в Главе 8.

 

СИП – ресурсосберегающая технология
Маловероятно, что при строительстве дома из строительного леса уходит меньше древесины, чем при возведении дома из СИП панелей. Плюс, ОСП, древесный компонент СИП, сделан из молодых саженцев, которые представляют собой восстановимый ресурс. В добавок к экономии древесины, термоизоляция постройки из СИП также снижает потребление ресурсов, Ввиду высоким теплоудерживающим свойства затраты ресурсов для охлаждения или нагрева такого здания значительно уменьшается.

Также имеет место практически безотходное производство, если проект разработан по СИП технологии. Это не только экономит деньги покупателя, но и является важным экологическим фактором. Т. к. издержки на переработку отходов возрастают, конструкторы и строители зданий из СИП радуются факту, что по окончанию строительства, на стройплощадке остается незначительное количество отходов. Многие производители имеют заводские программы переработки обрезков и размещения срезанной пены в другие области применения. Такая ППС пена на коммерческом языке называется измельченной и используется как добавка для аэрации почвы, при изготовлении мебели, изоляции и в других областях, несмотря на то, что ее невозможно переработать для получения полистироловых гранул, из которых и образуется пена.

Сравнение материалов из древесины, используемых в рамной стене и стене из СИП


СИП обеспечивает скорость и безопасность
Строителям по душе тот факт, что здание из СИП можно возвести за период, которые как минимум меньше на треть срока постройки стандартного дома. Расчет трудозатрат, особенно для сложного заказного проекта, всегда был тем пунктом, где подрядчики больше всего покрываются испариной. Построив несколько сооружений из СИП панелей, строители будут иметь возможность точно рассчитать трудозатраты, необходимые для возведения основа из СИП, и пожинать результаты экономии трудозатрат. Это особенно верно, когда сам поставщик является и производителем панелей. Это, в свою очередь, означает, что можно рассчитать более плотный график строительства. Субподрядчики будут точно знать время, когда им надо прибыть на место строительства. Все эти пункты ускоряют план производства и влияют на более продуктивную работу строителей.

Согласно Комитету об Охране Природных ресурсов (Natural Resources Defense Council): “Использование панелей с несущей облицовкой (СИП) может снизить время возведения остова здания не меньше чем на треть. Эта экономия времени может увеличить производительность строителей и рентабельность на 16%. В дополнение, конечный продукт является энерго и лесосберегающим, формируя экономию затрат владельца и снижая негативное вляиние на лесное хозяйство.”

И наконец, места застройки с СИП меньше подвержены вероятности хищения, постоянно растущей проблемы, в особенности при реализации загородных строительных проектов. Из-за того, что панели имеют крупные габаритные размеры, практически невозможно их вынести незаметно. Плюс, это сокращает и укладывает срок строительства в небольшое окно времени. Очень часто строения из СИП оборудуются окнами, дверьми и кровлей раньше, чем те могут попасть в список материалов, похищенных ворами.


Это легкое коммерческое здание среднего размера 28000 кв. футов (2600 кв. м.) было изначально разработано с использованием монолитных железобетонных плит, изготавливаемых в горизонтальном положении и поднимаемых в проектное положение после затвердевания. Но затвердевание обуславливает задержки во времени. Поэтому первоначальной схеме была противопоставлена скорость подготовки стеновых СИП панелей, логический путь, в пользу которого и был сделан окончательный выбор для осуществления этого проекта. (Разработка: Фред Стоеннер; Строитель: Чак Славоник)


Длинные панели крыши делают возможным выступающий широкий свес крыши здания из СИП панелей.

Проектировка и строительство с СИП
Когда такие материалы как клееная фанера 4 х 8 футов (1220х2440 мм) и гипсокартон впервые появились на рынке, проектировщики и строители вес еще разрабатывали дома по образу и подобию предшествующих. В свои проекты они не включали новые модули преимущества снижения себестоимости, которые эти технологии могли обеспечить, а продолжали строить так же, как они делали это всегда. Например, до гипсокартонных стен были шпунтованные доски 8½ (215,9 мм), 9 (228,6 мм), 10 (254 мм) и более футов (высота не имела значения, т. к. во всех случаях это были изготовленные по заказу доски). Теперь, почти все потолочные перекрытия, кроме прихожих и гостинных имеют размер 8 футов (2438 мм). Не 7 футов 10 дюймов (2235 мм) или 8 футов 4 дюйма (2540 мм), а именно 8 (2438 мм). Почему? Потому что штукатурная плита почти всегда имеет размеры 4 х 8 футов (1220 х 2440 мм), а разработка плиты нестандартного размера повлечет увеличение расходов: больше стыков – больше материалов и времени. Значительной экономии можно достигнуть, используя СИП на самом начальном этапе разработки проекта. Хотя специалисты просто наносят обрызг, когда дело доходит до оптимизации использования СИП в проектной документации. Это начинает происходить. Возможно, самым большим изменением стало использование модулей размером 8 футов (2440 мм) вместо 4 футов (1220 мм), который сам может иметь гигантский потенциал экономичности в опорно-связанной конструкции.

СИП упрощают возведение стен и кровли.
За исключением случаев с экстремально высокой снеговой нагрузкой, кровельные панели 8 ¼ (209,55 мм) и 10 ¼ фута (260 мм) могут перекрывать пролеты до 16 футов (4,88 м.) и более с большим показателей фактора безопасности при поперечных нагрузках. Большая длина означает, что обычно одной панели достаточно, чтобы перекрыть крышу от конька до балки свеса с некоторым заделом на нависание для того, чтобы образовать свес, софит, карниз, которые по замыслу должны подходить облику здания. Впечатляющий визуальный эффект и особенности энергосбережения от пассивного солнечного излучения могут быль легко внедрены в проект при помощи этих навесных элементов.

 

Расширение конструкторских возможностей с СИП
По словам архитектора Колина М. Кескарта, который признает себя «панельным фанатиком», истинная ценность в доме не в том, чтобы обрубить все углы с самого начала. Она лежит в умном использовании материалов и технологии, которые окупают себя, по мере того как вы живете в этом доме, которые призваны созидать строительные сооружения, дружественные к окружающей среде.

СИП панель идеально подходить для такого уравнения. Кескарт считает, что технологии для пассивной безопасности окружающей среды подходят к пониманию слова дом: будучи тщательно и правильно внедренными, они увеличивают ценность и комфорт без дополнительных затрат. Утепленный пол, супер теплоизоляция, солнечное ориентирование и сквозная вентиляция – простые, но эффективные пути снижения потребления энергии и увеличения комфорта, освещенности и воздухообмена.

Активные действия, такие как строительство с СИП панелями и использование таких подходящих технологий как механические вентиляционные системы и солнечные батареи, обеспечивают возможности для еще большей экономии и поиска архитектурного выражения.

Например, недавний проект Керскарта предусматривал цилиндрический свод, возведенный на СИП, что позволило получить великолепный архитектурный эффект с прекрасными эксплуатационными качествами. Сам проект изначально не был проектом с СИП панелями, но высокие показатели термоизоляции и открытые перекрытия, которые так хотели клиенты, сами сделали выбор в пользу СИП. С северной стороны свес кровли начинается близко к земле и компенсирует порывы ветра, тем самым обеспечивая экранирование для застекленного трех этажного фасада с южной стороны.


Крыша этого дома в Вудстоке, Нью-Йорк, построена с использованием изогнутых панелей.


Многие строители, осуществляющие строительство только под заказ, используют 4 футовые панели (1220 мм), т. к. они оставляют меньше отходов и могут возводиться небольшой строительной бригадой без тяжелого оборудования. (Фото предоставлено фирмой Jim Crowley Builders.) Использование крана делает установку особо крупных панелей быстрой и безопасной.

И некоторые производители панелей предлагают панели с искривленной геометрией, из которых можно сооружать прекрасный сводчатые крыши.

Один из подходов к строительству стен – это применение панелей 8 х 24 футов (2,44 х 7,32 м), в результате чего стена состоит в принципе из одного сегмента. Дверные и оконные проемы затем вырезаются в стене, не нарушая структурной устойчивости самой панели. Это метод позволяет заводу в определенной мере перерабатывать обрезки и остатки материалов. Наиболее частым подходом является производство стен из 4 футовых заготовок (1220 мм). Обвязочные и стационарные части производятся для дверных и оконных проемов таким образом, чтобы после изготовления не оставалось обрезков, которые необходимо перерабатывать. Эти маленькие детали просты в обращении на стройке и могут быть установлены без механического вмешательства, пока не возникнет потребность в установке более крупных кровельных панелей.

СИП применимы для различных типов конструкций
Это может показаться парадоксальным, говорить о том, как удобно возведение с СИП для высококлассного проекта. Но с другой стороны, насколько хорошо изучена применяемость СИП для скоростных проектов, разработок легких коммерческих объектов и доступного жилья? И здесь различные аспекты и преимущества СИП подойдут любому из этих трех направлений строительного бизнеса. Все они могут получить свойства высокой удельной прочности, энергосберегающего преимущества, и скорость в возведении. Давайте рассмотрим некоторые специфические преимущества и то, как они могут применяться для различных конструкторских целей.

Высококлассные проекты СИП
Точная и выверенная система, делает СИП самой подходящей для высококлассных заказных проектов. В этой нише владельцы хотят получить наилучшие материалы, которые можно купить за деньги. Это образованные потребители, которые исследуют и понимают преимущества различных материалов, которые им пытаются всучить производители или установщики. И как только программа для высококлассного строительства согласована с владельцем, дальнейшим логическим шагом становится улучшение различных систем в доме, таких как окна и двери, отопление и вентиляция, и даже кровля.


СИП панели производства Winter Panel поставлялись для сооружения стен и крыш этого заказного дома, возведенного в сотрудничестве с компанией A. P. A для Всемирной Ярмарки ‘92 в Севили, Испания.

Модернизация остова здания с использованием СИП так же логично для этой группы потребителей, которые могут получить наилучший сервис от строительной фирмы, способной произвести жилье более прочное, герметичное, шумоизолированное, чем все остальные предложения на рынке. Способность произвести дом с точно вымеренной геометрией и уровнями - значит все специальные наилучшие технологии были применены в проекте такого типа, реализация которого происходит с особой точностью. Идея проста, в этом случае будет меньше сделанного на скорую руку и головной боли, как собрать воедино все детали.

К сожалению, для многих покупателей высококлассного жилого дома энергосберегающий фактор стоит далеко не на первом месте в списке важных характеристик (хотя и должен). А вот сопротивляемость сильным ветрам и/или движению земной коры – во главе списка. Как и хорошо собранный автомобиль, дом из СИП имеет характерный качественный звук, вы захлопываете дверь. И покупатель высококлассного дома это оценит.


Быстровозводимые франчайзинговые строения интенсивно возводятся с использованием СИП. На рисунке строительство ресторана Тако Бел.

И потому, что эти проекты практически неизменно осуществляются с архитектором, это предоставляет возможность и строителю и архитектору поднять планку превосходства строительных характеристик.

Коммерческие объекты
Другая область, в которой обычно задействованы архитекторы – это легкие коммерческие строения, включая франчайзинговые торговые точки от ресторанов быстрого питания до обувных лавок, а также школы, церкви, банки и офисные здания.

Некоторое время назад, один поставщик панелей рассказал мне и сети ресторанов быстрого питания, которые задумал построить с панелями СИП.

Когда я спросил, не потому ли, что наброски текущих расходов в течение срока использования здания у помещений из СИП меньше в противовес строительному лесу, он засмеялся и сказал, что есть только одна причина, почему проект должен быть из СИП. Потому что так он сможет быстрее начать продавать гамбургеры.


Массивный стальной скелет из I-образных балок, установленных на 24 футовой обрешетине (7,3 м), удерживает СИП панели с термоизоляцией, толщиной 10 ½ дюйма (266 мм), использованные в качестве стен и крыши этого конного центра площадью 36 000 кв. футов (3344 кв. м.) в восточном Мериленде. Длинные перекрытия стальной рамы потребовали распиловки СИП панелей на 2 футовую (609 мм) ширину и использование сдвоенных шлицевых реек 2x10 (51х254 мм).
(Архитектор: Махад Сали; Строитель: Майк Вильямс /Cottage Craftsman Inc.; панели и фото предоставили компания Pacemaker Plastics

Скорость, несомненно, важный показатель в коммерческом строительстве. Но он не единственный. Например, новые школьные помещения должны быть достаточно вестимыми, в них должно быть удобно учиться и они должны быть безопасными. Им также нужно иметь разумные издержки на возведение и содержание, эффективный срок эксплуатации, которые сможет позволить себе правление школы и, конечно же, налогоплательщики.

Строения больше чем жилые дома могут полноценно использовать крупногабаритные панели для большого пространства, при минимальном количестве строительного материала. В некоторых случаях, индустрия СИП конкурирует с технологией легких стальных каркасных конструкций для большинства построек среднего размера. Большая проблема стальных каркасов – значительная интенсивность передачи тепла и холода через раму внутрь, следствием чего являются существенные образования конденсата и сопутствующие жалобы. Но при внедрении СИП технологии в проект и строительство эти проблемы обратятся вспять.


Эта столовая площадью 20000 кв. футов (1858 кв. м.) возле Винтер Парка, Колорадо задействует СИП на крансноносной (суриковой) стальной раме, на решетке 8 футов (2,4 м). Учитывая горное расположение строения, система крыши рассчитана на снеговую нагрузку 170 фунтов на кв. фут. (823 кг на м. кв.) Внутренние детали отделки включают покрытие стальной рамы распиленными секциями сортимента. (Строитель: фирма Bob Boxwell Construction; панели и фото предоставила компания Advanced Foam Plastics.)

Союз СИП и металлической рамы все еще на начальном этапе, хотя они обе имеют много чего предложить друг другу. Стальной каркас (особенно системы из красноносной стали сортамента 12-14) могут экономично возводиться, и, будучи спроектированными с заведомо большой перекрывающей способностью СИП, могут обеспечить прочную, упругую раму, пригодную для различного использования.
Следующие несколько лет, я надеюсь увидеть все больше и больше гибридных систем на рынке.

 

Деревянный каркас
Индустрия деревянных каркасов имеет несколько сотен лет и сегодня все еще популярна при выборе строительного остова. Большие пролеты и открытые пространства деревянных каркасов сами по себе приспособлены для использования пенных панелей для заполнения и изоляции. Технически, большинство панелей, которые используют приверженцы деревянной рамы, известны как панели-перегородки, и они обычно сделаны из ОСП снаружи и из штукатурной плиты изнутри.

Конструкции с деревянной рамой могут быть обшиты либо СИП, либо ненесущими панелями-перегородками, потому что деревянный основ уже является сооружением. Строители деревянных каркасов дают отличный начальный стимул СИП индустрии, и все еще активно приобретают панели с пенным сердечником в большом количестве.

Доступное и инновационное жилье Помимо зарабатывания репутации точной сборочной системы для высококлассного рынка недвижимости, СИП завоевывают производство доступного жилья.

В этой среде клич к успеху в энергосбережении и быстром строительстве. А повторяющиеся, функциональные программы разработки могут в результате дать очень экономически выгодное сооружение.

Другой большой плюс в пользу СИП для рынка доступного жилья – это возможность использовать неквалифицированную рабочую силу для большого количества типовых конструкций. В таких программах как Жилье для Людей «Habitat for Humanity», которая предназначена для непрофессиональных желающих, СИП подходит наилучшим образом, позволяя людям без строительных навыков сделать что-то абсолютно иное.

Инновационные подходы в разработке и строительстве могут также получать выгоду от использования СИП. Например, геодезические купола устанавливаются повсюду с того момента, когда в 1950х их внедрила компания Buckminster Fuller. Это одни их самых максимально прочных конструкций, но в оригинальном замысле они не являются ресурсосберегающей системой. Треугольники неправильной геометрии и подпорки разной длины обуславливают большое количество отходов для их изготовления.


Этот жилой дом с традиционной деревянной фермой (Висконсин) задуман с использованием СИП для обшивки каркаса. Несмотря на большие пролеты между рамными опорами, СИП смогут выдержать необходимые нагрузки лучше, чем неструктурные панели для наружной обшивки. (Деревянная ферма: фирма Glenville Timber wrights; панели и фото предоставлены фирмой Enercept.)

Геодезический купол всегда имел репутацию сложного строительного объекта из-за своей сложной геометрии и фабрично изготовленного ядра жесткости. Они также имеют честно заслуженную репутацию своей негерметичности.

Все эти недостатки не позволяли геокуполам попасть в общий поток. Но восприятие куполов, как архитектурной «черной лошадки» может скоро измениться. Внедрение СИП панелей в геодезические архитектурные объекты имеет потенциал вернуть это направление к жизни. Т. к. энергосберегающий фактор становится все больше и больше нормой строителей, разработчики станут отворачиваться от устаревших зданий, копирующих Европейские стили и начнут проектировать строения 21 столетия с использованием материалов 21 века. Купола станут частью этого ландшафта, а сочетание архитектуры куполов и эффективности панелей сможет заработать себе нишу в этом бизнесе.

Ожидайте распространения проектов куполов с геометрией правильного треугольника для упразднения отходов и увеличения полезности материала.

Дома без крепёжных и установочных сеток.
Когда место стройки имеет сложный или удаленный доступ, СИП могут стать единственным практическим решением для строительства здания. СИП система дает строителю возможность предварительно вырезать все нужные скосы крыши, дверные и оконные проемы, и целые стены.

Доступные дома: изучение симптома СИП


Подразделение Samson Homes, входящее в состав компании FischerSips предлагает доступные востребованные жилые дома в г. Луизивиль, Кентукки. (Фото предоставлено компанией FisherSips.)

Фред Фишер из FischerSips Inc., один из основателей СИПА (Ассоциация производителей СИП) первый президент компании, был лидером этого направления много лет. В середине 1980-х Фишер выяснил, что счета за отопление в зимний период были одной из решающих причин лишения владения по суду и лишения права выкупа заложенного имущества семей с низким доходом. С этого момента Фишер приложил значительные усилия для реализации потребности в качественном доступном жилье. Для этой стратегии FischerSips вложило денежные средства и в скоре открыла современный завод модульных конструкций, который использовал панели СИП для компонентов стен и крыши (за свою инициативность и инновационный подход в освоении рынка доступного жилья в 1997 году компаний FischerSips получила премию Департамента США по градостроительству и жилищному хозяйству).

Вскоре подразделение FscherSips построило 850 домов в окрестностях городка Луизивиль, штат Кентукки. Один из генеральных строителей, Фишер, назначил премию в размере 500 долл. США за каждый дом, отражая их звездный Энергетический рейтинг и тот факт, сто его дома из СИП – это новый уровень качества, что куда больше чем простая конкуренция. Его фокус на этом рынке увеличил продажи FischerSips в четыре раза начиная с 1997, и одновременно обеспечил общественность крайне необходимым доступным жильем.


Здания Национального Научного Общества в Антарктике должны быть герметичным, эенергосберегающими, выстровозводимыми. СИП идеально подходит для этих условий. (Фото предоставил Стив Мередит)

Конечно, панели для этого типа зданий по необходимость должны быть небольшого размера, легко перемещаемые (возможно 4 фута (1220 мм) в ширину). Строительная бригада сможет смонтировать воедино такое здание за очень короткий период, воспользовавшись погодными условиями или другими «окнами» в ограничивающих факторах.

Комплекты домов из СИП были перенесены вертолетом на удаленные участки застройки, такие как Южный полюс, потому что прочные панели могут противостоять грубому обращению, которое может иметь место при доставке пакетов с панелями в отдаленный район. Стив Мередит, архитектор, работающий на Antarctic Support Associates, разработал и сконструировал несколько двухэтажных зданий на исследовательской станции в Антарктике, использовав панели производства компаний Winter Panel, Advance Foam Plastics, Enercept, Premier Industries (см. Источники на стр. 180-182). Эти здания, в которых использованы СИП для полов, стен и крыш, сконструированы для Национального Научного Общества, которое указало, что в таких неблагоприятных условиях должна использоваться только СИП система.

СИП работает в неблагоприятных природных условиях
Эрик Бонниман из компании Scanada Consultants сотрудничал с производителем СИП панелей, фирмой Thermapan Industries для того, чтобы изготовить компоненты лаборатории для Экспедиции, посвященной Отто Свендрапу. Необходимо было построить эту лаборатории за 200 миль от магнитного Северного Полюса Земли. Панели имеют специальное покрытие, которое противостоит абразивному эффекту ледяных кристаллов, переносимых ветром. Исследователи будут посменно работать в помещении 12 х 24 футов (3,6 х 7,3 м), а штаб экспедиции будет размещен на экспедиционном судне, зажатом льдами до весны. Эмиль Тараба из компании Thermapan утверждает, что сооружение настолько герметичное, что для обогрева лаборатории достаточно тепла, вырабатываемого работающими там людьми.


Изолированная бетонная форма (ИБФ) – первый уровень пристройки к существующему дому.

Пристройки из СИП
Вопрос, которым мне многие задают, можно ли достроить конструкцию из СИП к существующему дому. Ответ ДА, но существует множество вещей, которые надо учитывать. Несмотря на то, что технология пристройки – это, в принципе, тоже самое, что и возведение нового здания, необходимо иметь правильной прямоугольной формы и выровненную плиту или накат при строительстве из СИП. Высокий процент существующих домов на имеет правильной прямоугольной геометрии в результате воздействия времени; сделать пристройку из СИП к кривому дому можно, но вам придется пользоваться отвесами и уровнями, чтобы установить первую панель.

Необходимо учесть и другой фактор перед тем, как выбрать СИП как материал для достраивания. Это наличие свободного места для строительства. Ограничения пространства вокруг существующего здания могут внести сложности в перемещение панелей на задний двор или в размещении крыши на достроенном помещении. Вам также надо подсчитать полезность сооружения энергосберегающей пристройки, которая составляет 20% общей площади дома, который построен по устаревшим стандартам воздухопроницаемости.

Несмотря на эти ограничения, для пристроек с собственным фундаментом и минимальным контактом с существующим зданием СИП обеспечить такие же преимущества как и для нового сооружения. Например, для достроенной части дома, изображенной на фотографии выше и на противоположной странице, метод СИП подошел идеально.


Второй этаж в процессе сооружения. Облицовка и окна установлены на панелях до возведения стен из СИП. Пристроенная часть дома ждет свою крышу.

 

Глава 4 ОСНАСТКА ДЛЯ РАБОТЫ
Механизированный инструмент.
Специальный крепеж.
Клей и герметик.
Шаблоны, профильные доски и системы перемещения


Хотя СИП и является новой технологией, в большинстве случаев вы сможете установить СИП конструкцию при помощи инструментов и оборудования, которое уже есть в вашем рабочем шкафу. Существует небольшое количество специального инструмента и оборудовании, которое вам понадобится для возведения СИП конструкции, а также всевозможное количество стоек, профильных досок, и механизмов подачи, которые сделают выполнение проекта более точным и быстрым. То, что вам необходимо зависит от того, в каком объеме вы собираетесь использовать изготовленные на заводе или вырезанные вами панели. Но даже если вы воспользуетесь услугой предварительной порезки на заводе, которую предлагают многие производители, вам все еще будет нужно разрезать и сверлить панели на месте стройки, чтобы подогнать их.

Механизированный инструмент
Помимо своей необходимости для дела, с хорошим инструментом приятно работать. Многие подрядчики могут ворчать о том как дорого оплачивать страховую компенсацию рабочих и налоги, но в реальности они согласны тратить деньги на новейшее и передовое оборудование чтобы снизать травматизм. Поэтому для большинства строительных компаний несложно оправдать вложение в несколько новых инструментов для работы с СИП. Инструмент, который вам потребуется для работы с панелью СИП включает в себя пилы и резаки для балок, ковши для пены, и пистолеты для швов.

Режущий инструмент
Порезка балок для придания нужных очертаний и вырезание дверных и оконных проемов – первая задача, выполнение требуется для специального инструмента СИП.


С разлетающимися крошками пены, автор подрезает панель стеновую Линейной пилой производства Muskegon Power Tool Co. (Фото сделано Джоном Бламбом.)


Линейная пила, с червячным приводом с 12 дюймовой штангой (304 мм) и цепью удачно подходит для сложного распила панели СИП.

К сожалению, стандартная циркулярная пила 7½ (190 мм) или 8½ дюйма (216 мм) не разрежет даже самую тонкую панель, толщина которой 4½ дюйма (114 мм). Если вам надо сделать всего несколько порезов, можно применить и возвратно-поступательную пилу, хотя это значительно замедлит работу. Но даже если вы всего строите только лишь ваш собственный дом из СИП или единоразовый проект, покупка пилы подходящей для точной распиловки таких толстых панелей хорошо скажется на результате.

Широко применяющиеся для деревянных каркасов балочные пилы отлично режут и стеновые панели СИП. Одна из наиболее популярных крупногабаритных циркулярных пил на рынке – это Makita 5402A, 16 5/16 дюйма (414 мм). Этот монстр разработан для перепиливания балок, под ток 12А, стоимостью около 680 долл. США. Это тяжелая пила (чуть более 30 фунтов (13,5 кг) и имеет максимальную глубину прореза 66/13 дюйма (164 мм) под углом 90 градусов. Оборудованная твердосплавным диском, она прорезается через 4½ (114 мм) и 6½ дюймовую (165 мм) толщу СИП как нож через масло. Узкий пропил не смещает большие участки пенного сердечника во время распиливания,

И пена не оказывает достаточного теплового трения, для залипания частиц пены на диске.

Но эта пила также имеет и некоторые существенные недостатки. Основным минусом является неспособность пилу разрезать 8½ дюймовую (215 мм) панель или еще толще за один присест. А панель толщиной 8½ дюйма (215 мм) является основной перекрытий крыш в умеренном климате США благодаря своей теплоизоляции класса R-30, при том, что многие строители предпочитают использовать еще более толстые панели (10½ и 12½ дюймов (266 и 317 мм), которые обеспечивают класс теплоизоляции R-45 и выше. Второй недостаток балочной пилы Makita 5402A в том, что при вырезании проемов циркулярное лезвие не может вырезать заподлицо на внутренней стороне угла. Вы можете довырезать возвратно-поступательной пилой, но это затребует для работы два инструмента вместо одного. И последний недостаток – это вес пилы, который делает ее громоздкой при разрезании проемов в стене на месте.

Большие парни СИП индустрии используют для разрезания панелей пилу, с червячным приводом, под названием Linear Link, производства Muskegon Power Tool Co.


Обе пилы Linear Link (слева) и Prazi PR-7000 (справа) имеют глубину прореза достаточную для быстрого распила крупногабаритных панелей


Делать погружные прорезы с балочным резаком Prazi легко и безопасно.

Я попытался поработать с моделью VCS-12, которая по каталогу стоит 620 долл. США. Максимальная глубина пропила по углом 90 градусов - 12 дюймов (304 мм), под углом 45 градусов – 8 ¾ дюйма (222 мм). Пила Linear Link имеет регулирующуюся вручную масленку с полупрозрачным резервуаром, для быстрой проверки наличия уровня масла. Компания настаивает на использовании цепи с низкой отдачей, сертифицированную Национальным Институтом Стандартизации США. На пилах оригинально устанавливается стандартная, производства Oregon Manufacturing 12 дюймовая (304 мм) штанга, также на нее может устанавливаться более длинная 16 дюймовая (406 мм) штанга для разрезания гигантских панелей под углом.

Несмотря на то, что пила тяжелая, благодаря хорошей балансировке с ней достаточно удобно обращаться при порезке. Обломки при распиле вызывают досаду, но скорость Linear Link и износостойкость компенсирует этот недостаток.

Насадки для пилы
Вместо приобретения полноценной пилы, вы можете купить насадку для вашей. Одна легкая, многофункциональная, и недорогая (около $100) насадка на пилу, которая очень удобна для разрезания СИП – это балочный резак Prazi USA, модель PR-7000

Насадка Prazi, которая разработана, чтобы подходить к раме большинства самых продаваемых циркулярных пил с червячным приводом, поставляется с множеством втулок и болтов, чтобы приспособить устройство к таким пилам как Skil 77, 77M, и 5860, Craftsman 2761, Black & Decker 3051, Milwaukee 6377, and Makita 5077B. Это устройство просто пронзает СИП, а я использую его в качестве основного режущего и доводочного инструмента.

С балочным резаком Prazi потребуется всего несколько минут, чтобы переделать пилу с червячным приводом на резак для панелей. Как только пила сделана, ею можно осуществить разнообразные пропилы. Насадка – переходник, который замещает цепную пилу 5/32 дюйма (4 мм) на обыкновенный диск циркулярной пилы, и вращает цепь в вертикальном положении. Не нужно никаких модификаций с башмаком пилы для того, чтобы собрать и запустить устройство. А переходное устройство имеет натяжной рычаг, шестерни со смазочным отверстием и защиту для погашения отдачи. Моя насадка Prazi PR 7000 прикреплена к пиле Skil 5860 8V4” с червячным приводом, позволяя мне срезать скосы под углом 60 градусов (удобная особенность для распиливания сложных ребер крыши и желобов).

Оригинальный вариант этого инструмента использует стандартную 12 дюймовую (304 мм) цепь со смещенным зубцом на каждых 1 ½ дюйма, которая продавалась в точках продажи цепей для пил. В 1998, компания Prazi введи свою собственную разработку цепи с малой шириной пропила, которая делает более аккуратный разрез и пилит без обломков. Пила может использоваться для распила «от руки» по прямой линии, но из-за вылетающих частиц пены, лучше навести синим или красным цветом линию распила. Делать пропилы с Prazi легко, даже сквозь толстые панели. Она прорезает 12 дюймов (304 мм), едва ли не самые толстые панели СИП. С ней достаточно просто вырезать оконные проемы в при необходимости прямо на месте.

У этого устройства есть и недостатки. Несмотря на низкое сопротивление панелей цепи, без автоматической масленки, вероятнее всего возникнет проблема при сложном распиливании толстых панелей. Согласно мнению некоторых производителей, с которыми мне довелось беседовать, Prazi не предназначена для ежедневного (или хотя бы через день) распиливания панелей. Цепные пилы производят относительно немного раздражающих обломков. Я смонтировал улавливатель из картона и магнитофонной пленки, который всасывает стружку и обломки и направляет в промышленный пылесос.

Эта самоделка убирает около 35% обломков, но, если распил делается сверху вниз, то не вся пыль от распила будет подниматься. Prazi также делает насадки с пылеулавливателями, которые можно приобрести за 150 долл. США.

Учитывая, что эти балочные пилы, пилы с червячным приводом, насадки для балочной резки – тяжелый инструмент для сложных стационарных работ по обработке СИП, многие строители привыкли в работе пользоваться цепной электропилой. Компания Premier Building Systems предлагает алюминиевый башмак для цепной электропилы Poulan. Это надежное легкое устройство для вырезания оконных проемов прямо на месте

 

Ковш для пены
После того, как панель распилена по размеру, проемы окон и дверей вырезаны, необходимо убрать пену на кромках, чтобы приспособить планки, штифты и другие разнокалиберные части для подготовки панелей к установке. На рынке существует множество инструментов, с помощью которых можно выполнить эту задачу, включая несколько различных типов ковшей для пеня. Многие производители в комплекте панелей СИП поставляют ковш для пены. Как и с большинством инструмента, здесь существуют как многофункциональные монстры, так и скромные специализированные трудяги.


Существует множество вариантов сбора ненужной пены с панелей для установки штифтов, планок, и соединительных шлицов.


Базовый термоковш надежен, прочен и может противостоять неправильному использованию на стройплощадке. Регулируемая планка может устанавливаться на различную глубину для удаления большего или меньшего количества пены, в зависимости от назначения.

Термоковши
Наиболее часто используемый из этой разновидности ковшей для удаления пены использует то, что я буду называть пусковой реостат BBQ или метод железного тавра, который состоит из провода накаливания с большим сопротивлением, который прожигает себе путь сквозь пену. Ковши для пены, которые я использовал, произведены компанией L&H Manufacturing Co. (см. Источники на стр. 183). Компания производит модели, которые прожигают пену толщиной 3 ½, 5 ½, 7 ¼, 9 ¼ и 11 ¼ дюйма (88,9; 139,7; 184,1; 234,95; 285,75 мм). К сожалению, для каждой толщины пены необходимо отдельное устройство. Ковши L & H имеют регулируемую планку для установки различной глубины, в зависимости от того, собираетесь ли вы подготовить место для шлицевого соединителя или для перемычки проема, или другого строительного элемента.

Эти термоковши имеют долгий срок службы и очень надежны, но помимо этого они также обладают и недостатками. Из-за нагрева от сопротивления элемент изгибается примерно на ½ дюйма (12,7 мм) на углах и не может вырезать прямой угол. Поэтому вам необходимо осуществлять дополнительный проход с двух сторон желоба, чтобы убрать закругляющиеся углы на пене. В добавок, резистивный элемент это трубка диаметром 5/16 дюйма (7,94 мм), которая смещает пену прожигая, ее перед собой. Это забирает время, особенно когда необходимо сделать желоб на длине 8 футов (2,4 м). Термоковши также вырабатывают клубы ядовитого дыма, что заставляет оператора носить средства защиты дыхательных путей.

Термоковш также можно использовать для вскрытия панелей для размещения пазов под водопроводные трубы.


Устройство Hot Rod производства Demand Products разрезает быстро и чисто. Нихромная режущая проволока может регулироваться под различную глубину выреза.


Горячий нож QC Hot Knife имеет удобную форму, а плоская нихромная проволока имеет регулируемый изгиб. На рисунке показано устройство с регулируемой формой проволоки для получения канавок.

Производители уверены, что образовывающийся дым имеет не больше токсичность, чем сгорание еловой древесины, просто пахнет плохо! Или, нет регулировки накаливания. Поэтому, когда устройство включено, но не используется, оно может стать причиной быстрого возгорания.

Системы с проволокой накаливания.
Наиболее изощренный способ снятия пены также использует электрическое сопротивление (и на этот раз тоже с нихромной проволокой) (NiCh). Я перепробовал разные нихромные системы. Устройство Нot Rod, производства Demand Products, Inc. (см. Источники на стр. 183), имеет выведенный наружу трансформатор с регулируемым реле нагрева. 10 футовый (3 м.) изолированный шнур подключен к салазкам, которые могут снять профиль шириной до 11 ½ дюйма (292 мм). Плоская нихромная режущая проволока различных форм и длины продается в магазинах. Она способна выгибаться, чтобы принять любую форму для конкретного применения. Это устройство стоит около 1100 долл. США и хорошо подходит для производственного применения с большинством профилей ППС.

Корпорация Windlock Corporation производит другой вариант устройство накаливания с нихромной проволокой высокого сопротивления. Ее система термо ножа QC Hot Knife (см. Источники на стр. 183) не имеет трансформатора, но вместо этого направляет переменный ток прямо на рукоять с переключателем вкл/выкл и колесиком регулятора нагрева. К этой рукояти может быть подключена либо плоская нихромная проволока, либо салазки, которые могут обработать профиль шириной до 5 дюймов (127 мм). Комплект Hot Knife обойдется вам примерно в 300 долл. США, имея при этом большое количество аксессуаров для работы с пеной, некоторые из которые пригодятся для фасонирования пены в СИП.

Стандартной оснасткой, которая поставляется вместе с Hot Knife, является профиль для выемки желобков для электропроводки диаметром 1 ½ дюйма (38 мм), которые проделываются для удобства по краям верхней или нижней части панели СИП. Салазки и рукоять Hot Knife изготовлены из литой пластмассы. Также на ручке имеется гибкий предохранитель от перелома шнура на конце. Это легкое устройство прослужит долго, выполняя различные задачи, хотя для толстых панелей крыши будут более эффективны широкие салазки.


Это система с нагревающейся проволокой, требующая для работы двух человек, использует электрическое сопротивление, проходящее через струнную проволоку для быстрого и точного разрезания пены. (Фото сделано Джоном Бламбом)

Другой подход в устройствах с высоким сопротивлением – струнная нихромная проволока, натянутая между двумя независимыми рукоятями для любой длины панели, с которой вам приходится работать. Проволока прикреплена к рукоятям с винтовыми клеммами, а два человека должны перемещать рукояти в согласованном направлении для вырезания необходимых форм в пене. Цепь замыкается через трансформатор с настраиваемыми уровнями накаливания. Это устройство чисто и аккуратно вырезает пену, быстро придавая пене необходимый рельеф, не образуя ни дыма ни запаха. Некоторые варианты имеют миниатюрный трансформатор, встроенный в одну из рукояток, но отчеты по эксплуатационным характеристикам малогабаритных переносных трансформаторов говорят, что это может привести в фатальному перегреву частей и их дорогостоящей замене. Необходимое внимание следует уделить, чтоб не «перецепиться» через провод, если его оставили лежать на полу. Несмотря на то, что для этого устройства требуется два человека, оно производит работу настолько чисто, что, по-моему, многие производители просчитают его очень стоящим инструментом.

Подвергая различные устройства с проволокой накаливания последовательным испытаниям на скорость, точность и долговечность, я пришел к следующим выводам: Hot Rod и QC Hot Knife разрезают пену быстрее чем тавровые ковши, но оба этих устройства с нихромной проволокой серьезно повредили пену на срезе, особенно вдоль плоского дна прорезанного желоба.

Это повреждение имело прямую зависимость от скорости прохождения проволоки. Как только мы снизили скорость прохождения, срезы стали чище и ровнее. (В этой связи, надрезы, сделанные этими двумя устройствами были практически без дыма.). Но, после снижения скорости прохождения для более аккуратного среза, резаки Hot Rod и QC Hot Knife лишь не намного превышали ковш L&H по скорости. И я могу засвидетельствовать, что срок работы L & H самый большой. Мой такой ковш, образно говоря, скитался годами по моим строительным площадкам, и все еще плавит пену, когда требуется. Мне нравится простота термоковша для ежедневного использования, а особенности QC Hot Knife для проделывания специальных желобов и рельефов.

Еще один метод удаления пены с панелей лежит в использовании точильной насадки, которая удаляет пену при помощи фрезерования. Уретановые пены имеют намного большую точку плавления, чем ППС, поэтому их следует убирать при помощи механических процессов. И, хотя у меня не было случая использовать одно из таких устройств, мне кажется, что летящие в разные стороны частицы пены – нежелательный побочный продукт. С другой стороны, хотя их скорость относится к недостаткам, я бы, все-таки, попробовал. Т. к. многие используют уретановые плиты, то становятся доступными и устройства для придания рельефа и их установки.