Сэндвич панели это вредно или полезно
Из истории и технологии
Первая настоящая OSB-плита была произведена в 1982 году в Альберте (Канада) на заводе «Эдисон-OSB», принадлежавшем тогда компании «Пеликан Сомилз Лимитед». Первые плиты OSB появились в нашей стране в 1986 году. На одном из предприятий Белорусской ССР был организован первый советский цех по выпуску ориентированно-стружечных плит. Но в конце 80-х годов прошлого века, после скандала, связанного с отравлением людей формальдегидом, эти плиты в СССР были запрещены к применению в строительстве. Запрещение исходило от Минздрава СССР, а представление к запрету сделал «Междуведомственный комитет по санитарно-гигиенической регламентации применения полимерных материалов в строительстве и на транспорте». Этот запрет действителен и в настоящее время.
Плиты OSB отличаются от обычных ДСП ориентированным расположением щепы в слоях, что обеспечивает им значительно большую прочность по сравнению с ДСП, а с точки зрения санитарной химии и экологических характеристик, плиты OSB и ДСП ничем не отличаются – в обоих случаях в качестве связующего используются одинаковые виды смол в качестве связующего.
Для изготовления OSB используется тонкомерная и неделовая древесина хвойных пород, быстрый рост которых обеспечивает получение недорого сырья. Применяемая в плитах стружка под воздействием чрезвычайно высоких температур и давления склеивается смолами с добавлением синтетического воска. Применение воска обеспечивает высокое качество продукции. Добавление соли борной кислоты увеличивает защитные свойства плиты. OSB легко отличить от других видов древесных плит благодаря сравнительно большой и длинной стружке, из которой она изготавливается. Отличительной чертой OSB является то, что стружка в слоях плиты имеет ориентацию. Как правило, стружка в наружных слоях ориентируется продольно, в то время как стружка внутреннего слоя — поперечно. Чаще всего OSB имеет три или четыре слоя — два наружных и один (два) внутренних. Надо заметить, что ориентация стружки в наружных слоях не всегда очевидна, особенно на плитах небольшого размера. Однако, именно благодаря ориентированию стружки в слоях, по своим физико-механическим свойствам OSB близка к фанере и в несколько раз превосходит по свойствам ДСП и МДФ.
В соответствии с технологией производства плит ОSВ для внутреннего и внешнего слоев чаще всего используют разные типы смол. Причем для наружного слоя используется клеевая смесь на основе карбамидно-формальдегидной или меламиноформальдегидной смолы, в то время для внутреннего слоя используется мочевиноформальдегидная смола, но может применяться и фенолформальдегидная смола. Мочевиноформальдегидная смола в части хорошей адгезии с деревом и их низкой стоимости, является в настоящее самым востребованным продуктом для деревообрабатывающей промышленности. Концентрация смол составляет от 12 до 14% массовых от исходной композиции. Все эти смолы имеют высокую токсичность. Но если три первых вида смол при использовании в готовых плитах ДСП и OSB выделяют в воздух помещений формальдегид и метанол, которые относятся к высокотоксичным веществам и присутствуют в воздухе помещений в концентрациях, значительно превышаюшая предельно-допустимые концентрации среднесуточные для атмосферного воздуха и воздуха помещений (ПДКсс). То фенолформальдегидная смола выделяет еще и фенол.
ИСТОЧНИКИ И ПРИЧИНЫ ПОСТОЯННОГО ВЫДЕЛЕНИЯ ФОРМАЛЬДЕГИДА ИЗ ДРЕВЕСНО-ПЛИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Остаточный формальдегид в формальдегидных смолах.
При синтезе формальдегидных смол поликонденсация формальдегида с мочевиной не проходит до конца и останавливается на стадии равновесия, при которой формальдегидная смола как товарный продукт содержат 0,1..0,5% массовых частей формальдегида. При изготовлении древесноплитных материалов остаточный формальдегид сорбируется на частицах древесины и при эксплуатации выделяется в окружающую среду.
Ситуация с остаточным формальдегидом усугубляется также тем, что и в исходном формалине и в «концентратах», содержащих водный раствор формальдегида и мочевины, часть формальдегида содержится не в свободном виде, а в виде олигомерных соединений с водой – олигометиленгликолей и не обнаруживается обычными методами определения свободного формальдегида:
В процессах прессования древесно-плитных материалов при температурах от 160°С до 175°С указанные олигомеры разрушаются и выделяют свободный формальдегид, также попадающий в массу древесноплитного материала.
Отщепление свободного формальдегида от отвержденной формальдегидной смолы в процессе производства.
В соответствии с литературными данными, отвержденная формальдегидная смола, склонна к термической деструкции и, начиная с температуры 155°С (по другим данным 135°С) происходит активное отщепление свободного формальдегида за счет разрушения метилольных групп и метиленэфирных связей. В тоже время, как уже упоминалось выше, температурный режим прессования древесиоплитных материалов лежит в диапазоне 160°..175°С, и в поверхностных слоях материала, примыкающих к плитам пресса, отвержденная формальдегидных смолах интенсивно отщепляет формальдегид.
Постоянное выделение формальдегида в процессе эксплуатации.
В дополнение к вышеперечисленным факторам, приводящим к выделению формальдегида, очень важно отметить, что и при обычных условиях эксплуатации отвержденные формальдегидные смолы постоянно отщепляют формальдегид за счет разложения метилольных групп и метиленэфирных связей.
Токсическое действие формальдегида на организм человека
В промышленности формальдегид получают окислением метилового спирта кислородом воздуха и присутствии катализаторов, поэтому промышленный формальдегид всегда содержит примеси метилового спирта.
Примесь метилового спирта усиливает токсичность мочевоно-формальдегидных смол, используемых в качестве связующего материала в древесных плитах. По данным токсикологов, формальдегид раздражающе действует на слизистые оболочки и кожу, сильно действует на центральную нервную систему, особенно на зрительные органы и сетчатку глаз (особенно при совместном присутствии метилового спирта). Угнетает синтез нуклеиновых кислот, нарушает обмен витамина С, обладает мутагенными свойствами, раздражает верхние дыхательные пути. Порог восприятия запаха формальдегида находится в пределах 0,07–0,4 мг/м3.
При любых путях поступления в организм человека формальдегид быстро и полно всасывается и, в частности, накапливается в костном мозге. В организме формальдегид превращается в муравьиную кислоту и метанол, наиболее полно эта реакция происходит в печени. С середины 70-х годов прошлого века в санитарно-токсилогической литературе стали появляться сведения о канцерогенности формальдегида, и в итоге в 2004 году формальдегид был официально признан прямым канцерогеном и внесен в список канцерогенных веществ Всемирной Организации Здравоохранения при Организации Объединенных Наций.
В 80-х годах прошлого века в Европейских странах, США и СССР разразился крупный скандал, связанный с отравлением людей формальдегидом, выделявшимся из вспененной мочевино-формальдегидной смолы, применявшейся в качестве теплоизоляции в малоэтажном домостроении, Именно в этот период в СССР было запрещено применение в жилищном строительстве указанной теплоизоляции («Пеноизол»), а также древесностружечных плит и фанеры. В указанный период среднесуточная предельно-допустимая концентрация формальдегида в воздухе населенных мест составляла ПДКсс=0,003 мг/м3 (ранее была 0,010 мг/м3). Эта жесткая норма уже учитывала данные канцерогенности формальдегида. В начале 90-х годов те страны Западной Европы, где уделяется большое внимание охране здоровья населения (Германия, Финляндия, Швеция), применение в жилищном строительстве материалов, выделяющих формальдегид, было запрещено. Запрещено также использование плит OSB.
В октябре 2006 года на конференции по деревянному домостроению, проходившей в рамках Международной выставки «Лесдревмаш-2006», представителю финской домостроительной компании был задан вопрос: «Применяются ли плиты OSB в домостроении в Финляндии?». Ответ был таков: «Плиты OSB в Финляндии и других странах Западной Европы производятся, но в строительстве не применяются, а отправляются на экспорт в США, Канаду и Россию!!!
Выводы
В заключение очень важно отметить, что современные исследования плита OSB показали содержание формальдегида в окружающей воздушной среде при 20°С — 0,067 мг/м3, т.е. в 22 раза выше ПДКсс!!! А при 40°С концентрация формальдегида в воздухе составила 0,23 мг/м3, т.е. в 76 раз выше ПДКсс!!! При этом отметим, что исследования проводились не случайной фирмой, а Федеральным государственным учреждением здравоохранения «Центр гигиены и эпидемиологии» в Омской области.
Однако недопустимо высокий уровень выделения канцерогенного формальдегида из плит OSB не единственная экологическая опасность. Как уже упоминалось выше, «канадские» конструкции, где между 2-мя плитами OSB содержат пенополистирольный вкладыш толщиной от 100 до 200 мм. Этот вкладыш представляет не меньшую экологическую опасность, чем плиты OSB, т.к. выделяет не менее опасное для человека вещество – стирол. Поэтому, дома из таких конструкций нельзя назвать иначе чем «газовые камеры для людей».
P.S. Приведена сокращенная статья В.В. Мальцева, зам. ген. директора по науке ОАО «Гипролеспром», д.х.н., академика РАЕН.
Источник
Стремительное развитие строительных технологий приводит к регулярному появлению новых материалов. К ним можно причислить сэндвич-панели: не так давно появившись на строительно рынке, они быстро завоевали большую популярность.
Оглавление:
- Что такое сэндвич-панели
- Использование сэндвич-панелей
- Виды сэндвич-панелей
- Плюсы сэндвич-панелей
- Минусы сэндвич-панелей
- Особенности сэндвич-панелей
- Каркасные здания из сэндвич-панелей
- Сэндвич-панели для кровли
- Сравнение сэндвич-панелей с другими материалами
- Стоимость сэндвич-панелей
Что такое сэндвич-панели
Сэндвич-панели имеют сложную структуру, включающую в себя несколько слоев. Внутри находится утепляющая основа, для изготовления которой используется вспененный или экструзионный полимер или минеральная вата. Экструзионная начинка очень прочная, и обладает более высокими утепляющими характеристиками. Теплоизоляционная сердцевина закрыта с двух сторон защитными ПВХ листами. С лицевой стороны используется более качественный глянцевый или матовый пластик, с внутренней – прочный шершавый лист, на который намазывается клеящее вещество. Кроме ПВХ, для изготовления внешних стенок сэндвича может использоваться ОSB плита или стальной лист.
Более простой вариант сэндвича состоит из двух слоев (тыльная защита отсутствует). Наружные стенки и внутренняя теплоизоляция надежно соединены специальным клеем-расплавом: для его изготовления применяется технология Hot-Melt. В составе двух- или трехслойной конструкции отсутствуют вредные для организма токсины: это открывает широкие возможности для использования сэндвич-панелей в социальной и жилищной сфере.
Внешний вид сэндвич-панелей
Использование сэндвич-панелей
Многослойные панели можно смело относить к универсальным материалам, которые применяются как при отделке, так и возведении построек.
Сэндвич панели прекрасно подходят в качестве строительного материала, из которого сооружаются различные малоэтажные объекты:
- Промышленные. Материал используется для возведения складов, ангаров, производственных площадей.
- Общественные и бытовые. Речь идет об офисных помещениях, торговых точках, бытовках.
- Заправочные, ремонтные, моечные станции для автотранспорта.
- Спортивные. Тренировочные залы, крытые катки и пр.
- Сельскохозяйственные. Фермы для разведения птицы, животных, различные теплицы.
- Холодильные и морозильные склады.
- Медицинские и прочие санитарные объекты.
Сэндвич-панели используют в различных видов сооружений
Кроме того, панели данного типа часто применяются в тех случаях, когда проводится реконструкция или теплоизоляция ветхих домов с недостаточно прочными перекрытиями.
Виды сэндвич-панелей
Основная классификация сэндвич панелей – по типу внутреннего наполнителя:
- Пенополистирольные. Их отличает небольшой вес, что дает возможность избежать излишних нагрузок на конструкции отделываемого объекта. Чаще всего пенополистирольные панели применяются при возведении построек производственного назначения. Это отличный вариант для оформления различных холодильных установок. В качестве внешнего покрытия здесь используется оцинкованная сталь толщиной 0,5мм.
Пенополистирольная сэндвич-панель
- Пенополиуретановые. Обладают самыми высокими утепляющими способностями. Чаще всего пенополиуретановые конструкции устанавливаются на стены или кровлю при возведении заводских объектов и складов. Для защиты здесь также часто используется оцинковка толщиной 0,7мм.
Пенополиуретановая сэндвич-панель
- Из минеральной ваты. Обладают отличными огнестойкими характеристиками, полностью удовлетворяя все требования санитарных служб. Именно этот материал в основном применяется при возведении жилищ и пищевых заведений.
Сэндвич-панель из минеральной ваты
Кроме того, существует классификация сэндвич панелей по материалу наружных листов: они могут быть металлическими (оцинкованными), ПВХ или из ориентированно-стружечных плит (так называемые «СИП-панели»).
Плюсы сэндвич-панелей
К несомненным достоинствам сэндвич панелей можно отнести следующие характеристики:
- Дешевизна. На возведение дома из многослойных панелей уходит намного меньше денег, чем при использовании того же кирпича или цельной древесины.
- Легкость. Это упрощает как перевозку материала, так и ведение строительных работ. Из этого вырисовывается также экономический фактор, т.к. небольшой общий вес здания позволяет использовать недорогой фундамент.
- Хорошие изоляционные свойства. Имеются в виду утепляющие и шумопоглощающие характеристики. Это дает возможность защитить работников офисов и предприятий от холода в зимнее время.
- Скорость установки модулей. Этому содействует их малый вес и отсутствие «мокрых» процессов.
Монтаж сэндвич-панелей
- Хорошая влагостойкость, огнестойкость, сопротивляемость гниению и другим биологическим воздействиям.
- Богатство декоративного оформления. Это касается лицевой поверхности отделки, которая может имитировать различные натуральные материалы.
Внешний вид сэндвич-панелей довольно разнообразен
- Прочность. Возведенные с помощью сэндвич панелей здания в плане прочности практически не уступают конструкциям из бетона и блоков.
- Небольшая толщина. Несущие стены из сэндвич-панелей имеют толщину не более 20 см. Это дает возможность делать внутренние помещения достаточно обширными.
- Отсутствие необходимости декоративной отделки. Вне зависимости от материала изготовления защитных листов, на них уже нанесено финишное оформление. Возведенные таким образом стены или кровлю не нужно дополнительно красить.
- Простота ухода. Строго говоря, он не требуется вовсе. Появившиеся по ходу эксплуатации царапины на лицевой стороне можно легко затушевать подходящим по цвету красителем.
Минусы сэндвич-панелей
Имеются у материала также слабые места:
- Самонесущая конструкция стенки. Применение на ней дополнительной нагрузки запрещается.
- Хрупкость наружных слоев. Это предъявляет повышенные требования осторожности при транспортировке, складировании и установке панелей. Значительные повреждения поверхности невозможно отремонтировать: такой элемент приходится менять. Учитывая этот момент, рекомендуется при закупке материала делать запас на возможные потери.
- Требования к строгому соблюдению монтажной технологии. Специфика конструкции сэндвич панелей такова, что в случае даже небольшого нарушения горизонтальности и вертикальности установки может произойти разгерметизация соединительных участков. В результате это приводит к ухудшению теплоизоляционных и несущих характеристик конструкции.
Устанавливать сэндвич-панели необходимо максимально ровно
Не рекомендуется использовать изделия на основании дешевого пенополистирола, которые через 5 лет заметно теряют свои первоначальные свойства.
Особенности сэндвич-панелей
Благодаря сэндвич-панелям стало возможным появление очень популярной на сегодняшний день технологии быстрого возведения зданий. Таким образом можно за короткое время обустроить объект, вне зависимости от погоды. Быстровозводимые постройки сооружается, как правило, в течении 2-3 недель (включая время на составление проекта). Сложность возводимой конструкции некоторым образом влияет на продолжительность реализации строительства.
Однако в любом случае это происходит намного быстрее, чем при использовании кирпича, пеноблоков и других традиционных материалов. Такие быстрые сроки возведения объясняются небольшой общей массой объекта. В таком случае нет нужды в монолитном мощном фундаменте, на закладку которого обычно уходит очень много времени и ресурсов: а ведь именно устройство основания «съедает» значительную часть времени и средств. Сооружение быстровозводимых зданий осуществляется силами небольшой группы монтажников (3-4 человека) без привлечения специализированной техники. В этом случае вполне можно обойтись ручными приспособлениями.
Порядок проведения строительных работ:
- Проектировка. Для экономии времени зачастую идут путем применения подходящего типового проекта, в который можно внести индивидуальные изменения.
- Для достаточно крупных сооружений рекомендуется использовать в качестве фундамента железобетонные панели. Однако, если постройка достаточно небольшая и легкая, допустим фундамент из кирпича или бетонного камня с дополнительным слоем гидроизоляции.
- Для установки отдельных элементов потребуется надежный каркас, для сооружения которого могут использоваться пиломатериалы или металлический профиль. Процедура монтажа осуществляется шуруповертом и специальным фиксатором. При должной квалификации исполнителей наращивание конструкции происходит очень быстро.
Каркасные здания из сэндвич-панелей
Сэндвич и СИП-панели используются также при возведении т.н. «безынерционных» (каркасных) построек. Данная технология характеризуется применением материалов с хорошими утепляющими способностями при небольшой теплоемкости. Отличаются такие объекты очень быстрым повешением температуры воздуха в помещениях, во время чего станы остаются прохладными. Их стараются делать максимально герметичными, что дает возможность затрачивать на обогрев минимальные средства.
Каркасное здание из сэндвич-панелей
Безынерционные конструкции из СИП-панелей действуют по принципу термоса: стены их остывают быстро, а воздух остается теплым продолжительное время даже после выключения отопления. Подобная технология широко используется при возведении современных дач и загородных коттеджей с временным проживанием. Учитывая требования по герметичности, в таких домах потребуется достаточно сложная система вентиляции, воздуховоды которой сооружаются из керамических труб или кирпичных коробов.
С точки зрения экономичности каркасные сооружения являются наиболее дешевыми (особенно если используются СИП-панели). Даже с учетом обязательности применения дорогостоящей приточно-принудительной вентиляции затраты на сооружение каркасного дома уступают кирпичным аналогам примерно на 1/3. Следует иметь в виду, что любое быстровозводимое здание по долговечности на порядок уступает кирпичным или пеноблоковым сооружениям. Строго говоря, подобные сооружение предназначены для проживания одного поколения.
Сэндвич-панели для кровли
Для того, чтобы сохранить общую стилистику быстровозводимых зданий из сэндвич-панелей, стали производить специальные изделия для отделки кровли. В качестве внутренней прослойки в таких случаях выступает минеральная вата, а сами панели отличаются более высокими несущими характеристиками. Используя подобную продукции, проектировщики получают широкие возможности для естественного дополнительная общих конструкций, когда выдерживается не только внешний вид, но и способ возведения объекта. Для изготовления кровельных сэндвич-панелей используют исключительно огнестойкие материалы: базальтовый утеплитель, профилированную обшивку из стали, негорячий клей.
Сэндвич-панели для кровли и стен
Сравнение сэндвич-панелей с другими материалами
Рассматривая сэндвич-панели в качестве материала для возведения того или иного здания, в первую очередь необходимо определиться с назначением объекта. В качестве основного материала данный материал чаще всего используется при сооружении объектов промышленного или социального назначения. Речь идет о различных павильонах, ангарах, заправках, складах и т.п. При этом выдерживается т.н. «индустриальный» стиль.
Используются эти материалы также в жилом секторе (каркасное строительство), что позволяет существенно сократить сроки возведения. Однако постройки данного типа не очень долговечны, поэтому, если хочется обзавестись коттеджем на века, лучше использовать традиционный кирпич или блоки. Сэндвич-панели в частном строительстве целесообразнее применить для возведения неосновных построек (кроме бани, из-за низкой теплоемкости стен).
Баня из сэндвич-панелей
Стоимость сэндвич-панелей
Сэндвич-панели относятся к достаточно недорогим материалам.
Окончательная цена зависит от следующих факторов:
- Производителя. Отечественные образцы на порядок дешевле западных.
- Типа утеплителя. Самые дорогие – изделия на основе базальтовой ваты.
- Облицовки. (Тип материала, количество слоев).
- Толщины изделий.
В среднем изделия наиболее популярной ширины (60-100 мм) стоят в пределах 900-1100 рублей/м².
Итог
Использование сэндвич-панелей для сооружения быстровозводимых объектов позволяет существенно сократить сроки строительства. Это объясняется небольшим итоговым весом стен, под которые не требуется дорогостоящий фундамент. Однако при всех своих преимуществах подобные здания уступают по долговечности традиционным домам из кирпича, камня и блоков. Они рассчитаны примерно на 50 лет эксплуатации.
Сэндвич-панели: плюсы и минусы, виды, использование, стоимость
Источник