Под сэндвич-панелями в настоящее время подразумевают многослойные строительные конструкции состоящие из одного или двух покровных слоев и утеплителя. Таким образом они являются композитной строительной конструкцией, в которой выгодно взаимосочетаются свойства всех используемых материалов. Сэндвич-панель с наполнителем из пенополиуретана является классическим примером такого рода конструкций. В основном все сэндвичи в качестве покровных слоев используют холоднокатаную оцинкованную сталь с полимерным покрытием. Основные различия связанны с использованием различных теплоизоляционных материалов. Среди наиболее распространенных материалов используют: пенополистирол, минеральную вату и пенополиуретан.
Рассмотрим подробнее свойства этих теплоизоляторов.
Пенополистирол - имеет достаточно низкие механические свойства, химически нестоек, имеет низкую (порядка 70 град.) температуру диструкции, при этом часто является местом нахождения грызунов, что ограничивает его применение в пищевой промышленности. Коэффициент теплопроводности материала 0,04-0,055 Вт/кв.м К. Предел огнестойкости конструкции сэндвич панели с полистиролом практически равен нулю. При достаточно низкой температуре (65-70 град) пеноматериал превращается в обычный полистирол, который естественно не обладает хорошими теплоизоляционными свойствами.
Минеральная вата - теплоизоляционный материал с волокнистой структурой. Пространство между волокнами заполнено воздухом, который по сути и является теплоизолятором. Основными недостатками этого материала являются достаточно высокая теплопроводность ( к-нт теплопроводности 0,06-0,07 Вт/кв.м К) , большая влаговпитываемость и значительная масса ( в панелях применяется вата с плотностью не менее 100 кг/куб.м). Опыт использования мин. ваты в районах с резкими колебаниями температуры и влажности показал, что эффективную теплозащиту этот материал обеспечивает не более чем на 1-2 сезона, после чего набирает влагу и теряет свои теплоизоляционные свойства. Однако применение этого теплоизолятора достаточно широко распространено в России, так как у него есть одно преимущество - по нашим нормам он является негорючим материалом. Несомненно, что чистая мин. вата является таковым материалом, но та ее разновидность, что применяется при производстве сэндвич панелей отнюдь. Для обеспечения уменьшения влаговпитываемости волокна пропитывают специальными органическими добавками, которые в свою очередь (как и вся органика) горючи, при производстве панелей для скрепления наполнителя с покровными листами используют полиуретановые клеи (до 2-х кг на кв.м), которые в свою очередь тоже являются горючими. Таким образом если рассматривать панель с наполнителем из минеральной ваты, как конструкцию, то между листами металла содержится до 10% горючих составляющих, что еще раз заставляет задуматься о широко разрекламированной безусловной негорючести. Есть еще один аспект, который редко рассматривается при разговоре о пожароопасности минераловатных панелей. При пожаре, под воздействием огня покровный лист достаточно быстро скатывается, оголяя утеплитель, который под воздействием ветра тлея разлетается на достаточно большую площадь. При этом куски тлеющей ваты являются дополнительными источниками возгорания.
Пенополиуретан - говоря об этом материале прежде всего хочется отметить, что 95% всех сэндвич панелей выпускаемых в мире имеют именно этот наполнитель. Обладая превосходными теплоизоляционными характеристиками ( коэффициент теплопроводности 0,022 Вт/кв.м К), небольшой массой (средняя плотность 40 кг/куб.м), отличной адгезией к покровным листам, высокой химической и термостойкостью он является абсолютным лидером среди материалов используемых в качестве наполнителя сэндвич-панелей. В этом материале не живут насекомые и грызуны, он не подвержен гниению и распространению грибков и плесени. Пенополиуретан гарантированно не теряет своих характеристик в течении 10 лет, в последующие 5 лет потеря теплоизолирующей способности составит не более 3-5%. Возможность использования более тонких панелей, легкость конструкции позволяет закладывать в проекты более легкие и дешевые несущие конструкции, облегчать фундамент, уменьшать расходы по транспортировке и монтажу панелей. В среднем, при использовании этих панелей возможно достичь экономии до 30%. Единственным вопросом, который беспокоит проектировщиков в нашей стране является горючесть пенополиуретана. Однако необходимо понимать, что горючесть есть характеристика материала а не строительной конструкции. В действующих СНиПах основными критериями, на основании которых принимается решение о возможности применения конструкции, являются предел огнестойкости и пожароопасность. Данные по этим характеристикам полученные при испытании панелей с пенополиуретановым наполнителем показывают, что его применение возможно практически без ограничений при возведении промышленных, складских, административно бытовых и частично общественных зданий.
