Технология возведения высотных объектов с применением сэндвич-панелей позволяет строить многоэтажные жилые и коммерческие здания более эффективно.
Благодаря высоким энергосберегающим свойствам и простоте монтажа сегодня сэндвич-панели широко применяются при строительстве малоэтажных коммерческих зданий. При этом в высотном строительстве (жилые и офисные здания, гостиницы и др.) использование сэндвич-панелей позволяет застройщику получить ряд дополнительных преимуществ, ключевым из которых является повышение прибыльности проекта.
Увеличение полезной площади
В отличие от штучных материалов (кирпич, керамический блок, пено- и газоблок), которые устанавливаются на перекрытия, сэндвич-панели навешиваются на наружные плоскости несущего каркаса (колонны, ригели, перекрытия). В результате на каждом этаже по периметру здания появляется дополнительная полезная площадь.
Сравнительный анализ стоимости возведения стеновых конструкций для 3-подъездного 17-этажного дома с общей площадью квартир 17 600 м2 показал, что применение сэндвич-панелей вместо кладки из газоблока (250 мм) с минеральной ватой (120 мм) и штукатуркой позволяет получить дополнительно 800 м2 полезной площади квартир, увеличивая площадь реализуемых помещений на 4,5%. В результате застройщик получает около 11% дополнительной прибыли.
Скорость монтажа
Стены из сэндвич-панелей монтируются значительно быстрее, чем выполняется кладка из штучных материалов. Например, бригада из 4 человек может смонтировать до 300 м2 панелей в день. Установка сэндвич-панелей требует меньшего количества операций по сравнению с кладкой штучных материалов, их последующим утеплением, оштукатуриванием и окраской, что позволяет существенно снизить количество рабочих и риски на строительной площадке.
Всесезонность монтажа
Монтаж сэндвич-панелей не содержит мокрых процессов, поэтому может производиться в любое время года и при любой температуре.
Снижение веса ограждающих конструкций
Вес сэндвич-панели Ruukki толщиной 160 мм с наполнителем из минеральной ваты повышенной плотности составляет 29,6 кг/м2. Для сравнения вес стены из газобетона марки D300 толщиной 250 мм и утеплителем из минеральной ваты толщиной 120 мм с оштукатуриванием составляет 99 кг/м2, что в 3,3 раза больше. Для анализируемого примера многоквартирного жилого дома применение сэндвич-панелей позволяет снизить собственный вес конструкций здания на 2% и за счёт этого сэкономить на устройстве фундамента.
Архитектурная выразительность
Стены из сэндвич-панелей Ruukki имеют идеальную плоскостность обшивки, которую можно использовать в качестве финишного варианта отделки фасада без дополнительной облицовки.
Также для наружной отделки можно применять любые фасадные материалы, подконструкции которых крепятся напрямую к сэндвич-панелям.
Долговечность
Долговечность сэндвич-панелей Ruukki обеспечивается использованием конструкционной стали марки S280 с цинковым покрытием 190-275 г/м2 и высококачественной минеральной ваты европейского производства.
Гарантия на сэндвич-панели Ruukki составляет до 30 лет, а расчётный срок эффективной эксплуатации – 100 лет.
Надёжность
Прочность и устойчивость стен из сэндвич-панелей полностью соответствуют требованиям действующих строительных норм.
Сэндвич-панели Ruukki прошли испытания по скандинавскому стандарту защищенности стен от механического взлома SSF 1047 и при устройстве дополнительной внутренней облицовки обеспечивают 3 класс защиты.
Экологичность
Сэндвич-панели производятся из экологически чистых материалов, что обеспечивает безопасность постоянного пребывания людей в зданиях с применением таких конструкций.
Экологическая безопасность сэндвич-панелей подтверждается наличием декларации EPD, а также сертификатами LEED и BREEAM.
В высотном строительстве сэндвич-панели могут монтироваться как вертикально с пролётом в высоту этажа, так и горизонтально. Проектирование ограждающих конструкций из сэндвич-панелей в многоэтажных жилых и коммерческих зданиях состоит из следующих этапов:
Теплотехнические свойства
Во избежание продуваемости замков необходимо применять сэндвич-панели Ruukki серии Energy с EPDM-уплотнителем, который устанавливается при производстве, что обеспечивает максимальную герметичность и энергоэффективность стеновой конструкции.
ДБН В.2.6-31:2021 регламентирует минимальные допустимые значения сопротивления теплопередачи ограждающих конструкций жилых и общественных зданий Rq min=4,0 м2К/Вт для первой температурной зоны и Rq min=3,5 м2К/Вт для второй температурной зоны.
В зависимости от требований к энергоэффективности объекта подбирается тип и толщина стеновых сэндвич-панелей:
Толщина сэндвич-панелей Ruukki SPB Energy, мм | Приведенное сопротивление теплопередачи R, м2К/Вт |
140 | 3,75 |
150 | 4,0 |
160 | 4,26 |
170 | 4,52 |
180 | 4,77 |
200 | 5,29 |
230 | 6,06 |
Прочность
Для обеспечения достаточной прочности стеновых конструкций в зависимости от высоты здания рекомендуется применять такие сэндвич-панели:
Высота здания, м | Расчётная ветровая нагрузка кН/м2 | Толщина сэндвич-панелей, мм при пролёте L* | |||
Ruukki SPB W Energy | Ruukki SPB WS Energy | ||||
L=4 м | L=6 м | L=4 м | L=6 м | ||
до 30 | 0,883 | 140 | 140 | 140 | 140 |
30-40 | 1,078 | 150 | 140 | ||
40-50 | 1,185 | 160 | 140 | ||
50-60 | 1,239 | 160 | 140 | ||
60-70 | 1,296 | 160 | 150 | ||
70-80 | 1,353 | 170 | 150 | ||
80-87,5 | 1,388 | 170 | 150 |
*расчёт выполнен для первого района ветрового давления в Украине
При строительстве высотных зданий следует применять сэндвич-панели Ruukki WS Energy с минеральной ватой повышенной плотности, которые обеспечивают достаточную прочность для восприятия значительных ветровых нагрузок и сохраняют свою целостность в течение длительного времени. При этом для снижения стоимости ограждающих конструкций возможно использование панелей с ватой стандартной плотности на нижних этажах, где ветровые нагрузки значительно меньше.
Металлические обшивки сэндвич-панелей должны быть изготовлены из конструкционной стали марки не ниже S280. Использование сэндвич-панелей с обшивками из стали с негарантированным пределом текучести, например, DX, в высотном строительстве не допускается.
Крепёж
Для обеспечения надёжности работы стеновой конструкции из сэндвич-панелей рекомендуется использовать однопролётную схему крепления.
С повышением высоты здания нагрузки на стеновую конструкцию возрастают, поэтому количество точек крепления необходимо увеличивать. Количество и тип самонарезающих шурупов определяются с помощью расчётной программы TrayPan, которая автоматически подбирает крепёж с учётом всех возможных нагрузок. Для повышения надёжности конструкции на больших высотах можно предусмотреть дополнительные резьбовые крепления: болтовые соединения, шпильки с пластинами и др.
Максимальные ветровые нагрузки действуют на панели, расположенные в зонах воздействия местного давления на угловых участках фасада, поэтому в этих областях количество точек крепления согласно расчёта необходимо удваивать. Крепление планок для надёжности следует осуществлять с помощью заклёпок, а не самонарезающих шурупов, как это делается при малоэтажном строительстве.
Пожарная безопасность
Строительные нормы регламентируют применение в высотных жилых и коммерческих зданиях стеновых конструкций с классом огнестойкости до EI 180 и группой распространения пламени M0, поэтому для таких объектов необходимо использовать сэндвич-панели Ruukki с минераловатным наполнителем, которые обеспечивают показатели до EI 240, M0.
Навесные конструкции
Крепление корзин кондиционеров следует осуществлять к несущему каркасу с помощью крепежа, проходящего через сэндвич-панели насквозь.
Внутри помещений на сэндвич-панели можно навешивать технику, мебель, климатическое оборудование и др. весом до 50 кг/м2.
Цвет
При выборе цвета фасада стоит учитывать, что обшивки сэндвич-панелей тёмных оттенков нагреваются сильнее светлых, что может повлиять на их долговечность и внешний вид, поэтому не рекомендуется устанавливать панели тёмных цветов на южной стороне здания.
Технология строительства многоэтажных зданий с ограждающими конструкциями из сэндвич-панелей в Украине является инновационной. При этом её применение в проектах жилой недвижимости на разных континентах показало значительные преимущества. Можно с уверенностью сказать, что в будущем такие решения будут успешно применяться при возведении высотных зданий и в Украине.
Характеристики сэндвич-панелей Ruukki
Наименование | Сэндвич-панель Ruukki W Energy 160 | Требования строительных норм Украины к стеновым конструкциям |
Огнестойкость и распространение пламени | EI240, М0 | EI60 – EI180, М0 |
Приведенное сопротивление теплопередачи при 25 ̊С, R, м2К/Вт | 4,26 | до 3,3 |
Воздухопроницаемость, кг/м2∙ч | 0,255 | до 0,4 |
Паропроницаемость, мг/(м∙ч∙Па) | 0 | не нормируется |
Водопроницаемость | класс А по EN 12865 | не нормируется |
Изоляция воздушного шума, Rw, Дб | 32 | 25-48 |
Срок эффективной эксплуатации ограждающей конструкции, лет | до 100 | не менее 40 |