Τα οφέλη των δομικών μονωμένων πάνελ (SIP) στην κατασκευή

Τα δομικά μονωμένα πάνελ (SIPs) είναι κατασκευασμένα πλαίσια που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή τοίχων, οροφών και δαπέδων. Ως αντικατάσταση των μεθόδων κατασκευής που χρησιμοποιούν την παραδοσιακή ξυλεία πλαισίωσης και τη μόνωση, τα SIP παρέχουν μια εξαιρετικά ανθεκτική, ισχυρή και ενεργειακά αποδοτική επιλογή κτιρίου.

Τα δομικά μονωμένα πάνελ αποτελούνται τυπικά από ένα άκαμπτο μονωτικό στρώμα από αφρώδες υλικό, το οποίο στεγανοποιείται μεταξύ δύο δομικών επιφανειών του δέρματος, όπως είναι η προσανατολισμένη σανίδα του νήματος (OSB). Αυτές οι πλάκες κατασκευάζονται σε διάφορα μεγέθη ή διαστάσεις, με πάχος που κυμαίνεται από 4 έως 8 ίντσες. Τα SIP μπορούν επίσης να κατασκευαστούν σε μεγαλύτερα μεγέθη για συνήθη εργασία, αλλά αυτά τα μεγαλύτερα πάνελ ενδέχεται να απαιτούν γερανό για εγκατάσταση. Τα SIP για εσωτερική επένδυση μπορούν επίσης να προσαρμοσθούν στις ιδιαίτερες ανάγκες που απαιτούνται από τις προδιαγραφές του έργου.

Τα SIP μπορούν να διαχειριστούν νεκρά φορτία περίπου 10 λίβρες ανά τετραγωνικό πόδι (PSF) και ζωντανά φορτία μέχρι 70 PSF. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε στέγες και δάπεδα καθώς και στους τοίχους και μπορούν να εκτείνουν έως και τα 18 πόδια χωρίς πρόσθετη στήριξη. Αυτό τους καθιστά σημαντικά ισχυρότερο από συγκρίσιμες επιφάνειες κατασκευασμένες με παραδοσιακή ξύλινη κατασκευή.

Ιστορία

Η ιδέα πίσω από δομικά μονωμένα πάνελ γεννήθηκε στη δεκαετία του 1930 όταν η υπηρεσία δασών των ΗΠΑ άρχισε να πειραματίζεται με τρόπους εξοικονόμησης φυσικών πόρων. Τα SIPs έγιναν δημοφιλή στην εμπορική αγορά κατασκευών στη δεκαετία του '70, όταν οι κατασκευαστές άρχισαν να εμπορεύονται τα προϊόντα αυτά ως εναλλακτική λύση στις τυπικές μεθόδους πλαισίωσης χρησιμοποιώντας ξυλεία διάστασης. Η αγορά οικιακών κτιρίων στα βορειοανατολικά ήταν ο πρώτος τομέας για την τακτική χρήση των SIP. Παρόλο που εξακολουθεί να είναι πολύ λιγότερο συνηθισμένο από το ξύλινο πλαίσιο, τα SIPS έχουν πολλά πλεονεκτήματα που πρέπει να ζυγίζονται όταν σχεδιάζουμε ένα εμπορικό ή οικιστικό κτίριο.

Τύποι πλαισίων

Η μέθοδος κατασκευής είναι πολύ σημαντική όταν σταθμίζεται η επιλογή των SIP, αφού ο ποιοτικός έλεγχος κατά τη διάρκεια της κατασκευής θα καθορίσει την απόδοση και τη μακροζωία των πάνελ. Ιδιαίτερα σημαντική είναι η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα επιφανειακά στοιχεία είναι κολλημένα ή κολλημένα στο μονωτικό υλικό. Τα ακατάλληλα κολλημένα ή σκληρυμένα φύλλα θα υποφέρουν από την απόδοση και μπορεί ακόμη και να αποφλοιωθούν. Μερικοί κατασκευαστές εξετάζουν τους τρόπους χρήσης τσιμεντοειδών και άκαμπτων ινωδών μονωτικών υλικών για να εξασφαλίσουν καλή συγκόλληση.

Οι πιο συνηθισμένοι τύποι δομικών μονωτικών πλαισίων (SIP) είναι:

• Πάνελ με μόνωση από πολυστυρένιο. Η συντριπτική πλειοψηφία των SIPs κατασκευάζονται χρησιμοποιώντας μόνωση από αφρώδη πλαστική επίστρωση από αφρώδες πολυστυρένιο (EPS), μόνωση κλειστού κυττάρου. Αυτός ο τύπος μόνωσης, όταν χρησιμοποιείται σε δομικά μονωμένα πάνελ, προσφέρει μια τιμή R (μέτρηση της μόνωσης) R-4 έως R-5 ανά ίντσα πάχους. Η συνολική τιμή R για αυτούς τους πίνακες μπορεί να είναι έως και 13,8. Τα πάνελ EPS διατίθενται σε μεγέθη που κυμαίνονται από 4 έως 24 πόδια σε πλάτος.
• Πάνελ μόνωσης πολυουρεθάνης ή πολυϊσοκυανουρικού.Τα SIPs πολυουρεθάνης και πολυϊσοκυανουρικού έχουν ονομαστική τιμή R από περίπου R-6 έως R-7 ανά ίντσα πάχους. Αυτά τα πάνελ συνήθως κατασκευάζονται ως πάνελ πάχους 3,5 ιντσών για τοίχους και πάνελ πάχους έως 7,5 ίντσες για οροφές. Αυτός ο τύπος πάνελ SIP είναι ακριβότερος από τους πίνακες EPS, αλλά είναι πιο ανθεκτικός σε νερό και φωτιά και έχει υψηλότερη τιμή R. Όταν χρησιμοποιούνται υγρές μορφές πολυισοκυανουρικού ή πολυουρεθάνης, αυτό μερικές φορές μειώνει την αρχική τιμή R του SIP, αλλά μπορεί επίσης να κάνει τον πίνακα ισχυρότερο. Ο υγρός αφρός περιέχει έναν παράγοντα εμφύσησης που μπορεί να διαφύγει με την πάροδο του χρόνου, μειώνοντας την τιμή R, αλλά καθώς ο αφρός σκληραίνει, σχηματίζει έναν πολύ ισχυρό δεσμό με τα εξωτερικά δέρματα, δημιουργώντας ένα ισχυρότερο πάνελ. Αυτοί οι τύποι πάνελ, όταν χρησιμοποιούνται με μεταλλικά επιφανειακά δέρματα, χρησιμοποιούνται μερικές φορές αντί προκατασκευασμένων τοίχων κλίσης για κατασκευή, χάρη στη δύναμή τους και την ευκολία εγκατάστασης.
• Συμπιεσμένα μονωμένα πάνελ από άχυρο-πυρήνα. Οι συμπιεσμένες με μόνωση πάνελ από άχυρο είναι "πιο πράσινες" από άλλους τύπους SIP επειδή κατασκευάζονται με ανανεώσιμες και ανακυκλωμένες γεωργικές άχυρο. Αυτοί οι τύποι πάνελ, αν και περισσότερο φιλικοί προς το περιβάλλον, δεν παράγουν τις υψηλές τιμές R άλλων τύπων SIP.

Γενικά οφέλη

Τα SIP προσφέρουν οφέλη σε όλα τα επίπεδα του σχεδιασμού και της κατασκευής κτιρίων - για τους αρχιτέκτονες, τους σχεδιαστές, τους κατασκευαστές και τους κατοίκους ή τους κατακτητές του κτιρίου.

• Τα πάνελ έχουν πολλές χρήσεις, συμπεριλαμβανομένων των εσωτερικών και εξωτερικών τοίχων, των δαπέδων και των επιφανειών οροφής.
• Τα στέγαστρα στέγης μπορούν να εξαλειφθούν, γεγονός που καθιστά δυνατό χώρο διαβίωσης κάτω από την οροφή.
• Τα SIPs είναι δομικά ανώτερα από την παραδοσιακή ξύλινη κατασκευή - ισχυρότερη και λιγότερο ευαίσθητη στη μετατόπιση.
• Τα κτίρια που είναι κατασκευασμένα από SIP είναι περίπου 50% πιο ενεργειακά αποδοτικά από αυτά που κατασκευάζονται με παραδοσιακά πλαίσια.
• Ισοδύναμες τιμές U μπορούν να επιτευχθούν με λεπτότερους τοίχους.
• Τα πάνελ SIP μπορούν να συνδυαστούν με άλλα δομικά υλικά, όπως τούβλο, μπλοκ, πέτρα, κεραμίδια, σχιστόλιθο, ξύλο, χάλυβα και γυαλί.

Οφέλη για αρχιτέκτονες και σχεδιαστές

• Οι εισροές μπορούν να προσφερθούν στα αρχικά στάδια επιλογής πάνελ και σχεδιασμού κτιρίων.
• Τα SIP προσφέρουν μεγαλύτερη δημιουργική ελευθερία χωρίς τους περιορισμούς των συμβατικών δομικών υλικών.
• Είναι πιο εύκολο να δημιουργήσετε πλήρη σχέδια συναρμολόγησης CAD κατά το σχεδιασμό με SIP.
• Τα SIP μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε πολλές διαφορετικές εμπορικές και οικιακές εφαρμογές και είναι συμβατά με άλλες μορφές κατασκευής. Τα κτίρια που κατασκευάζονται με παραδοσιακά πλαίσια μπορούν εύκολα να συμπληρωθούν ή να τροποποιηθούν χρησιμοποιώντας SIP.

Οφέλη για τους οικοδόμους

• Η χρήση SIPs μπορεί να μειώσει τον χρόνο κατασκευής κατά δύο έως τρεις φορές.
• Απαιτείται λιγότερη εποπτεία στο εργοτάξιο.
• Δεν απαιτούνται ειδικά εργαλεία.
• Η εκτίμηση του κόστους είναι μια απλή, πιο ακριβής διαδικασία.

Οφέλη για κατοίκους / κατόχους

• Το κτίριο που κατασκευάζεται με SIPs είναι αεροστεγές και απαλλαγμένο από ρεύματα και κρύες περιοχές.
• Τα συστήματα στέγης SIP εξουδετερώνουν την ανάγκη για δοκοί, επιτρέποντας στο χώρο κάτω από τη στέγη να χρησιμεύει ως χρήσιμος χώρος διαβίωσης.
• Τα SIP επιτρέπουν την κατασκευή ενός σπιτιού ή γραφείου πολύ γρηγορότερα από ό, τι είναι δυνατό με την παραδοσιακή πλαισιωτική δομή.
• Το κόστος εργασίας μειώνεται σε σύγκριση με το παραδοσιακό πλαίσιο.
• Οι λογαριασμοί ενέργειας μπορούν να μειωθούν κατά 50 έως 60 τοις εκατό σε ένα κτίριο που κατασκευάζεται με δομικά μονωμένα πάνελ.
• Τα κτίρια που είναι κατασκευασμένα με SIPs είναι σημαντικά πιο ήσυχα από ότι με τα παραδοσιακά πλαίσια. Τα SIPs μπορούν να αποτελέσουν ένα σημαντικό στοιχείο στον σχεδιασμό ηχομόνωσης.