Каждый раз, когда, изредка, появляется новая технология, она делает своих предшественниц устаревшими

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 (Экопан) применяются, заменяя послевоенные нормы домов из строительного леса со стекловолоконной изоляцией, а также начинает завоевывать сегмент легких коммерческих строений. Из Экопан получается превосходный, структурный дом, лучше изолированный, без вреда окружающей среде и возводимый быстрее чем когда-либо раньше. Эта книга расскажет вам что такое Экопан, как понять, насколько Экопан подходит вам, как строить из Экопан 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, Экопан 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. Экопан 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 Экопан, 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 Экопан.

Я прочел несколько статей, провел некоторые исследования в отношении Экопан 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 Экопан. 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 Экопан несложно работать и что быстрорастущий круг опытных строителей поможет нам в изучении всех особенностей.

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

• 
  С точки зрения материала, Экопан замещает целый комплекс, входящих в конструкцию компонентов. Вместо отдельных элементов каркаса, изоляции и опалубки, Экопан 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 Экопан более прочной и безопасной альтернативой.
  
• 
  Показатели изолирующих свойств Экопан панелей выше стандартных каркасных и изоляционных методов. Здание из Экопан виртуально воздухонепроницаемо, обеспечивая своим жильцам больше контроля внутренней среды. Это энергосбережение станет приобретать все большую важность, т.к. стоимость нагревательного топлива неумолимо растет.
  
• 
  Остов Экопан 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.
  
• 
  Экопан 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 Экопан помогает снижать загрязнение, ввиду меньшего потребления тепловой и охлаждающей энергии.
  

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

Направление Экопан 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 2 АНАТОМИЯ СТРОИТЕЛЬНОЙ ИЗОЛИРОВАННОЙ ПАНЕЛИ



Один из подрядчиков панельного производства, Мик Кармикаель определил развитие технологии Экопан 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 Экопан. 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 Экопан – 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 Экопан – 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.

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 Экопан (85% - 90%), которые производятся в США, состоит из двух наружных плит ОСП толщиной 7/16 дюйма и сердечника из пенополисторола (ППС). Такая конструкция панели: ОСП-ППС-ОСП типа «бутерброд» по технологии Экопан 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 Экопан 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 Экопан. 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. Теоретически, любая из обозначенных величин мажет быть заказана при изготовлении Экопан. Но, учитывая, что на отдельные величины не имеется результатов технологических испытаний, они могут быть исключены из действующего стандарта для панелей Экопан.

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

ОСП плиты, используемые в производстве Экопан 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 Экопан 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, уретановый сердечник (для изоляции стен класса R-33), и огнеупорное покрытие внутреннего наружного слоя ОСП (для ускорения внутренней отделки).

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 Экопан. 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 Экопан 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. 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 Экопан. 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 Экопан имею плотность 1 фунт на кубический фут (pcf), 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 Экопан, но по стоимости превышает пенополистирол (ППС) и в настоящее время не используется в большинством производителей панелей Экопан.

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). 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.

Еще одно ограничение для ОПС (помимо стоимости) заключается в способности экструзионного прессования производить листы только толщиной 4 дюйма. 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 Экопан 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 онаменее 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 Экопан, 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 Экопан, 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 400°F). Для создания Экопан, 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 l.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 Экопан – 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 Экопан: 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 Экопан, 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 Экопан, связывать эти разноплановые материалы со строительными плитами ОСП.

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 Экопан, клеящие вещества должны быть испытаны на их соответствие стандартам СНиП.

Соединение частей.
Теперь, когда мы рассмотрели компоненты Экопан, давайте посмотрим, как эти панели собираются. Широкое большинство Экопан 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. Но, так же, существуют станки, которые могут производить панели форматом 9 х 24, 10 х 28 , и даже 10 х 36 футов. 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.

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 Экопан 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 Экопан. 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 Экопан, 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) разделена на коэффициент надежности 3, чтобы определить допустимую нагрузку на конструкцию на этом участке.

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. Экопан – 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.

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

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.

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

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

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.

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