Фундамент для пола с подогревом

1. Тёплый фундамент

Сама идея обогрева плитного фундамента, а иногда и потолка между первым и вторым этажами не нова. Уже много лет успешно применяется технология, заключающаяся в «погружении» металлических труб большого диаметра в железобетонный фундамент или плиту перекрытия, по которым протекает горячий воздух. Он нагревается электронагревателями, а его движение по трубам осуществляется небольшими вентиляторами.
Казалось бы, аналогичного эффекта можно добиться, разместив пластиковые водопроводные трубы системы отопления в фундаментной плите. Однако по многим причинам это не так.

2. Аргументы против тёплого пола в фундаменте

Делать конструктивные элементы дома, в которых размещаются монтажные провода — не лучшая идея.
Конечно, в первую очередь это касается кирпичных домов с железобетонными фундаментами и перекрытиями. В сборных деревянных домах довольно распространены различные типы инсталляций в стеновых и потолочных элементах, но в случае выхода из строя также можно без особых проблем добраться до поврежденных кабелей или разъемов.

Это невозможно сделать с такой же легкостью в железобетонных элементах, а иногда их разрушение для ремонта установленных в них установок может быть связано с серьезным снижением их несущей способности и даже с риском разрушения конструкции.

Существует ряд причин, чтобы отказаться от идеи прокладки труб водяного теплого пола в железобетонной фундаментной плите до начала её бетонирования:
Соображения производительности. Будет трудно найти монтажника, который бы согласился организовать нагревательные кабели между нижней и верхней арматурой плиты основания. И не имеет значения, будут ли они вниз, вверху плиты, или в середине её толщины.

Потому что очень сложно расположить нагревательные контуры соответствующей формы, а также стабилизировать их положение в плите в ситуации, когда их практически не к чему прикрепить. Также нагревательные кабели в плите могут быть повреждены при уплотнении бетона с помощью механических вибраторов.
При прокладке труб отопления в фундаментной плите невозможно использовать светоотражающую пленку, которая обычно используется при устройстве теплых полов на бетонном основании или железобетонном потолке. Эта пленка имеет не только нанесенную на неё сетку, которая способствует правильному расположению контуров обогрева, но также отражает тепловое излучение, направляя его внутрь дома.

Размещение отопительных труб в нижнем или верхнем слое фундаментной плиты может повлиять на её несущую способность. Это воздействие будет не очень большим и фундамент дома в результате не сильно ослабеет.

Финансовые соображения. Вопреки внешнему виду, размещение нагревательных кабелей в фундаментной плите не является финансово выгодным по сравнению с традиционным решением, при котором установка отопления выполняется на слое полистирольных плит, размещенных на нем и заделанных в 7-сантиметровую бетонную стяжку.

В первом варианте необходимо подложить под фундаментную плиту около 20 см дорогостоящего экструдированного пенополистирола, чтобы в землю уходило как можно меньше тепла. Во втором — достаточно, чтобы это были плиты экструдированного пенополистирола толщиной всего 10 см, при этом стяжка с греющими кабелями будет дополнительно отделена от фундамента 10-15 см слоем гораздо более дешевого пенополистирола.

Эксплуатационные расходы также будут выше, если 25 см фундаментной плиты (вместо 7 см стяжки) необходимо будет нагревать каждый раз перед тем, как в доме станет теплее.

Энергетические соображения. Немаловажно и то, что классическое решение — установка отопления на фундаментной плите, а не в ней — обеспечивает жильцам больший тепловой комфорт.

При всех своих достоинствах теплый пол имеет одну особенность, которая иногда может быть недостатком. Речь идет о его высокой тепловой инерции, из-за которой температура в доме не повышается сразу, даже если котел или тепловой насос уже начали работать.

Точно так же, когда наружная температура быстро повышается, в доме может стать очень жарко, по крайней мере, на некоторое время из-за массивной плиты с подогревом.

Конечно, это явление можно в значительной степени уменьшить, установив погодный регулятор, который отключит питание системы отопления до того, как — из-за улучшения погоды — в доме станет слишком тепло, но будет проще, при традиционном устройстве теплых полов.

Акустические соображения. В классическом решении стяжка с греющими кабелями изолирована от фундаментной плиты пенополистирольной изоляцией, которая также выполняет роль звукоизоляции. Бетонная стяжка, являющаяся основанием первого этажа, в которую заделаны трубы теплого пола, акустически отделена от всех стен дома.

Такое решение, называемое плавающим полом, нельзя использовать, если нагревательные кабели находятся в фундаментной плите. В таком доме полы на первом этаже, как и стены дома, опираются на такой же железобетонный фундамент. Все звуки из них будут без проблем переходить из одной комнаты в другую — не только по горизонтали, но и по вертикали.

Строительно-архитектурные особенности. Немаловажно и то, что при традиционном исполнении теплого пола первый этаж выше по отношению к местности, чем если бы установка была размещена в плите. Это может быть очень полезно, если, например, участок залит водой, из-за продолжительных и сильных дождей. Делая теплый пол на плите, автоматически поднимается уровень первого этажа на 20-25 см. Такое решение также может благотворно повлиять на внешний вид здания.

Источник

Как фундамент помогает сделать систему теплого пола эффективнее

Каждому, кто задумывается о строительстве загородного дома, хочется не только чтобы строение было надежным и долговечным, но и чтобы в нем жилось комфортно круглый год: прохладно летом и тепло зимой.

Чтобы не замерзнуть в холодное время года, владельцы загородных домов на этапе строительства часто предусматривают установку теплого пола — так называется система отопления, состоящая из трубок с горячей водой или работающая от электричества. Правильно спроектированная система теплого пола крайне эффективна: даже зимой по дому можно ходить босиком.

Однако важно учитывать, что фундамент такого дома требует качественной теплоизоляции. В противном случае тепло будет уходить зимой и результатом станут большие счета за коммунальные услуги. Чтобы не переплачивать за ресурсы, а заодно и не отапливать улицу, еще на этапе проектирования важно продумать вопрос утепления фундамента.

Через плохо утепленный фундамент дом может терять 15–20% тепла, а если кровля и стены хорошо утеплены, то это цифра может доходить до 50%. Сегодня существует множество видов оснований дома, предназначенных специально для холодных климатических условий суровой российской зимы.

О том, какие типы фундамента лучше всего подойдут для дома, в котором теплый пол и комфортная температура зимой — важнейшее условие, нам рассказал Илья Поляков, руководитель направления в категории «Стройка» «Леруа Мерлен».

Комфорт — это не единственная причина, по которой необходимо заниматься утеплением фундамента. Большинство построек в холодное время подвергается морозному пучению — так называются деформации грунта, вызванные замерзанием грунтовых вод. Все это оказывает сильную неравномерную нагрузку на фундамент, снижая его долговечность. Чтобы избежать этого, а заодно и снизить теплопотери зимой, фундаменты утепляют.

Основными видами фундамента сегодня считаются ленточный ( малого и глубокого заложения ), плитный, столбчатый и свайный. Если коротко, то утеплить можно любой. Но некоторые приспособлены к этому лучше, а некоторые — хуже.

Ленточный фундамент

Чтобы утеплить самый популярный тип фундамента — ленточный, сначала под основанием устраивается специальная песчаная подушка, выполняющая роль амортизатора. Силы, возникающие при морозном пучении, деформируют подушку, оставляя сам фундамент невредимым. На песок укладывается слой экструзионного пенополистирола, сама лента устанавливается поверх этого слоя. Такая технология позволяет заглублять основание дома всего на 40–50 см.

Помимо этого также требуется наружное утепление фундамента. Сначала на бетон монтируется гидроизоляция. Для этого можно использовать, например, специальные битумно-полимерные мембраны.

Укладывать рулоны необходимо снизу вверх, полотна накладываются внахлест и наплавляются на поверхность фундамента. Затем укладывается теплоизоляционный слой, для этого чаще всего используют также экструзионный пенополистирол. Этим же материалом можно утеплить и цоколь — тогда сохранение тепла будет намного эффективнее.

Теплый пол в ленточном фундаменте не предусмотрен заранее, работы по прокладыванию коммуникаций необходимо проводить отдельно. Однако внешнее и внутреннее утепление позволяет быть уверенным, что зимой в таком доме жить будет комфортно.

Столбчатый и свайный

Столбчатые и свайные фундаменты хоть и имеют существенные отличия, но по своей конструкции довольно похожи. Это же касается и эффективности утепления. Распространено заблуждение, что ни свайные, ни столбчатые фундаменты утепления не требуют, ведь утеплен сам каркас строения. Мнение это не совсем правильное.

Если пространство вокруг свай или столбов не изолировано, под домом гуляют сквозняки. При этом в местах, где сваи соприкасаются с каркасом, могут появляться мостики холода. В итоге на первом этаже становится некомфортно.

Одним из решений является деревянный каркас вокруг свай или столбов, в который устанавливаются блоки утеплителя ( им чаще всего служит все тот же экструзионный пенополистирол ). Многие производители предусматривают специальные соединения, чтобы блоки образовывали единую конструкцию с минимальным количеством мостиков холода.

Плитные фундаменты УШП и УФП

Самыми современными и технологически продвинутыми типами фундамента, которые позволяют поддерживать комфортную температуру дома зимой и снижать теплопотери, являются плитные фундаменты — утепленная шведская плита ( УШП ) и утепленная финская плита ( УФП ).

Как понятно из названия, эти виды фундамента пришли к нам из холодных скандинавских стран, где тепло в доме — круглогодичная необходимость. Шведский вариант представляет собой монолитную плиту мелкого заглубления с утеплением под всем основанием и по периметру. В шведской плите уже продумана система теплого пола и другие инженерные коммуникации.

Сначала в котлован укладывается геотекстиль, поверх которого засыпаются слои утрамбованного песка. На следующем этапе в песчаное основание укладываются инженерные коммуникации и закладные труб канализации, после чего под всю поверхность будущего фундамента засыпается щебень средней фракции.

Затем по периметру основания устанавливается опалубка из пенополистирола, которая укрепляется досками и упорами. Такие же плиты экструзионного пенополистирола ( кстати, для УШП существует специальный вид этого материала ) укладываются по всей площади фундамента, после чего на них размещается арматурная сетка — именно по ней затем раскладываются трубки теплого пола.

Примечательно, что даже без отдельной системы теплого пола зимой в доме сохраняется комфортная температура: холод от почвы не проходит через нижний слой утеплителя, поэтому в таком доме всегда тепло, а счет за коммунальные услуги не станет для вас неприятным удивлением.

Утепленная финская плита во многом похожа на альтернативу из соседней страны, но есть и отличия: так, УФП имеет меньшую толщину, а слой пенополистирола укладывается на плиту, а не под нее. Это означает лучшую ремонтопригодность: инженерные коммуникации вроде теплого пола в УФП можно ремонтировать, в то время как в УШП они рассчитаны на весь срок службы строения.

Из минусов — такой фундамент придется заливать дважды, что несколько увеличит срок проведения работ. В случае с финской плитой утепление работает несколько по-другому: пол не касается самой плиты напрямую, поэтому низкие температуры на него не передаются. Результат при этом неизменен: комфортное проживание в холодное время года и низкие теплопотери.

Выбор типа фундамента и его утепления, как всегда, зависит от средств, которыми вы располагаете. Более бюджетные и проверенные десятилетиями варианты подразумевают выбор между ленточным, свайным и столбчатым фундаментом с последующим его утеплением.

Плитные фундаменты УШП и УФП более совершенны с технической точки зрения, однако на российском рынке они появились сравнительно недавно — все это делает скандинавские плитные фундаменты более дорогим, но и более надежным решением для утепления дома.

Источник

Устройство утеплённой монолитной плиты с подогревом пола

Узнаем, насколько целесообразно строить дом на УШП или УФП и поговорим о самом строительстве монолитного плитного фундамента с утеплением.

Все больше качественных современных домов возводят на плитном фундаменте УШП или УФП. Сегодня рассмотрим, насколько целесообразно такое решение, в каких случаях имеет смысл ставить дом на плиту, а также приведём базовую инструкцию по строительству монолитного плитного фундамента с утеплением.

Плитный фундамент УШП или УФП

• Выгода от плитного фундамента
• Конструкция плитного фундамента
• Подготовка основания
• Конструктивные решения
• Монтаж опалубки
• Армирование и заливка бетона

Выгода от плитного фундамента

В индивидуальном строительстве закладка здания на плитном фундаменте практикуется в двух случаях:

1. Когда тяжёлая постройка возводится на ослабленном грунте, при высоком УГВ или выраженном пучении. Плита помогает снизить давление на грунт и является наиболее стабильным типом основания.
2. При строительстве дома с низким тепловым балансом. Такой фундамент способствует минимизации потерь тепла в грунт и позволяет использовать подогрев пола как единственный метод отопления.

Во втором случае однозначный плюс — избавление от отопительных приборов и трубопроводов. Кроме того, после правильной обработки плитный фундамент представляет отличную основу для чистовых напольных покрытий. Выдаваемая за преимущество возможность прокладки в плите коммуникаций таковой не является: при ленточном фундаменте с обратной засыпкой проложить трубы водоснабжения и канализации значительно проще.

Плитный фундамент хорошо справляется с перемещением грунта как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении. Монолитная основа может устраиваться на участках, где производилось террасирование или планирование с насыпкой, время на усадку почвы при этом не требуется.

Опасность для монолитной плиты представляет только неравномерное сдавливание грунта при условии, что участок с мягкой или подвижной почвой занимает более 40% площади плиты. Ввиду этого проведение гидрогеологических изысканий для разработки строительного проекта строго обязательно.

Конструкция плитного фундамента

Плита повторяет контуры наружных стен здания с выступом от 50 до 80 мм. Такой допуск необходим, чтобы компенсировать кручение опалубки и кривизну стен так, чтобы ни в одном месте они не нависали над фундаментом.

Толщина плиты избирается в соответствии с требуемой способностью выдерживать нагрузку на изгиб. Серьезные расчёты следует вести только при строительстве зданий свыше двух этажей, включая бейсмент. Стандартной толщины плиты в 35 см вполне достаточно даже для кирпичных строений, особенно если фундамент выполняется по финской технологии и имеет ребра жёсткости по краям.

Толщина в 35 см считается стандартной по простой причине. Защитные слои бетона для верхнего и нижнего пояса арматуры составляют соответственно 50 и 70 мм. Оставшиеся 230 мм — оптимальный отступ между арматурными сетками, необходимый для правильного восприятия растягивающих и изгибающих нагрузок.

В большинстве случаев прочность такой плиты является избыточной. Если есть желание сэкономить на бетоне и арматуре, либо ослабить давление на грунт из-за его высокой просадочности, можно провести тщательный расчёт. Единого норматива для утеплённых монолитных плит нет, но можно пользоваться следующими документами при разработке:

• СНиП 2.02.01–83 «Основания зданий и сооружений» — базовая информация по расчёту фундаментов и разработке их конструкции;
• СП 50–101–2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений» — наиболее актуальный свод рекомендаций по строительству фундаментов;
• СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия» — информация о том, как рассчитать несущую способность фундамента по предельным состояниям;
• СП 52–101–2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры» — поможет правильно разработать арматурный каркас и форму бетонного изделия.

При расчёте нагрузок нужно учитывать конфигурацию несущих стен. Если все они расположены по периметру, плита будет испытывать сочетанное скручивающее воздействие по линзообразной эпюре. Если же дом имеет внутренние несущие стены, нагрузка будет распределена более равномерно, и при достаточной толщине фундамента моментом скручивания можно пренебречь. Облегчить вес плиты без потери прочности можно путем устройства перекрёстной системы рёбер жёсткости. Их делают высотой до 40–50 см, ширина равна толщине плиты.

Подготовка основания

Плитный фундамент обязательно должен опираться на подушку из песка и гравия, защищающую от морозного пучения и эрозионного действия грунтовых вод. После геодезии и разметки с участка нужно снять дерновый слой или провести выемку грунта на глубину залегания достаточно плотных осадочных пород. Размеры котлована превышают проектные размеры плиты на 50–70 см с каждой стороны. Дно уплотняется вибрационным методом и планируется с допуском до 3–5 см.

Дренажная подсыпка выполняется на высоту 30–35 см. Это достаточно большой объём гравия, но он необходим для распределения нагрузок при неравномерном сжатии грунта. Без этого утеплитель будет испытывать сосредоточенные нагрузки, превышающие предел обратимой деформации. Верхний слой подсыпки на толщину 40–60 см выполняется чистым песком без глинистых включений и отделяется от гравия иглопробивным геотекстилем. Песчаная подушка обеспечит максимально равномерное распределение нагрузки и защитит от продавливания гидроизоляцию.

Гравийную подушку следует насыпать поэтапно, слоями по 8–10 см с промежуточным трамбованием. Оптимально для этого использовать щебень фракции 20–40, но подойдёт и смешанный дорожный гравий. Достаточно часто отсыпку песком заменяют подбетонкой. Такое решение особенно выгодно при неблагоприятной гидрогеологической обстановке и строительстве плиты на просадочных грунтах.

Конструктивные решения

Есть два варианта устройства фундаментной плиты, пригодной для организации пола с подогревом. Один тип принято именовать финским, другой — шведским, о чем RMNT уже неоднократно писал. Главное отличие в том, что первый вариант подразумевает расположение теплоизоляции поверх несущей основы, в то время как шведская плита лежит на слое пенополистирола, обладающего достаточно высокой прочностью на сжатие.

Финская плита сложнее в устройстве: основа достаточно тонкая — до 15 см с одним поясом армирования. Для усиления плиту снабжают рёбрами жёсткости 20х15 см, расположенными с шагом 130–150 см. После возведения коробки здания на плите крепят плитный утеплитель и производят заливку армированной стяжки толщиной 80 мм, внутри которой располагаются каналы коммуникаций и нагревательные элементы пола. Один из главных плюсов такой системы фундамента в том, что практически полностью исключается тепловой мост по контуру примыкания стен к плите.

Последняя проблема в шведском варианте фундамента решается комплексным утеплением цокольной части здания. В качестве теплоизоляции используется пенополистирол промышленного класса, способный выдерживать повышенные нагрузки. Поскольку основной пояс теплозащиты размещается полностью под фундаментом, сама плита относится к тёплому контуру здания и обеспечивает повышенную тепловую инерционность.

Одна из особенностей шведской плиты — защитные отбортовки по контуру с нижней стороны фундамента. Они выполняют две функции: изолируют и защищают утеплитель от бокового давления грунта и укрепляют периметр плиты, куда приходится основная нагрузка от стен. Отбортовку рекомендуется делать вне зависимости от наличия у плиты рёбер жёсткости.

Ширина выступов составляет 30–35 см, глубина — до 50 см в зависимости от типа грунта и годового объёма осадков. В целом можно сказать, что именно шведский вариант плиты с отбортовкой наиболее пригоден для эксплуатации в условиях климата Сибири и восточной Европы.

Монтаж опалубки

Опалубка для заливки плиты состоит из двух частей: нижней и боковой.

Боковую опалубку выполняют щитами, сбитыми на основе каркаса из соснового бруса квадратного сечения со стороной 60–80 мм в зависимости от массивности плиты. Из бруса сбивают рамку длиной до 2 м и высотой, равной фактической высоте фундамента. Рамку необходимо усиливать перемычками из такого же бруса через каждые 40–50 см. С одной стороны каждую палубу обшивают ОСП или влагостойкой фанерой толщиной 10–12 мм.

Установка опалубки выполняется при сопровождении нивелированием. Верхние борта выставляют в общий горизонт, для регулировки палуб по высоте их прикручивают к деревянным кольям, вбитым в грунт на глубину 50 см. В оптимальном варианте колья устанавливаются напротив каждой перегородки каркаса опалубки. Между собой щиты скручивают напрямую сквозь брус, причём в обоих направлениях.

Укрепление опалубки для противодействия массе бетона выполняется её опиранием на прилегающий грунт. С шагом в 1 метр и отступом от щитов в 50–70 см в землю вбивают колья из бруса 100х100 мм на глубину 30–40 см. В эти брусья упирают отрезки досок 50х100 мм, поставленные вертикально на ребро.

С обратной стороны доски прикручивают к каркасу щитов. Все распорки должны быть связаны между собой общей поперечной жердью. Иногда для дополнительного укрепления ставят также и горизонтальные распорки, которыми колья связывают с низом опалубки, однако такой ход обязателен только при высоте плиты свыше 40 см.

Нижняя часть опалубки представляет собой правильно подготовленное дно котлована. Поскольку масса бетона высока, а сам он не обладает прочностью до застывания, даже малейшее продавливание грунта может стать серьезной проблемой. Именно поэтому требуется так много усилий на подготовку гравийной подушки.

Поверх подготовительного слоя или подбетонки укладывают плиты пенополистирола, при этом гидроизоляцию по периметру будущей плиты подворачивают внутрь бортов и прибивают к ним скобами. Желательно закупать утеплитель такой толщины, чтобы его можно было разместить в два слоя, смещая стыки для перевязки.

Существует два вида конфигурации нижней опалубки. В первом случае поверх плит укладывают квадратные короба со стороной 130–150 см, которые формируют опалубку рёбер жёсткости. После набора прочности в течение 3 суток короба снимают и засыпают промежутки между рёбрами гравием фракции 20 или керамзитом. После этого к выступающим из рёбер анкеровкам привязывают арматурную сетку и заливают верхнюю плиту толщиной 100–120 мм.

Во втором варианте рёбра жёсткости отсутствуют, но есть нижняя отбортовка. Западные строители формируют её путём использования изделий из пенополистирола специальной формы: в центральной части укладывают обычные плоские плиты, а по краям — пенопластовые лотки.

На отечественной стройке чаще поступают иным образом: снимают верхний слой гравийной подушки по периметру, а в центр укладывают утеплитель толщиной 150–200 мм. При этом по периметру образуется траншея, в которой монтируется армирование в виде квадратного каркаса 200х200 мм.

Армирование и заливка бетона

Основная проблема заливки плиты с утеплением заключается в высоком риске того, что пенополистирол может всплыть, либо из-за негерметичной опалубки произойдёт утечка массы и расчётного количества бетона окажется недостаточно. Заказывать бетон нужно с запасом: от 0,3 до 0,5 м3 на потери в миксере и насосе, плюс 3% от общего объёма.

Бетонные работы проводят в два этапа. На первом готовится бетон марки М100 по месту, которым с наружной стороны опалубки подливают все имеющиеся бреши. Смесь при этом готовят как можно более густой консистенции.

После герметизации опалубки собирают арматурный каркас. Первый ряд сетки укладывают на дистанционных пробках, обеспечивающих нижний защитный слой в 30 мм. Первый ряд армирования предназначен для восприятия второстепенных нагрузок, поэтому его выполняют из тонкой арматуры, но сетка при этом имеет более частый шаг. К нижнему армированию привязывают П-образные хомуты, регулирующие зазор между сетками.

Его выбирают таким образом, чтобы верхний защитный слой бетона не был меньше 40 мм. Арматуру используют толщиной от 14 мм, при этом шаг укладки может составлять от 160 до 300 мм. Содержание, толщина и расположение арматуры определяются в зависимости от массы здания и гидрогеологических условий, с этой задачей поможет справиться практически любой онлайн-калькулятор.

Чтобы упредить выдавливание пенополистирола бетоном, плиту заливают, начиная от центра. Заливка ведётся тем же способом, что и для монолитного перекрытия — подачей насосом через стрелу. Высота сброса должна составлять 60–80 см, разгонный участок стрелы — не более 5 метров. Если масса наберёт слишком большую скорость, она может нарушить арматурный каркас. В то же время слишком медленная подача послужит причиной образования пустот в нижнем слое.

Заливку плиты выполняют в один этап, но при этом перерыв между порциями бетона позволяет ему отверждаться до окончательного заполнения формы, что используется как основной способ предупредить всплытие утеплителя. Когда центральная часть плиты полностью заполнена, с краев массу начинают сбрасывать в отбортовку. После окончательного заполнения формы бетон уплотняют погружными вибраторами, при необходимости добавляя смесь в местах образования ям.

Выравнивание поверхности плиты производится в два этапа. Сразу после заливки и усадки смеси поверхность протягивают широкими скребками, убирая следы от ног и разравнивая крупные наплывы. После 21 дня выдержки бетон шлифуют мокрым методом, формируя практически идеальную горизонтальную плоскость, которая служит готовым черновым полом. опубликовано econet.ru

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:

Источник