Что такое утепленный финский фундамент и в чем он превосходит УШП?
Наши северные соседи, шведы и финны, в частном домостроении сталкиваются с той же проблемой, что и жители многих российских регионов, а именно — как избежать теплопотерь через фундамент здания. Поиски ее решения современными методами уже привели к появлению на свет такой технологии, как «утепленная шведская плита». Свой вариант энергоэффективной конструкции предлагают и финские инженеры
О том, что такое утепленная шведская плита (УШП), мы уже рассказывали. Сегодня в фокусе нашего внимания будет утепленный финский фундамент (УФФ). Ну а счет воображаемого матча между «соперниками» пока обозначим как равный: изменится ли он и в чью пользу — в конечном итоге решать потребителю.
Время пошло.
Утепленная шведская плита в разрезе
Если УШП представляет собой цельную конструкцию (своего рода поддон из пенополистирола с невысокими бортиками, по которому отлита железобетонная плита), то утепленный финский фундамент состоит из двух самостоятельных элементов — малозаглубленной ленты (обычной или сборной из блоков на опорной пятке) и монолитного пола по грунту, разделенных теплоизоляционным слоем. Отсюда вытекают важные преимущества УФФ. Во-первых, такое основание не нуждается в тщательно выровненной площадке, а значит, пригодно для строительства на слабовыраженном рельефе и ландшафте с уклоном, который компенсируется высотой цоколя. Во-вторых, благодаря отсутствию жесткой связи между платформой пола и лентой, а также за счет сборной конструкции последней оно устойчивее к излому и лучше справляется с нагрузками на проблемных нестабильных грунтах, в том числе с высоким УГВ.
Еще один существенный плюс «независимости» частей фундамента друг от друга — возможность сооружения плиты пола уже после строительства коробки здания и заведения его под крышу, что упрощает выполнение работ по бетонированию в межсезонье и, при необходимости, консервацию объекта на зиму. Имеющая единую конструкцию шведская плита предполагает непрерывный цикл изготовления и в этом пункте явно уступает УФФ.
Благодаря слою утепления под стяжкой пола, по внутренним стенкам ленты и под отмосткой по внешнему контуру дома, УФФ обеспечивает высокую энергоэффективность основания (коэффициент термического сопротивления R = 5,6 м²‧К/Вт), минимизируя теплопотери через него. Свой вклад в реализацию принципа энергосбережения вносит и сама лента, которая, согласно оригинальной технологии, должна быть изготовлена из пустотных керамзитобетонных фундаментных блоков, обладающих более низкой теплопроводностью по сравнению с бетоном.
Утепленный финский фундамент можно закладывать практически в любой грунт. С повышенной осторожностью специалисты рекомендуют отнестись к его строительству только на очень слабых торфяниках. В зависимости от конкретных геологических особенностей участка конструкция может быть усилена расширением опорной пятки, установкой свай и пр.
Конструкция УШП (слева) и УФФ (справа)
Как и в случае с УШП, данная технология предусматривает прокладку в конструкции фундамента инженерных сетей, а также водяной системы напольного обогрева. Однако специалисты отмечают бóльшую потенциальную ремонтопригодность коммуникаций в УФФ — опять-таки по причине того, что стяжка не привязана к ленте, несущей на себе ограждающие стены, а следовательно, демонтаж участка пола никак не отразится на устойчивости здания в целом.
Одно из основных достоинств финского фундамента заключается в том, что он позволяет сделать высокий цоколь, а большинство российских застройщиков как раз не любят, когда пол первого этажа лишь слегка возвышается над уровнем земли и кажется буквально лежащим на ней. В УШП максимальная высота цоколя составляет всего 30 см (его формируют L-образные блоки опалубки), а в УФФ он может быть любым — 40–50 см или даже более. Кроме того, в отличие от полистирольных блоков, цоколь в виде бетонной монолитной или сборной конструкции не подразумевает обязательную финишную отделку.
Добавочные очки
Итак, подытожим. Технология УФФ предлагает комплексный подход к строительству фундамента, который обеспечивает уже выполненную разводку коммуникаций, смонтированный обогрев полов, находящихся на стадии готовности к отделке, утепленную отмостку и систему пристенного дренажа. Но, как говорится, и это еще не всё. Помимо вышеописанных, такое решение имеет и другие плюсы.
Первый — вариативность в выборе типа ленты (монолитная в несъемной опалубке из пенополистирола, блочная); высоты цоколя; устройства опорной площадки (пятка по щебню, либо пятка по щебню с песком, либо только щебеночная подушка — в зависимости от особенностей грунта); схем и материалов утепления (XPS, более дешевый ПСБ-С); вида напольного отопления (водяное, электрическое, пленочное).
Второй — возможность повысить несущую способность основания (в частности, путем расчетного уширения пятки до 800–1000 мм и самой ленты), сделав его пригодным не только для легких каркасных и деревянных домов с весовой нагрузкой до 3 т/пог. м, но и для одно-двухэтажных каменных зданий (4–5 т/пог. м).
Третий плюс состоит в том, что технология УФФ более понятна и проста в реализации для наших строителей, нежели «экзотическая» шведская плита, — ведь сооружение сборного ленточного фундамента и полов по грунту им не в новинку.
В случае УШП ребра жесткости, на которых будут стоять несущие перегородки, вяжут из арматуры при укладке силового каркаса плиты. В УФФ внутренние стены опираются не на монолитное основание, а на свой участок ленты, таким образом, разграниченные ими помещения имеют отдельные стяжки
Штрафная зона
Термограмма утепленного финского фундамента
Теперь о минусах. Слабым местом УФФ является отсутствие у цоколя наружного контура утепления. Даже наличие теплой отмостки не в состоянии предотвратить промерзание верхней части ленты, и потому ее приходится тщательно гидро- и теплоизолировать и облицовывать. При этом тепловизионные исследования показывают, что, благодаря внутреннему контуру утепления и интегрированным в стяжку теплым полам, насквозь цоколь не вымораживается. Так что на теплосберегающие свойства конструкции отсутствие внешней защиты не влияет, а вот ее рабочий ресурс сокращается.
Пункт два — это большой объем земляных работ: рытье траншей; полное удаление с пятна застройки склонного к просадке плодородного слоя; обратная засыпка внешнего контура фундамента и его внутреннего периметра с послойной трамбовкой виброплитой. Сюда же условно можно отнести доставку на участок тонн карьерного щебня и песка для засыпки, а также вывоз снятого грунта большегрузными машинами. Важно: использовать для засыпки грунт, вынутый при копке траншей, нельзя — это должен быть инертный материал без органических включений.
Ну и, разумеется, главный камень преткновения — стоимость финского фундамента. В зависимости от региона, а также от площади дома и, особенно, от глубины заложения ленты, она составляет от 5,5–8 тыс. руб./м², но на круг оказывается выше цены на УШП на 10–15%. Однако упомянутая вариативность в выборе материалов и тех или иных приемов строительства открывает достаточно возможностей для снижения затрат. Так, самой крупной статьей экономии может стать ограничение высоты цоколя и отказ от монолитной ленты в пользу фундаментных блоков (меньше работ по опалубке и вязке арматуры, сравнительно небольшой расход бетона и пр.).
Проблема масштабных стартовых вложений тоже решаема, поскольку технология УФФ позволяет развести этапы строительства во времени, о чем уже говорилось ранее. Если же исходить из того, что в результате заказчик получает не просто МЗЛФ как основу для возведения стен, а утепленную, «начиненную» всеми коммуникационными сетями конструкцию с черновым полом и ему не нужно заниматься инженерной частью проекта отдельно, то все понесенные затраты полностью себя оправдывают.
Конфигурацию, глубину заложения, толщину изоляционного контура и другие параметры УФФ определяют путем проектного расчета, который должен учитывать климатические условия местности, тип грунта и глубину его промерзания, предполагаемые нагрузки и пр.
Правила игры
Один из практикуемых вариантов строительства УФФ выглядит следующим образом. После разметки площадки с нее удаляют плодородный слой почвы (с заходом за периметр здания на 1 м в расчете на будущую отмостку) и отрывают траншеи под ленту на проектную глубину. На дно укладывают дренажную щебеночную подушку 200 мм, геотекстильное полотно и 200 мм песка. Сыпучие материалы обязательно уплотняют слоями по 100 мм. Далее монтируют опалубку, вяжут арматурный каркас из прута Ø 10–12 мм и отливают опорную пятку-подошву толщиной 200–300 мм и стандартной шириной 600 мм, применяя бетон марки М 200. (При высоком УГВ под пятку подкладывают 2–3 слоя гидростеклоизола, с тем чтобы потом завести его края на стенки ленты.)
При необходимости вокруг фундамента, на уровне его подошвы, устраивают систему дренажа. Она представляет собой вырытые с уклоном в одну сторону каналы, куда помещены перфорированные трубы, засыпанные щебнем и «укутанные» геотекстилем.
Кладку фундаментных стенок ведут на строительный раствор с армированием каждого ряда блоков двумя 8-миллиметровымм прутками. Рядов обычно три-четыре; размер камней из керамзитобетона 400 × 200 × 200 мм, из газобетона — 300 × 600 × 250 мм.
Монолитная подошва (пятка) в основании сборного ленточного фундамента нужна как армопояс, который повышает жесткость конструкции, а также увеличивает площадь опоры на грунт и способствует равномерному распределению на него нагрузки
Ту часть готовой конструкции, которая будет находиться под землей, влагоизолируют обмазочным или оклеечным рулонным материалом. С внутренней стороны цоколь утепляют плитами экструзионного пенополистирола 50 мм в один-два слоя, опирая их на пятку фундамента и фиксируя пластиковыми дюбелями с широкими шляпками. Затем площадку под домом выстилают геотекстилем плотностью 200 г/м² и приступают к обратной засыпке песком и мелкофракционным щебнем с тщательной послойной трамбовкой. На этом этапе монтируют трубы канализации с выводом закладных.
Поверхность засыпной подложки гидроизолируют (чтобы контур был герметичным, полотна ПВХ стыкуют внахлест и проклеивают скотчем, а края изоляции заводят на стенки ленты, создавая своего рода поддон) и укладывают два слоя утеплителя общей толщиной, как правило, 200 мм, выполняя между ними разводку коммуникаций. Поверх снова настилают изоляционную пленку.
Следующим этапом идет монтаж армировочной сетки из прутка Ø 4 мм с размером ячеек 150/200 мм и раскладка труб теплого пола с непременной контрольной опрессовкой. И наконец, венчает конструкцию бетонная стяжка толщиной от 50 до 100 мм (чаще всего 70–80 мм). Залитый раствор хорошо уплотняют вибромашиной и оставляют выстаиваться до полного набора прочности.
Обязательным элементом УФФ является отмостка шириной от 80 до 120 см, утепленная плитами пенополистирола толщиной 50 мм в один слой.
Источник
УШП: развод на деньги или экономия средств?
Один из трендов в малоэтажном домостроении последних лет – фундамент в виде утеплённой шведской плиты (УШП). Чем обусловлен высокий спрос на такой фундамент? Какие у него плюсы и минусы? Какие требования к его конструктиву и к материалам, которые используют для его создания?
Формально УШП – это разновидность утеплённой монолитной бетонной плиты, которая дополнена утеплённой отмосткой. Однако в отличие от обычных плитных фундаментов в УШП встроены основные инженерные системы:
■ Отопление – водяной тёплый пол
■ Водоснабжение
■ Канализация
■ Электроснабжение
Также в большинстве случаев при строительстве УШП предусматривают систему дренажа по периметру фундамента.
Каковы плюсы УШП?
[1] Высокая скорость возведения конструкции за 2-3 недели. Срок выполнения работ зависит от площади и геометрии плиты: чем больше по размеру и сложнее по форме фундамент, тем дольше его будут сооружать. Играют роль и погодные условия: во время сильного дождя бетон лучше не заливать.
[2] Возможность устройства почти на любых грунтах, в том числе с высоким уровнем грунтовых вод и пучинистых – глинах, суглинках. Благодаря утеплителю земля не промерзает, а значит, фундамент защищён от деформаций из-за морозного пучения грунта. Однако УШП нельзя делать на грунтах с очень низкой несущей способностью, например, торфяниках. В этом случае возможна осадка фундамента.
[3] Не требуется глубокий котлован: экономия на земляных работах.
[4] Готовность всех коммуникаций ещё на этапе устройства фундамента. Это существенно ускоряет строительство дома.
[5] Высокая энергоэффективность благодаря слою теплоизоляции. А значит, низкие затраты на отопление здания. УШП с утеплителем толщиной 200 мм имеет коэффициент теплопроводности 0,17 Вт/(м•°С). Для сравнения: коэффициент теплопроводности обычной монолитной бетонной плиты, как правило, превышает 0,40 Вт/(м•°С)
[6] Нет мостиков холода в конструкции плиты и промерзания нижних углов здания благодаря сплошному слою теплоизоляции под фундаментом и утеплённой отмостке.
[7] Отопление с помощью водяного тёплого пола на 20-30% экономичнее радиаторного, поскольку в радиаторы подаётся теплоноситель с температурой около 70°С, а в тёплые полы – с температурой около 40°С. Кроме того, тёплый пол прогревает помещение равномерно, создавая очень комфортные температурные условия для обитателей дома. Наконец, отсутствие радиаторов улучшает внешний вид помещений.
[8] Поверх плиты не нужно устраивать стяжку: поверхность фундамента выровнена и отшлифована, служит готовым основанием для укладки напольного покрытия. А значит, при отделке помещений можно отказаться от дополнительных влажных работ.
[9] В плите нет швов (в стяжке компенсационные зазоры – обязательны), что упрощает монтаж напольного покрытия.
Каковы минусы УШП?
При всех своих достоинствах у этой конструкции есть и недостатки:
[1] Проблематично устраивать УШП на участках с уклоном. В принципе это возможно, но потребуется выравнивание участка за счёт подсыпки песка, а это весьма затратное мероприятие.
[2] Невозможно или неоправданно дорого создать в доме, стоящем на УШП, подвал или погреб.
[3] Коммуникации проложены внутри плиты, и потому их ремонт в случае аварийной ситуации либо неосуществим, либо затруднён.
Дмитрий Андриади, руководитель компании BAUHAUS:
«Если в систему тёплого пола, интегрированного в УШП, залита вода, и зимой она замёрзла при отключении электричества, то трубы разорвёт, и отремонтировать их будет нельзя. Придётся демонтировать напольное покрытие, установить новый тёплый пол поверх существующего, выполнить стяжку, уложить новое напольное покрытие. Поэтому лучше изначально заливать в систему отопления антифриз. Но если тёплый пол повредили, например, при бурении перфоратором, то локальный ремонт вполне возможен. Что же касается труб систем водоснабжения и канализации, то аварии, способные полностью вывести их из строя, маловероятны»
Отметим ещё несколько особенностей УШП. На такой фундамент чаще всего опирают одно- или двухэтажные дома. Но при наличии продуманного конструктивного расчёта можно сооружать УШП и под тяжёлыми зданиями (более двух этажей) или под домами с неравномерной нагрузкой (когда часть – одноэтажная, а другая – двухэтажная).
УШП предполагает низкий цоколь. Высота фундамента обычно 300-400 мм. Это удобно, ведь на входе в дом можно сделать лестницу высотой всего в пару ступеней. Максимально комфортная, почти безбарьерная среда. Такое решение особенно актуально тогда, когда в доме проживают пожилые люди или люди с ограниченными возможностями.
Если же вам обязательно нужен высокий цоколь, стоит предпочесть другое скандинавское ноу-хау — утеплённый финский фундамент (УФФ). Это мелкозаглубленный ленточный фундамент с утеплёнными полами по грунту. Решение проблемы низкого цоколя в рамках УШП – увеличить толщину песчаной подушки и/ или слоя теплоизоляции под плитой. Но это дополнительные расходы.
УШП: дорого или нет?
К недостаткам этого фундамента относят высокую стоимость. Действительно, УШП от профильных компаний обходится в среднем от 9000 руб. до 11000 руб. за м2. То есть затраты на фундамент площадью 100 м2 – примерно миллион рублей. Это очень большие деньги! Но давайте рассмотрим альтернативный вариант, который на первый взгляд кажется бюджетным.
Выбираем под каменный дом фундамент другого типа, например, ленточный. Прибавляем к нему стоимость дренажа, утеплённой отмостки, всех инженерных систем, перекрытия первого этажа, тёплых полов и стяжки с выравниванием, а также расходы, вызванные поэтапным выполнением работ (привлечение на каждую операцию профильных специалистов, многократные закупки и доставки). В результате совокупные затраты окажутся заметно больше, чем затраты на УШП. Если за УШП вам придётся отдать 1 млн руб., то «лента» со всеми «допами», выполненная профильной компанией, обойдётся в 1,3 — 1,5 млн руб.
Посмотреть проекты домов из газобетона и запросить полную смету по ним можно в каталоге бесплатных проектов YTONG
Сколько прослужит?
Заказчиков всегда волнует вопрос: насколько надёжен и долговечен «шведский» фундамент? Он надёжен и долговечен при соблюдении трёх условий: продуманного проекта, использования качественных материалов и привлечения высококвалифицированной рабочей силы для его устройства. В этом случае он прослужит много лет.
Александр Плешкин, инженер компании LAFARGEHOLCIM:
«Важное условие надёжности и долговечности УШП – наличие проекта, в который входит план с подробным расположением стен, разводкой теплого пола и точным указанием ввода и вывода коммуникаций. Проект должен учитывать различные нагрузки (от собственного веса, эксплуатационные и снеговые), грунтовые условия, особенно уровень грунтовых вод. В нём должны быть подробная спецификация с прописанными марками материалов и рекомендации по выполнению работ»
Чем утеплять?
Рассмотрим основные материалы, применяемые при сооружении УШП. Начнём с теплоизоляции. Толщина её слоя, как правило, 200-300 мм. Точнее, 100 мм под рёбрами плиты (их устраивают под несущими стенами) и 200-300 мм (в зависимости от высоты рёбер) под её подошвой. Плюс 50 мм – под отмосткой. В качестве утеплителя применяют в основном плиты из экструдированного пенополистирола (ЭППС, XPS).
Этот материал оптимален для подземных конструкций. Среди его достоинств:
■ Высокая прочность на сжатие – от 250 до 500 кПа при 10% линейной деформации (в зависимости от марки изделия). Высокопрочные плиты без проблем выдерживают нагрузку даже от тяжёлого здания (порядка 10 тонн/м2)
■ Коэффициент водопоглощения – всего 0,3-0,4% по объёму. То есть материалу не грозит намокание из-за грунтовых или поверхностных вод.
■ Низкий коэффициент теплопроводности – 0,032-0,034 Вт/(м•°С). Иными словами, пенополистирол очень хорошо сберегает тепло.
■ Плиты не подвержены гниению и воздействию микроорганизмов.
■ Заявляемый производителем срок службы в грунте – не менее 50 лет.
Александр Керник, руководитель группы тех.поддержки продаж «УРСА Евразия»:
«Для чего нужно утеплять плиту фундамента и отмостку? Во-первых, для защиты подземной конструкции от морозного пучения грунта. Грунт не должен замерзать, расширяться и сдвигать фундамент. Благодаря утеплителю мы сохраняем геотермальное тепло в грунте под плитой и отмосткой. Во-вторых, утеплитель препятствует передаче тепла от системы тёплого пола в грунт. Всё тепло устремляется вверх, в помещения дома. Тем самым мы экономим на отоплении. Третий момент конструктивный: в УШП для усиления предусматривают железобетонные рёбра под несущими стенами здания. Пространство под плитой между рёбрами не должно быть пустым, поэтому его также заполняют утеплителем, но обычно меньшей марки (с прочностью на сжатие не 500 кПа, а 250 кПа) – для снижения затрат на УШП»
Какие трубы использовать?
Для системы водоснабжения и водяного тёплого пола применяют трубы из сшитого полиэтилена марок PEX-A, PEX-B, PEX-C, полиэтилена повышенной термостойкости PE-RT, а также металлопласта. Все они обладают высокими показателями по механической прочности, теплопроводности, долговечности.
Дмитрий Андриади, руководитель компании BAUHAUS:
«Для тёплого пола в УШП мы рекомендуем трубы из сшитого полиэтилена марки PEX-A или металлопласта. Они относятся к одной ценовой категории. Однако у труб PEX намного больше удлинение при нагреве, и в теории из-за изменений в размерах трубы этого типа, находящиеся в монолитной бетонной плите, спустя годы могут истончиться, вплоть до появления разрывов. На практике мы не сталкивались с подобными проблемами. В любом случае металлопласт не имеет такого линейного удлинения, и его проще укладывать. Мы не советуем использовать трубы PEX-B и PEX-C, потому что их сравнительно легко переломить при монтаже. И форму они не восстанавливают. Так что есть риск загубить их».
Для тёплого пола и системы водоснабжения применяют трубы, как правило, двух диаметров – 16 или 20 мм. Притом 20-ую трубу выбирают лишь тогда, когда длина контура тёплого пола свыше 80 м, а также когда в системе водоснабжения есть потребители с очень большим расходом воды.
Канализацию выполняют обычно с помощью «рыжих» труб из поливинилхлорида (ПВХ), стандартный диаметр 110 мм. Если в доме много сантехнических приборов, большая длина канализационной магистрали, мало или вообще нет ревизионных колодцев, то используют трубу диаметром 160 мм
Как устроена плита?
Поверх слоя теплоизоляции сооружают армированную бетонную плиту. Все инженерные коммуникации должны быть интегрированы в УШП до заливки бетона. Притом система тёплого пола обязательно должна быть опрессована.
Александр Плешкин,инженер компании LAFARGEHOLCIM:
«Бетонная плита в конструкции УШП состоит из двух принципиальных элементов. Первый – рёбра жёсткости, которые несут и распределяют нагрузки от стен, перекрытий, крыши, оборудования, мебели. Также они должны выдерживать эксплуатационные нагрузки на перекрытия и снеговые нагрузки, которые зависят от региона строительства. Исходя из всех этих нагрузок, подбираются марка бетона и сечение арматуры. Обычно применяют бетон марок М300 (класс B22,5) или М350 (класс B25), а также 4 арматурных стержня диаметром 10-12 мм A-III (A-400), которые располагают в продольном направлении. Дополнительно устраивают поперечные хомуты из стержней с шагом, как правило, 300 мм. Высота рёбер – от 200 до 300 мм.
Второй элемент – остальная часть фундамента. Её толщина обычно составляет 100 мм, марка бетона – та же. Сечение и схему раскладки арматуры подбирают, исходя из нагрузок, но чаще всего это один ряд стержней диаметром 6-10 мм A-III (A-400), связанных в сетку с ячейками 150 х 150 мм. Арматуру устанавливают на фиксаторы из ПВХ, строго следя за тем, чтобы она не лежала на утеплителе. Высота фиксаторов должна быть такой, чтобы арматура находилась внутри защитного слоя из бетона толщиной не менее 40 мм».
В следующей статье мы подробно расскажем обо всех этапах сооружения УШП. Если же вам нужна полная информация о строительстве дома из газобетона, приглашаем на курс от YTONG
Источник