Сплошные плитные фундаменты еще до появления высокопрочных утеплителей считались эффективным средством компенсации сезонных (морозное пучение) и несезонных подвижек грунтов. Являясь «плавающими», они сохраняли относительное расположение всех элементов строительных конструкций друг относительно друга даже при попадании домов в зоны небольших оползней. Оригинальной инженерной инновацией, объединившей решение проблем энергоэффективности, стал так называемый ушп фундамент, технология которого пришла к нам из Швеции и Германии. В этой статье рассказывается о конструктивных и эксплуатационных особенностях утепленной шведской плиты (так расшифровывается аббревиатура «УШП»).
Технология утепленной шведской плиты на примере фирмы Dorocell
Около 10 лет назад первые отечественные энтузиасты — застройщики пользовались типовыми проектами именно этой компании. По определению Dorocell, оптимальным энергоэффективным фундаментом для малоэтажного домостроения является высококачественная монолитная бетонная плита с ребрами жесткости, внешней термоизоляцией и встроенным подогревом.
Схема технологии устройства утеплённой шведской плиты УШП с использованием материалов Технониколь
Термоизоляция, представляя из себя своеобразное «корыто» для заливки бетона, служит естественной несъемной опалубкой.
Принципиальная схема УШП в разрезе
Приведем детальный обзор фундамента утепленной шведской плиты:
- Опалубка из полистирола ПСБ-С собирается на утрамбованной песчано-щебневой подсыпке. На дне постели засыпки выполнены уклоны и установлена дренажная труба.
- Опалубка высотой 400 мм состоит из плит толщиной 100 мм и образует по периметру прямоугольные пазы сечением 400×200 для образования ребер жесткости и постель для заливки основной плиты толщиной 100 мм.
- Армирование ребер выполняется в двух поясах профилем переменного сечения диаметром 8 — 12 мм. Армирование плиты пола осуществляется с помощью сварной сетки 150×150 мм.
- В плиту пола замуровываются трубопроводы системы отопления. Армирование плиты пола осуществляется с помощью сварной сетки 150×150 мм, укладываемой поверх труб теплого пола.
- Кроме теплого пола бетоном заливаются и другие коммуникации — водопровод, канализация, электрическая разводка по комнатам.
- Утепление отмостки осуществляется по периметру фундамента 70-миллиметровыми плитами ПСБ-С, примыкающими снаружи к полистирольной опалубке на глубине ее контакта с подсыпкой.
Юбка теплоизоляции вокруг фундаментной плиты предохраняет от промерзания
Описанная схема соответствует нагрузке, образуемой двухэтажным домом с несущими стенами из ячеистого бетона, а также климатическим условиям с индексом мороза 4000 — 8000. Увеличение нагрузки требует увеличения сечения ребер жесткости, а более суровый температурный режим — добавления одного или двух дополнительных слоев утеплителя.
Видео описание
В видеоматериале ниже будет показана утеплённая шведская плита – технология подготовки подушки:
Укладка утеплителя и опалубка
После готовности подушки переходят к монтажу утеплителя и начинают со стенок котлована. Если используют стандартные ЭППС-плиты, то они становятся впоследствии опалубкой для бетонирования. Но скандинавами придуманы специальные блоки и их использование заметно упрощает работу. А также значительно облегчает контроль за правильностью расположения материала.
L-модули имеют систему замков, которые позволяют правильно соединяться между собой. Поэтому сразу же формируется нужный переход с вертикали в горизонтальную плоскость. А для избегания даже малейшего смещения в верхней части блоков предусмотрен паз, в который укладывается стержень. Он соединяет соседние модули между собой. Для горизонтальных плит предусмотрена стальная пластина с шипами.
Уложенный утеплитель для УШП Источник tn.ru
Плюсы и минусы шведской плиты
Самое главное, что в результате монтажа фундамента по схеме теплой шведской плиты застройщик получает решение целого комплекса вопросов:
- эффективного дренажа,
- противоморозной защиты,
- энергосбережения,
- отопления,
- комфортного микроклимата,
- прокладки коммуникаций,
- а также получения поверхности пола под финишные покрытия.
Среди других преимуществ схемы:
- Для каркасных домов УШП компенсирует их главный недостаток — низкую теплоемкость стен. Массивный изолированный фундамент берет на себя функцию резервного аккумулятора тепла.
- Цена. Несмотря на то, что шведская схема является не дешевым удовольствием, она включает в себя не только нулевой цикл, но целый комплекс этапов. Выполнение этих работ по отдельности стоит в сумме значительно дороже.
- Сроки. При выполнении работ бригадой квалифицированных специалистов на все потребуется, в среднем, около недели.
- Универсальность. Технология подходит для большинства грунтов и климатических зон РФ.
- Незаменимость при возведении построек класса «пассивный дом».
Утеплитель ТЕХНОНИКОЛЬ CARBON ECO SP
Недостатки фундамента на основе теплой шведской плиты:
- Условный (психологический) недостаток: низкий цоколь. В домах с обычным фундаментом высокий цоколь необходим для обеспечения нормальной влажности в помещениях. До сих пор многие наши соотечественники склонны считать высоту цоколя одной из гарантий качества жилья.
- Ремонтопригодность коммуникаций. Так как плита пола является напряженной конструкцией, крайне нежелательно нарушать ее целостность для ремонта замурованных трубопроводов. С другой стороны, существуют иные способы прокладки и технические решения, компенсирующие недостаток схемы. Но все эти меры ведут к увеличению сметы.
- Требует высокой квалификации исполнителей. Не любая бригада возьмется за сдачу УШП «под ключ».
- Требует одномоментных значительных капитальных затрат, поэтому не подходит для застройщиков, рассчитывающих на строительство небольшими (по деньгам) этапами.
- Не подходит для торфянистых почв и других грунтов с низкой несущей способностью, а также участков с большими уклонами.
Расчет
За основу берутся геометрические данные будущего фундамента: общая площадь основания; периметр фундамента; высотность строения. В ходе изыскательских работ определяют:
- особенность грунта, несущую способность;
- уровень залегания грунтовых вод;
- высоту промерзания почвы.
Затем высчитывают толщину песчаной подушки, объем заливаемого бетона.
Стоимость установки плиты зависит от особенностей систем жизнеобеспечения, способа подвода электротока, воды.
Важно сразу продумать все нюансы, чтобы не допустить ошибок.
Развитие технологии: методики, материалы, комплектующие
На сегодняшний день по схеме УШП в Германии и скандинавских странах построено более 1,5 млн. домов. В Северной Европе технология insulated monolithic slab foundation получила статус общепринятой и нашла отражение в строительных стандартах ЕС. В США полное наружное утепление плитных фундаментов распространено мало, так как 90% территории страны имеет индекс мороза не более 3000. Однако, и там УШП нашла применение: прежде всего, при возведении «пассивных домов».
За последние 10 лет разработчики проектов отдают большее предпочтение экструдированному пенополистиролу (ЭППС) как материалу, обеспечивающему более равномерную усадку фундаментов и сохраняющему теплоизолирующие свойства независимо от времени и условий эксплуатации. Были детально исследованы напряжения в бетоне, возникающие при эксплуатации малозаглубленных плитных фундаментов. По их результатам строители отказались от идеи использования утеплителей с разной предельной прочностью (ранее предполагалось, что для выравнивания усадки под плиту пола необходимо использовать менее прочные плиты, чем под ребра жесткости). Было доказано, что самые опасные концентраторы напряжений в плите могут возникать на месте стыка разных сортов теплоизолятора.
Производители экструдированных пенополистиролов начали выпускать материалы и комплектующие, специализированные для монтажа УШП.
К примеру, Dorocell в настоящий момент сама производит полный набор деталей «конструктора» несъемной опалубки из ЭППС. Визитной карточкой компании являются блоки с вмонтированными направляющими для арматуры. Некоторые бренды уделяют повышенное внимание эстетическим свойствам комплектующих: борта опалубки формуются в виде цоколей традиционного переменного сечения.
Опалубка для УШП
Если говорить об отечественном рынке, то здесь на рынке можно выделить 2 брэнда: Технониколь и Пеноплэкс. Обе компании выпускают ЭППС европейского уровня качества для плитных фундаментов, возводимых по технологии УШП. Более подробно хочется остановиться на специализированной серии ТЕХНОНИКОЛЬ CARBON ECO SP. В нее кроме базовых форматов плит входят, L-образные профили для быстрого монтажа бортов. Кроме сечения эти элементы интересны тем, что с наружной стороны на их цокольных частях закреплены ЦСП (цементно-стружечные плиты). ЦСП позволяют наносить декоративную штукатурку без дополнительных подготовительных стадий. Таким образом, монтаж УШП с помощью комплектующих Технониколь, является на данный момент самым удобным.
устройство УШП с ипользованием плит ПЕНОПЛЭКС
Видео описание
В следующем видео показана утеплённая шведская плита, технология строительства внешнего контура изоляции и примеры укладки L-модулей:
Армопояс и «тёплый пол»
По завершении расположения второго слоя утеплителя переходят к армированию. Сначала для рёбер жёсткости вяжут отдельные конструкции, которые укладываются внутрь на специальные подставки. Затем переходят к монтажу решётки для всей площади.
Армирование УШП происходит чётко по утверждённому проекту и для этого подбирают прутки и подставки нужных размеров, чтобы везде оставались необходимые зазоры. А после переходят к укладке контуров для создания отопления.
Для этого в заранее обговорённом месте устанавливается распределительный коллектор. А от него прокладываются трубы по всем помещениям, где запланирован «тёплый шведский пол». Причём следует напомнить, что экономить на материалах строго запрещено. Тут требуется качество, которое готово на долголетнюю службу. Ещё обязательно проводят полное испытание системы под давлением, чтобы своевременно (пока возможно) устранить дефекты.
Армирование ребра жёсткости в УШП Источник rmnt.ru
Бетонирование
Завершающую операцию в идеале необходимо провести за один заход. Поэтому понадобится бетононасос и бригада для разравнивания раствора. Но простого распределения бетонной смеси будет мало. Необходимо будет поработать глубинным вибратором для заполнения всех возможных пустот.
После чего полезно применить виброрейку, чтобы выйти на нужный уровень и выровнять поверхность. Но, поскольку полученная плоскость уже является полом в помещении, необходимы небольшие доделки. Нужно дождаться неполного затвердения раствора и применяя специальное приспособление (вертолёт), провести финальную затирку поверхности с одновременной подсыпкой порошкового топпинга. А после этого пол в доме считается готовым.
Отзывы застройщиков и стоимость фундаментов типа УШП
Подавляющее большинство застройщиков, применявших теплоизолированные плитные фундаменты, довольны своим выбором.
В домах, построенных по методике УШП, не бывает сыро. Осадка равномерная и весьма незначительная в абсолютном выражении, поэтому практически не регистрируется. Трещины и другие неприятности встречаются при реализации проектов, на которых были допущены грубые инженерные ошибки (неправильный прочностной расчет, либо неверное определение характеристик грунта).
УШП, в среднем, обходится дороже конвенционных фундаментов, но несколько дешевле УФФ (утепленного финского фундамента). Ориентировочно стоимость термоизолированной монолитной плиты составляет 100 — 115 $/м. кв. Если площадь дома небольшая (менее 80 м. кв.) то удельная цена может возрасти до 130 — 140 $/м. кв. Отдельные организации приводят расценки ушп в виде удельного значения на погонную длину ребра жесткости. Подобные ориентировки менее точны, чем расценки по площади. Впрочем, в любом случае следует сравнивать подрядчиков не по заявленным ими ценам, а по просчету сметы на предоставленный вами проект.
Пошаговые этапы монтажа
Во время подготовки проектной документации специалисты определяют состав почвы, замеряют уровень грунтовых вод и выясняют, насколько могут пласты земли сдвинуться из-за дождей или талого снега. На базе этих данных выполняют расчёты, в которые входит необходимая глубина котлована и параметры системы дренажа.
Вычисляются толщины подсыпки, слоёв утеплителя и бетона под устройство УШП. Находят нужный диаметр прутка для армирования и шаг его укладки. Рассчитываются все инженерные сети и система трубопровода для отопления пола. После утверждения проекта приступают к земляным работам.
Котлован под монолитную плиту Источник peredelka.tv
Котлован
Начинают работы с расчистки участка и тщательной разметки. Причём наметить сразу нужно все, что оговорено в проекте. От ямы для септика до каждой инженерной коммуникации. Из-за малой глубины котлована, сами землеройные работы можно провести вручную. Но площадь объекта предполагает выгрузку большого объёма земли, поэтому разумно подключить технику.
А после облагораживания стен котлована и выравнивания дна проводят ещё одну дополнительную разметку под дренажные, канализационные и водопроводные трубы. А также силовой кабель, если запланировано подвести его в дом под землёй.
Область применения УФФ
Изучая технические характеристики утепленной фундаментной основы из финских плит, можно уверенно говорить, что такая конструкция способна эксплуатироваться в районах с различными климатическими условиями, пригодна для любых почвенных составов, выдерживает нагрузочные воздействия в пределах трех тонн на один погонный метр ленточного основания.
Каждая из приведенных характеристик соответствует большинству строящихся сооружений каркасного типа, высотность которых достигает двух этажей.
За счет увеличения опорной основы фундаментной ленты разрешается добавить массу строительной конструкции из расчета четырех – пяти тонн. Но в таком случае необходимо выполнить обязательный поверочный расчет по методу ленточного фундаментного основания.
Армирование основания
Армирование ребер жесткости делают согласно проекту.
Важно:
чтобы не повредить уложенный XPS, рабочую арматуру нужно связывать в пространственные каркасы на земле, а только потом устанавливать готовые каркасы на фиксаторы для арматуры и связывать их.
Остальную часть фундамента, как правило, армируют одним рядом стержней арматуры сечением 6-10 мм. Их размещают с шагом и связывают в сетку 150х150 мм. Продольную стыковку стержней делают с перехлестом не менее 24 см.
Важно:
нижний защитный слой арматуры должен быть не менее 30 мм в толщину – для этого стержни и каркасы устанавливают на специальные ПВХ-фиксаторы для арматуры.
Укрепление склона подушки УШП
Вернемся к нашей подушке на уклоне. Отвал грунта подушки получился достаточно крутой, поэтому мало того, что геотекстиль на откосе грунта был дополнительно грунтовыми анкерами, но так же потребуются мероприятия по дополнительному укреплению склона.
Но так как буквально через пару дней после бетонирования, ударили морозы и повалил снег, работы по дополнительному укреплению склона, по согласованию с заказчиком, было решено перенести на весну.
Так что статья будет дополнена весной 2022 года. Заодно посмотрим как “перезимует” подушка.
(Visited 4 202 times, 1 visits today)
Утепление отмостки
Чтобы дополнительно защитить дом от морозного пучения, нужно провести для УШП простую процедуру устройства утепленной отмостки.
Этапов утепления отмостки три:
- Плодородный слой снимают, отсыпают не менее 10 см песка и трамбуют.
- На утрамбованную подушку укладывают плиты XPS – механическая фиксация не нужна.
- Раскладывают дренажную мембрану PLANTER geo. Сверху ее отсыпают щебнем, или засыпают песком с трамбовкой и укладывают тротуарную плитку, или делают зеленую отмостку.
Важно:
при устройстве песчаной подушки под отмостку нужен уклон от фундамента не менее 1,5%.
Область возможного применения УФФ
При рассмотрении технических характеристик фундамента финская плита утепленной конструкции, можно говорить о его допустимом применении во всех климатических зонах России, для любого типа грунта при строительстве зданий с весовой нагрузкой до 3-х тонн на 1 погонный метр ленточного фундамента.
Подобная характеристика будет соответствовать большинству возводимых зданий каркасного типа с высотой до 2-х этажей.
При увеличении опорной подушки ленточного фундамента допускается увеличение веса строительных конструкций до 4-5 тонн, но в этом случае требуется выполнение обязательного поверочного расчета по методике фундаментов ленточного типа.
Коротко о главном
Монтаж шведской плиты является серьёзным и сложным проектом. Его разработку и последующую реализацию можно доверить только профессионалам. Выполнение анализа грунта и всех расчётов самостоятельно, без опыта в этой области, приведёт к фатальным ошибкам, которые не всегда возможно исправить.
Поскольку полученный фундамент уже нельзя будет переделать, необходимо использовать только предельно качественные материалы для его закладки. Весь спрятанный внутри плиты трубопровод должен иметь каналы с выходом на поверхность для возможности прочистки засоров. А материалами для тёплого пола могут стать только те, у которых есть сертификат на долголетнюю работу.
Теплые полы
Диаметр труб, используемых для обустройства теплого пола, составляет 16-20мм. При этом меньший диаметр применяется в случаях, когда общая протяженность создаваемой петли не превышает 70 метров. Если ее длина больше, то требуется переход на более широкие трубы.
В местах, где в будущем будут располагаться несущие конструкции стен, трубы помещаются в специальные гильзы, обладающие длиной около 400-500мм.
Одновременно проводится подготовка под установку коллекторов согласно существующему плану домостроения. Для этого в нужном месте проводится забивка арматуры диаметром 12мм (2-4 стержня), выпущенной на поверхности на 1,5 метра. К арматуре для выполнения последующих монтажных работ прикрепляется доска. Места стыка с подводящими трубопроводами требуют дополнительной установки защитной гофры.
После формирование контура теплого пола необходимо заполнить его водой и провести полноценное тестирование. В случае, если дефектов не обнаружено, и теплый пол работает в штатном режиме, проводится его опрессовка.
