Утепление фундамента — мера, позволяющая реально сэкономить на этапе нулевого цикла
В странах Северной Европы основной способ борьбы с вредным влиянием пучинистых грунтов на фундаменты сводится к утеплению грунтов основания. Помимо стен, полов и потолков жилой части дома утепляют цоколи, фундаменты, грунт с внешней стороны дома или с обеих сторон, основание под фундаментами (рис. 1, 2).
Рисунок 1. Варианты обеспечения надежности мелкозаглубленного фундамента с применением утеплителя
Таким способом создают условия, при которых пучинистые грунты становятся непромерзающими или частично промерзающими, например, до глубины заложения подошвы мелкозаглублённых фундаментов.
Дома бывают разные
Для рационального использования утеплителей в фундаментных конструкциях и грунтах следует учитывать многообразие строящихся домов. Их можно сгруппировать по следующим признакам:- По тепловому режиму (дома для постоянного или сезонного проживания либо с отложенным периодом постоянного проживания);
- По конструкции цокольной части (бесподвальные дома, с цокольным перекрытием на песчаной подушке, с техподпольем или цокольным этажом);
- По заглублению фундаментов (бесподвальные дома с незаглублёнными, мелкозаглублёнными и заглублёнными фундаментами, дома с заглублёнными фундаментами при наличии технического подполья или цокольного этажа — под всем домом или под его частью).
Когда же следует утеплять фундаментные конструкции и какими должны быть параметры применяемых утеплителей?
Утепление цокольного перекрытия бесподвальных домов
Для домов сезонного проживания толщину утеплителей рассчитывают по действующим нормам из условия комфортности, а для домов постоянного проживания — из условия энергосбережения.Приведённые ниже расчёты выполнены для климатических условий Московской области. Требуемое минимальное значение полного сопротивления теплопередаче цокольного перекрытия загородного дома исходя из условия комфортности равно 1,52, а из условия энергосбережения — 2,8 м² ⋅ С/Вт.
Зная конструкцию цокольного перекрытия и коэффициенты теплопроводности материалов, можно определить необходимую толщину утеплителя.
В таблице 1 приведены результаты расчётов некоторых утеплителей при следующих исходных данных:
- цокольное перекрытие — монолитная ж/б плита толщиной 150 мм;
- пол — из шпунтованной доски (35 мм);
- подполье — либо вентилируемое, либо непучинистая песчаная подушка толщиной 0,8 м.
Таблица 1. Толщина постоянного утеплителя в цокольном перекрытии, см
Утепление под зиму
Нередки случаи, когда окончание изготовления монолитной плиты цокольного перекрытия на песчаной подушке приходится на начало зимы. При промерзании пучинистого грунта в отсутствие пола и утеплителя под действием сил пучения может произойти повреждение плиты. В этом случае под плитой можно заранее уложить постоянный утеплитель или уложить его сверху плиты как временный. Толщину утеплителя рассчитывают из условия, что промерзание грунта должно быть не глубже толщины песчаной подушки.В таблице 2 приведены результаты расчётов толщины утеплителей при следующих исходных данных:
- ж/б плита цокольного перекрытия имеет толщину 150 мм;
- полы и утеплитель отсутствуют;
- толщина непучинистой песчаной подушки — 0,8 м.
Таблица 2. Толщина утеплителей для плиты цокольного перекрытия на песчаной подушке
(для зимнего строительства), см
Пористые и щелевые изделия надо укладывать плотно, а щели и отверстия необходимо укрыть. Все материалы, кроме Пеноплэкса и Экспола, надо защитить от замачивания.
В качестве временных утеплителей можно использовать эффективные конструктивные материалы, закупленные для надфундаментной части дома: пенобетонные блоки, щелевой кирпич или поризованные камни.
Утепление цоколя
- В домах сезонного проживания (бесподвальных, с техническим подпольем или цокольным этажом) утепление цоколя и цокольных стен не имеет смысла — зимой они не отапливаются.
- В домах, сначала используемых для сезонного, а потом для постоянного проживания, утепление следует рассчитывать как для домов постоянного проживания (ДПП).
- В бесподвальных ДПП с песчаной подушкой, отсыпанной в уровень верхнего обреза цоколя, со стороны цокольного перекрытия должны быть закрыты утеплителем в соответствии с таблицей 1.
При этих утеплителях, а в процессе зимних работ — при утеплителях согласно таблице 2 пучинистый грунт в пределах пятна дома не промерзает.
Следует позаботиться также о том, чтобы промерзание пучинистого грунта не происходило со стороны цоколя. Для этого достаточно, чтобы температура песчаного грунта была не ниже 0°C.
Утепление цоколей рассчитано при следующих исходных данных:
- ширина железобетонных цоколей — 0,3; 0,4 и 0,5 м;
- температура наружного воздуха tн принята равной -10,5°C;
- перепад температур на внутренней поверхности цоколя принят как для стен жилой части дома по старым нормам: Dtн = 6°С.
При ширине цоколей 0,3 м термическое сопротивление ограждающей конструкции обеспечивается при нанесении на цоколь штукатурного слоя толщиной 1,0–1,5 см, а необходимая толщина эффективных утеплителей измеряется миллиметрами.
Утепление цоколя. Фото с сайта stroyday.ru
При ширине цоколей 0,4 и 0,5 м их термическое сопротивление достаточно для исключения промерзания пучинистого грунта под домом. В домах постоянного проживания с вентилируемым подпольем или с техническим подпольем эти пространства используют для размещения входящих и выходящих водоводов, а также для хранения продукции. Для этого оптимальная температура воздуха в зимний период здесь должна быть не ниже +3°С.
При ширине цоколей 0,3 м нужное термосопротивление ограждения может быть обеспечено нанесением штукатурного слоя толщиной 2,0 см. При ширине цоколя 0,4 м достаточно нанесения штукатурного слоя толщиной 1,1 см, а при ширине 0,5 м — 0,2 см.
В ДПП с цокольным этажом, в котором планируется создание комфортных условий, аналогичных жилой части дома, стены цокольного этажа надо утеплять. Толщина утеплителя рассчитана при следующих исходных данных:
- t воздуха внутри помещений равна +18ºС;
- наружная t воздуха в пределах надземной части цокольных стен принята равной -26°C, в пределах подземной части — равной -1°C;
- стены цокольного этажа в пучинистых грунтах сделаны из монолитного железобетона толщиной 0,3; 0,4 и 0,5 м;
- в качестве утеплителя используется Пеноплэкс.
Независимо от толщины стен в надземной части цокольного этажа требуется утеплитель толщиной 7,0 см, а в заглублённой части — толщиной 5,0 см.
Независимо от толщины стен в надземной части цокольного этажа требуется утеплитель толщиной 7,0 см. Фото с сайта m-strana.ru
Для утепления цокольных стен можно применить и другой экструзионный пенополистирол типа Экспол, Styrofoam и др. У этих материалов близкие значения коэффициента теплопроводности.
В общем случае в верхней части цокольной стены толщина утеплителя должна быть не более 8,0 см, в нижней — не более 6,0 см.
Утепление грунтов при неправильном устройстве фундаментов
В практике дачного строительства нередко изготавливают конструкции, лишь внешне похожие на мелкозаглублённые фундаменты. Они могут быть неустойчивыми при воздействии касательных сил пучения. С годами накапливаются остаточные деформации, общие деформации пучения превышают допустимые. В итоге перекашиваются деревянные строения, трескаются стены кирпичных домов. Исправить ситуацию можно утеплением пучинистых грунтов, чтобы не допустить их промерзания. Для этого в ДПП по всему периметру близко к поверхности грунта укладывают утеплитель. В домах сезонного проживания утеплитель укладывают с двух сторон фундаментов.Для примера приведём результаты расчётов для ленточного «мелкозаглублённого» фундамента (рис. 2), выполненных при следующих исходных данных:
- грунты строительной площадки — сильнопучинистые;
- расчётная глубина промерзания — 1,4 м;
- глубина заложения фундамента — 0,6 м;
- дом — сезонный;
- нагрузка на основание с учётом веса фундамента — 3,0 тс/м²;
- подполье — проветриваемое;
- утеплитель — Пеноплэкс.
Рисунок 2. Утепление грунта как способ изменения грунтовых условий
По расчётам фундамент под действием касательных сил пучения при промерзании грунта на глубину 0,6 м неустойчив, но сохраняет устойчивость при промерзании грунта до глубины 0,26 м. Расчёты показывают, что в неотапливаемом доме зимой промерзание пучинистого грунта не глубже 0,26 м обеспечивает утеплитель из Пеноплэкса толщиной 5,0 см и шириной 1,4 м. При толщине10 см требуется ширина утеплителя 1,2 м.
В отапливаемом доме этот же фундамент сохраняет устойчивость при промерзании сильнопучинистого грунта до глубины 0,53 м. Промерзание грунта не более 0,53 м обеспечивает утеплитель толщиной 5,0 см при ширине 1,1 м и толщиной 10,0 см — при ширине 0,95 м.
При расчёте размеров утеплителя учитывают:
- тепловой режим дома;
- степень пучинистости грунтов строительной площадки;
- глубину заложения фундаментов; величину нагрузок от дома на основание;
- тип применяемого утеплителя.
Утепление плитных фундаментов в процессе строительства
При строительстве коттеджей с цокольным этажом на пучинистых грунтах (особенно при высоком уровне грунтовых вод) чаще всего применяют плитные фундаменты. При возведённой коробке дома, если зимой не приняты меры по утеплению основания, промораживание пучинистого грунта приводит, как правило, к разрушению плиты.
Утепление плитного фундамента. Фото с сайта rumydom.ru
Отличие от ситуации с плитой цокольного перекрытия на высокой песчаной подушке состоит в том, что под фундаментной плитой достаточно песчаной подушки толщиной 0,1 м, так как плита ниже глубины промерзания.
В табл. 3 приведены результаты расчёта толщины утеплителей при следующих исходных данных:
- толщина фундаментной плиты — 0,2; 0,25 и 0,3 м;
- толщина песчаной подушки под плитой —0,1 м;
- пучинистый грунт под плитой не должен промерзать.
Таблица 3. Толщина временных утеплителей для фундаментной плиты, см
Текст и рисунки: архив ИД «Бурда».
Читайте также:
- Какой фундамент выбрать?
- Утепление загородного дома от и до
- Строительный ликбез, или Вся правда об утеплителе
- Теплоизоляция для экономных в вопросах и ответах
- Профессиональное утепление дома: как правильно рассчитать толщину изоляции
- Утепление пола в доме на сваях. Как избежать теплопотерь
- Современные способы утепления бетонного пола
