Теплый плитный фундамент по шведской технологии

Утеплённая шведская плита: как построить обогреваемый фундамент своими руками

Добавил(а): Виктор Каплоухий 23 августа

Совсем недавно при выборе фундамента под жилой дом основными критериями являлись надёжность, прочность и долговечность конструкции. С возникновением новых технологий появилась возможность учитывать ещё и стоимость, а также функциональность основания. Сегодня для малоэтажного строительства на участках со слабыми грунтами можно выбрать не только столбчатый или свайный фундамент, но и более технологичную утеплённую шведскую плиту (УШП). Простота и доступность технологии позволяет получить монолитное, подогреваемое основание своими руками и при этом не выйти за рамки бюджета.

Особенности утеплённой шведской плиты

Монолитное фундаментное основание УШП впервые было опробовано на Скандинавском полуострове и длительное время использовалось преимущественно на северо-западе Европы. Сегодня ситуация изменилась и география использования шведского фундамента значительно расширилась, распространяясь ещё и на бескрайних просторах России.

При строительстве утеплённой шведской плиты одним лишь бетоном не обойтись — понадобятся современные теплоизоляционные материалы

Как понятно из названия, опорное сооружение этого типа представляет собой железобетонную фундаментную плиту, уложенную на слой утеплителя. Конструкция не требует большого заглубления, поэтому прекрасно подходит для строительства на участках:

• с высоким уровнем грунтовых вод;
• с сыпучей и рыхлой почвой;
• с грунтами, подверженными пучению и сдвигам.

Ключевой особенностью технологии УШП является жёсткая, монолитная конструкция, которая отлично справляется с сезонными подвижками грунта. Кроме того, расположенный под шведской плитой утеплитель предотвращает замерзание грунта, вследствие чего снижаются риски, связанные с его вспучиванием и осадкой. При эксплуатации основания можно не волноваться, что оно будет деформироваться и трескаться в холодные зимние месяцы.

Преимущества и недостатки УШП

Технология постройки утеплённой шведской плиты позволяет соорудить фундамент своими руками и имеет сходство с процессом строительства более распространённых ленточных оснований. В то же время монолитная опорная конструкция обладает конструктивными и функциональными отличиями, которые наделяют её массой достоинств:

1. Поскольку при сооружении УШП не требуется копать глубокий котлован, отпадает необходимость в использовании большегрузных автомобилей и землеройной техники. Всю работу можно выполнить своими руками, а значит, снизить расходы на строительство фундамента.
2. Обустроенная по шведской технологии монолитная плита имеет утепление не только под подошвой, но и с боков. Постоянство температуры по всей площади оказывает положительное влияние на срок службы основания.
3. Конструкция плиты позволяет осуществить монтаж основных инженерных коммуникаций ещё на начальных этапах строительства. Это позволяет удешевить конструкцию и ускорить работы. Кроме того, отпадает необходимость обустраивать техническое подполье с трубами водоснабжения и канализации.
4. Монолитное железобетонное основание подходит для строительства на любых участках, вне зависимости от грунтового строения. Поскольку плита располагается на поверхности земли, на неё не воздействуют грунтовые воды, благодаря чему возрастает несущая способность сооружения. Фундамент можно с одинаковым успехом использовать как для небольших деревянных домов, так и трёхэтажных коттеджей.
5. Герметичность основания и отсутствие так называемых мостиков холода препятствует распространению сырости, плесени и грибка.
6. Идеально ровная верхняя плоскость утеплённой шведской плиты является готовым черновым основанием для укладки лицевых напольных покрытий. Благодаря этой особенности сокращается время отделочных работ и снижается их стоимость.
7. Шведская утеплённая плита обладает хорошей теплоизоляционной способностью. Это, а также проложенная в железобетонном основании система тёплого пола, позволяет уменьшить расходы на отопление и сделать дом более комфортным.

Идеально ровную поверхность УШП используют как черновой пол

Несмотря на все сильные стороны фундамента УШП, находится немало людей, которые относятся к технологии с изрядной долей недоверия. В качестве аргументов против строительства тёплого железобетонного основания они приводят следующие доводы:

• высокая стоимость;
• технологией не предусмотрено сооружение подвальных помещений;
• недостаточная жёсткость слоя теплоизоляции, которая впоследствии может спровоцировать усадку здания;
• риск повреждения пенополистирола грызунами;
• отсутствие данных о долговечности используемого утеплителя — технология пока ещё слабо проверена временем;
• усложнение конструкции плитного фундамента на покатых поверхностях;
• ограничение к этажности построек.

Следует сказать, что некоторые из этих доводов не лишены рационального зерна. Что же касается утверждений о больших материальных затратах, то сегодня с полной уверенностью можно сказать об их преувеличении. Так, при строительстве УШП можно обойтись без использования строительной техники, проделав львиную долю работы своими руками. Кроме того, удастся сэкономить на обустройстве чернового пола и технологического подполья. Часть расходов и вовсе будет возвращаться косвенным путём, за счёт уменьшения затрат на отопление во время эксплуатации здания.

Конструкция плитного шведского фундамента

Основу утеплённого шведского фундамента составляет обычная монолитная железобетонная плита, которая в частном строительстве используется ещё с середины прошлого века. Что же касается выдающихся показателей устойчивости и энергетической эффективности, то их обеспечивает множество конструктивных особенностей.

Основу фундамента УШП составляет обычная монолитная железобетонная плита

Итак, УШП состоит из таких элементов:

1. Песчано-щебневая или гравийная подушка, которая выполняет функции дренажной системы и служит в качестве своеобразного демпфера при сезонных колебаниях почвы.
2. Геотекстильное полотно, препятствующее засорению дренажного слоя мелкими частицами почвы.
3. Слой гидроизоляции, способный защищать железобетонную конструкцию от пагубного воздействия влаги.
4. Слой теплоизоляции, которая укладывается как под всей плоскостью примыкания плиты к земле, так и по бокам фундамента. «Пирог» из утеплителя и гидроизоляционного слоя препятствуют распространению тепла в грунт, способствуя уменьшению энергозатрат.
5. Система дренажа и водоотведения. Благодаря им опорное сооружение не будет подвергаться воздействию атмосферных осадков. Даже если талые и дождевые воды на участке стекают в низины, а подземные находятся на глубине 3 м и больше, наличие систем отвода влаги позволяет продлить срок эксплуатации опорной плиты на десятки лет.
6. Армирующий каркас или пояс. Являясь жёсткой пространственной конструкцией из толстых металлических стержней, этот элемент делает фундамент более прочным.

Как известно, бетон отлично противостоит сжимающим нагрузкам, но слабо сопротивляется сгибающим и растягивающим воздействиям. Устранить подобные недостатки и призван армирующий пояс, который прекрасно справляется с упругими деформациями любого типа.

Армирующий каркас делает шведскую плиту устойчивой к любым знакопеременным нагрузкам

Конечно, столь простая конструкция не может нести нагрузку в виде многоквартирных домов высокой этажности, но в сфере частного строительства она обеспечит должную надёжность и долговечность. Только за счёт монтажа утеплённой шведской плиты затраты на отопление будут снижены на 15–20%, не говоря уже о возможности строительства в сложных условиях без привлечения дорогостоящей техники и оборудования.

Технология строительства утеплённой шведской плиты

Описанную ниже технологию строительства УШП можно использовать на грунтах любого типа, кроме торфянистых, почвенно-растительных и илистых. При их обнаружении потребуется изъять слой почвы и заменить его уплотнённым песком. Несущая способность основания должна быть не ниже 1 кг/см 2 . Это позволит построить здание высотой до 3 этажей с несущими конструкциями из любых материалов — кирпича, газоблоков, каркасных панелей, клееного бруса и т. д.

Утеплённая шведская плита может выдерживать вес здания до трёх этажей

Методика расчёта толщины железобетонного основания

Определение толщины фундаментной плиты является важнейшим этапом проектирования. Неточный расчёт или выбор параметров УШП «как у знакомого» может закончиться плачевно. Слишком слабое основание дома может треснуть после первой же зимы либо будет чрезмерно массивным, вызывая напрасные финансовые траты.

Оригинальный чертёж известной шведской компании Dorocell определяет основные параметры УШП

Отметим, что сделать полноценный расчёт утеплённой шведской плиты, основываясь на нормах СНиП и ГОСТ, сегодня невозможно. Это связано с тем, что в российском конструкторском сообществе нет какой-либо признанной регламентирующей документации или фундаментальных выкладок. Да что там говорить — в отмеченных выше нормативных актах нет такого понятия, как УШП.

Тем не менее, не надо думать, что все плитные фундаменты скандинавского типа построены «на глазок». Методика расчёта, хоть и не столь детальная, как хотелось бы, существует. Дело в том, что ещё в начале эры плитостроения в российский сегмент интернета попала документация шведской компании Dorocell, благодаря которой, хоть и в несколько урезанном виде, стало возможным определение конструктивных параметров УШП.

Конечно, приведённый ниже подход к проектированию монолитных фундаментных плит является упрощённым и не идёт ни в какое сравнение с расчётом, который составляют инженеры зарубежных проектных и строительных организаций. Однако его с полной уверенностью можно использовать для частного строительства.

Таблица: оптимальное удельное давление, которое фундаментная плита должна оказывать на грунт

Тип грунта	Оптимальное удельное давление, кг/см2
Песчаный. Преобладают пески высокой плотности пылевидной или мелкой фракции	0.35
Песчаный. Средней плотности с мелкой фракцией	0.25
Супесь с твёрдой или пластичной структурой	0.5
Суглинок твёрдый или пластичный	0.35
Глинистый с пластичной структурой	0.25
Глинистый с твёрдой структурой	0.5

Перед тем, как приступить к вычислениям, определяют преобладающий тип почвы и по приведённой выше таблице определяют её несущую способность. Если есть необходимость в строительстве на грунтах, выделенных жирным шрифтом, то рекомендуется проконсультироваться с профессионалами. Как видно из таблицы, пластичные супеси и твёрдые глины имеют самые высокие показатели удельного давления, поэтому требуют установки массивного основания. Основной расчёт ведут по следующей схеме:

По таблицам удельной массы различных материалов вычисляют вес здания без учёта фундамента. Полученное значение следует суммировать с другими нагрузками. При этом учитывают эксплуатационное давление, которое будет оказывать установленное в доме оборудование и мебель, а также климатическую нагрузку в виде осадков.

Если угол ската кровли составляет больше 60 градусов, то для любого региона России климатической нагрузкой можно пренебречь.

Рассчитанное значение округляют до 5 см в ближайшую сторону, после чего вес фундамента пересчитывают. Сложив его с весом здания, вновь определяют удельное давление на грунт. Отклонение от оптимального значения не должно превышать 25%.

Таблица: эксплуатационная нагрузка и удельный вес стен, перекрытий и крыш

Несущие стены, простенки и колонны	Удельная масса, кг/м 2
В полкирпича (толщина 12 см)	от 200 до 250
Из газо- и пенобетона (толщина до 30 см)	180
Из брёвен (диаметр до 24 см)	135
Из клееного бруса (сечение 15 см)	120
Каркас с внутренней теплоизоляцией (толщина 15 см)	50
Элементы перекрытий и эксплуатационная нагрузка
Из монолитного железобетона	500
Из ячеистого бетона	350
Основная эксплуатационная нагрузка	210
Перекрытие чердака с деревянными балками и теплоизоляцией с плотностью не более 200 кг/м 3	150
Перекрытия межэтажные и цокольные с деревянными балками и теплоизоляцией с плотностью не более 200 кг/м 3	100
Эксплуатационная нагрузка чердаков	105
Тип кровли и климатическая нагрузка
Снеговая нагрузка (северные регионы России)	190
Снеговая нагрузка в средней полосе России	100
Снеговая нагрузка для южных областей России	50
Натуральная керамическая черепица	80
Шифер	50
Рубероид в два слоя	40
Листовой металл, профнастил, металлочерепица	30

Если в результате расчёта толщина фундамента выходит за пределы 15–35 см, то его монтаж считают нецелесообразным. Если плита будет менее 15 см, то это говорит о чрезмерной массе здания для грунта этого типа. В этих условиях самостоятельное строительство связано с рисками, поэтому понадобятся тщательные геолого-разведочные работы и профессиональные расчёты. При толщине плиты более 35 см можно отказаться от фундамента УШП и установить дом на ленточном основании или столбчатых опорах.

При возведении шведской плиты своими руками есть возможность подобрать наиболее удобную схему строительства самостоятельно

Что понадобится для постройки УШП своими руками

Перед тем как приступать к строительству, следует подготовить такие материалы:

• высокопрочный экструзионный пенополистирол для фундаментных оснований — не менее 0.3 м 3 на 1 м 2 площади плиты;
• стальная арматура Ø10 мм (расход до 15 п. м на 1 м 2 УШП) и Ø12 мм для выполнения ростверков (понадобится не менее 4.5 п. м. на 1 п. м распределяющей конструкции);
• вязальная проволока;
• подставки пластиковые для монтажа армопояса;
• полиэтиленовая плёнка толщиной не менее 150 мкм — до 1.2 м 2 на каждый квадратный метр фундамента;
• геотекстильное полотно — до 1.4 м 2 на 1 м 2 плиты;
• обрезная доска или щиты для сооружения опалубки — от 1 до 1.5 м 3 ;
• песок;
• щебень средней фракции;
• бетон — от 0.15 до 0.25 м 3 на 1 м 2 УШП в зависимости от толщины последней.

Кроме этого, понадобятся полимерные трубы, фитинги и другие детали для обустройства системы напольного обогрева, а также всё необходимое для монтажа инженерных коммуникаций.

Для УШП используют специальные пенополистирольные блоки высокой твёрдости. Их конфигурация позволяет вести укладку без щелей

Список инструментов, которые будут нужны в работе:

• лопаты штыковые и совковые;
• строительные носилки или тачка;
• ручная трамбовка или виброплита;
• нивелир или водяной уровень;
• болгарка;
• электрический шуруповёрт;
• вибратор глубинный;
• правило штукатурное, тёрка и гладилка;
• рулетка;
• ножовка;
• кельма;
• молоток.

Использование виброплиты позволяет облегчить работу при уплотнении песчано-щебневой подушки

Если бетон будет приготавливаться самостоятельно, то, кроме всего прочего, понадобится бетономешалка и материалы для приготовления рабочего раствора.

Пошаговая инструкция с рекомендациями специалистов

1. Площадку под строительство очищают от мусора и сорняков.
2. Выполняют разметку фундамента при помощи уровня или нивелира, фиксируя внешний контур при помощи колышков и шнура.
3. В размеченной области производят выемку грунта на глубину до 0.3–0.4 м.

При строительстве мелкозаглубленного фундамента УШП можно обойтись и без землеройной техники, но когда появляется такая возможность, то почему бы ей не воспользоваться

Для уплотнения песчано-щебневой отсыпки лучшим инструментом является виброплита

Подушку из щебня обязательно отделяют от песка слоем геотекстиля

Инженерные коммуникации прокладывают внутри щебневой отсыпки

Для монтажа ограждающей конструкции применяют экструдированный пенополистирол

Нижний слой теплоизоляции укладывается всплошную, с вырезами под коммуникации

Верхний слой теплоизоляции укладывается в соответствии с проектной документацией

При укладке пенополистирольной теплоизоляции важно исключить щели, поскольку при заливке бетона в этих местах будут образовываться так называемые мостики холода. Для временной фиксации плит второго слоя можно использовать полиуретановый клей или саморезы длиной не менее 120 мм.

Для армирования ростверков используют предварительно изготовленные объёмные каркасы

Для усиления зон с эксплуатационной нагрузкой собирают однослойную сетку из арматурных стержней

Если возникает необходимость продольной стыковки стержней, то необходимо обеспечить перехлёст прутьев длиной не менее 20d. Так, для арматуры Ø12 мм соединительная часть должна равняться 240 мм.

Контуры напольного обогрева удобно крепить прямо к армирующему каркасу

Для крепления коллекторной доски используют вбитые в грунт металлические пруты

Заливать бетон в опалубку начинают с углов, разравнивая его к центру фундамента

Бетон приобретёт требуемую прочность только в том случае, если будет обеспечен правильный режим температуры и влажности. Нельзя допускать слишком быстрое высыхание раствора — в этом случае замедляются реакции дегидратации (схватывания) и возникают температурные и усадочные деформации.

Если фундамент заливается в жаркие, летние месяцы, то поливать его поверхность водой следует уже через 2–3 часа после заливки, а в другую пору — не позднее 10–12 часов. После увлажнения форму обязательно укрывают, повторяя процедуру всю первую неделю, по несколько раз в день. Так, при температуре 15 °С в первые 2–3 суток необходимо поливать бетон через каждые 3 часа, а последующие дни — не менее 3 раз в день, с наиболее обильным увлажнением на ночь.

Через сутки после начала схватывания поверхность фундамента можно покрыть слоем влажного песка или опилок. Благодаря тому, что эти материалы хорошо удерживают влагу, интервал между поливами можно увеличить в 1.5–2 раза.

Если строительство ведётся в соответствии с технологией, то фундамент будет иметь не только высокую прочность, но и прекрасные эксплуатационные свойства

Возможные проблемы и способы их предотвращения

1. От правильного расчёта толщины фундамента зависит устойчивость и долговечность здания. Если плита будет чрезмерно массивной, то дом будет давать усадку. Недостаточно мощное основание может способствовать перекосу стен и появлению трещин. На сложных грунтах проектирование лучше доверить специалистам.
2. В межсезонье строительство на участках с высоким уровнем грунтовых вод может быть затруднено. В этом случае требуется провести комплекс мероприятий по осушению основания под утеплённую шведскую плиту. Для этого вокруг фундамента роют траншею, в которой обустраивают дренаж. В отдельных случаях укладка дренажных труб может понадобиться и под подошвой плиты.
3. Количество бетона, которое понадобится для заливки УШП, измеряется кубометрами. Растекающийся раствор оказывает сильное давление на опалубку, что может привести к её изгибам и повреждениям. Чтобы этого не произошло, по внешнему периметру ограждающего сооружения через каждые 0.5 м в землю вбивают деревянную опору и устанавливают распорные брусья.
4. Заполнение плиты стараются выполнить в один приём, поскольку нарушение монолитности структуры может вызвать появление трещин на границе отдельных порций бетона. Тем не менее, если нет возможности залить форму за один раз, то процесс разделяют на несколько этапов, располагая отдельные слои бетона горизонтально.
5. При обустройстве армирующего каркаса следят за тем, чтобы металлические стержни были покрыты слоем бетона толщиной не менее 3 см. В противном случае влага может проникать внутрь железобетонной конструкции, постепенно разрушая фундамент. По этой же причине не допускается монтаж армопояса на вертикальных стержнях, вбитых прямо в грунт.

Видео: как построить утеплённую шведскую плиту за 2 дня

При сооружении утеплённого фундамента следует проявить максимальную скрупулёзность и аккуратность — скандинавская технология не потерпит российского «на авось». Если вы привлечёте к проекту ещё несколько человек из числа своих родственников и друзей, то работу можно будет закончить за 2–4 дня в зависимости от сложности и трудоёмкости конструкции.

Источник