Утепленная шведская плита, достоинства и недостатки

Конструкция плиты

УШП-фундамент как таковой – это достаточно сложная конструкция, внешне напоминающая пирог из нескольких слоев, каркасом которого является монолитная плита.

Помимо этого, в состав основания также входят следующие элементы:

  • дренажный слой в виде специальной подушки из гравия и щебня;
  • прокладка из особого матерчатого материала (геотекстиля), отделяющая слой дренажа от грунта;
  • гидроизоляция, защищающая плиту монолита от подземных вод;
  • слой теплоизоляции, укладываемый по ее центру и краям, что исключает возможность образования мостиков холода.

Слой дренажа (смотрите фото разреза УШП) одновременно выполняет функцию демпфера, компенсирующего почвенные колебания при замерзании и весеннем оттаивании грунта.

Сам каркас шведской плиты сваривается из толстых стальных заготовок, обеспечивающих монолитному фундаменту требуемую прочность и устойчивость к деформирующим нагрузкам. Все необходимые инженерные коммуникации на этапе монтажа прокладываются в полостях монолита непосредственно перед его заливкой.

Толщина бетонной плиты подбирается с учетом этажности возводимого здания и качества грунта в месте застройки. С целью увеличения жесткости под несущими стенами и опорными колоннами в ней предусмотрены специальные утолщения (ребра).

При выборе толщины УШП (в случае ее самостоятельного изготовления) специалисты советуют прибегнуть к помощи профессиональных проектировщиков, способных учесть все нюансы конструкции.

При расчете параметров обязательно учитываются состояние грунта и марка используемого раствора, а также другие характеристики, обеспечивающие требуемую надежность.

Недостаточно мощное основание может не выдержать нагрузки и расколоться под весом строения, а слишком массивное потребует больших материальных затрат. Средняя толщина такой плиты выбирается в пределах от 15 до 35 сантиметров.

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

Сравнение УШП с ленточным фундаментом

Если строить каркасный дом, площадь которого будет такая же, то есть около 200 м², то площадь застройки такого дома будет 8×9 м, или 72 м².

Длина подошвы этого дома будет 8 × 2 + 9 × 2 + 9 = 43 м ( необходима всего одна промежуточная стена для опирания лаг первого этажа), ширина под каркасный дом в два этажа будет 33 см (возьмем 40), высота та же 20 см.

  1. Бетон под подошву 43 × 0.4 × 0.2 = 3.44 м³. Стоимость 11.700 рублей
  2. Площадь бетонного пола (8-1,2) × (9-0,8) около 50 м², при толщине 10 см понадобится около 5 м³ или 17000 рублей)
  3. Под стены: длина наружных стен 43 м Объем бетона 43 × 0.2 × 2.5=21,5 м³. Стоимость 73.100 рублей

Итого расход бетона для фундамента будет около 102.000 рублей.

Арматура для подошвы и горизонтальная арматура для стен около 200 кг или 4800 рублей (2 горизинтальных прута для подошвы и 1 прут посередине высоты стены, и 1 прут в верхней части стены. Всего 4 длины стен плюс 2×9 м.)

Вертикальная арматура №16 на расстоянии 1 м общая длина арматуры 43 × 2.5 = 108 м 108 м х 1.58 кг=171 кг или 4100 рублей

Стоимость арматуры 9.000 рублей.

Сетка под стяжку 100 м² × 250 руб/м² = 25.000 рублей

Гравий 72 м² × 0,1 м = 7 м³ Стоимость гравия около 13000 рублей

Перекрытие по деревянным балкам
  1. Доски около 2 кубов по 7000 рублей = 14000 рублей.
  2. Черновой пол OSB 18 мм шпунтованная около 300 руб за 1 кв/м 22.000 рублей.
  3. Утеплитель 72 × 0.2 × 1800 = 26000 рублей.

Итого стоимость перекрытия ориентировочно составит 62.000 рублей. (Хотя эту стоимость не нужно прибавлять к стоимости фундамента, поскольку она относится к стоимости пола первого этажа и одни пол подвала у нас уже подсчитан. Но мы все же сложим, чтобы доказать, что и в этом случае подвал выходит дешевле УШП.)

Стоимость материалов для фундамента каркасного дома вместе с полом подвала и полом первого этажа составит 241.400 рублей или почти в два раза дешевле утепленного мелкозаглубленного фундамента, коим является УШП. Я не знаю как можно отрицать очевидные факты, чтобы не понять преимущество строительства каркасного дома с подвалом. Конечно, вам нужно потратиться на лестницу, на отделку, если вы хотите превратить это помещение в жилое. Несомненно, что придется вызывать экскаватор, чтобы вырыть котлован, при этом не стоит думать, что дешевле будет рыть вручную. Возможно, понадобится вывезти грунт, хотя его можно использовать на участке, например, для создания альпийской горки. Также нужно будет сделать гидроизоляцию стен подвала с наружной стороны, но при использовании утеплителя, это будет стоить не слишком дорого, нынче продаются специальные пленки для гидроизоляции, которые стоят относительно недорого, и не требуют специальных навыков и инструментов.

Если в доме есть подвал, то на основном этаже не нужна котельная, не нужна прачечная, не нужны различные кладовые и комнаты могут быть меньшего размера, потому что не нужно будет в них хранить кучу сезонных вещей, которые бывают нужны раз в год. Следовательно для поддержания чистоты и порядка в жилых помещениях будет требоваться меньше времени, и вы сможете тратить его на отдых и развлечения.

Почему же у американцев, канадцев и шведов получается экономить на фундаменте, строя непрактичную плиту? Потому что у них нет таджиков! Шутка, но в ней правда, правда в том, что их строительные рабочие получают нормальную зарплату, минимум которой регулируется государством и с которой платятся налоги. Поэтому, если добавить зарплату оператора экскаватора, водителей и бетонщиков, то стоимость строительства у них возрастает в разы по сравнению со стоимостью материалов. Ясное дело, выкопать яму глубиной 50 см дешевле, чем 150 см, построить низкую стену тоже дешевле, вот только когда у вас лопнет труба под этим фундаментом, тогда ремонт будет значительно дороже, чем просто вызвать сантехника.

Разводка инженерных коммуникаций и создание амортизационной подушки

Далее приступают к обустройству амортизационной подушки толщиной около 15 см из гравия или щебня размером фракций 20-40 мм. Основание засыпается мелкодисперсным песком, который уплотняется каждые 20 см ручной трамбовкой или вибратором до достижения проектной отметки.

Все инженерные коммуникации должны быть уложены до создания монолитного основания, поэтому их располагают на песчаной подушке с уплотнением согласно плану разводки ниже уровня промерзания. Все концы труб необходимо вывести на поверхность для дальнейшего подключения системы. Для повышения ремонтопригодности сетей трубы лучше укладывать в футляры большего диаметра. Для канализационной системы следует предусмотреть снаружи колодец, чтобы можно было выполнять ревизию канализации и ее ремонт.

Все имеющиеся трубы из-под фундамента необходимо вывести на поверхность для дальнейшего подключения систем

После укладки всех инженерных коммуникаций поверхность покрывается небольшим слоем гравия толщиной до 15 см с последующим уплотнением. Для хорошей гидроизоляции основание накрывается водонепроницаемым материалом. Здесь можно использовать как недорогостоящий рубероид, так и более современные изделия. Полотна укладываются внахлест на 10 см с герметизацией стыков. Края гидроизоляционного материала должны выступать за фундамент не менее чем на 15 см.

УШП своими руками

Фундаменты из теплой шведской плиты – новая технология, поэтому действующие в РФ СНиП и СП не регламентируют этапы строительства. При этом инженеры должны учитывать общие требования к конструктивным элементам и формулы расчета нагрузок.

Проектно-изыскательские работы

Перед началом проектирования необходимо собрать данные, отражающие гидрогеологические особенности участка.

Таким образом инженеры узнают:

  • химические и физико-механический свойства грунта;
  • степень пучения почвы;
  • уровень подземных источников;
  • климатические условия в регионе и т.д.

Полученные сведения служат для расчета оптимальных характеристик для конструктивных элементов основания относительно проектных условий.

Разметка и рытье котлована

Перед закладкой фундамента необходимо снять плодородный слой почвы с последующим применением для окультуривания территории. Размечают поле по контуру сооружения. Затем вырабатывают котлован на проектную глубину.

Ширина котлована должна быть больше площади основания дома. После этого делают дополнительные углубления под основными и внутренними стенами, чтобы заложить ребра жесткости для силовой конструкции. Почву на дне выравнивают и утрамбовывают.

Защита от воды и прокладка коммуникаций

На дно котлована высыпают ровный слой крупнозернистого песка. Подсыпку утрамбовывают, формируя плотный пласт высотой 10–15 см. Под песком в большинстве случаев укладывают геотекстиль, чтобы предотвратить заиливание материала в процессе эксплуатации.

Сверху песка выкладывают трубы, из которых состоит дренажная система, а также закладывают инженерные коммуникации. При этом все линии должны выводиться с запасом.

Подготовка подушки

Конструкцию засыпают ровным слоем щебня с последующей утрамбовкой. В результате должна получиться плотная поверхность в одной горизонтальной плоскости. В процессе допускается подсыпка материала и орошение водой для того, чтобы слой можно было качественно утрамбовать.

Монтаж утеплителя

Пласт утеплителя состоит из двух слоев пенопласта или пенополистирола с прокладкой из гидроизоляционного материала, в качестве которой можно использовать полимерную пленку. Толщина утеплителя – 200 мм, но в местах ребер жесткости это значение может составлять 100 мм.

Обустройство опалубки

Эксперты советуют для плитного фундамента по шведской технологии использовать несъемную опалубку, собранную из заводских заготовок экстрагированного пенопласта.

С целью экономии в частном строительстве можно устанавливать щитовую опалубку из сколоченных досок, при этом не забывая закреплять конструкцию по периметру и в углах клиньями и упорами. Высота опалубки должна превышать уровень поверхности монолитной плиты на 200 мм.

Создание армокаркаса и «теплого пола»

На дно опалубки выкладывают трубы для обогрева пола, руководствуясь такими принципами:

  1. По периметру трубы выкладывают плотнее (но не чаще, чем с шагом в 100 мм), чем в центре основания, чтобы получить максимальную тепловую мощность системы.
  2. Минимальное расстояние между внешними стенами и тепловым контуром должно составлять 150 мм.
  3. На стыке монолитных плит трубы не выкладывают, либо помещают их в металлические гильзы длиной 300 мм.
  4. Перед заливкой бетона систему отопления накачивают воздухом, чтобы исключить риск деформации материала под большими нагрузками.

Затем на систему труб для обогрева пола выкладывают силовую конструкцию из арматурных прутьев и сетки. Для изготовления каркаса используют рифленые пруты с диаметром сечения от 12 мм. Сторона готовой ячейки может быть в пределах 100–200 мм. Арматурный каркас устанавливают на пластиковые подпорки высотой 70 мм.

Заливка бетона

Для плит УШП используют бетон марок В20–В25 заводского приготовления или замешанный своими руками. Прочность раствора выбирают, исходя из проектных нагрузок. Заливка монолитной плиты происходит за один раз с помощью предварительно смонтированных рукавов.

Гидроизоляция

По технологии УШП гидроизоляция фундамента представляет собой прослойку между песчаной подушкой и утеплителем. В качестве гидроизоляционного материала в большинстве случаев используют пленку из поливинилхлорида. Закрепление слоев пленки можно проводить с помощью жидких гвоздей.

Достоинства плиты

Строительство здания на основе УШП имеет следующие преимущества:

  1. Инженерные сети жизнеобеспечения прокладываются либо в самой плите, либо под ней. В результате отпадает необходимость устройства цокольного или подвального этажа для размещения коммуникаций, проведения работ по утеплению и защите трубопроводов и кабелей, что сокращает расходы на строительство.
  2. Один из слоев фундамента – теплоизоляция. Ее наличие предупреждает наступление сезонной цикличности эксплуатации (заморозка – оттаивание).
  3. Широкое использование гидроизоляционных материалов защищает ограждающие конструкции от проникновения влаги, что увеличивает их срок эксплуатации и теплоудерживающую способность.
  4. Применение гидроизоляционных материалов, дренажа, песчано-гравийной «подушки» полностью исключают разрушающее воздействие влаги на фундамент.
  5. За счёт утепления по шведской технологии и обустройства водяной системы «теплый пол» существенно снижаются эксплуатационные расходы на отопление.
  6. Монолитность конструкции, надежное армирование, запроектированные ребра жесткости обеспечивают большую несущую способность, не создают ограничений по технологии строительства здания, применению различных строительных материалов для возведения стен, перекрытий, кровли.
  7. Выравнивание бетонного основания с последующей шлифовкой делает возможным не проводить обустройство чистовой отделки пола 1-го этажа перед укладкой отделочных материалов, что экономит деньги и время.
  8. Необходимые для создания УШП материалы поставляются на место строительства малыми партиями, их использование не требует задействование подъемных кранов и большегрузных автомобилей;
  9. Прокладка инженерных сетей и устройство основания проводится в рамках одной технологической операции, что сокращает время строительства.

Последовательность строительства

Общепринятая технология строительства УШП складывается из таких этапов:

  1. Снимается верхний растительный слой грунта на площади, немного превышающей размеры будущей плиты.
  2. Прокладываются трубы канализации и водопровода.
  3. На поверхность грунта укладывается геотекстиль.
  4. По периметру плиты прокладывают дренаж и засыпают его щебнем.
  5. Отсыпается, увлажняется водой и послойно утрамбовывается крупнозернистый песок (толщина 15-20 см).
  6. Укладывается второй слой геотекстиля и засыпается щебнем (15 см) с трамбованием.
  7. Устанавливается опалубка и бортовые плиты утеплителя.
  8. По поверхности отсыпки в 2 слоя раскладывают экструдированный пенополистирол (общая толщина 20 см).
  9. Раскладывают трубы теплого водяного пола, подключают их к распределительному коллектору.
  10. На подставки укладывают арматуру диаметром 12-14 мм. Частота установки стержней 4-6 шт./м2.
  11. Бетонируют плиту. После 7 дней выдержки бетона его поверхность шлифуют.

Есть целый ряд технических нюансов, относящихся к технологии укладки труб теплого пола в шведской плите:

  • Перед бетонированием плиты трубы теплого пола рекомендуется накачать воздухом с помощью компрессора для исключения смятия под весом бетона.
  • Требуемая мощность теплого пола определяется расчетом и достигается за счет изменения частоты укладки труб.
  • Вдоль внешних стен трубы укладывают плотнее, чем внутри помещения.
  • Не рекомендуется класть трубы теплого пола чаще, чем через 10 см. Это приводит к их перерасходу и появлению эффекта «теплового моста» (температура подаваемого теплоносителя сравнивается с температурой «обратки»).
  • Расстояние между трубами не должно превышать 25 см. В противном случае не удастся достичь равномерного распределения температуры по поверхности пола.
  • Отступ труб от внешних стен зданий должен быть не менее 15 см.
  • Максимальная длина греющего контура не должна превышать 100 метров, чтобы избежать большого гидравлического сопротивления.

В какой последовательности производится монтаж шведской плиты?

Соблюдение алгоритма сооружения шведской плиты влияет на прочностные свойства основы и энергосберегающие характеристики. Общий комплекс работ предусматривает:

Почва под утепленной плитой не промерзает, что сводит к минимуму риски возникновения проблем морозного пучения грунтов основания

  1. Обустройство котлована.
  2. Монтаж дренажных труб.
  3. Прокладку коммуникаций.
  4. Укладку утеплителя.
  5. Армирование.
  6. Сборку теплого пола.
  7. Бетонирование.

Рассмотрим главные особенности этапов.

Размечаем участок

Указанная стадия работ предусматривает перенос проекта фундамента в условия местности

До начала разметки важно выполнить геодезические изыскания, направленные на определение характера почвы и глубины расположения водоносных слоев

В процессе разметки определяются:

  • контуры фундаментной основы;
  • пути подключения инженерных коммуникаций.

После разметки важно обеспечить защиту площадки от осадков путем обустройства ливневой канализации

Выполняем земляные работы

Земляные мероприятия включают следующие работы:

Для обеспечения нормальной работы утепленной шведской плиты (УШП) и предотвращения морозного пучения необходимо предусмотреть устройство системы отвода грунтовых вод

  1. Очистку стройплощадки от строительного мусора и растительности.
  2. Извлечение плодородного слоя почвы на глубину 0,4-0,5 м.
  3. Формирование уплотненной песчаной подушки толщиной слоя 30 см.
  4. Извлечение грунта по периметру котлована для дренажных магистралей.
  5. Засыпку глины на дно приямков, увлажнение и уплотнение глиняного слоя.

После окончания земляных работ приступайте к следующему этапу.

Обустраиваем систему дренажа

Последовательность действий:

  1. Постелите геотекстиль.
  2. Насыпьте щебенку.
  3. Уплотните щебень.
  4. Уложите трубы дренажа.
  5. Засыпьте слой щебенки.

После укладки всех слоев застелите подсыпку геотекстильной тканью.

Прокладываем инженерные коммуникаций

При выполнении работ соблюдайте следующую последовательность:

Под плиту необходимо заранее заложить все необходимые коммуникации

  1. Выполните монтаж коммуникаций.
  2. Насыпьте слой песка.
  3. Уплотните песчаную подсыпку.

После монтажа важно проверить правильность подключения инженерных сетей

Подбираем утеплитель и производим его укладку

Выбирая теплоизолятор, отдавайте предпочтение утеплителям с уменьшенной теплопроводностью.

Целесообразно использовать экструдированный пенополистирол, обладающий следующими достоинствами:

  • стойкостью к развитию микроорганизмов;
  • экологической чистотой;
  • устойчивостью к влиянию влаги.

Укладываем арматурную сетку и монтируем обогреваемый пол

При выполнении армирования обратите внимание на следующие моменты:

  • используйте вязальную проволоку для соединения арматуры;
  • укладывайте арматурную сетку двумя ярусами;
  • обеспечьте расстояние до теплоизолятора 30-40 мм.

Монтаж магистралей обогрева выполняйте с учетом планировки. Используйте пластиковые подставки для прокладки труб.

Более высокая тепловая мощность теплых полов достигается более плотной укладкой труб

Рекомендации по укладке магистралей теплого пола

При укладке магистралей обогрева обратите внимание на следующие моменты:

  • обеспечение расстояния 100 мм между магистралями обогрева;
  • выполнение отступа от внешних стен 150-200 мм;
  • правильность укладки труб согласно разработанной схеме.

После прокладки магистралей проверьте герметичность системы сжатым воздухом.

Монтируем опалубку

Монтаж шведской плиты требует сооружения опалубки по периметру фундамента. Для опалубки используются фанерные или дощатые щиты, укрепленные подпорками. Внутренняя поверхность опалубочной конструкции выстилается полистирольными листами. Они обеспечивают теплоизоляцию фундаментной основы с торцевой части.

Выполняем заливку бетонной массы

При бетонировании соблюдайте следующие требования:

  • заливайте бетон 10-сантиметровым слоем;
  • производите заливку с интервалом не более часа;
  • применяйте вибратор или плиту для трамбовки бетона.

Советы

В последнее время при сооружении новых зданий стараются применять инновационные технологии – это касается не только строительства каркаса, но и фундамента. Большинство застройщиков для установки основания выбирают шведские панели, так как они обладают отличными эксплуатационными характеристиками и имеют положительные отзывы. Воздвигая такой фундамент, стоит учесть некоторые рекомендации специалистов.

Начинать работу нужно с проектирования. Для этого определяется план здания, выбирается материал для кровли и стен, так как от этих показателей зависит нагрузка на основание

Важно также рассчитать ширину фундамента под несущими стенами
Лучше всего проектирование доверить опытным специалистам, но если имеются личные навыки, то с этим можно справиться и самостоятельно.
Во время монтажа важно обратить внимание на правильность размещения плит, особенно это касается тех случаев, когда материал имеет не прямоугольную, а сложную геометрию.

  • Чтобы затраты на последующую отделку здания были небольшими, поверхность будущих плит нужно предварительно выровнять.
  • Толщину шведских плит определяют индивидуально для каждого проекта, так как она напрямую зависит от нагрузок.
  • Важным моментом при закладке УШП-фундамента считается обустройство дренажной системы. Если ее выполнить с ошибками, то возможны проблемы с отводом грунтовых вод.
  • Выполняя монтаж труб в фундамент, необходимо заложить несколько дополнительных каналов и кабелей. Они пригодятся в том случае, если в будущем понадобится проложить новую систему коммуникаций.
  • После установки теплого пола перед заливкой бетоном необходимо проверить качество отопления. Для этого трубы наполняют водой, и выполняется опрессовка. Если нарушена герметизация, то появится протечка, которую придется устранить. Давление в системе теплых полов должно быть в диапазоне 2,5-3 атм.
  • После заливки бетона дается время на застывание основания. Как правило, на это уходит не более недели. Приступать к дальнейшему строительству можно только в том случае, когда поверхность приобретет прочность. В жаркое время года бетон рекомендуется увлажнять и накрывать пленкой.
  • Для бетонирования основного слоя лучше всего выбирать бетон марки М300 – он гарантирует надежный фундамент.
  • Цоколь по завершении работ можно отделать любым материалом, но особенно красиво смотрится оформление искусственным камнем.
  • Нельзя применять этот вид фундамента для строительства домов выше двух этажей.
  • Для обустройства фундамента не нужно рыть глубокий котлован – достаточно подготовить яму глубиной 40-50 см. Подготовленный котлован желательно обработать химикатами – это поможет остановить рост растительности.

О том, как уложить УШП-фундамент, смотрите в следующем видео.

Похожие записи:

Как определить высоту перил для лестницы Чем можно мыть акриловую ванну Керамическая черепица Периодичность проверки электроинструмента Ротбанд или гольдбанд? Как сделать ленточный фундамент своими руками