Технология «шведская плита. Как утеплить плитный фундамент пенополистиролом? Утепление фундаментной плиты по периметру

Цель этой статьи - выйти за рамки данного проекта и рассказать от лица специалистов основные правила для работы с материалом, которые смогут пригодиться каждому.

При возведении данного типа фундамента использовался экструзионный пенополистирол (ЭППС). В формате мастер-класса профессиональные строители расскажут, как выбрать и как правильно работать с экструзионным пенополистиролом при утеплении различных типов фундаментов. А именно:

Почему нужно утеплять фундамент.
На что обратить внимание при выборе материала для утепления фундамента.
Как правильно закреплять экструзионный пенополистирол на фундаменте.
Какой инструмент необходим для работы.

Для чего требуется утеплять фундамент

Фундаментом называется подземная часть сооружения, передающая нагрузку от вышележащих конструкций на подготовленное грунтовое основание. Фундаменты бывают следующих типов:

Плитные, неглубокого заложения, имеющие пространственное армирование. Это придаёт конструкции жесткость и позволяет ей без внутренней деформации воспринимать нагрузки, возникающие при неравномерном перемещении грунта.

Ленточные - заложенные ниже глубины промерзания, и т.н. МЗЛФ - мелкозаглубленный ленточный фундамент, с глубиной заложения подошвы выше расчётной отметки сезонного промерзания грунта.

. Утеплённая Шведская Плита. Данный фундамент представляет собой монолитную бетонную плиту, смонтированную на основании, утеплённом экструзионном пенополистиролом. В фундамент интегрирована система водяного напольного отопления и все инженерные коммуникации.

Этот тип фундамента считается наиболее технологичным и энергоэффективным. В одной системе объединены фундамент и низкотемпературная система отопления, исключающая образование локальных перегретых зон и дающая комфортное лучистое тепло. Кроме этого, фундамент не подвержен воздействию сил морозного пучения, т.к. выполнены противопучинистые мероприятия. А именно - сделана выемка пучинистого грунта и замена его на непучинистый (песок или щебень), смонтирована дренажная система, утеплена отмостка и основание плиты.

Через фундамент происходит до 20% теплопотерь от общей величины теплопотерь здания.

Когут Андрей Технический специалист компании ТехноНИКОЛЬ

Для достижения максимальной энергоэффективности здания необходимо создать замкнутый утеплённый контур. Это значит, что, помимо основных конструкций, таких как: стены, крыша и цоколь, необходимо теплоизолировать и фундамент.

В некоторых случаях достаточно утеплить пол и цоколь, но при организации эксплуатируемого подвального помещения теплоизоляция стенок фундамента является обязательным условием для достижения необходимого уровня комфорта и снижения теплопотерь.

В мелкозаглубленных ленточных и плитных фундаментах теплоизоляция позволяет снизить влияние морозного пучения. Пучение грунта образуется вследствие замерзания воды, находящейся в грунте, и ее последующем расширении. Различные грунты имеют разную степень пучинистости. Например, пески хорошо пропускают через себя воду, и она в них не задерживается. Глина, наоборот, не дает воде уходить, а за счет наличия большого количества мелких пор имеет высокий капиллярный подсос влаги. Неправильное проектирование на пучинистых грунтах может привести к серьезным последствиям, вплоть до разрушения фундамента. Если оставить фундамент неутепленным, тепловой поток будет уходить вниз и прогревать грунт, защищая его от промерзания. Однако дом может отапливаться не постоянно, и в этом случае грунт пучинится. Теплоизоляция фундамента и отмостки – одна из мер борьбы с морозным пучением.

Базовые принципы выбора теплоизоляции для утепления фундамента

Итак, резюмируя всё вышесказанное, делаем вывод: фундамент нужно утеплять . Для этого подходит не всякий утеплитель, а только материал, способный работать в агрессивных условиях внешней среды. Т.е. теплоизоляция, заложенная на «неизвлекаемость», должна быть влагоустойчивой, иметь долгий срок службы, в течение которого она не потеряет своих теплоизолирующих свойств, и обладать прочностью, достаточной, чтобы выдержать нагрузку от вышележащих конструкций.

Когут Андрей

Экструзионный пенополистирол (ЭППС) имеет низкий коэффициент теплопроводности 0.028 Вт/(м*°С) и минимальный коэффициент водопоглощения 0.2% по объему. Утеплитель не впитывает воду, химически стоек и не подвержен гниению. Прочность на сжатие при 2% линейной деформации – не менее 150 кПа (~ 15 т/кв. м) и выше. Срок службы в грунтах – не менее 50 лет.

Высокая прочность на сжатие позволяет применять ЭППС в нагружаемых конструкциях (фундаментах) и обеспечивает стабильность толщины теплоизоляции под нагрузкой.

Толщина слоя теплоизоляции должна приниматься, исходя из расчётов, на основании нескольких условий:

Назначение здания (жилое, административное, промышленное и т.д.).
Утеплитель должен обеспечивать требуемое сопротивление теплопередачи для данного типа здания.
Не должно происходить сезонное влагонакопление в конструкции.

Расчет толщины теплоизоляции для фундамента производится по методике, изложенной в СП50.13330.2012 «Тепловая защита зданий». Для различных регионов толщина теплоизоляции может различаться, в зависимости от климатических условий. Также надо учитывать, что увеличение толщины теплоизоляции повышает энергоэффективность здания и, следовательно, приводит к снижению расходов на отопление.

Выбирая технические характеристики теплоизоляции, руководствуемся следующими принципами:

При теплоизоляции ленточного фундамента, когда утепляется только вертикальная стенка, не требуется повышенная прочность материала, т.к. в этом случае ЭППС воспринимает нагрузки только от грунта обратной засыпки. Поэтому для мелкозаглубленных фундаментов подойдут марки экструзионного пенополистирола с прочностью на сжатие (при 10% линейной деформации) 150-250 кПа.
При укладке плит ЭППС под подошву фундамента или под плиту, нагрузки на него существенно увеличиваются, соответственно, повышаются требования к его прочности. В данном случае рекомендуется использовать теплоизоляционные плиты, с прочностью на сжатие 250 – 400 кПа.
Специально для УШП разработан материал с прочностью на сжатие при 10% деформации 400 кПа и увеличенными размерами плит, для повышения скорости монтажа. Кроме этого, увеличенные размеры плит позволяют сократить количество швов и, соответственно, увеличить однородность слоя.

Нюансы монтажа экструзионного пенополистирола при утеплении фундамента

Утепление фундамента ЭППС, в зависимости от его конструкции, следует разбить на ряд последовательных шагов:

Подготовка основания. При утеплении ЭППС ленточного фундамента стенки должны быть ровными, очищенными от грязи и наслоений бетона. При необходимости удаляем неровности и замазываем раковины, сколы и т.д. цементно-песчаным раствором.

Выбор способа крепления ЭППС. Для крепления утеплителя используем полимерцементные смеси или, для ускорения монтажа, специальную полиуретановую клей-пену .

Клей-пена наносится полосой, толщиной примерно в 3 см по всему периметру плиты, а также одной полосой по центру утеплителя.

Отступ полоски клей-пены от края плиты – не менее 2 см.

Перед монтажом плиты выжидаем 5-10 минуты и только затем приклеиваем её к фундаментной стене.

Зазоры между плитами (если они превышают 2 мм) запениваем.

Если предусмотрена механическая фиксация теплоизоляции, то количество дюбелей рассчитываем так - для крепления 1 кв. м теплоизоляции на центральной части фундамента требуется 5 шт. крепежа. ЭППС на угловых частях фундамента закрепляем из расчёта: 6-8 дюбелей на 1 кв. м.

При утеплении подошвы ленточного фундамента или монолитного плитного ЭППС укладывается свободно на подготовленное основание (как правило, на уплотненную песчаную подушку). В этом случае достаточно запенить швы клей-пеной и, при необходимости, скрепить между собой соседние плиты теплоизоляции. Для этого можно использовать гвоздевую пластину.

В данном случае могут применяться специальные крепежи, которые представляют собой шип с зубцами для фиксации в материале и плоскую площадку с приклеивающим слоем.

Совместно с подобным крепежом производится приклейка на клей-пену для пенополистирола либо на специальную приклеивающую мастику, которая не содержит растворителей . При необходимости швы герметизируются монтажной или клей-пеной.

Раскладка плит ЭППС при возведении УШП производится так. Первый слой укладываем на подготовленное основание – уплотненную песчаную подушку – с разбежкой швов относительно соседних плит. В качестве боковых элементов выступают «L» - блоки, представляющие собой две плиты ЭППС, соединенные перпендикулярно друг другу.

Как правило, такие элементы изготавливаются за счет установки опалубки, но можно использовать готовые элементы, не требующие использования опалубки. Такие «L»- блоки могут изготавливаться в заводских условиях, а можно собрать самостоятельно на месте проведения работ. Для этого разработан специальный угловой крепеж, который состоит из уголков и шурупов, и который монтируется на расстоянии в 300 мм друг от друга. Все элементы углового крепежа изготовлены из высокопрочного полиамида, что исключает образование мостиков холода.

Подведение итогов

Помимо повышения энергоэффективности фундамента, утепление ЭППС увеличивает срок его службы, ведь гидроизоляция надёжно защищена прочным материалом от различных механических воздействий. Выбрав вариант несъёмной опалубки из экструзионного пенополистирола, можно значительно ускорить и упростить все работы по строительству фундамента, т.к. отпадет необходимость в сборке и дальнейшей разборке деревянной опалубки, а значит - экономятся время и средства застройщика.

Монолитное плитное основание фундамента прекрасно зарекомендовало себя при эксплуатации в слабых и пучинистых грунтах. Ежегодное промерзание грунтов в зимний период приводит к неравномерному поднятию и осадке плитного основания, что способствует возникновению механических деформаций, способных вызвать разрушение самой плиты и построенного на ней здания.

Надёжно изолировать фундаментную плиту от зоны морозного пучения, контактов с почвенной влагой и предотвращения промерзания, способен слой горизонтального утепления.

Преимущества утепления плитного основания

Горизонтальное утепление плиты

Качественное утепление фундаментной монолитной плиты гарантирует долговечность постройки и долговременную эксплуатацию без потребности проведения незапланированных ремонтных работ. Особенно актуальным является утепление фундаментной плиты под жилыми зданиями, когда удается избежать значительных теплопотерь на первых этажах дома.

Утепление фундаментной плиты необходимо выполнить по следующим причинам:

Обеспечение повышенной гидроизоляции фундамента.
Значительное снижение теплопотерь.
Экономия средств на отопление жилой постройки, реальный режим теплосбережения.
Предупреждение образования конденсата, способного разрушить строительные конструкции здания.
Повышение комфортности проживания.
Стабилизация температуры во внутренних помещениях эксплуатируемого жилого дома.

Материалы для утепления монолитного плитного фундамента

Выбор материалов для утепления плитного основания зависит от ряда определенных условий, в первую очередь — от возможности привлечения специальной техники (утепление полиуретаном необходимо выполнять с использованием специальной установки ППУ для распыления утеплителя), наличия достаточного количества свободных средств на приобретение изоляционных материалов.

Обычно утепление фундаментных конструкций выполняют с использованием следующих материалов:

Один из лучших утеплителей — пенопласт

Пенополиуретан – разновидность вспененной пластмассы, которая пронизана порами с пузырьками воздуха. Состав для утепления ППУ изготавливается непосредственно на строительной площадке, для чего смешивают два состава, которые в результате химической реакции образуют прочную затвердевшую пену. Различные соотношения при смешивании исходных позволяют получить изоляционные составы с различными качествами, подходящие для утепления оснований из разных материалов (в том числе – железобетона). ППУ обладает уникальными качествами: способствует сохранению тепла в помещении; уменьшает шум; улучшает звукоизоляцию; не разлагается под воздействием излишней влажности; устойчив к ряду химических жидкостей. Материал обладает высокой устойчивостью к воспламенению (некоторые марки ППУ не способны к возгоранию, относятся к группе трудносгораемых материалов).
Пенопласт - структура материала состоит из вспененного вещества, содержащего поры, наполненные воздухом. Пенопласт используется для утепления строительных конструкций, в том числе фундаментов, но поверхность такого утепления требует дополнительной поверхностной защиты ввиду низкой механической прочности материала.
Экструдированный пенополистирол – выпускается в виде прямоугольных листов, имеющих мелкоячеистую структуру. Материал обладает уникальными свойствами – способностью выдерживать высокие нагрузки на сжатие без изменения геометрических размеров и внутренней структуры. Экструдированный пенополистирол широко используется для выполнения теплоизоляции фундаментной плиты без дополнительной защиты. Очень важно при использовании материала для изоляции фундаментных плит предусматривать специальные отверстия для свободного выхода почвенной влаги.

Технология утепления фундаментной плиты

При устройстве утепления фундаментной плиты используется горизонтальное и вертикальное утепление, при котором слой утеплителя прокладывается под плитным основанием или по боковым стенкам фундаментной конструкции. В качестве изоляционного материала чаще всего используется пенополистирол или пенопласт. Посмотрите видео, как утеплить фундаментную плиту пенополистиролом.

Утеплитель прокладывается во время монтажа фундамента по следующей технологии выполнения утепления (рассмотрим вариант утепления фундамента пенополистиролом):

Для начала на участке застройки размечается место устройства фундамента под здание.
Верхний слой материкового грунта необходимо снять на глубину закладки фундаментной плиты, низ выемки должен быть максимально ровным.
Подготовленный участок засыпается крупным песком, который требуется утрамбовать с помощью вибротрамбовок. По слою песка заливают небольшой слой бетона, для чего выставляют временную опалубку.
После затвердения бетонной стяжки, выкладывают утеплитель из пенополистирольных плит, следя за тем, чтобы монтажные пазы максимально совпадали. Нельзя допускать возникновения больших зазоров между плитами утеплителя.
Поверх уложенных плит полистирола укладывается слой полиэтиленовой пленки, которая склеивается при помощи специального скотча.
Возводится строительная опалубка под заливку плитного основания, в которую монтируется пространственный каркас из арматуры диаметром от 10 мм. Бетон заливается с угла плитного фундамента, равномерно разравнивается и уплотняется с помощью вибратора.
Фундаментная плита набирает прочность около 28 суток, опалубку можно демонтировать через две недели после заливки конструкции – к этому моменту фундамент набирает до 70% прочности.
Боковые стенки фундаментной плиты дополнительно утепляются плитами из пенополистирола.

Утепленная монолитная плита прослужит долгие годы без разрушений конструкций от воздействия неблагоприятных факторов.

Шведская плита - это утепленный монолитный плитный фундамент малого заглубления. Главная особенность этой технологии в том, что всё основание дома базируется на слое утеплителя (под плитой). Под теплым домом грунт не промерзает и не пучинится. Такой фундамент пригоден для любых грунтов, при любой глубине залегания грунтовых вод.

Данная технология базируется на основных принципах проектирования и устройства малозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах, описанных в Стандарте организации (СТО 36554501-012-2008) , разработанном научно-исследовательским, проектно-изыскательским и конструкторско-технологическим институтом оснований и подземных сооружений (НИИОСП) им. Н.М. Герсеванова (ФГУП НИЦ «Строительство»), ФГУП «Фундаментпроект», МГУ им. М.В. Ломоносова (геологический факультет, доктор технических наук Л.Н. Хрусталев) и техническим отделом ООО «ПЕНОПЛЭКС СПб».

Технология «шведской плиты» объединяет в себе устройство утепленной монолитной фундаментной плиты и возможность прокладки коммуникаций, включая систему водяного подогрева пола. Комплексный подход позволяет получить в короткие сроки утепленное основание со встроенными инженерными системами и ровный пол, готовый для укладки плитки, ламината или другого покрытия.

Основные преимущества утепленной шведской плиты:

Устройство фундамента и прокладка коммуникаций выполняют в ходе одной технологической операции, что позволяет сократить сроки строительства.

Шлифованная поверхность фундаментной плиты готова для укладки напольного покрытия;

Слой теплоизоляции ПЕНОПЛЭКС ФУНДАМЕНТ®, толщиной около 20 см надежно защищает от потерь тепла, а это означает существенное снижение расходов на отопление дома и увеличение эффективности функционирования системы «теплого пола»;

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

Закладка фундамента не требует тяжелой техники и специальных инженерных навыков.

Особенности монтажа

Для обеспечения нормальной работы утепленной шведской плиты (УШП) и предотвращения морозного пучения необходимо предусмотреть устройство системы отвода грунтовых вод (дренажная система по периметру сооружения). Важную роль играет также устройство непучинистой подготовки (подушка из крупного песка, щебня). В случае, если применяется комбинация слоев щебня и песка, необходимо предусмотреть разделение данных слоев геотекстилем (при расположении грунта мелкой фракции над более крупным). Под плиту необходимо заранее заложить все необходимые коммуникации (водопровод, электричество, канализация и т.п.) и вводы.

Конструкция шведской плиты предполагает передачу всех нагрузок от сооружения (собственный вес, эксплуатационные нагрузки, снеговые и т.п.) на слой утеплителя, именно поэтому к используемому теплоизоляционному материалу предъявляются высокие требования по прочности. Наиболее рациональным вариантом применения в данной конструкции являются теплоизоляционные плиты ПЕНОПЛЭКС ФУНДАМЕНТ®, обладающие практически нулевым водопоглощением и высокой прочностью на сжатие.

Инструкция по применению:

Шаг 1. Снятие верхнего слоя грунта (как правило, около 30-40 см);

Шаг 2. Утрамбовка песчано-гравийной подготовки (крупный песок, щебень);

Шаг 3. Монтаж дренажа по периметру сооружения и трубы инженерных коммуникаций;

Шаг 4. Укладка бортовых элементов и плит ПЕНОПЛЭКС ФУНДАМЕНТ® в основании;

Шаг 5. Монтаж арматурного каркаса на подставках;

Шаг 6. Уклада труб для системы обогрева полов, подключение их к коллектору и закачка в них воздуха;

Шаг 7. Заливка монолитной плиты бетонной смесью.

Интегрированная в конструкцию фундамента система подогрева обеспечивает комфортные условия внутри помещения. А использование прочных и абсолютно влагостойких плит ПЕНОПЛЭКС ФУНДАМЕНТ® в качестве подготовки основания в разы увеличит теплотехническую надежность и эффективность системы теплого пола. В качестве теплоносителя в системе может применяться обычная вода или антифриз (если в зимний период времени в помещении не будет возможности всегда поддерживать плюсовую температуру). В качестве отопительных трубопроводов в системах водяных теплых полов могут использоваться практически все виды труб: металлопластиковые, медные, из нержавейки, полибутана, полиэтилена и т.д.

При укладке греющих труб руководствуются следующими правилами:

Более высокая тепловая мощность теплых полов достигается более плотной укладкой труб. И наоборот, то есть, вдоль наружных стен греющие трубы должны быть уложены более плотно, чем в середине помещения.
Не имеет смысла укладывать трубы плотнее, чем через 10 см. Более плотная укладка ведет к значительному перерасходу труб, при этом тепловой поток остается практически неизменным. Кроме того, возможно появление эффекта теплового моста, когда температура подачи теплоносителя сравняется с температурой обработки.
Расстояние между греющими трубами не должно быть более 25 см, для обеспечения равномерного распределения температуры по поверхности пола. Чтобы "температурная зебра" не воспринималась ногой человека, максимальный перепад температуры по длине стопы не должен превышать 4°С.
Отступ греющих труб от наружных стен должен составлять не менее 15 см.
Не рекомендуется укладывать греющие контуры (петли) длиной более 100 м. Это приводит к высоким гидравлическим потерям.
Нельзя укладывать трубы на стыке монолитных плит. В таких случаях надо положить два отдельных контура по разные стороны от стыка. А трубы, пересекающие стык, должны быть уложены в металлические гильзы, длиной 30 см.

Основные преимущества утепленной шведской плиты:

Устройство фундамента и прокладка коммуникаций выполняют в ходе одной технологической операции, что позволяет сократить сроки строительства.

Шлифованная поверхность фундаментной плиты готова для укладки напольного покрытия;

Слой теплоизоляции ПЕНОПЛЭКС ФУНДАМЕНТ®, толщиной около 20 см надежно защищает от потерь тепла, а это означает существенное снижение расходов на отопление дома и увеличение эффективности функционирования системы «теплого пола»;

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

Закладка фундамента не требует тяжелой техники и специальных инженерных навыков.

Особенности монтажа

Инструкция по применению:

Шаг 1. Снятие верхнего слоя грунта (как правило, около 30-40 см);

Шаг 2. Утрамбовка песчано-гравийной подготовки (крупный песок, щебень);

Шаг 3. Монтаж дренажа по периметру сооружения и трубы инженерных коммуникаций;

Шаг 4. Укладка бортовых элементов и плит ПЕНОПЛЭКС ФУНДАМЕНТ® в основании;

Шаг 5. Монтаж арматурного каркаса на подставках;

Шаг 6. Уклада труб для системы обогрева полов, подключение их к коллектору и закачка в них воздуха;

Шаг 7. Заливка монолитной плиты бетонной смесью.

При укладке греющих труб руководствуются следующими правилами:

Более высокая тепловая мощность теплых полов достигается более плотной укладкой труб. И наоборот, то есть, вдоль наружных стен греющие трубы должны быть уложены более плотно, чем в середине помещения.
Не имеет смысла укладывать трубы плотнее, чем через 10 см. Более плотная укладка ведет к значительному перерасходу труб, при этом тепловой поток остается практически неизменным. Кроме того, возможно появление эффекта теплового моста, когда температура подачи теплоносителя сравняется с температурой обработки.
Расстояние между греющими трубами не должно быть более 25 см, для обеспечения равномерного распределения температуры по поверхности пола. Чтобы "температурная зебра" не воспринималась ногой человека, максимальный перепад температуры по длине стопы не должен превышать 4°С.
Отступ греющих труб от наружных стен должен составлять не менее 15 см.
Не рекомендуется укладывать греющие контуры (петли) длиной более 100 м. Это приводит к высоким гидравлическим потерям.
Нельзя укладывать трубы на стыке монолитных плит. В таких случаях надо положить два отдельных контура по разные стороны от стыка. А трубы, пересекающие стык, должны быть уложены в металлические гильзы, длиной 30 см.