Подвалом называют отдельно стоящее или встроенное в фундамент здания помещение, стены которого минимум на половину своей высоты находятся под землёй. Если заглубление меньше, то это цокольный этаж. Величина заглубления влияет не только на терминологию, но и на конструктив фундаментной части дома в целом. Ведь подвал может быть устроен только в одной части здания и использоваться в качестве погреба, а цокольный этаж по размерам соответствует плану первого этажа, и позволяет владельцу улучшить качество жизни, получив дополнительный метраж. Рассмотрим, что представляет собой фундамент с подвалом.
Фундамент с подвалом и без подвала - в чем разница
В бесподвальных домах фундамент можно сделать мелкозаглублённым, поверхностным или на висячем ростверке, что в каждой конкретной ситуации даёт свои преимущества. Главное - это минимизированный объём земляных работ, который при строительстве подвала составляет немалую долю от общих затрат на фундамент. Наряду с объёмом вынимаемого грунта, на себестоимость подвала оказывает влияние и высота стен, которые, в зависимости от назначения заглубляемых помещений, должны соответствовать высоте технических или жилых помещений.
Некоторые виды фундаментов (сваи, столбы), которые сами по себе в этом плане экономичны, вообще невозможно применить, когда проектируется подвал. Его стены либо образуются за счёт фундамента, как в случае с лентой, либо опираются на плоский фундамент, как в случае с плитой – третьего не дано. В итоге мы имеем всего два типа фундаментов, на основе которых можно построить подвал. Они имеют индивидуальный конструктив, что зависит от конкретных гидрогеологических условий грунта на участке.
Подвал на ленточном фундаменте
У ленточного фундамента несущей основой являются вертикальные конструкции, которые одновременно выполняют функции стен подвала. Плитный фундамент представляет собой сплошную подошву, на которую опираются стены.
Плита пола, хоть и структурируется по грунту почти как плитный фундамент, но никаких нагрузок, кроме эксплуатационных, не воспринимает.
Если плиту фундамента можно формировать только в монолите, то в случае с лентой есть варианты. Они прописаны в СП 31-105*2002, регламентирующем строительство одноквартирных домов. Перечень материалов, которые можно применять для возведения стен подвалов, выглядит так:
- Монолитный бетон (бутовый иди армированный каркасом). Для стен с боковым опиранием на грунт, минимальный класс прочности бетона на сжатие В15, толщина при заглублении стен от 2,3 м – 200-300 мм. Если для опирания стен 1-го этажа этого мало, в верхней части ленты формируются консольные уширения.
- Сборные бетонные блоки (ФБС – ГОСТ 13579). Минимальная высота подвала формируется из 4-х рядов блоков, что даёт высоту помещения 2,4 м. Сверху блоков для жёсткости устраивается армопояс, который играет роль цоколя или же наращивает высоту стен подвала. Блоки опираются на бетонные подушки с трапецеидальным сечением ФЛ или прямоугольным ФП. Толщина стен обусловлена вариантами ширины ФБС 300-600 мм.
- Каменная кладка. К этой категории относятся различные виды кладочных материалов: кирпич (только керамический полнотелый), натуральный бутовый камень ГОСТ 4001, и полнотелые бетонные блоки по ГОСТ 6133 из лёгкого, тяжёлого или мелкозернистого бетона класса В12,5 (М150) и выше.
На бетонных подушках
Небольшая площадь опоры ленточных фундаментов, особенно под солидной нагрузкой, может привести к опрокидыванию – особенно в условиях активного морозного пучения. Поэтому в подошве ленты должно предусматриваться уширение, придающее её сечению Т-образную форму. Ширина подошвы определяется расчётом, но чаще превышает ширину ленты ровно вдвое. В зависимости от соотношения нагрузок и прочностных характеристик грунта, подошва ленты может выполняться и в ступенчатом варианте (два уширения).
Тут многое зависит от материала, из которого строится фундамент. Если это кирпич, то оптимальный размер вертикальной части ленты 380 мм (1,5 кирпича). В таком случае подушка под ней будет иметь ширину 640 см (2,5 кирпича). Под блоки ФБС проще установить сборные подушки заводского изготовления. Под бутовый камень или мелкоштучные бетонные блоки подушку лучше сформировать монолитную.
Обойтись без уширения подошвы можно только в том случае, если грунт на участке непучинистый, не переувлажнённый и имеет высокие прочностные показатели. Но в таком случае естественное основание потребует обязательного выполнения подбетонки. Подготовительное бетонирование обеспечит более прочное и статичное основание, защитит от повреждений гидроизоляцию, монтируемую под пяткой ленты.
Устройство фундамента с погребом на половину дома
В некоторых проектах домов подвал предусматривается не под всем домом, а только под отдельными помещениями. К таким решениям прибегают с целью освободить пространство первого этажа от необходимости устройства технического помещения. Ведь в доме может понадобиться установить не только газовый котёл, который легко встраивается в кухонный гарнитур, но и задействовать другое оборудование (твердотопливную печь, бойлер косвенного нагрева, теплообменник, насосную станцию), для размещения которых требуется отдельное помещение.
- Как вариант, небольшой подвал может использоваться и в качестве погреба для хранения овощей, либо кладовой, где хранятся предметы сезонного использования, садовый инструмент и приспособления. Это позволяет не занимать на участке место под отдельно стоящие хозяйственные постройки.
- Сделать такой подвал на ленточном фундаменте особой сложности не представляет. Если его площадь равна площади отдельно взятого помещения, образуемого пересечением фундаментных лент, между ними просто выбирается грунт на нужную глубину, тогда как в остальной части дома он остаётся нетронутым. В этом случае, стенки подвала будут образованы за счёт стен фундамента.
- Если устраивается небольшой погреб, по длине или ширине он может быть меньше пролётов, образованных фундаментными стенами. В таком случае, между ними роется яма меньшей площади, стенки которой просто заливаются бетоном или выкладываются кирпичом по аналогии со смотровой ямой гаража.
Полы такого погреба могут даже оставаться земляными, но чтобы избежать нашествия грызунов, их чаще всё же бетонируют.
Дома на участках с неровным рельефом
Подвал или цокольный этаж почти всегда проектируют, если участок под строительство дома находится на склоне - ведь за счёт перепада отметок рельефа можно получить немалую экономию на земляных работах. Теоретически такой дом можно построить и на плитном фундаменте, но удобнее всего на ленточном.
Угол склона может быть разным, и в зависимости от конкретного показателя меняется и конструктив фундамента:
- При 7% уклона и менее дом можно ставить на площадку с одним или двумя уровнями, заглубив цокольный этаж лишь незначительно. Основание под полы в этом случае выравнивается путём среза грунта в одной стороны и подсыпки в другой.
- При уклоне до 10% образуется уже существенный перепад, при котором дом как бы врезается в склон. При этом получается, что с одной стороны стены подвала заглублены по всей высоте, а с другой полностью на виду. Это даёт возможность сделать парадный вход в дом не через первый этаж, а через цоколь, или организовать удобный въезд для машины, если в цокольном этаже располагается гараж.
- Наиболее сложную ступенчатую конфигурацию имеет фундамент на участке с уклоном более 10%. Здесь он формируется по принципу лестницы, со сдвижкой ступеней в сторону уклона. Проблема в том, что в цоколе с такой конфигурацией высота помещений будет различаться, и делать цокольный этаж по всей площади дома не имеет смысла.
Решений здесь может быть множество, в любом случае проектировать такие дома требуется индивидуально.
Подвал на плитном фундаменте
Если в подвале с ленточным фундаментом нагрузки воспринимаются вертикальными конструкциями (стенами), то в случае с плитой несущая поверхность имеет горизонтальное расположение в пространстве. Она же выполняет и функции пола, что избавляет от необходимости формировать его по грунту. Плита фундамента всегда монолитная, а опирающиеся на неё стены в данном случае могут возводиться и из кладочных материалов: кирпича, камня, полнотелых бетонных блоков.
Плита с монолитными рёбрами, выполняющими функцию стен - это самый надёжный в плане устойчивости к морозному пучению и воздействию влаги вариант. Здесь отсутствуют стыки между полом и стенами, что и обеспечивает чаше подвала наибольшую герметичность. Соответственно, такой фундамент, защищённый качественной внешней гидроизоляцией, окажется неуязвимым даже для близко расположенных грунтовых вод.
Главное достоинство плиты заключается в большой площади опоры, благодаря чему она прекрасно сопротивляется локальным изгибам и лучше работает на грунтах с неравномерной просадкой. Она не оказывает чрезмерного давления на грунт, а просто перераспределяет нагрузки.
В официальном строительстве за минимум толщины сплошных фундаментов принята цифра 500 мм. В малоэтажных домах уровень нагрузок значительно ниже, поэтому стартовой толщиной является 300 мм. Меньше может быть только в бесподвальном варианте, когда плита опирается на дополнительные несущие опоры (ленты, сваи) или имеет расположенный поверху монолитный ростверк - и это должно быть обосновано расчётом.
Процесс создания фундамента своими руками
Фундамент для дома с подвалом приходится закладывать в грунт не менее чем на 160 см. Чем глубже, те выше влажность почвы: ближе грунтовые воды, чаще встречается верховодка, поэтому, кроме традиционной гидроизоляции под плитой, в качестве защиты от подмыва обязательно предусматривается подбетонка толщиной 8-10 мм.
Наличие бетонной подготовки даёт возможность качественно выполнить гидроизоляцию. При устройстве поверхностных фундаментов для этой цели используют ПВХ-мембрану, которую можно укладывать прямо на грунт. Но она не даёт полной герметичности, так как не особо плотно примыкает к основанию. При глубоком заложении плиты лучше выполнить наплавляемую битумную гидроизоляцию - будучи зажатой между двумя бетонными плитами, она обеспечит идеальный уровень защиты.
Подготовка к строительству фундамента с подвалом - этапы
Порядок подготовительных работ, выполняемых перед заливкой основной плиты таков:
- Разметка участка и вынесение отметок на местность.
- Копка котлована.
- Монтаж геотекстиля (устройство разделительного слоя).
- Отсыпка с уплотнением: щебнем, песком или их смесью, что зависит от гидрогеологии участка.
- Устройство дренажа (при необходимости).
- Установка маячных реек и заливка по ним бетонной подготовки из смеси класса В7,5.
- Уход за бетоном подготовительной плиты, ожидание набора прочности.
- Очистка бетонной поверхности с грунтованием.
- Монтаж наплавляемой гидроизоляции.
- Монтаж защитного слоя (цементной стяжки или армированного полиэтилена).
- Установка опалубки под основную плиту.
- Сборка каркаса плиты с закладкой арматуры, которая свяжет фундамент со стенами.
- Заливка самой плиты из смеси класса В22,5.
- Уход за бетоном основной плиты, ожидание набора прочности.
После того, как фундамент наберёт необходимую прочность, выставляется вертикальная опалубка под стены. В неё закладывают каркас и увязывают с выпусками арматуры, выступающими из плиты. Сразу формируют оконные проёмы и закладывают гильзы для ввода коммуникаций, после чего снова приступают к бетонированию. В итоге получается монолитная бетонная чаша, которая после устройства тоже бетонного перекрытия превратится в сухой и герметичный подвал.
Утепление фундамента с подвалом
Так как фундамент при устройстве подвала закладывается глубоко (ниже границ промерзания грунта), никакого смысла в утеплении нижней горизонтальной поверхности нет. То есть, плитный фундамент в данном случае не утепляется. Однако внешние поверхности опирающихся на него стен, либо тело ленточного фундамента утеплять нужно, так как в диапазоне промерзания грунт подвергается морозному пучению и эти силы, воздействуя сбоку, стараются вытолкнуть конструкцию на поверхность.
Утеплитель как раз и является тем барьером, который нейтрализует воздействие сил пучения. Для этой цели используется экструзионный пенополистирол, монтируемый на поверхность фундамента разными способами:
- Заливка стенок подвала по несъёмной опалубке из пенополистирола.
- Закладка фрагментов ЭППС в съёмную опалубку с одной или двух сторон. Это избавляет в дальнейшем от необходимости крепить утеплитель на клей, так как он будет держаться за счёт адгезии застывающего бетона.
- Монтаж теплоизоляции на клей, с дополнительным креплением дюбель-грибками.
Как вариант, стены подвала могут быть утеплены пенными материалами: полиуретаном, пеноизолом, полимочевиной. Способ более дорогой, но учитывая, что покрытие получается тонкое, бесшовное и практически герметичное, выполняющее одновременно и роль гидроизоляции, преимущество налицо.
Два первых способа являются частью технологии формирования ленты, поэтому могут использоваться только в процессе строительства. Если же требуется утеплить подвал старого дома, применить можно либо вариант с отдельным креплением плит ЭППС, либо выполнить напыляемое утепление.
Гидроизоляция подвала
Степень гидроизоляции подвала зависит от гидрогеологической обстановки на участке – чем ближе вода, тем существеннее должна быть защита. Если фундамент плитный, гидроизоляционный слой в любом случае присутствует в пироге конструкции, и к тому же защищён снизу бетонной подготовкой. Если плита залита с монолитными, направленными вверх рёбрами, стыков между горизонтальной и вертикальными поверхностями не будет, так что с этой стороны проникновение влаги исключено.
- Что касается стен: если грунт имеет повышенную влажность, они могут после утепления дополнительно укрываться гидроизоляционной мембраной, либо наоборот, под утеплителем выполняется наплавная или обмазочная гидроизоляция. На сухих грунтах этого не делают, так как покрытие из ЭППС, будучи хорошо состыкованным и герметизированным по швам, создаёт отличный гидробарьер и вполне способно защитить от поверхностной влаги.
- Совсем другое дело, когда фундамент у подвала ленточный. В этом случае полы заливаются отдельно, и между ними и стенками есть стыки. А если лента выкладывается из блоков ФБС, то стыки, которые требуют замоноличивания, имеются и в теле фундамента.
- Для зачеканки швов между блоками применяют обычный цементно-песчаный раствор, но если есть угроза поднятия УГВ, применяют более действенные меры. Например, используют шовную гидроизоляцию в виде закладываемого в стыки бентонитового шнура с последующей заделкой ЦПС, либо применяют специализированные составы на саморасширяющемся цементе.
- В качестве общей гидроизоляции, которая применяется не только на сборных фундаментах, но и кладочных или монолитных, может быть применён рулонный материал или обмазка на цементной основе. Гидрозащитный материал наносят на горизонтальную поверхность опорной подушки, с заведением на боковую наружную стенку и загибом на обрез фундамента (под цоколь). Изоляция так же обязательно присутствует в пироге пола.
Коммуникации
Так как коммуникационные трубопроводы прокладываются на глубине всего 50-70 см от поверхности грунта, их ввод в дом будет осуществляться через стены подвала, а заглублённые помещения являются лучшим местом размещения технического оборудования. Набор его может быть самым разным, в зависимости от того, откуда будет браться вода, и как организовано отопление.
- Водопровод, конечно, имеет первостепенное значение. Вода в дом может подаваться как централизованно, так из автономного водозабора в виде скважины или колодца. А во многих домах присутствуют и оба эти варианта. Например, для стройки нужна была вода, поэтому строители сделали колодец, а так как качество воды в ней не совсем питьевое, да и насос – оборудование энергозависимое, хозяева подключились к централизованной магистрали. В этом случае, вводов водопровода в дом будет два.
- Есть ситуации, когда и сам водозабор находится в подвале дома. Например, дом находится в посёлке, где нет центрального водоснабжения. Или просто человек не желает пользоваться платной водой и организует водоснабжение из мини-скважины. Наличие подвала под домом даёт идеальную возможность размещения насосной станции, и даже ввод тубы в дом через стенку организовывать не придётся.
- Там, где есть водопровод, обязательно присутствует и канализация. Вариантов устройства её множество, но вывод трубы на улицу обустраивается в любом случае. Наличие в подвале коммуникационных вводов позволяет сосредоточить там всё основное водоразборное оборудование: от стиральной машины, до душевой кабины. А это – прямая экономия на разводке трубопроводов.
- В проектируемом строительстве подход к размещению коммуникаций и необходимого оборудования является комплексным. Узлы ввода трубопроводов в дом предусматриваются ещё на этапе возведения нулевого цикла, с закладкой проходных гильз. Если стены подвала монолитные, гильзы закладывают в процессе установки опалубки, если кладочные – путём устройства технологического зазора.
- Диаметр гильзы под водопровод составляет минимум 50 мм. Чтобы обеспечить между ней и монолитом зазор на линейное расширение, гильза обматывается бентонитовым шнуром или на неё надевается резиновый сальник. То же самое и для канализации, только диаметр гильзы будет больше.
Вентиляция подвала
В цокольных этажах обычно есть окошки: хоть они и маленькие, но естественная вентиляция хоть как-то обеспечена. В подвалах, стены которых полностью или почти полностью находятся в грунте, возможности для проветривания нет, поэтому уповать приходится только на систему вентиляции. Выбор её осуществляется в зависимости от назначения помещений, и можно выделить два основных способа организации воздухообмена.
Естественная
Принцип работы такой системы основан на естественном движении потоков воздуха, что и удобно, и недорого. Для этого устраивается прямой вертикальный воздуховод, который либо выходит за пределы стен, либо проходит через перекрытия и кровлю и выходит наружу наверху. Вариант с наружным воздуховодом не слишком удачен, так как в нём: во-первых, появляются повороты, а во-вторых, сам воздуховод снаружи промерзает либо перегревается, что нарушает работу вентиляции в целом. Поэтому воздуховод прокладывают в стенах.
При обустройстве естественной вентиляции, наибольшее значение имеют такие нюансы:
- Высота трубы воздуховода на крыше. Она должна быть на одном уровне с коньком или ненамного ниже.
- Флюгарка должна размещаться с подветренной стороны – чтобы обдувалась со всех сторон. Конёк не должен перекрывать обдув, именно поэтому их и делают на одном уровне.
- Диаметр вытяжного отверстия не столь важен, как размер продольного сечения воздуховода. Он и должен обеспечить прохождение требуемого объёма воздуха с определённой скоростью.
Принудительная
Когда условий для правильного функционирования естественной вентиляции нет, или она не справляется с возложенной задачей, решение принимают в пользу принудительной системы. Структурно она не слишком отличается – разница лишь в том, что в ней присутствует ещё одно звено: турбина или вентилятор, вынуждающие воздух двигаться в заданном направлении. Если у вас в подвале располагается котельная, в ней желательно установить именно такую вентиляцию. В случае с эксплуатируемым цокольным этажом, по вентилятору придётся устанавливать в каждом помещении.
Такая вентиляция очень эффективна, однако существенно дороже в цене. Затратна не столько покупка самих вентиляторов, сколько расход электроэнергии, которая, к слову, должна подаваться бесперебойно. Энергозависимость является основным минусом принудительных систем, поэтому многие отдают предпочтение комбинированным системам: приточной принудительной или вытяжной принудительной. Такое оборудование довольно громоздкое и требует наличия отдельного технического помещения.
Калькулятор стоимости материалов - заключение
Любому, кто берётся за самостоятельное строительство, для начала хочется знать, в какую сумму обойдётся покупка материалов. Чтобы сориентироваться по стоимости нулевого цикла дома размером 10*10 м, с двумя внутренними несущими стенами, на ленточном фундаменте высотой 2600 мм (полная высота цокольного этажа), мы воспользовались одним из найденных в сети онлайн-калькуляторов.
Вместе с работой стоимость фундамента получилась 767 тыс. руб. - одни только материалы обойдутся в 550 тыс. руб. Не стоит так же забывать, что в подвале или цокольном этаже должен быть бетонный пол. Его стоимость за 1 м², при толщине 10 см и армировании сеткой, летом 2021 года составляет 1650 руб. То есть, к затратам на фундамент площадью 100 м² нужно прибавить ещё 165 тыс. руб. – это и будет стоимость нулевого цикла без перекрытия.
