Шведской плиту фундамента стали называть лишь потому, что именно в этой стране была доработана и улучшена американская технология утепления фундамента, и представлен готовый цикл с полным набором материалов, необходимых не только для самой плиты, но и закладываемых в неё коммуникаций и системы подогреваемого пола. Современная шведская плита – фундамент высокотехнологичный и надёжный, идеально подходящий для строительства в регионах с суровыми зимами.
Что такое утепленная шведская плита
УШП является разновидностью фундаментов мелкого заложения. Конструкция представляет собой плиту пола первого этажа с направленными в грунт рёбрами жёсткости, устройство которой позволяет сократить сроки строительства, уменьшив количество технологических операций.
- Закладка пенополистирола под подошву при устройстве УШП даёт двойной эффект: при утеплении грунта под плитой одновременно утепляется и пол внутри помещения, что исключает морозное пучение и препятствует потере зданием тепла.
- Внедрённые в тело плиты трубы тёплого пола, превращают фундамент в подобие отопительного прибора, вполне способного стать основным источником тепла. При условии грамотного теплотехнического расчёта встроенной греющей системы, можно вообще исключить необходимость навешивания традиционных отопительных радиаторов.
- Экструзионный пенополистирол, применяемый для устройства подготовительных слоёв, обладает неплохой прочностью. Он принимает на себя часть нагрузок от плиты, распределяет и передаёт их на грунт, позволяя обойтись без традиционной и трудоёмкой бетонной подготовки.
- Ещё одним достоинством такого решения является минимальное водопоглощение ЭППС, благодаря которому капиллярное поднятие воды полностью исключено. К тому же, под горизонтальной частью укладывается даже не один слой такого материала, а целых три, а швы между плитами располагаются вразбежку.
- Так как под плитой находится прочное и упругое основание, бетон работает в щадящих условиях с минимальным воздействием разрушающих факторов. Именно поэтому сечение сжатой зоны бетона в УШП работает более эффективно, чем в обычной плите даже при том, что и толщина монолита, и размер защитного слоя вокруг арматуры здесь меньше.
Утеплить можно и плоскую плиту, и многие застройщики так и делают с целью защитить фундамент от морозного пучения. Но в отсутствие рёбер жёсткости толщина монолита должна быть больше, да и на арматуре сэкономить тоже не получится.
Схема устройства в разрезе
Проектировщики обычно стремятся создать жёсткий фундамент, так как он лучше всего обеспечит целостность каменных стен, возведённых из тёплого облегчённого материала. Увеличение гибкости несущих конструкций всегда приводит к неравномерным подвижкам и деформациям, а так как лучше всего с этой задачей справляются ленты, они и стали частью комплексной фундаментной конструкции, совместно работающей с плитой пола.
Суть её заключается в том, что балки с заданным сечением (они же ленты) закольцовываются в единую систему, образуя принимающую и перераспределяющую неравномерные нагрузки жёсткую раму. Она, в свою очередь, объединяется с плитой пола в неделимое сооружение, совместно работающее на изгиб и сжатие.
С учётом комплексной жёсткости, высота ребра плиты для 2-х этажного газобетонного дома 10х10 м при проектировании принимается в пределах 200-300 мм. Армируется ленточная часть фундамента двумя уровнями рабочей арматуры Д12 мм: 4 стержня в нижней, наиболее подверженной растяжению зоне, и три стержня сверху. Поперечная связка продольных стержней осуществляется хомутами из арматуры Д6 мм. Толщина плиты составляет всего 100 мм. Армируется она в одном уровне, сеткой Вр-5 с размером ячейки 150*150 мм (1,5 толщины плиты).
Самый нижний слой утеплителя, на который непосредственно опираются рёбра плиты, по их внешнему контуру и под отмосткой, монтируется пенополистирол типа ЭППС (XPS), так как он обладает наиболее высокой прочностью на сжатие. Пространство между рёбрами заполняется более дешёвым беспрессовым пенополистиролом ПСБ-С (EPS), так как здесь нагрузки на утеплитель не столь существенны.
Применение плиты
Плиту фундамента, проектируемую по шведской технологии, рекомендуется применять:
- Для любых зданий высотой не более 2,5 этажей.
- Стены дома или бани могут быть из любого материала, применяемого в коттеджном строительстве (полнотелого и щелевого кирпича, лёгких и ячеистых бетонных блоков, бруса, СИП, обшивного каркаса, монолита по несъёмной опалубке).
- Перекрытия могут быть как облегчённые деревянные, так и монолитные или сборные железобетонные плиты.
Важно: Исследование прочности грунтов и расчёт фундамента по деформациям при строительстве дома по шведской технологии обязательно.
Плюсы и минусы
Вот как можно сформулировать все достоинства и недостатки УШП:
Плюс | Минус |
Высокая скорость строительства. При несложной геометрии плиты и благоприятных погодных условиях, на всё уходит не более 20 дней. | Не подходит для участка с уклоном. |
Возможность формирования плиты на любом грунте, в том числе и переувлажнённом. Исключение составляют только заторфованные почвы и участки с пересечённым рельефом, для которых нужны сваи. | Невозможно сформировать цокольный этаж. |
Благодаря толстому слою подошвенного утеплителя, фундамент УШП вообще не подвержен морозному пучению. | Так как коммуникации проложены внутри плиты, их ремонт затруднён. Требуется предусмотреть резервные линии. |
Минимальный объём земляных работ. | Отопление зависит от электричества. |
Полная готовность коммуникаций ещё на этапе строительства. Это ускоряет сроки сдачи дома в эксплуатацию. | Чтобы вода в трубах тёплого пола не перемёрзла в случае отключения электроэнергии, вместо неё в систему нужно заливать антифриз. А это дороже. |
Благодаря низкой теплопроводности подстилающих слоёв и внедрённому тёплому полу, расходы на отопление минимизируются. | УШП не слишком подходит для районов с высоким уровнем снежного покрова из-за отсутствия цоколя. Увеличивать высоту фундамента за счёт дополнительной насыпи песка или слоя теплоизоляции под плитой дорого - в таких местностях лучше строить по тоже скандинавской, технологии УФФ. |
Нет потерь тепла через фундамент, а они в обычной ситуации составляют не менее 20%. | Фундамент обходится дороже любого другого, но в эту стоимость входит не только стоимость пола и коммуникаций, но и дренаж, и система тёплого пола. |
Напольное отопление намного экономичнее радиаторного, так как нагрева до 40 градусов здесь достаточно, тогда как в радиаторы вода подаётся нагретая до 70 градусов. Отсутствие малоэстетичных батарей улучшает внешний вид комнат. | Невозможно беспроектное строительство «своими руками». Только адекватный проект и высококвалифицированный подрядчик, да ещё обязательно качественные материалы, могут обеспечить максимальную долговечность конструкции. |
Поверхность плиты идеально выровнена и отшлифована ещё в процессе строительства, и в ней нет деформационных швов. Поэтому поверх неё не нужно устраивать стяжку, а можно сразу приступать к отделке. |
Что понадобится для постройки - подбор инструментов и материала
В общих чертах конструктив плиты мы рассмотрели, теперь поближе ознакомим читателя с перечнем необходимых материалов. Полный комплект предлагается российской компанией Технониколь, которая создала стандарт организации по монтажу УШП. Его рекомендации мы и возьмём за основу:
- Пенополистирол экструзионный плитный XPS CARBON ECO SP. Плотность 30 кг/м³, прочность на сжатие при 10% линейной деформации не меньше 400 кПа, модуль упругости 17 мПа. Размер листа 2360*580*100 мм, расход на 1м² плиты – 0,3 м³.
- L-блоки из того же пенополистирола, применяемые в качестве несъёмной опалубки. Монтируются по периметру плиты и задают ей геометрическую форму. По размеру полок блоки подбираются под габариты плиты.
- Арматура А400 (для вязки). Диаметр 12 мм используется для армирования рёбер жёсткости (расход 4,5 м.п./м.п.), диаметр 10 мм – для горизонтальной части плиты (расход 15 м.п/м²).
Арматура для сварки в данном случае не применяется, так как в процессе сварочных работ можно повредить утеплитель, а он горючий (класс Г4).
- Техническая полиэтиленовая плёнка толщиной 150 или 200 микрон. Настилается с нахлёстом поверх пенополистирола, под цементную стяжку. Расход 1,2 м²/м².
- Доска обрезная 40*100 или 50*100 мм. Используется, чтобы зафиксировать L-блоки в вертикальном положении. Расход 0,02 м³/м.п.
- Бетон класса В25 (М350) F100 W4. Расход 0,2 м³ на 1м² плиты.
- Полиэтиленовые трубы PEX или P-PE. Применяют для устройства контура подогреваемого пола. Должны выдерживать давление 6 бар и температуру 95 градусов Цельсия.
- Пластиковые хомуты длиной 200 мм (кабельные стяжки) – ими трубы тёплого пола фиксируются к арматурной сетке. Расход 10 шт/м².
- Два коллектора для подключения труб тёплого пола. В комплекте с ними воздухоотводные клапаны и расходомеры.
- Обжимные фитинги для присоединения труб - по 2 на каждую ветвь тёплого пола.
- Два шаровых крана.
- ПНД гофра. Применяется для защиты труб тёплого пола в точках прохода через стяжки, проёмы и стены.
- Вода или антифриз в качестве теплоносителя: 50-60 литров.
- Погружной насос с напором 40 м. Нужен для опрессовки системы под давлением 4 бар.
- Опрессовочный узел в сборе. Состоит из шланга со штуцером, шарового крана, обратного клапана и манометра.
- Пластиковая тара (ведро, таз).
Технология строительства: своими руками делать не стоит
Точную глубину закладки фундамента определяют, исходя из особенностей рельефа и характеристик грунта. Насыпь из песка делается на 2 м в каждую сторону больше площади плиты после того, как с пятна застройки будет удалён плодородный слой грунта. На естественное основание укладывается геотекстиль с плотностью 200-250 г/м², с заведением на бровку котлована и нахлёстом не менее 1 м.
Если сказать коротко, весь комплекс работ выглядит так. Засыпанный в котлован песок послойно увлажняют и уплотняют, поднимая уровень подушки до заданной проектом отметки. После того, как плита будет смонтирована, выступающая за её пределы часть насыпи укрывается снятым с бортика котлована краем геотекстиля. Завёрнутые полотна придавливают ранее снятым дёрном или прослойкой утрамбованной глины, после чего производится отмостка с водоотводящим желобом.
Рассмотрим более подробно весь технологический процесс.
Пошаговая инструкция, или как избежать ошибок при монтаже
Главное условие получения качественной плиты УШП – не пытаться делать её самостоятельно. Это довольно сложный технологический процесс, требующий определённой технической оснащённости, и от правильной организации работ зависит многое, если не всё.
- Привязка осей здания к местности и разметка котлована.
- Геодезические работы, направленные на определение разницы высот под будущим домом.
- После определения толщины плодородного слоя, разработка грунта котлована.
Разработка грунта под плиту
- Установка закладных элементов системы водоснабжения, которая закладывается глубже отметки промерзания.
- Формирование дренажной системы.
- Раскатка полотен геотекстиля.
- Укладка насыпных слоёв из песка и щебня.
Укладка геотекстиля и отсыпка
- Установка закладный для ввода электричества.
- Монтаж канализационной разводки.
- Установка бортов опалубки из L-блоков и их фиксация брусками.
- Укладка нижнего слоя теплоизоляции, на который опираются рёбра плиты.
- Раскатка технической плёнки.
- Установка второго и третьего слоя плит утеплителя, за счёт которых и формируются утолщения под плитой.
- Изготовление хомутов и сборка каркасов для рёбер.
- Монтаж коллекторов, разводка труб и опрессовка греющей системы.
- Установка пластиковых подставок и укладка на них арматуры горизонтальной части плиты.
Установка арматуры на подставки
- Подача бетона, его распределение и выравнивание виброрейкой.
- Затирка бетона сначала скребком, а потом затирочной машиной «вертолёт».
- Формирование пирога отмостки с укладкой утеплителя.
Заключение
Согласно СНиП, нормативное сопротивление теплопередаче для фундаментов составляет 4,25 м²*С/Вт. За счёт внедрения в плиту УШП греющей напольной системы, эту цифру удаётся увеличить почти вполовину - 6,67 м²*С/Вт, что и является главным достоинством данной конструкции. Но всё хорошее стоит дорого.
Высокая стоимость является единственным серьёзным минусом шведской плиты - причём распределить затраты по времени не получится. Не стоит рассчитывать на будущие доходы: затевая такое строительство, нужно иметь деньги не только на фундамент, но и на возведение всей коробки дома.