Теплопроводность полусухой машинной стяжки при устройстве водяного тёплого пола

Перепечатка статей, равно как и их отдельных частей, запрещена. Мы хотим оставить за собой право на эксклюзивное размещение данного материала на нашем сайте . Здесь мы делимся знаниями и опытом, наработанными нашей командой за годы работы в сфере проектирования и монтажа инженерных систем.

Введение
Фактические данные по теплопроводности традиционных бетонных, цементно-песчаных и полусухих стяжек для пола
Что дают нам эти цифры?
На сколько потребуется увеличить температуру воды в трубах тёплого пола при применении различных видов стяжек?
Что это значит?
Выводы

Введение наверх

Полусухая машинная стяжка пола прочно заняла свои позиции в индивидуальном (коттеджи) и массовом (многоэтажные здания) строительстве. У неё есть масса достоинств: скорость монтажа, практически идеально ровная поверхность, минимальный риск образования трещин и т.п. Но, как и у всего в этом мире, у неё есть и недостатки по сравнению с традиционной бетонной или мокрой стяжкой пола: пониженная плотность и прочность. Пониженная по сравнению с тяжёлым бетоном и традиционным цементно-песчаным раствором плотность означает и пониженную теплопроводность. Думающие и глубоко копающие человеки вполне логично поднимают вопросы, связанные именно с теплопроводностью стяжки, в которой будут расположены трубы тёплого пола:

• Подходит ли полусухая стяжка для водяного тёплого пола?
• Какова точная величина теплопроводности полусухой машинной стяжки пола?
• На сколько она отличается от теплопроводности традиционной стяжки?
• Не скажется ли это негативно на работе отопления тёплым полом?
• Не приведет ли это к увеличению затрат на эксплуатацию здания? и т.п.

На эти и некоторые другие вопросы мы постараемся ответить в этой статье.

Фактические данные по теплопроводности традиционных бетонных, цементно-песчаных и полусухих стяжек для пола наверх

Давайте начнем с точных цифр. Согласно данным из Строительная теплотехника:

• Коэффициент теплопроводности бетона плотностью на гравии или щебне из природного камня составляет около ;
• Коэффициент Теплопроводности цементно-песчаного раствора плотностью составляет около .

Конечно, нужно понимать, что эти цифры очень сильно зависят от качества приготовления и укладки смеси, ее влажности и т.п., но дают нам вполне хороший ориентир.

Что касается теплопроводности полусухого раствора, то таких данных в этом СНБ нет, ибо военная тайна никто не знает и никому не нужно. Однако, существует интересный документ: „Исследование теплопроводности полусухой несвязанной цементно-песчаной стяжки. Техническое заключение“. Данное исследование было выполнено аж в Институте и имеет много подписей, и даже печать с кочаном капусты орлом. Согласно результатам данного исследования, теплопроводность коэффициент теплопроводности) образцов полусухой стяжки плотностью около составляет около

Таблица с результатами испытаний образцов полусухой стяжки.

Т.о., используя методы манипулирования массовым сознанием округления, для удобства будем считать, что:

• Теплопроводность (коэффициент) стяжки из бетона составляет
• Теплопроводность стяжки из цементно-песчаного раствора составляет
• Теплопроводность полусухой стяжки составляет

Что дают нам эти цифры? наверх

Немного начитанный и подозрительный человек тут же скажет: «ВОТ! Вот тут нас и нахлобучивают! Это ж какие потери и убытки…». И будет прав лишь в том, что действительно, теплопроводность полусухой машинной стяжки пола в 2 раза меньше теплопроводности обычной стяжки и в целых 4 раза меньше бетонной. Но что это означает на практике? А с этим уже немного сложнее, чем просто разделить 8 или даже 16 на 4.

Из данного примера следует, что коэффициент теплопроводности фрагмента кладки стены из керамического пустотелого кирпича составляет

Коэффициент теплопроводности материала численно равен величине теплового потока в ваттах, который, проходя через слой данного материала толщиной в 1 метр, вызывает падение температуры на этом расстоянии в 1 градус Кельвина. Т.е., чем больше теплопроводность материала, тем больший тепловой поток способен пропустить через себя слой данного материала при заданном на его границах перепаде температур.

Теперь вернемся к нашему конкретному случаю со стяжкой. Чем меньше коэффициент теплопроводности стяжки, тем больший перепад температур необходим между греющими трубами (средней температурой в подаче и обратке тёплого пола) и температурой поверхности пола для передачи одинакового количества тепловой энергии в данное помещение. Больший перепад температур в этом случае не означает автоматически увеличения требуемой энергии, мощности или денег на содержание дома. Путать температуру и энергию = путать мокрое с синим.

На сколько потребуется увеличить температуру воды в трубах тёплого пола при применении различных видов стяжек? наверх

Давайте возьмем конкретный типичный пример из жизни и рассчитаем все интересующие нас величины. Предположим, что у нас есть помещение с температурой воздуха в и удельными теплопотерями в . Для данных параметров температура поверхности стяжки будет составлять 26°С (помним заветную цифру в 11 Вт/°С). Сделаем три разных варианта стяжки одинаковой толщины над трубами тёплого пола, но выполненных из различных материалов: бетона, цементно-песочного раствора (ЦПР ) и полусухого раствора (ПСР ). Толщину утепления под трубами тёплого пола примем одинаковой для всех трех вариантов Температура воздуха в помещении этажом ниже также одинакова для всех вариантов и составляет +10°С. Вариант со стяжкой толщиной 50 мм над трубами тёплого пола примерно соответствует случаю с чистовым напольным покрытием в виде керамической плитки, уложенной на клей по стяжке общей толщиной

Имея требуемую величину теплового потока вверх, толщину материалов и их коэффициенты теплопроводности, вычислим падение температуры на стенке трубы тёплого пола и в толще стяжки при прохождении через них потока тепла. Падение температуры составит: 3,3K для бетонной стяжки, 5,0K для стяжки из ЦПР и 8,0K для полусухой машинной стяжки пола (для всех трёх случаев падение температуры собственно на стенке самой трубы тёплого пола составит порядка 1,5K). Разные падения температуры в толще стяжек приводят к тому, что для поддержания заданного теплового потока от труб тёплого пола необходимо соответственно изменять температуру подачи в тёплые полы. Так, для случая с бетонной стяжкой температура подачи составит около 35°С (на 5°С выше средней температуры теплоносителя), для стяжки из ЦПР — 36°С, а для полусухой машинной стяжки пола — 39°С. Т.е. для компенсации повышенного сопротивления теплопередачи стяжки потребуется поднять температуру подачи в тёплый пол на

Что это значит? наверх

Увеличение температуры подачи на несколько градусов при применении полусухой машинной стяжки для водяного тёплого пола не представляет в большинстве случаев никакой проблемы до тех пор, пока расчетная температура подачи в тёплый пол не приближается к верхнему допустимому пределу в . Но такие высокие температуры подачи могут требоваться лишь в следующих случаях:

1. Помещение имеет высокие удельные теплопотери — порядка и выше.
2. Используется большой шаг укладки трубы тёплого пола — порядка и более.
3. Чистовые покрытия полов имеют высокое сопротивление теплопередаче (ламинат на подложке, толстый ковролин и т.п.), а стяжка имеет толщину больше обычных значений в 40 мм над трубой.

Рассчитаем для примера падение температуры для подобного случая. Стяжка над трубой тёплого пола имеет толщину (общая толщина тепловой поток вверх — температура воздуха в помещении 20°С, температура поверхности пола 27°С, чистовое покрытие пола — ламинат на подложке

До тех пор, пока температура подачи теплоносителя в тёплый пол не превышает никаких особых проблем для систем отопления на основе газовых настенных и напольных котлов, твердотопливных и электрических котлов не возникает. Даже при использовании газовых конденсационных котлов достаточно трудно оценить реальное снижение КПД котла от температуры подачи в 50°С по сравнению с 40°С (ведь все равно обратка тёплых полов будет иметь температуру порядка 45°С, что ниже точки росы продуктов сгорания природного газа).

Согласно некоторым источникам (см. рис. ниже), падение КПД конденсационного котла при повышении температуры обратного трубопровода с 35°С до 40°С (подача соответственно 45°С и 50°С) составит около Следует, однако, учитывать, что максимальная расчетная температура в подаче отопления будет необходима всего на несколько суток за весь период отопительного сезона.

Увеличение температуры подачи в тёплый пол приводит к увеличению потерь тепла вниз через строительные конструкции перекрытий и полов. Но в случае тёплого пола над эксплуатируемыми помещениями этажом ниже, эти потери тепла не будут бесполезными. В нашем первом расчете выше видно, что увеличение температуры подачи на 4K привело к росту удельных теплопотерь вниз с для бетона до для полусухой стяжки пола. Использование полусухой машинной стяжки для устройства водяного тёплого пола на площади приведет к увеличению теплопотерь вниз для всего дома на что является несущественным.

Увеличение требуемой температуры подачи в тёплый пол может представлять определенные неудобства при использовании отопления дома от твёрдотопливных котлов с буферными ёмкостями. При этом рабочий диапазон температур между полной зарядкой и разрядкой теплоаккумулятора будет снижаться при повышении температуры подачи в теплый пол. Например, при необходимости повышения температуры подачи в тёплый пол с 45°С до 50°С полезная ёмкость теплоаккумулятора с максимальной температурой загрузки в 85°С снизится на 15%. Это немного, но требует учета при планировании работы систем отопления от твердотопливных котлов.

Выводы наверх

Машинная полусухая стяжка пола — интересная технология, имеющая свои достоинства. Применение её при устройстве водяных тёплых полов, в целом, оправдано. Увеличение эксплуатационных затрат на отопление дома при должном подходе и правильном расчете тёплого пола даже за десяток отопительных сезонов может быть незначительным. Особенно аккуратно к планированию устройства отопления дома водяным теплым полом следует подходить в следующих случаях:

1. Здания с высокими теплопотерями и большой толщиной стяжки пола, в которых, тем не менее, будут использованы финишные напольные покрытия с высоким сопротивлением теплопередаче типа ламината, ковролина, инженерной доски….
2. Плохое утепление пола, особенно над проветриваемыми подпольями, проездами и т.п. (Но зачем же вообще строить такие дома?)
3. Отопление дома тёплым полом от теплового насоса.
4. Отопление дома тёплыми полами от твердотопливного котла с буферной емкостью.
5. Заказчик-перфекционист.

Если вам необходимо осуществить проектирование и монтаж инженерных систем для вашего дома в Минске и Минском районе; вы хотите получить консультации и выполнить монтаж системы отопления, водоснабжения, канализации, вентиляции, встроенного пылесоса, выполнить электромонтажные работы; сделать необходимые расчеты и подобрать оборудование; либо вы столкнулись с трудностями при реализации ваших идей — мы будем рады вам помочь.

Полусухая стяжка для теплого пола – технология, преимущества и особенности

Профессиональные работы по выравниванию полов при установке водяных и электрических систем обогрева

Автор: Игорь Костенко | 2 апреля 2019

Стяжка на теплые водяные полы

Теплые полы сегодня делают практически в каждом доме. Самым бюджетным в эксплуатации вариантом является водяной, хотя многие выбирают сегодня электрические системы. У них есть свои преимущества. Водяной трубопровод подключается к магистральному отоплению или к внутренней коммуникации загородного дома.

Трубы и кабель укладываются в стяжку.

Стяжка при заливке на теплом полу бывает мокрая и полусухая (ручная/механизированная).

Полусухую стяжку выполняют только подрядчики высокой квалификации, и на это есть свои причины.

Какие типы стяжки
выполняют под теплый пол

Первый тип стяжки под теплый водяной пол – мокрый. Он постепенно забывается, традиционный, но далеко не самый лучший на сегодня. Заливка в этом случае делается цементно-песчаным раствором. Процесс многоступенчатый, длительный (для примера, 50м2 и 6-7см. толщиной делается 2-4 дня) и требует соблюдения множества технологических тонкостей. В частности, обязательна армирующая сетка или иной армирующий слой. Важны пропорции смеси для заливки, высокое качество компонентов. Ошибки выливаются в копеечку для владельца:

• поверхность стяжки растрескивается;
• части начинают «плавать»;
• у каждой появляется ощутимый уклон;
• финишное покрытие портится.
• почти всегда требует дополнительного выравнивания

Мастера компании «Ровный Пол» рекомендуют полусухую механизированную стяжку. Эту технологию от прочих отличает высокий уровень автоматизации. Она позволяет избежать ошибок при заливке теплого пола и снять риски их негативных последствий.

На фоне традиционных аналогов полусухая стяжка выделяется также большей эффективностью, теплопроводностью и меньшими трудозатратами.

Рис.1 Виды стяжек для теплого пола

Особенности полусухой стяжки
для теплых полов

Мы занимаемся устройством полусухой (механизированной) стяжки в загородных домах, квартирах, офисах много лет, полностью отказавшись от «мокрого» варианта. Выполняем ее для водяных теплых полов и под электрические теплые системы. По стоимости и прочности полусухая стяжка для теплого пола в частном доме сопоставима с мокрой. Зачастую этот вариант дешевле, что зависит напрямую от объема работ. Отличается полусухая стяжка при этом целым рядом преимуществ:

• непродолжительными и разными сроками «созревания» под различные напольные покрытия – можно спланировать проведение ремонта и не терять зря время на ожидание застывания (зависит от влажности помещения, марочности цемента и качества используемых материалов во время проведения работ, но не стоит забывать что цикл высыхания цементных и бетонных растворов 21-28 дней);
• возможностью быстро и легко выравнивать наклонные поверхности и поверхности сложной формы;
• отсутствием необходимости использовать армирующий слой – его заменяет фиброволокно, выполняющее роль армирующего «каркаса» (не всегда подходит, нужно уточнять у исполнителя);
• всесезонностью, проведением работ в любое время года (приблизительно до -8°С на улице и от +5°С в помещении) без ущерба для качества результата (зимой в раствор вносятся противоморозные добавки или создается тепляк, обязательно делать подогрев помещения);
• отсутствием необходимости делать дополнительную гидроизоляцию, поскольку идет заливка не мокрым раствором, а засыпка полусухой массой – можно сказать, на 99% исключается затопление нижних помещений;
• устранением рисков ошибок, потому что за выполнение работ берутся только профессионалы со спецоборудованием (непрофильные исполнители не занимаются полусухой механизированной стяжкой с использованием дорогостоящего Немецкого оборудования), но и здесь есть «шанс» нарваться на халтурщиков.

Не рекомендуем пытаться выполнить полусухую стяжку самостоятельно. Оборудование (пневмонагнетатель, затирочную машинку и другой инструмент) вы, конечно, можете взять в аренду.

А опыт и навыки, которые требует технология, в аренду не сдаются. Для них нужна практика. Именно поэтому выбор данного (механизированного) варианта является гарантией от ошибок и недоработок!

Мастера компании «Ровный Пол» в кратчайшие сроки формируют устойчивую к механическому воздействию полусухую стяжку, тщательно соблюдая технологию. При необходимости она делается со звукоизолирующим слоем. Пришла технология к нам из Германии. Процесс, по сути, прост.

1. На очищенную и подготовленную поверхность с помощью пневмонагнетателя подается раствор.
2. Составляется он из определенных пропорций песка, цемента, фиброволокна и пластификатора (по необходимости). Иногда мастера используют армирующие материалы, но по сути фибры достаточно.
3. В отличие от мокрой стяжки, воды добавляется небольшое количество, то есть смесь не жидкая, а просто увлажненная, так что допустима укладка даже в деревянном доме.
4. Смесь вытягивается, выравнивается, оставляется на несколько дней/месяц – и все. Быстро и чисто!

Продолжительность дозревания зависит от выбора финишного покрытия:

• для плитки 72 часа,
• для линолеума 12-14 дней,
• для ковролина 14-20 дней,
• для ламината, паркета 20-25 дней.

Фактический готовый пол мы сдаем в эксплуатацию в рекордно короткие сроки. Делаем до 300 кв. м за длинный рабочий день!

В результате правильно проведенного процесса получается прочный и долговечный продукт. Срок эксплуатации теплых полов с нашей стяжкой длительный. Минимум до следующего капитального ремонта полы можно не трогать, если на них не было тяжелого воздействия во время «созревания» и всего срока эксплуатации. Минимальная толщина стяжки над трубами теплого пола — 40-50 мм. Если труба 16 мм, то закладывается на стяжку 70-80 мм. При такой толщине она получается прочная и долговечная. Высота для каждого объекта определяется персонально, с расчетом оптимальной теплоотдачи и эффективности в эксплуатации. На решение влияет:

• этажность;
• тип перекрытия;
• «пирог» пола
• порог у входа/выхода;
• высота дверной коробки, конвекторов, трапов;
• другие параметры, о которых сообщит замерщик, приехав для замера объекта и составления сметы.

Обеспечиваем минимальные допустимые перепады стяжки не более 3-4 мм, что позволяет беспрепятственно укладывать любые финишные покрытия (плитка, паркет, ламинат) без дополнительного применения дорогостоящего самовыравнивающегося раствора. У вас никогда не полопается плитка, не покоробится паркет или ламинат, не появятся «волдыри» на линолеуме.

Поверхность получается идеально ровной, почти не деформируется при полном высыхании — усадка практически отсутствует!

Под заявку делаем разные уровни для того, что бы «утопить» электрические теплые полы, получается «ванночка» на 1-2 см по необходимости. Финишное покрытие при этом укладывается «в горизонт» без перепадов.

Рис.2 Один из вариантов «Пирога» теплого водяного пола

Этапы обустройства полусухой стяжки

Стяжка фактически получается единой плитой, разделенной усадочными швами по технологии, и является частью «пирога» теплого пола. При этом делать ее можно вообще без подложки, то есть укладывать сразу на бетонное основание, которое предварительно очищается от мусора и пыли, хорошо грунтуется либо застилается технической пленкой. При наличии подложки, стяжку называют изолированной или плавающей. Используют техническую пленку, и стяжка уже становится «плавающей», то есть не касается чернового основания и стен. Также применяются следующее экструдированные (не взаимодействующие с растворами) плиты:

• теплоизоляционный материал (например, экструдированный пенополистирол или керамзит), что практикуется особенно на цокольных, первых этажах или в старых фондах, где есть большие перепады);
• шумоизоляционный материал (минеральная вата, ТЗИ и пр.), (звукоизоляция требуется по проекту редко — в основном по желанию заказчика, выливается в некоторые дополнительные затраты, хотя относительно сметы всего ремонта или стройки они невелики);
• комбинирование материалов по желанию заказчика.

При оборудовании теплого водяного пола в частном доме выбор подложки связан также с особенностями крепления труб. Если не будет сетки для крепления теплого пола (эта сетка не является армирующей, как многие считают), то крепить их придется непосредственно на плиты изолирующего материала, а это мягко говоря не профессионально.

Данный метод смело можно считать варварским: вряд ли получится грамотно намотать трубы в таком случае. Лучше прибегнуть к более цивилизованному способу — специальным матам для теплого пола.

Такое крепление для кабельных электрических систем не применяется: как правило, производитель электрических полов изготавливает их уже с подложкой, остается их только раскатать и подключить.

Работы по полусухой стяжке мастера проводят поэтапно. Работы стартуют сразу после окончания прокладки элементов коммуникаций для подключения теплого пола и наполнения этих коммуникаций давлением (воздух, вода, антифриз). 1. Сначала идет тщательная подготовка основания:

• для электрического теплого пола применяется стандартная подготовка — перфоратором или молотком сбиваются наросты, устраняются глубокие дефекты с помощью цементно-песчаного раствора;
• если запланирована плавающая стяжка, очистке от краски, масла и аналогичных загрязнений не уделяют много внимания, но выбоины, ямы, борозды и другие неровности заделываются обязательно;
• убирается весь мусор, включая мелкий;
• наносится грунтовка (при необходимости) или укладываются звуко-/теплоизоляционные плиты;
• стыки плит соединяются строительным скотчем или материалом, предусмотренным технологией проклейки швов;
• устанавливается демпферная лента, как при мокрой стяжке, для создания компенсационного шва, нейтрализующего деформации, а также препятствующего прохождению звуковой волны от пола на стены, утечке тепла;
• делается разметка пола;
• выставляются маяки из раствора, которые для полусухой стяжки может точно выставить только грамотный мастер высокой квалификации.

Приготовление смеси идет автоматически, непосредственно в бункере пневмонагнетателя, который дает массу с нужной консистенцией. 2. Используемые материалы:

• цемент, портландцемент М500 без добавок (иногда допускается М400 тоже без добавок, в зависимости от требуемой марки пола);
• песок крупнозернистый, просеянный карьерный, либо морской (модуль крупности 1,8-2,5 мм);
• вода без загрязнений, желательно нехлорированная (объем жидкости минимален, необходим только для гидратации цемента);
• фиброволокно для стяжки с объемным армированием;
• пластификатор для придания эластичности, лучшей теплопроводностью, повышения прочности или ускорения затвердевания раствора

Последовательность смешивания: цемент с песком, вода с фиброй, далее две полученные смеси соединяются вместе. Поскольку получается фактически не раствор, а рыхлая однородная масса, идет не заливка, а засыпка ее по расставленным маячкам. 3. Устройство полусухой стяжки

• На следующем этапе смесь заравнивается специальным правилом (не для штукатурки), без образования неровностей.
• Далее поверхность шлифуется при помощи затирочной машины.
• Поскольку влаги в массе мало, укрываем пленкой через ±12 часов после завершения работ.
• В зависимости от влажности помещения иногда требуется промежуточное увлажнение.

Стяжка оставляется на 24 часа, но ходить по ней можно уже через 10-12 часов. Получаем идеально ровную поверхность!

• Дополнительный этап появится при работе на больших площадях (от 36 кв. м) — потребуется сделать деформационные швы для компенсации линейных расширений стяжки.
• В квартирах и домах усадочные швы делаем также по ситуации под межкомнатными дверями и у колонн.
• Швы могут зашлифовыться верхним слоем на 2-3 мм при затирке.

Для каждого объекта мы ищем специальные решения, оптимизируем условия, чтобы добиться наиболее эффективных и качественных результатов.