УШП: развод на деньги или экономия средств?
Один из трендов в малоэтажном домостроении последних лет – фундамент в виде утеплённой шведской плиты (УШП). Чем обусловлен высокий спрос на такой фундамент? Какие у него плюсы и минусы? Какие требования к его конструктиву и к материалам, которые используют для его создания?
Формально УШП – это разновидность утеплённой монолитной бетонной плиты, которая дополнена утеплённой отмосткой. Однако в отличие от обычных плитных фундаментов в УШП встроены основные инженерные системы:
■ Отопление – водяной тёплый пол
■ Водоснабжение
■ Канализация
■ Электроснабжение
Также в большинстве случаев при строительстве УШП предусматривают систему дренажа по периметру фундамента.
Каковы плюсы УШП?
[1] Высокая скорость возведения конструкции за 2-3 недели. Срок выполнения работ зависит от площади и геометрии плиты: чем больше по размеру и сложнее по форме фундамент, тем дольше его будут сооружать. Играют роль и погодные условия: во время сильного дождя бетон лучше не заливать.
[2] Возможность устройства почти на любых грунтах, в том числе с высоким уровнем грунтовых вод и пучинистых – глинах, суглинках. Благодаря утеплителю земля не промерзает, а значит, фундамент защищён от деформаций из-за морозного пучения грунта. Однако УШП нельзя делать на грунтах с очень низкой несущей способностью, например, торфяниках. В этом случае возможна осадка фундамента.
[3] Не требуется глубокий котлован: экономия на земляных работах.
[4] Готовность всех коммуникаций ещё на этапе устройства фундамента. Это существенно ускоряет строительство дома.
[5] Высокая энергоэффективность благодаря слою теплоизоляции. А значит, низкие затраты на отопление здания. УШП с утеплителем толщиной 200 мм имеет коэффициент теплопроводности 0,17 Вт/(м•°С). Для сравнения: коэффициент теплопроводности обычной монолитной бетонной плиты, как правило, превышает 0,40 Вт/(м•°С)
[6] Нет мостиков холода в конструкции плиты и промерзания нижних углов здания благодаря сплошному слою теплоизоляции под фундаментом и утеплённой отмостке.
[7] Отопление с помощью водяного тёплого пола на 20-30% экономичнее радиаторного, поскольку в радиаторы подаётся теплоноситель с температурой около 70°С, а в тёплые полы – с температурой около 40°С. Кроме того, тёплый пол прогревает помещение равномерно, создавая очень комфортные температурные условия для обитателей дома. Наконец, отсутствие радиаторов улучшает внешний вид помещений.
[8] Поверх плиты не нужно устраивать стяжку: поверхность фундамента выровнена и отшлифована, служит готовым основанием для укладки напольного покрытия. А значит, при отделке помещений можно отказаться от дополнительных влажных работ.
[9] В плите нет швов (в стяжке компенсационные зазоры – обязательны), что упрощает монтаж напольного покрытия.
Каковы минусы УШП?
При всех своих достоинствах у этой конструкции есть и недостатки:
[1] Проблематично устраивать УШП на участках с уклоном. В принципе это возможно, но потребуется выравнивание участка за счёт подсыпки песка, а это весьма затратное мероприятие.
[2] Невозможно или неоправданно дорого создать в доме, стоящем на УШП, подвал или погреб.
[3] Коммуникации проложены внутри плиты, и потому их ремонт в случае аварийной ситуации либо неосуществим, либо затруднён.
Дмитрий Андриади, руководитель компании BAUHAUS:
«Если в систему тёплого пола, интегрированного в УШП, залита вода, и зимой она замёрзла при отключении электричества, то трубы разорвёт, и отремонтировать их будет нельзя. Придётся демонтировать напольное покрытие, установить новый тёплый пол поверх существующего, выполнить стяжку, уложить новое напольное покрытие. Поэтому лучше изначально заливать в систему отопления антифриз. Но если тёплый пол повредили, например, при бурении перфоратором, то локальный ремонт вполне возможен. Что же касается труб систем водоснабжения и канализации, то аварии, способные полностью вывести их из строя, маловероятны»
Отметим ещё несколько особенностей УШП. На такой фундамент чаще всего опирают одно- или двухэтажные дома. Но при наличии продуманного конструктивного расчёта можно сооружать УШП и под тяжёлыми зданиями (более двух этажей) или под домами с неравномерной нагрузкой (когда часть – одноэтажная, а другая – двухэтажная).
УШП предполагает низкий цоколь. Высота фундамента обычно 300-400 мм. Это удобно, ведь на входе в дом можно сделать лестницу высотой всего в пару ступеней. Максимально комфортная, почти безбарьерная среда. Такое решение особенно актуально тогда, когда в доме проживают пожилые люди или люди с ограниченными возможностями.
Если же вам обязательно нужен высокий цоколь, стоит предпочесть другое скандинавское ноу-хау — утеплённый финский фундамент (УФФ). Это мелкозаглубленный ленточный фундамент с утеплёнными полами по грунту. Решение проблемы низкого цоколя в рамках УШП – увеличить толщину песчаной подушки и/ или слоя теплоизоляции под плитой. Но это дополнительные расходы.
УШП: дорого или нет?
К недостаткам этого фундамента относят высокую стоимость. Действительно, УШП от профильных компаний обходится в среднем от 9000 руб. до 11000 руб. за м2. То есть затраты на фундамент площадью 100 м2 – примерно миллион рублей. Это очень большие деньги! Но давайте рассмотрим альтернативный вариант, который на первый взгляд кажется бюджетным.
Выбираем под каменный дом фундамент другого типа, например, ленточный. Прибавляем к нему стоимость дренажа, утеплённой отмостки, всех инженерных систем, перекрытия первого этажа, тёплых полов и стяжки с выравниванием, а также расходы, вызванные поэтапным выполнением работ (привлечение на каждую операцию профильных специалистов, многократные закупки и доставки). В результате совокупные затраты окажутся заметно больше, чем затраты на УШП. Если за УШП вам придётся отдать 1 млн руб., то «лента» со всеми «допами», выполненная профильной компанией, обойдётся в 1,3 — 1,5 млн руб.
Посмотреть проекты домов из газобетона и запросить полную смету по ним можно в каталоге бесплатных проектов YTONG
Сколько прослужит?
Заказчиков всегда волнует вопрос: насколько надёжен и долговечен «шведский» фундамент? Он надёжен и долговечен при соблюдении трёх условий: продуманного проекта, использования качественных материалов и привлечения высококвалифицированной рабочей силы для его устройства. В этом случае он прослужит много лет.
Александр Плешкин, инженер компании LAFARGEHOLCIM:
«Важное условие надёжности и долговечности УШП – наличие проекта, в который входит план с подробным расположением стен, разводкой теплого пола и точным указанием ввода и вывода коммуникаций. Проект должен учитывать различные нагрузки (от собственного веса, эксплуатационные и снеговые), грунтовые условия, особенно уровень грунтовых вод. В нём должны быть подробная спецификация с прописанными марками материалов и рекомендации по выполнению работ»
Чем утеплять?
Рассмотрим основные материалы, применяемые при сооружении УШП. Начнём с теплоизоляции. Толщина её слоя, как правило, 200-300 мм. Точнее, 100 мм под рёбрами плиты (их устраивают под несущими стенами) и 200-300 мм (в зависимости от высоты рёбер) под её подошвой. Плюс 50 мм – под отмосткой. В качестве утеплителя применяют в основном плиты из экструдированного пенополистирола (ЭППС, XPS).
Этот материал оптимален для подземных конструкций. Среди его достоинств:
■ Высокая прочность на сжатие – от 250 до 500 кПа при 10% линейной деформации (в зависимости от марки изделия). Высокопрочные плиты без проблем выдерживают нагрузку даже от тяжёлого здания (порядка 10 тонн/м2)
■ Коэффициент водопоглощения – всего 0,3-0,4% по объёму. То есть материалу не грозит намокание из-за грунтовых или поверхностных вод.
■ Низкий коэффициент теплопроводности – 0,032-0,034 Вт/(м•°С). Иными словами, пенополистирол очень хорошо сберегает тепло.
■ Плиты не подвержены гниению и воздействию микроорганизмов.
■ Заявляемый производителем срок службы в грунте – не менее 50 лет.
Александр Керник, руководитель группы тех.поддержки продаж «УРСА Евразия»:
«Для чего нужно утеплять плиту фундамента и отмостку? Во-первых, для защиты подземной конструкции от морозного пучения грунта. Грунт не должен замерзать, расширяться и сдвигать фундамент. Благодаря утеплителю мы сохраняем геотермальное тепло в грунте под плитой и отмосткой. Во-вторых, утеплитель препятствует передаче тепла от системы тёплого пола в грунт. Всё тепло устремляется вверх, в помещения дома. Тем самым мы экономим на отоплении. Третий момент конструктивный: в УШП для усиления предусматривают железобетонные рёбра под несущими стенами здания. Пространство под плитой между рёбрами не должно быть пустым, поэтому его также заполняют утеплителем, но обычно меньшей марки (с прочностью на сжатие не 500 кПа, а 250 кПа) – для снижения затрат на УШП»
Какие трубы использовать?
Для системы водоснабжения и водяного тёплого пола применяют трубы из сшитого полиэтилена марок PEX-A, PEX-B, PEX-C, полиэтилена повышенной термостойкости PE-RT, а также металлопласта. Все они обладают высокими показателями по механической прочности, теплопроводности, долговечности.
Дмитрий Андриади, руководитель компании BAUHAUS:
«Для тёплого пола в УШП мы рекомендуем трубы из сшитого полиэтилена марки PEX-A или металлопласта. Они относятся к одной ценовой категории. Однако у труб PEX намного больше удлинение при нагреве, и в теории из-за изменений в размерах трубы этого типа, находящиеся в монолитной бетонной плите, спустя годы могут истончиться, вплоть до появления разрывов. На практике мы не сталкивались с подобными проблемами. В любом случае металлопласт не имеет такого линейного удлинения, и его проще укладывать. Мы не советуем использовать трубы PEX-B и PEX-C, потому что их сравнительно легко переломить при монтаже. И форму они не восстанавливают. Так что есть риск загубить их».
Для тёплого пола и системы водоснабжения применяют трубы, как правило, двух диаметров – 16 или 20 мм. Притом 20-ую трубу выбирают лишь тогда, когда длина контура тёплого пола свыше 80 м, а также когда в системе водоснабжения есть потребители с очень большим расходом воды.
Канализацию выполняют обычно с помощью «рыжих» труб из поливинилхлорида (ПВХ), стандартный диаметр 110 мм. Если в доме много сантехнических приборов, большая длина канализационной магистрали, мало или вообще нет ревизионных колодцев, то используют трубу диаметром 160 мм
Как устроена плита?
Поверх слоя теплоизоляции сооружают армированную бетонную плиту. Все инженерные коммуникации должны быть интегрированы в УШП до заливки бетона. Притом система тёплого пола обязательно должна быть опрессована.
Александр Плешкин,инженер компании LAFARGEHOLCIM:
«Бетонная плита в конструкции УШП состоит из двух принципиальных элементов. Первый – рёбра жёсткости, которые несут и распределяют нагрузки от стен, перекрытий, крыши, оборудования, мебели. Также они должны выдерживать эксплуатационные нагрузки на перекрытия и снеговые нагрузки, которые зависят от региона строительства. Исходя из всех этих нагрузок, подбираются марка бетона и сечение арматуры. Обычно применяют бетон марок М300 (класс B22,5) или М350 (класс B25), а также 4 арматурных стержня диаметром 10-12 мм A-III (A-400), которые располагают в продольном направлении. Дополнительно устраивают поперечные хомуты из стержней с шагом, как правило, 300 мм. Высота рёбер – от 200 до 300 мм.
Второй элемент – остальная часть фундамента. Её толщина обычно составляет 100 мм, марка бетона – та же. Сечение и схему раскладки арматуры подбирают, исходя из нагрузок, но чаще всего это один ряд стержней диаметром 6-10 мм A-III (A-400), связанных в сетку с ячейками 150 х 150 мм. Арматуру устанавливают на фиксаторы из ПВХ, строго следя за тем, чтобы она не лежала на утеплителе. Высота фиксаторов должна быть такой, чтобы арматура находилась внутри защитного слоя из бетона толщиной не менее 40 мм».
В следующей статье мы подробно расскажем обо всех этапах сооружения УШП. Если же вам нужна полная информация о строительстве дома из газобетона, приглашаем на курс от YTONG
Расчет труб для теплого пола для ушп
Система низкотемпературного водяного напольного отопления — это неотъемлемая часть фундамента УШП. Прежде чем мы опишем особенности монтажа труб теплого пола, следует рассказать о преимуществах этого вида отопления.
Система «теплый пол» представляет собой сеть из труб, уложенных в бетоне («теле» фундаментной плиты или стяжке), по которым циркулирует теплоноситель. При данной системе отопления, температура внизу (у пола) составляет 22-25 °C, а на высоте примерно в 1.5 – 1.7 м от уровня пола — 19-20 °C.
Благодаря этому, температура равномерно распределяется по всей высоте помещения, и создаются наиболее комфортные условия для человека. Также отсутствуют локальные зоны перегрева и конвекционные потоки, при которых, нагретый воздух устремляется вверх и, охладившись, опускается вниз.
Кроме этого: за счёт уменьшения температуры теплоносителя, снижаются затраты на энергоносители и экономятся средства на обогрев дома.
Устройство системы «теплого пола» в фундаменте УШП состоит из трёх последовательных шагов:
- Расчёт характеристик теплого пола.
- Выбор качественных материалов.
- Грамотный монтаж.
Т.к. трубы теплого пола монтируются на неизвлекаемость, и должны служить весь расчётный период эксплуатации дома, к ним предъявляются особенные требования, как по прочности, так и по долговечности. Кроме этого необходимо минимизировать т.н. «человеческий фактор». Т.е. при работе на стройплощадке монтажники, укладывая трубы, не должны их случайно повредить. Это повышает качество работ и увеличивает скорость строительства.
Для устройства системы «теплого пола», мы выбрали многослойные трубы, диаметром 20 мм Uponor Comfort Pipe PLUS из поперечно-сшитого полиэтилена PE-Xa.
Такие трубы выдерживают большие температурные нагрузки (максимальная рабочая температура 95 °C) и нагрузки по давлению (6 бар).
Использовать трубы, рассчитанные на большее давление, — не целесообразно, т.к. такие трубы намного жёстче и их сложно укладывать.
Кроме этого в трубах, которые мы выбрали для системы «теплого пола», есть антидиффузионный слой. Т.н. «кислородный барьер», препятствует попаданию кислорода через стенку трубы в теплоноситель, что может привести к коррозии металлических компонентов системы «теплого пола». Также на трубах есть дополнительный защитный слой. Этот слой защищает внешнюю поверхность трубы от истирания во время её монтажа.
Монтаж труб теплого пола фундамента УШП включает в себя ряд последовательных операций:
На теплоизоляционный слой из экструзионного пенополистирола укладывается технологическая арматурная сетка.
Диаметр арматуры 3-4 мм. Размер ячеи: 150х150 мм или 200х200 мм. Назначение сетки — создание основы для надёжной фиксации труб теплого пола.
Всего в нашем проекте монтируется 6 контуров теплого пола. В доме есть помещения, где укладывается 2-3 контура труб, также есть помещения, где смонтирован только 1 контур.
Длина одного контура обычно не превышает 90 метров. В нашем случае длина контуров системы теплого пола примерно одинакова, и варьируется от 75 до 80 метров. Это необходимо, чтобы система была максимально гидравлически сбалансирована.
Шаг укладываемой трубы, соответствует ширине ячейки арматурной сетки – 200 мм.
Для удобства разматывания трубы использовалось специальное приспособление — разматыватель для труб.
Для фиксации труб к сетке мы использовали пластиковые стягивающие хомуты. Шаг крепления хомутов — 200-300 мм.
На поворотах трубы шаг уменьшается и соответственно увеличивается количество стягивающих хомутов.
В УШП есть рёбра жесткости. Для прокладки труб теплого пола сквозь эти ребра, которые принимают на себя нагрузку, для защиты, трубы укладываются в слое утеплителя.
Коллектор для подключения труб теплого пола использовали сборный модульный.
Т.к. установка коллектора осуществляется без готовых стен, он монтируется на специальную рамку, сделанную из арматуры.
Коллектор фиксируется в проектном положении.
Для подключения труб теплого пола к коллектору нам потребовались: ножницы для резки полипропиленовых труб, угловой пластиковый фиксатор Uponor и фитинги (евроконус) Uponor.
Специальный угловой фиксатор для труб необходим, чтобы при повороте на 90 градусов не сломать трубу.
Также мы использовали специальный утеплитель для труб. Утеплитель нужен чтобы минимизировать теплопотери теплоносителя. Утеплитель входит в тело плиты не менее чем на 5 см.
Чтобы одеть утеплитель на уголок с установленной трубой, его необходимо чуть надрезать с одной стороны, надвинуть утеплитель, а затем замотать надрез армированным скотчем.
При затягивании фитинга, из-за ограниченного пространства для работы, необходим специальный «узкий» ключ, позволяющий увеличить ход для закручивания резьбы.
Также можно самостоятельно сделать такой ключ. Для этого нужно срезать боковые грани у обычного рожкового ключа.
По окончании работ по укладке труб теплого пола, необходимо провести гидравлическое испытание системы под избыточным давлением, превышающим рабочий режим в 1.5 раза. Система должна быть полностью герметична, а протечки не допустимы.
