Определяем необходимую толщину утеплителя. Утепление фундамента пенополистиролом Расчет утеплителя для фундамента

Залог долговечности любого строения – это надежная основа, на которой оно базируется. «Нулевой цикл», то есть возведение фундамента – один из важнейших этапов строительства. Ошибки и недоработки, допущенные при проведении таких работ, пренебрежение технологическими рекомендациями или неоправданное упрощение тех или иных операций могут привести к очень неприятным, а порой – даже катастрофическим последствиям.

Одним из самых распространенных типов фундаментов является ленточный. Он достаточно универсален, подходит для большинства жилых или хозяйственных построек, отличается высокой надежностью , стабильностью даже на «сложных» грунтах. Но все эти качества он проявит только в том случае, если бетонная лента будет надежно защищена от негативного внешнего воздействия. К сожалению, не все начинающие строители знают, что основание дома особо нуждается в гидро- и термоизоляции. Один из вариантов решения этой проблемы - утепление фундамента пенополистиролом технология которого вполне доступна каждому.

Для чего утепляется фундамент?

На первый взгляд это выглядит даже парадоксально – утеплять монолитный бетонный пояс, заглублённый в грунт и несколько возвышающийся над землей в цокольной части. Какой в этом смысл, если здесь нет жилых помещений? Какая разница, будет ли «фундаменту тепло» или же он останется открытым?

К сожалению, подобный дилетантский взгляд – вовсе не редкость, и многие хозяева участков, впервые в жизни приступая к самостоятельному строительству собственного дома, игнорируют вопросы термоизоляции фундамента и даже не предусматривают на эти мероприятия соответствующие расходы. Увы , тем самым они закладывают под свое жилище «мину замедленного действия».

• Ленточный фундамент обычно заглубляют в грунт ниже уровня промерзания почвы. Получается, что температура подошвы или нижней части ленты в течение всего года – примерно одинакова, а вот верхняя часть фундамента в зависимости от сезона подвергается то прогреву, то охлаждению. Эта неравномерность в единой бетонной конструкции создает сильнейшие внутренние напряжения – из-за разницы линейного расширения различных участков. Эти внутренние нагрузки приводят к снижению прочностных качеств бетона, к его старению, деформации, появлению трещин. Выход – обеспечить примерное равенство температуры всей ленты, для чего и необходима термоизоляция.

• Неутеплённый фундамент ст ановится мощнейшим мостом проникновения холода извне к стенам и полам первого этажа. Даже, казалось бы, надежная термоизоляция полов и фасада не решит проблему – потери тепла будут очень велики. А это, в свою очередь, не только малокомфортный микроклимат в жилой зоне, но и абсолютно не нужные расходы на оплату энергоносителей для отопления. Проведенные теплотехнические расчёты доказывают , что грамотное утепление фундамента обеспечивает до 25 – 30% экономии.
• Безусловно, качественные бетонные растворы имеют свой эксплуатационный «задел» в плане морозоустойчивости – это рассчитанное количество циклов глубокой заморозки и оттаивания без потери прочностных качеств. Но вот расходовать этот «резерв» все же нужно с умом, и лучше в максимальной степени предохранить фундамент от влияния отрицательных температур.
• Утепленные стенки фундамента меньше будут отсыревать, так как слой термоизоляции вынесет «точку росы» наружу. Это – еще один плюс утеплению ленты.
• Помимо утепления внешних стенок, добросовестные строители устанавливают и горизонтальный слой термоизоляции, который предотвратит проникновение холода через грунт к основанию фундамента. Эта мера направлена на снижение вероятности промерзания грунта около ленты, опасного вспучиванием, появлением сильных внутренних напряжений в железобетонной конструкции и ее деформацией.
• И, наконец, смонтированная на стенках фундамента термоизоляция становится еще и неплохой дополнительной защитой от почвенной влаги, а кроме того – становится барьером, предохраняющим от механических повреждений обязательный слой гидроизоляции.

Чтобы решить проблему утепления фундамента, стой термоизоляции располагают на внешней его стенке – от основания (подошвы) и до верхнего обреза цоколя. Не нужно полагаться на утепление фундамента изнутри – это никак не устранит внешних влияний, и может только лишь слегка улучшит микроклимат в подвальном помещении.

Начинать нужно с гидроизоляции!

Прежде чем перейти к технологии утепления фундамента, нельзя не коснуться вопросов его качественной гидроизоляции – без этого вся работа может быть проделана впустую. Вода, в «союзничестве» с перепадами температур, превращается в серьезную угрозу основанию дома:

Прежде всего, всем известно свойство воды расширяться при переходе в твердое агрегатное состояние – при замерзании. Проникновение влаги в поры бетона при отрицательных температурах может привести к нарушению целостности конструкции, разрыву, появлению трещин и т.п . Особенно это опасно в цокольной части и на малой глубине залегания ленты.

• Не нужно думать, что почвенная влага – это чистая вода. В ней растворено огромное количество органических и неорганических соединений, попадающий на грунт с выхлопами машин, промышленными выбросами, агротехническими химикатами, при разливе нефтепродуктов или иных жидкостей и т.п . Многие их этих веществ чр езвычайно агрессивны по отношению к бетону, вызывают его химическое разложение, эрозию, крошение и иные деструктивные процессы.
• Вода и сама по себе является сильным окислителем, плюс к этому – содержит узе упомянутые соединения. Проникновение влаги в толщу бетона обязательно приведет к окислению арматурной конструкции – а это чревато и снижением расчетной прочности, и к образованию внутри ленты полостей, которые потом превращаются в растрескивания и отслоения наружных слоев .

• И в дополнение ко всему сказанному – вода еще и вызывает постепенное вымывание бетонной поверхности – образуются каверны, раковины и другие изъяны.

Не нужно полагаться на то, что на участке строительства грунтовые воды расположены очень глубоко, и не представляют особой угрозы фундаменту. Опасность кроется гораздо ближе:

• Вода, выпадающая с атмосферными осадками или попадающая на грунт иными путями (разлив, таяние снегов, аварии трубопроводов и т.п .) образует так называемый фильтрационный слой, кстати, самый опасный в агрессивном химическом отношении. Случается, что в толще грунта на небольшой глубине есть водонепроницаемый глиняный слой, что ведет к созданию даже достаточно стабильного поверхностного водяного горизонта – верховодки.

Концентрация влаги в фильтрационном слое – величина переменная, зависящая от времени годы и устоявшейся погоды. Важнейшую роль для уменьшения негативного воздействия этого слоя на фундамент сыграет организация правильной ливневой канализации.

• Второй уровень – это достаточно постоянная концентрация капиллярной влаги в грунте. Это – достаточно стабильная величина , мал зависящая от времени года и от погоды. Такая влага не оказывает вымывающего действия, но капиллярное ее проникновение в бетон вполне возможно , если фундамент не будет гидроизолирован .

Если участок отличается повышенной влажностью, например, расположен на болотистой местности, то гидроизоляцией не ограничиться – потребуется защитить фундамент еще и созданием системы дренажа.

• Весьма опасны для фундамента подземные водоносные горизонты. Они, правда, также являются по своему расположению достаточно стабильной величиной, но по наполняемости зависят от времени года и количества выпадаемых осадков.

Если на участке постройки есть тенденция к близкому залеганию таких слоев , то потребуется очень качественная гидроизоляция и система дренажной канализации – здесь воздействие воды может не ограничиться просто проникновением в бетон, а вызвать еще и серьезные гидродинамические нагрузки.

Примерная схема гидроизоляции фундамента приведена на рисунке:

1 – песчано-гравийная подушка, на которой базируется лента фундамента (2). Эта подушка тоже играет роль в общей схеме гидроизоляции, выполняя функции своеобразного дренажа.

На схеме показан блочный ленточный фундамент, поэтому между лентой-подошвой и кладкой блоков (4) предусмотрен слой горизонтальной гидроизоляции (3), исключающей капиллярное проникновение влаги снизу. Если фундамент монолитный, то этого слоя нет.

5 – обмазочная гидроизоляция, на которую сверху укладывается рулонная оклеечная (6). Чаще всего в частном жилом строительстве используют в паре гудронную мастику и современные типы рубероида на тканевой полиэстеровой основе.

7 – слой термоизоляции фундамента, который в верхней цокольной части дополнительно закрыт декоративным слоем – штукатуркой или облицовочными панелями (8).

От фундамента начинается возведение стен (9) здания. Обратите внимание на обязательный горизонтальный «отсечной» слой гидроизоляции между фундаментом и стеной.

Для выполнения гидроизоляционных работ ленту фундамента оголяют до самой подошвы – это потребуется и для дальнейшего ее утепления.

В рамках данной статьи невозможно рассказать обо всех нюансах гидроизоляционных работ – это тема отдельного рассмотрения. Но все же целесообразно будет дать рекомендации по оптимальному использованию гидроизоляционных материалов – они сведены в таблицу:

В таблице указаны 4 класса зданий:

1 – технические постройки, без проведенных электросетей, с толщиной стенок от 150 мм. Здесь допустимы пятна сырости и даже небольшие протечки.

2 – также технические или подсобные постройки, но уже с системой вентиляции. Толщина стенок – не менее 200 мм. Пятна сырости уже недопустимы, возможны лишь незначительные влажные испарения.

3 – это тот самый класс, который интересен частным застройщикам – к нему относят жилые дома, здания социального назначения и т.п . Проникновение влаги уже недопустим ни в каком виде. Толщина стен – не менее 250 мм. Обязательно наличие естественной или принудительной вентиляции.

4 – объекты со специальным микроклиматом, где требуется строго контролируемый уровень влажности. В частной застройке с таким встречаться не придется .

Не следует из таблицы делать вывод о достаточности какого-то одного слоя из указанных. Оптимальным для фундамента, повторимся, будет сочетание обмазочной и оклеечной гидроизоляции – так буде создан надежный барьер от проникновения влаги.

После того как фундамент получил надежную гидроизоляцию, можно переходить к его утеплению.

Пенополистирол, как утеплитель для фундамента

Из всего многообразия термоизоляционным материалов именно пенополистирол является оптимальным выбором для использования именно в условиях фундаментных работ – с неизбежным контактом с влагой, с нагрузкой грунта и т.п . Существуют и иные технологии, но если рассматривать в разрезе самостоятельного выполнения работ, без привлечения мастеров и специальной техники, то разумной альтернативы, по сути, и нет.

Один из лучших представителей класса экстудированного пенополистирола -«Пеноплэкс»

Следует сразу оговориться, что речь будет идти не о вспененном полистироле, который чаще именуют пенопластом (он малопригоден для такого использования), а об экструзионной разновидности пенополистирола. Чаще всего для утепления фундамента выбирают «пеноплэкс » — плиты определённого размера и конфигурации, с которыми очень удобно работать.

Цены на пеноплэкс

пеноплэкс

Достоинства «пеноплэкса » заключаются в следующем:

• Плотность этого материала лежит в диапазоне от 30 до 45 кг/м³. Не тяжело при монтаже, но это вовсе не говорит о низкой прочности такого пенополистирола. Так, усилие для деформации всего на 10% достигает от 20 до 50 т/м². Такое утеплитель не только с лёгкостью справится с давлением грунта на стенки фундаментной ленты – его даже закладывают под под ошву или применяют в качестве утеплительной основы при заливке монолитного плитного фундамента.
• Материал имеет закрытую ячеистую структуру, которая становится очень неплохим дополнительным гидроизоляционным барьером. Водопоглощение «пеноплэкса » не превышает 0,5% в течение первого месяца, и в дальнейшем не изменяется независимо от длительности эксплуатации.
• У экструзионного пенополистирола одна из самых низких величин теплопроводности – значение коэффициента около 0,03 Вт/м²×°С .
• « Пеноплэкс » не теряет своих выдающихся эксплуатационных характеристик в очень широком температурном диапазоне – от — 50 до + 75 °С .
• Материал не подвержен разложению (за исключением воздействия на него органическими растворителями, что в почве – весьма маловероятно). Он не выделяет вредных для человека или окружающей среды веществ. Срок его службы в таких условиях может составить 30 и более лет.

«Пеноплэкс » может быть нескольких модификаций, предназначенных для утепления тех или иных элементов здания. Например, в состав некоторых видов в ведены добавки антипирены , повышающие огнестойкость материала. Для фундаментных работ этого не требуется. Для утепления обычно приобретается «пеноплэкс » марки «35С » или «45С ». Цифры в маркировке говорят о плотности материала.

Форма выпуска – панели, чаще всего оранжевого цвета. Размер таких плит, 1200 × 600 мм, делает их очень удобными при монтаже. Толщина панелей – от 20 до 60 мм с шагом по 10 мм, а также 80 или 100 мм.

Плиты настоящего «пеноплэкса » оснащены замковой частью – ламелями . Это очень удобно при укладке единой утеплительной поверхности – ламели, накладываясь одна на другую, перекрывают мостики холода на стыках.

«Пеноплэкс » — оптимальное решение для утепления фундамента!

Этот утеплитель производится в нескольких модификациях, каждая из которых предназначена для термоизоляции определенных элементов здания. В том числе в этой линейке представлен и «Пеноплэкс-Фундамент».

Подробнее о — в специальной публикации нашего портала.

Как правильно рассчитать утепление фундамента пенополистиролом

Чтобы утепление фундамента было действительно качественным, его необходимо предварительно рассчитать – под конкретную постройку и под регион, в котором она возводится.

Уже говорилось, что полноценная термоизоляция фундамента должна состоять минимум из двух участков – вертикального и горизонтального.

Вертикальный участок – это плиты пенополистирола, закреплённые непосредственно на внешние стенки фундаментной ленты – от подошвы и до верхнего окончания цокольной части.

Горизонтальный участок должен образовать сплошной пояс по периметру здания. Он может располагаться по-разному – на уровне подошвы при малозаглубленных лентах, или на другом уровне выше точки промерзания грунта. Чаще всего его располагают чуть ниже уровня земли – он становится своеобразным основанием для заливки бетонной отмостки.

На схеме показано:

— Зеленый пунктир – уровень грунта;

— Синий пунктир – уровень промерзания грунта, характерный для конкретной местности;

1 – песчано-гравийная подушка под ленту фундамента. Ее толщина (hп )— порядка 200 мм;

2 – лента фундамента. Глубина залегания (hз ) может быть от 1000 до 15000 мм;

3 – песчаная засыпка в цокольном помещении здания. Она впоследствии станет основой для укладки утепленного пола;

4 – слой вертикальной гидроизоляции фундамента;

5 – уложенный слой термоизоляции – плит «пеноплэкса »;

6 – горизонтальный участок утепления фундамента;

7 – бетонная отмостка по периметру здания;

8 – отделка цокольной части фундамента;

9 – вертикальный «отсечной» слой гидроизоляции цоколя.

10 – расположение дренажной трубы (при ее необходимости).

Как правильно рассчитать, какой толщины должен быть слой утеплителя? Методика вычислений теплотехнических параметров – достаточно сложна, но можно привести два несложных способа, который с достаточным уровнем точности дадут т ребуемые значения.

А. Для вертикального участка можно воспользоваться формулой суммарного сопротивления теплопередаче.

R = dф /λб + dу /λп

dф – толщина стенок фундаментной ленты;

dу – искомая толщина утеплителя;

λб – коэффициент т еплопроводности бетона (если фундамент выполнен из другого материала, соответственно, берется значение для него);

λп – коэффициент т еплопроводности утеплителя;

Так какλ – табличные величины, толщина фундамента dф нам тоже известна, требуется знать значение R . А это – тоже табличный параметр , который рассчитан для различных климатических регионов страны.

Теперь подсче т т ребуемой толщины утеплителя не составит большого труда. Например, необходимо вычислить толщину «пеноплэкса » для утепления бетонного фундамента толщиной 400 мм для Центрально-Черноземного района (Воронеж).

По таблице получаем R = 3,12.

λб для бетона – 1,69 Вт/м²×° С

λп для пеноплекса выбранной марки – 0,032 Вт/м²×° С (этот параметр обязательно указывается в техдокументации материала )

Подставляем в формулу и вычисляем:

3,12 = 0,4/1,69 + dу /0,032

dу = (3,12 – 0,4/1,69) × 0,032 =0,0912 м ≈ 100 мм

Результат округляется в большую сторону, применительно к имеющимся размерам утеплительных плит. В данном случае рациональнее будет использовать два слоя по 50 мм – уложенные «в перевязку » панели полностью перекроют пути проникновения холода.

Правильный расчет теплоизоляции повысит комфортность дома и уменьшит затраты на обогрев. При строительстве не обойтись без утеплителя, толщина которого определяется климатическими условиями региона и применяемыми материалами. Для утепления используют пенопласт, пеноплекс, минеральную вату или эковату, а также штукатурку и другие отделочные материалы.

Чтобы рассчитать, какая должна быть у утеплителя толщина, необходимо знать величину минимального термосопротивления . Она зависит от особенностей климата. При ее расчете учитывается продолжительность отопительного периода и разность внутренней и наружной (средней за это же время) температур . Так, для Москвы сопротивление передаче тепла для наружных стен жилого здания должно быть не меньше 3,28, в Сочи достаточно 1,79, а в Якутске требуется 5,28.

Термосопротивление стены определяется как сумма сопротивления всех слоев конструкции, несущих и утепляющих. Поэтому толщина теплоизоляции зависит от материала, из которого выполнена стена . Для кирпичных и бетонных стен требуется больше утеплителя, для деревянных и пеноблочных меньше. Обратите внимание, какой толщины бывает выбранный для несущих конструкций материал, и какая у него теплопроводность. Чем тоньше несущие конструкции, тем больше должна быть толщина утеплителя.

Если требуется утеплитель большой толщины, лучше утеплять дом снаружи. Это обеспечит экономию внутреннего пространства. Кроме того, наружное утепление позволяет избежать накопления влаги внутри помещения.

Теплопроводность

Способность материала пропускать тепло определяется его теплопроводностью. Дерево, кирпич, бетон, пеноблоки по-разному проводят тепло. Повышенная влажность воздуха увеличивает теплопроводность. Обратная к теплопроводности величина называется термосопротивлением. Для его расчета используется величина теплопроводности в сухом состоянии, которая указывается в паспорте используемого материала. Можно также найти ее в таблицах.

Приходится, однако, учитывать, что в углах, местах соединения несущих конструкций и других особенных элементах строения теплопроводность выше, чем на ровной поверхности стен. Могут возникнуть «мостики холода», через которые из дома будет уходить тепло. Стены в этих местах будут потеть. Для предотвращения этого величину термосопротивления в таких местах увеличивают примерно на четверть по сравнению с минимально допустимой.

Пример расчет

Нетрудно произвести с помощью простейшего калькулятора расчет толщины термоизоляции. Для этого вначале рассчитывают сопротивление передаче тепла для несущей конструкции. Толщина конструкции делится на теплопроводность используемого материала. Например, у пенобетона плотностью 300 коэффициент теплопроводности 0,29. При толщине блоков 0,3 метра величина термосопротивления:

Рассчитанное значение вычитается из минимально допустимого. Для условий Москвы утепляющие слои должны иметь сопротивление не меньше чем:

Затем, умножая коэффициент теплопроводности утеплителя на требуемое термосопротивление, получаем необходимую толщину слоя. Например, у минеральной ваты с коэффициентом теплопроводности 0,045 толщина должна быть не меньше чем:

0,045*2,25=0,1 м

Кроме термосопротивления учитывают расположение точки росы. Точкой росы называется место в стене, в котором температура может понизиться настолько, что выпадет конденсат — роса. Если это место оказывается на внутренней поверхности стены, она запотевает и может начаться гнилостный процесс. Чем холоднее на улице, тем ближе к помещению смещается точка росы. Чем теплее и влажнее помещение, тем выше температура в точке росы.

Толщина утеплителя в каркасном доме

В качестве утеплителя для каркасного дома чаще всего выбирают минеральную вату или эковату.

Необходимая толщина определяется по тем же формулам, что и при традиционном строительстве. Дополнительные слои многослойной стены дают примерно 10% от его величины. Толщина стены каркасного дома меньше, чем при традиционной технологии, и точка росы может оказаться ближе к внутренней поверхности. Поэтому излишне экономить на толщине утеплителя не стоит.

Как рассчитать толщину утепления крыши и чердака

Формулы расчета сопротивления для крыш используют те же, но минимальное термосопротивление в этом случае немного выше. Неотапливаемые чердаки укрывают насыпным утеплителем. Ограничений по толщине здесь нет, поэтому рекомендуется увеличивать ее в 1,5 раза относительно расчетной. В мансардных помещениях для утепления крыши используют материалы с низкой теплопроводностью.

Как рассчитать толщину утепления пола

Хотя наибольшие потери тепла происходят через стены и крышу, не менее важно правильно рассчитать утепление пола. Если цоколь и фундамент не утеплены, считается, что температура в подполе равна наружной, и толщина утеплителя рассчитывается также, как для наружных стен. Если же некоторое утепление цоколя сделано, его сопротивление вычитают из величины минимально необходимого термосопротивления для региона строительства.

Расчет толщины пенопласта

Популярность пенопласта определяется дешевизной, низкой теплопроводностью, малым весом и влагостойкостью. Пенопласт почти не пропускает пара, поэтому его нельзя использовать для внутреннего утепления . Он располагается снаружи или в середине стены.

Теплопроводность пенопласта, как и других материалов, зависит от плотности . Например, при плотности 20 кг/м3 коэффициент теплопроводности около 0,035. Поэтому толщина пенопласта 0,05 м обеспечит термосопротивление на уровне 1,5.

С помощью этого калькулятора определим нагрузку на ленту фундамента и ширину подошвы фундамента.

• размеры вертикальной и горизонтальной теплоизоляции;
• толщину грунтовой подушки.

Исходные данные:

• В качестве теплоизолятора принимаем плиты теплоизоляции из экструдированного пенополистирола (XPS) марки 35;
• Материал для устройства грунтовой подушки и засыпки пазух котлована — щебень с плотностью р =2040 кг/м3 и модулем деформации Е =65000 кПа.
• Грунты основания представлены пылеватыми песками с плотностью р =1800 кг/м3 (18,0 кН/м3) и модулем деформации Е = 18000 кПа.

Последовательность расчета:

Шаг 1. Определение ИМ. Указанный параметр находим для места строительства (г.Смоленск) по схематической карте ИМ (см. ниже). ИМ = 50000 градусочасов.

Шаг 2. Определение параметров вертикальной и горизонтальной теплоизоляции.

В таблице 1 индексу мороза ИМ=50000 градусочасов соответствуют следующие параметры теплоизоляции:

• толщина вертикальной теплоизоляции b y =0,06 м;
• толщина горизонтальной теплоизоляции по периметру здания b h =0,061 м;
• толщина горизонтальной теплоизоляции на углах здания b c =0,075 м;
• ширина теплоизоляционной юбки D h =0,6 м;
• длина участков возле углов здания L c =1,5 м.

Шаг З. Расчет толщины грунтовой подушки.

Толщина грунтовой подушки для отапливаемых зданий с температурой воздуха в помещениях зимой не ниже 17 °С принимается не менее 0,2 м.

Ответ. На основе проведенного расчета окончательно принимаем:

• толщину вертикальной теплоизоляции из плит b y =0,06 м;
• толщину горизонтальной теплоизоляции по периметру здания из плит b h =0,061 м;
• толщину горизонтальной изоляции на углах здания из плит b c =0,075 м;
• ширину теплоизоляционной юбки D h =0,6м;
• длину участков возле углов здания с усиленной теплоизоляцией L c =1,5 м;
• толщину грунтовой подушки — 0,2 м.

При этом глубина котлована под ТФМЗ составит: 0,4 м +0,2 м = 0,6 м.

Индекс мороза на карте

Рис.1. Индекс мороза

Индекс мороза (ИМ): абсолютное значение отрицательных градусочасов наружного воздуха с обеспеченностью 1% или наступлением события с вероятностью один раз в 100 лет.

Индекс мороза с такой обеспеченностью не применяется в строительной практике на территории РФ. Такая обеспеченность обусловлена высокими требованиями к долговечности фундаментов. При пониженных требованиях к долговечности фундамента можно принимать значение обеспеченности ИМ 2% (наступлением события с вероятностью один раз в 50 лет).

Необходимые значения ИМ получаются путем специальных вычислений. Для ориентировочных расчетов величина ИМ может быть принята по схематической карте, приведенной на Рис. 1 Смотреть! — все опросы

Появление новых утеплителей, а именно, экструдированного пенополистирола, позволило массово утеплять конструкции находящиеся в грунте.

Высокая механическая прочность этого утеплителя и его устойчивость по отношению к увлажнению и различным агрессивным воздействиям дали возможность обустраивать утепление подземных конструкций с большой степенью надежности и долговечности.

Что определяют для утепления фундамента и грунта

Утепление фундамента и окружающего дом грунта позволяет предотвратить воздействие морозного пучения и строить фундаменты мелкого заложения, без заглубления до непромерзающих слоев грунта. Такая технология строительства фундаментов весьма популярна в северных западных странах, но у нас не слишком распространена.

Теплоизоляция положенная горизонтально в грунт по наружному периметру фундамента предотвращает замораживание грунта непосредственно возле фундамента.

При утеплении фундамента необходимо определить следующие параметры:

• ширину полосы горизонтальной теплоизоляции примыкающей к дому.
• толщину горизонтальной теплоизоляции экструдированным пенополистиролом в том числе и возле углов здания, где действует перекрестное воздействие холода.
• толщину вертикальной теплоизоляции.
• нижнюю границу вертикальной теплоизоляции.

Сделаем расчет утепления для теплоизолированного фундамента мелкого заложения и определим указанные параметры.

Конструкция фундамента мелкого заложения — схема

На схеме указана типовая конструкция фундамента мелкого заложения и его утепления. В конструкции имеются:

• вертикальная теплоизоляция расположенная от подошвы фундамента до теплоизоляции стены.
• горизонтальная теплоизоляция расположенная на уровне подошвы фундамента.

На схеме изображено
4 – горизонтальная теплоизоляция
5 – вертикальная теплоизоляция
6 — защита утеплителя (штукатурка и др.)
8 — отмостка
10 – дренаж
11 – теплоизоляция полов

Глубина заложения подошвы этого фундамента для отапливаемых зданий — 0,4 метра, для не отапливаемых — 0,3 метра (не отапливаемые здания – с температурой ниже 5 градусов С).

Под подошвой и горизонтальной теплоизоляцией находится слой песчаной подсыпки толщиной — 0,2 метра для отапливаемых зданий и 0,4 метра для не отапливаемых.

Поэтому общая глубина котлована для жилого дома должна быть не менее 0,6 метров, а ширина будет зависеть от ширины самого фундамента и ширины утепления.

Вертикальная теплоизоляция устанавливается на гидроизоляционный слой, а в песчаной подсыпке ниже уровня теплоизоляции делается дренажная система.

Отмостка обязательно включает в себя гидроизоляционный слой, чтобы не допустить намокания засыпки, так как это негативно может сказаться на состоянии фундамента. Вместе с таким фундаментом удобно применять полы сделанные по утрамбованному грунту.

Еще важный момент — увеличение толщины горизонтальной теплоизоляции вокруг углов здания. Расчетом определяется и ширина полосы возле угла с увеличенной толщиной теплоизоляции.

На рисунке указано – контур теплоизоляции вокруг здания, с увеличением толщины теплоизоляции возле углов в полосах определенной ширины.

Как определяется толщина и ширина теплоизоляции

Для того чтобы определить параметры утепления фундамента нужно использовать данные характеризующие климат, в котором ведется строительство.
Используется Индекс мороза — ИМ, данные в градусо-часах, которые вычисляются для различных климатических зон. Для приблизительных расчетов можно воспользоваться картой индекса мороза.

К примеру, согласно карты, ИМ для Москвы составит примерно 55000 градусо-часов.

Все параметры теплоизоляции для фундамента мелкого заложения приведены в таблицах, в зависимости от индекса мороза, — для отапливаемых зданий, — параметры теплоизоляции фундамента мелкого заложения.

Для полов с теплоизоляцией.

Без теплоизоляции.

Утепление полов, фундамента, и грунта — взаимосвязанные мероприятия. Они вместе влияют на состояние конструкций здания и грунта зимой.

Если применено утепление полов, то теплоизоляция на фундаментной стене должна быть толще, чем с холодными полами, чтобы не допустить охлаждение грунта под полом, ведь он будет в меньшей мере прогреваться теплом из дома.

В соответствии с проведенными расчетами, для отапливаемого дома, в котором выполнена теплоизоляция полов в соответствии со СНиП в климатической зоне Московской области, должны быть приняты следующие значения утепления фундамента и грунта:

• Толщина горизонтальной теплоизоляции — 7 см;
• Ширина контура горизонтального утепления на уровне подошвы фундамента (0,4 м) — 0,6 м;
• Ширина полосы возле углов здания, в которой увеличена толщина утеплителя — 1,5 м.
• Толщина утеплителя возле углов здания — 10 см.
• Толщина вертикальной теплоизоляции — 12 см.

(Произведено округление до ближайшего большего значения.)

Иногда рекомендуют укладывать утеплитель прямо под отмостку. Но при этом должна увеличиваться ширина полосы утепления, в итоге экономии не получается. При утеплении фундамента, нельзя уменьшать толщину утеплителя, здесь теплоизоляция влияет на состояние основных конструкций дома.

Использование утеплителя при обустройстве фундамента – распространённый способ улучшения теплоизоляционных показателей здания и защиты фундамента от негативного влияния минусовых температур воздуха. Среди других утеплителей большую популярность завоевал экструдированный пенополистирол. В отличие от обычного пенопласта материал обладает увеличенным запасом прочности, кроме того, особая форма плит позволяет значительно упростить процесс монтажа.

Давайте разберёмся, как провести утепление фундамента дома пеноплексом снаружи своими руками. Процедура очень похожа на теплоизоляцию стен. На боковые части фундамента, которые находятся над и под поверхностью грунта, закрепляются специальные теплоизолирующие плиты. Использование утеплителя позволяет уменьшить скорость теплового обмена между стенами фундамента и слоями грунта.

Зачем утеплять фундамент

Некоторые владельцы частных домов отказываются от процедуры утепления цоколя, стремясь сэкономить как можно больше денежных средств. При этом специалисты в области проведения строительных работ настаивают на том, что теплоизоляция этой части дома просто необходима, причём крепить утеплитель лучше именно снаружи конструкции.

Общая схема утепления фундамента пеноплексом

В пользу утепления выдвигаются следующие аргументы:

• После утепления фундамент становится защищён от негативного воздействия минусовых температур воздуха. Особо важен данный фактор в местах с повышенной влажностью. Если при понижении температуры влага попадает в трещины бетона, то начинает стремительно расширяться и в итоге разрывает и повреждает бетонную конструкцию;
• Повышается степень защиты фундамента от температурных колебаний. Бетонная конструкция испытывает гораздо меньше циклов сжатия и расширения, в итоге срок эксплуатации здания без капитального ремонта фундамента значительно увеличивается;
• Утеплитель становится дополнительной преградой для грунтовых вод, которые стремятся проникнуть к фундаменту.

Как лучше утеплить фундамент: изнутри или снаружи

Проводить утепление фундамента можно с внутренней или внешней стороны. И тот и другой способ имеет свои достоинства и недостатки.

Внутренняя теплоизоляция

К преимуществам внутреннего утепления относят:

• Улучшение микроклимата в подвале;
• Эффективная борьба с сыростью в помещении;
• Защита подвала от проникновения грунтовых вод.

К недостаткам внутреннего утепления можно отнести:

• Подобная теплоизоляция не защищает фундамент от промерзания почвы;
• Влага легко попадает в поры бетонного основания и разрушает его;
• Точка росы смещается во внутреннюю сторону.

Утепление с внешней стороны

Данный метод утепления обладает следующими достоинствами:

• Фундамент надёжно защищён от промерзания;
• Точка росы смещается в сторону улицы;
• Бетонное основание защищено от любого негативного влияния со стороны окружающей среды;
• Значительно увеличивается общий срок эксплуатации помещения;
• Некоторые утеплители способны произвести дополнительное укрепление фундамента;
• При устройстве тепловой отмостки можно защитить от промерзания не только фундамент, но и почву в радиусе около полуметра от установленного утеплителя.

Для внешнего утепления понадобится большее количество времени и материалов, и это является единственным недостатком этого способа.

Очень важно понимать, что наружное утепление фундамента даёт надёжную гарантию защиты всего дома, а теплоизоляция изнутри убережёт от холода только подвальное помещение

Оценив все преимущества и недостатки наружного и внутреннего методов можно сделать выводы о том, что отдавать предпочтение лучше именно внешней изоляции.

Чтобы утеплитель полностью справлялся с возложенными на него задачами стоит помнить о том, что тепловую изоляцию фундамента стоит проводить только после того, как были утеплены все стены. Обязательно обработайте все стыки между утеплителем монтажной пеной - это позволит повысить эффективность тепловой изоляции помещения.

К слову, предпочтение утеплению фундамента с внутренней стороны отдаётся только в том случае, если по каким-либо причинам нельзя установить утеплитель снаружи.

Чем лучше проводить утепление

При планировании работ по установке тепловой изоляции для фундамента изначально решается вопрос с выбором и покупкой подходящего утеплителя. Материал для утепления фундамента должен выделяться следующими характеристиками:

• Иметь устойчивость к деформации на фоне постоянного давления со стороны почвы;
• Не впитывать влагу из грунта.

На современном рынке утеплительные материалы представлены в широком ассортименте, и новичок в сфере строительства может запутаться в обилии предложений. Стоит сказать, что распространённый утеплитель «минеральная вата» для тепловой изоляции фундамента не подойдёт. Он не только не отличается прочностью, но и хорошо поглощает влагу, в результате чего все его положительные эксплуатационные характеристики сводятся на нет.

Несмотря на огнестойкость и низкую теплопроводность минеральная вата обладает существенным недостатком - высокой гигроскопичностью

При современном строительстве частных домов для утепления фундамента лучше всего подходят два материала:

• Пенополиуретан.

Пенополиуретан – современный утеплительный материал, который гарантирует тепловую, звуковую и водную защиту бетонной конструкции. Материал напыляется на поверхность при помощи специального оборудования в несколько слоёв. Такая технология нанесения позволяет исключить появление зазоров и швов. К преимуществам материала относят:

• Возможность наносить теплоизоляционное покрытие без швов и зазоров;
• Отличные адгезионные характеристики;
• Низкая тепловая проницаемость;
• Защита от пара;
• Повышенная надёжность;
• Длительный срок эксплуатации;
• Не нужно дополнительно приобретать материал для паровой и водной защиты фундамента.

Главный и довольно существенный недостаток – для укладки материала необходимо специальное оборудование, в результате процесс становится невозможным для реализации в домашних условиях. Кроме того, пенополиуретан имеет высокую стоимость.

Пеноплекс в свою очередь не требует особых навыков и специального оборудования для монтажа. Помимо всего прочего он обладает следующими преимуществами:

• Ячеистая структура не пропускает влагу внутрь, в результате чего плиты не разрушаются со временем после замерзания;
• Повышенные характеристики прочности;
• Обеспечение продолжительного срока службы фундамента;
• Невысокая стоимость;
• Продолжительный срок службы материала;
• Сохранение теплоизоляционных характеристик в течение всего срока эксплуатации;
• Грызуны не используют материал в качестве пищи, в отличие от обычного пенопласта.

Утепление пеноплексом уменьшает потери тепла на 20% и помогает фундаменту прослужить дольше

Пеноплекс – усовершенствованная версия пенопласта. Материал очень легко пропускает влагу, и после нескольких циклов разморозки и заморозки он просто рассыплется на сегменты. Добавим, что несколько лет назад на строительном рынке также был востребован керамзит в качестве утеплителя для фундамента. Материал уступает пеноплексу ввиду высокой стоимость, а также уменьшенной эффективностью в области обеспечения тепловой изоляции.

Расчёт толщины утеплителя

Кроме правильного выбора утеплителя, необходимо уделить внимание и расчёту его оптимальной толщины. Если пеноплекс будет иметь недостаточную толщину, то это может обернуться промерзанием фундамента и переносом точки росы внутрь подвального помещения, что в итоге приведёт к появлению конденсата на стенах и повышению уровня влажности.

Не стоит брать и слишком толстый материал: степень теплоизоляции от этого не увеличится, зато затраты существенно ударят по семейному бюджету.

Правильный расчёт толщины утеплительного материала – залог тепла в доме, отсутствия влажности и минимальных финансовых затрат.

Тепловое сопротивление обозначается латинской буквой R. Данная величина постоянна, но для каждого региона значение разное и зависит от общих климатических условий. Например, для Московской области оно равно 3,28 м 2 К/Вт. Для других регионов России величину можно взять из таблицы:

Тепловое сопротивление вычисляется по формуле:

R = h 1 /λ 1 +h 2 /λ 2

где h 1 – толщина фундамента (в метрах), λ 1 – коэффициент теплопроводности фундамента (для железобетонного фундамента λ 1 =1,69 Вт/м ° К); h 2 – толщина материала утеплителя (в метрах); λ 2 – коэффициент теплопроводности утеплителя (для пеноплекса λ 2 =0,032 Вт/м ° К).

Коэффициент теплопроводности различных материалов

Следовательно, толщина утеплителя рассчитывается по формуле:

h 2 = λ 2 (R-h 1 /λ 1)

Рассмотрим пример расчёта толщины теплоизоляционного материала для частного дома в Санкт-Петербурге с железобетонным фундаментом толщиной в полметра (h 1 =0,5 м):

h 2 = 0,032(3,23-0,5/1,69) = 0,094 м, то есть 94 мм.

Величину необходимо округлить в большую сторону с точностью до сантиметра. Таким образом, толщина пеноплекса для утепления полуметрового железобетонного фундамента дома в Ленинградской области равна 10 см.

Технология утепления

Соблюдение последовательности утепления пеноплексом позволит справиться с процессом даже начинающим строителям.

Проводить работы по утеплению фундамента желательно на этапе строительства будущего дома. Так процесс значительно упрощается. Но что делать в случае, если дом был построен несколько лет назад и изначально не утеплялся?

При таком положении дел фундамент раскапывается до основания. В идеале прокопать до глубины залегания грунта, однако если рабочие ресурсы ограничены, и с таким объёмом работ справиться не получится – копать траншею у фундамента стоит на длину используемого утеплителя.

Толщина траншеи определяется путём сложения толщины используемого листа утеплителя, а также минимального места, необходимого для выполнения работ. Делать траншею слишком широкой будет неудобно, особенно если вы не планируете привлекать к процессу специализированную строительную технику. Слишком маленькая траншея усложнит процесс проведения работ.

Если вы решили использовать специальную технику для проведения раскопок рекомендуется соблюдать осторожность, чтобы не повредить стенки фундамента

Дно выкопанной траншеи обязательно засыпается песком, слой которого не должен быть меньше 20 сантиметров. Обязательно тщательно утрамбуйте песок и сделайте небольшой уклон в противоположную от фундамента сторону. Песок выступит в роли дополнительной защиты от влаги.

После того как фундамент окончательно просохнет, необходимо приступать к подготовке будущей поверхности под укладку листов. Тщательно зачищаем стену фундамента и цоколя от приставшего грунта, повреждённых кусочков бетона и других загрязнений. Проводить очистку удобнее всего щёткой с жёсткой синтетической щетиной.

После очистки необходимо выровнять поверхность: только ровная стена бетона обеспечит надёжное прилегание гидроизоляционного покрытия.

Выравнивание стен фундамента проводится по следующему принципу:

• На поверхности бетонных стен устанавливаем маяки, расстояние между которыми должно быть не менее 1 метра друг от друга. Маяки необходимо монтировать на всей поверхности, где в дальнейшем будет устанавливаться утеплитель;
• Подготавливаем раствор. Для этого в ёмкости тщательно замешиваем 4 части песка и 1 часть цемента, после чего начинаем добавлять воду. Следите за тем, чтобы консистенция не была слишком жидкой или сухой, в ином случае выравненная поверхность не будет отличаться надёжностью;
• Накидываем смесь на поверхность снизу вверх;
• Прикладываем к маякам правило и резким движением сверху вниз разравниваем поверхность, удаляя при этом лишний раствор;
• После того как первый слой смеси немного подсохнет, можно накладывать финишный, который окончательно выровняет поверхность.

Для выравнивания стен рекомендуется использовать правило длиной около двух метров, так как работа тёркой занимает слишком много времени

Такой способ подходит для более или менее ровных стен. Если на поверхности наблюдаются перепады более 2,5 сантиметров, дополнительно используется армированная сетка.

Переходить к следующему этапу работ следует только после того, как цементная смесь полностью просохнет. В среднем процесс занимает от 7 до 20 дней. Если утепляется недавно залитый фундамент – к утеплению переходят не раньше, чем через месяц после укладки.

Изолировать фундамент от проникновения влаги лучше в два слоя с нанесением битумной мастики и гидроизоляционного Технониколя.

Битумную мастику рекомендуется купить готовую - это проще, чем готовить раствор самому. Если же приняли решение делать вручную, то обязательно добавляйте в смесь отработанное машинное масло, которое защитит мастику от растрескивания при понижении температуры воздуха.

Наносить мастику удобнее всего с помощью валика. Толщина слоя должна составлять не менее 2 мм. После высыхания битума переходим к установке Технониколя. Листы клеятся сверху вниз. Тыльная сторона расплавляется при помощи горелки, а стыки между листами замазываются мастикой. Материал заполняет все мелкие поры и трещины и не даёт влаге поспособствовать отклеиванию листов Технониколя.

Для избежания растрескивания мастики под действием температур рекомендуется добавлять в раствор отработанное машинное масло из расчёта 5 л масла на 12 – 15 кг битума

Установка пеноплекса

Удобнее всего производить монтаж листов пеноплекса с помощью клеевого раствора или клея-пены. Дополнительно можно использовать дюбеля в виде зонтиков, однако они нарушают целостность листа утеплителя.

Наносите клей на лист с помощью зубчатого шпателя, тогда утеплитель ляжет ровно, без зазоров между листом и стеной фундамента.

Специалисты советуют отдавать предпочтению именно клею-пене в баллонах. Она не только позволяет упростить и ускорить процесс, но и расходуется более экономно.

После прижатия к стене клеящий состав должен покрывать как минимум 40% плиты пеноплекса

Если укладка листов проводится в два уровня то необходимо соблюдать шахматный порядок. При этом расстояние и зазоры между листами утеплителя должны быть минимальными. Промежутки можно дополнительно обработать пеной.

Армированная сетка и финишная отделка

Для усиления общей прочности конструкции и защиты утеплителя от внешних источников рекомендуется использовать армированную сетку. Материал используется только в том случае, если фундамент находится над поверхностью земли и в дальнейшем может быть повреждён.

Укладка сетки производится на листы пеноплекса, а сверху укладывается клеевой раствор для фиксации.

На следующем этапе приступают к финишной отделке фундамента. Можно обойтись обычной штукатуркой, использовать сайдинг или любой другой материал для наружной отделки.

При желании образовавшуюся траншею можно засыпать песком или керамзитом, и материалы выступят в роли дополнительного слоя утепления.

Обратная засыпка траншеи проводится не до конца, а оставляется место для формирования тёплой отмостки. Работы проводятся в несколько этапов:

1. На глубине около 30 см от поверхности земли засыпаем слой песка толщиной 10 см и тщательно его утрамбовываем;
2. У фундамента расстилаем гидроизолирующий материал (подойдёт обычный рубероид, стыки между которым смазаны битумной мастикой). Границы должны одной стороной прилегать к фундаменту и отходить от него на ширину около метра;
3. На гидроизоляционный слой укладываем листы пеноплекса, а все стыки обрабатываем клеем или пеной;
4. Далее обустраивается отмостка из бетонной смеси. Она делается обязательно под углом от фундамента, что позволяет в дальнейшем отводить сточные воды.

Фундамент - основа вашего дома, поэтому не экономьте и сделайте утепление качественно

Только максимальное соблюдение всех правил по укладке утеплителя на фундамент позволит обезопасить основание дома от промерзания и последующего преждевременного разрушения. Экономия на утеплении фундамента в дальнейшем может обернуться более серьёзными денежными затратами.