Расчет утепления фундамента. Калькулятор расчета толщины утепления фундамента. Утепление фундамента снаружи

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

При сооружении фундамента вопросу его теплоизоляции следует уделять особое внимание, особенно в регионах с суровым климатом и глубоко промерзающим грунтом.

Около 80 % территории России находится в зоне пучинистых грунтов, которые представляют особую опасность для фундаментов.

Пучинистые грунты при сезонном или многолетнем промерзании способны увеличиваться в объеме, что сопровождается подъемом поверхности грунта. Подъем поверхности грунта за зиму может достигать 0,35 м (15 % от глубины промерзающего слоя грунта), что в ряде случаев приводит к деформации конструкции: смерзаясь с внешней поверхностью ограждающей конструкции, грунт способен приподнимать ее за счет касательных сил морозного пучения. При заложении фундаментов выше глубины промерзания пучинистых грунтов или если в процессе строительства в зимний период фундаментная плита не была утеплена, под ее подошвой возникают нормальные силы морозного пучения.

Горизонтальная теплоизоляция фундамента c отсечением зоны морозного пучения, позволяет свести к нулю риски, возникающие вследствие подъема и растепления пучинистых грунтов .

Установлено, что на долю фундаментов подвалов и цокольных этажей приходится около 10-20 % всех теплопотерь дома.

Утепление заглубленных сооружений позволяет сократить тепловые потери, защитить конструкцию фундамента от промерзания, избежать конденсации водяного пара на холодных стенах (связанной с недостаточной теплоизоляцией или вентиляцией в помещении), предотвратить появление сырости и развития плесени. При этом в дачных домах для летнего проживания утепление фундаментных и цокольных стен не имеет смысла, кроме случаев, когда необходимо исправить недочеты конструкции, связанные с последствиями морозного пучения грунтов.

К неотапливаемым подвалам требования по теплоизоляции не выдвигаются . Однако необходимо утеплить стены хотя бы в зоне цоколя, для того чтобы они не промерзали на границе перекрытия между неотапливаемым подвалом и отапливаемыми помещениями первого этажа.

Кроме того, теплоизоляционная защита является составным элементом гидроизоляционной системы: предохраняет от разрушения и температурного старения гидроизоляционное покрытие.

Преимущества

• ликвидирует или существенно уменьшает воздействие на фундамент сил морозного пучения;
• уменьшает потери тепла и сокращает расходы на отопление;
• обеспечивает требуемую и постоянную во времени температуру внутри помещения;
• предотвращает образование конденсата на внутренних поверхностях;
• защищает гидроизоляцию от механических повреждений;
• способствует продлению долговечности гидроизоляции.

Утеплитель для фундамента

К материалам, применяющимся для утепления фундамента снаружи, предъявляются особые требования:

• малое водопоглощение;
• высокая прочность при сжатии (при низкой теплопроводности);
• стойкость к агрессивным подземным водам;
• неподверженность гниению.

Минеральная вата не подходит из-за сжимаемости при засыпке грунтом и высоких показателей водопоглощения.

Учитывая низкое водопоглощение (< 5%) и высокую прочность (0,4-1,6 МПа), для наружной вертикальной и горизонтальной теплоизоляции можно использовать пеностекло. Правда, такой вариант получается в несколько раз дороже.

Пенополистирол (пенопласт)

Низкая прочность при кратковременном сжатии (

Если для утепления фундаментов снаружи использовать обычный пенопласт, то он располагается под водонепроницаемым слоем ( : гидроизоляция фундамента - пенопласт - гидроизоляция системы). В противном случае через несколько лет после установки пенопласт превратится в бесформенную груду шариков. Влага, скопившаяся в утеплителе, при замерзании будет увеличиваться в объеме, и разрушать его структуру.

В условиях повышенных нагрузок и влажности, наиболее оптимальным теплоизоляционным материалом является .

Благодаря свойствам исходного сырья и закрыто-ячеистой структуре, затрудняющей проникновению воды внутрь, экструдированный пенополистирол обладает превосходными техническими характеристиками и большим сроком службы, что позволяет применять его для утепления фундамента.

ЭППС обладает практически нулевым водопоглощением (не более 0,4-0,5 % по объему за 28 суток и за весь последующий период эксплуатации), поэтому грунтовая влага не скапливается в толще утеплителя, не расширяется в объеме под воздействием изменений температуры и не разрушает структуру материала на протяжении срока его службы (морозостойкость более 1000 циклов замораживания-оттаивания).

Благодаря своей прочности плиты экструзионного пенополистирола увеличивают срок эксплуатации гидроизоляционного покрытия, защищая ее от механических повреждений и обеспечивая положительный температурный режим.

Таким образом, утепление фундамента и цоколя дома экструдированным пенополистиролом продлевает срок службы фундамента.

Преимущества

• стабильность теплоизоляционных свойств на протяжении всего срока службы;
• срок службы не менее 40 лет;
• прочность на сжатие составляет от 20 до 50 т/м 2 ;
• не является питательной средой для грызунов.

Расчет толщины утеплителя

Требуемая толщина утеплителя для стены подвала, расположенной выше уровня земли, принимается равной толщине утеплителя для наружной стены и вычисляется по формуле:

Требуемая толщина утеплителя для стены подвала, расположенной ниже уровня земли вычисляется по формуле:

• δ ут - толщина утеплителя, м;
• R 0 прив. - приведенное сопротивление теплопередаче наружной стены, принятое в зависимости от значения ГСОП, м 2 ·°С/Вт;
• δ - толщина несущей части стены, м;
• λ - коэффициент теплопроводности материала несущей части стены, Вт/(м·°С);
• λ ут - коэффициент теплопроводности утеплителя, Вт/(м·°С).

Необходимая толщина утепления из плит экструдированного пенополистирола в стенах подвала для всех областных и республиканских центров РФ приведена в таблице:

В линейке материалов ЭППС присутствуют специально разработанные теплоизоляционные плиты с фрезерованными канавками на поверхности. Данный материал совместно с геотекстильным полотном успешно работает в качестве пристенного дренажа, т.е. он выполняет три функции: утепление фундамента, защиту гидроизоляции от механических повреждений и отвод воды от фундамента в системе дренажа.

Как утеплить фундамент?

При утеплении вертикальной части фундамента пенополистирол устанавливают на глубину промерзания грунта , определяемую для каждого региона индивидуально. Эффективность утепления при более глубокой установке резко снижается.

Толщина утепления в угловых зонах должна быть увеличена в 1,5 раза, на расстоянии не менее 1,5 м от угла в обе стороны.

Утепление фундамента снаружи является наиболее рациональным, обеспечивает низкий уровень потерь тепла.

Утепление фундамента снаружи

Утепление грунта по периметру дома под позволяет уменьшить глубину промерзания вдоль стен и под основой фундамента и удерживать границу промерзания в слое непучинистого грунта — песчаной, гравийной подушке или грунте обратной засыпке. При этом экструзионный пенополистирол должен укладываться с заданным уклоном отмостки ≥ 2% от дома.

Ширина теплоизоляции из экструдированного пенополистирола по периметру должна быть не менее глубины сезонного промерзания грунта.

Толщина горизонтальной теплоизоляции должна быть не менее толщины вертикальной теплоизоляции фундамента.

Утепление фундамента изнутри

При невозможности утепления фундамента снаружи допускается устройство теплоизоляции изнутри помещения. Устройство теплоизоляции со стороны помещения производится либо приклеиванием экструзионного пенополистирола к поверхности стены посредством составов, не содержащих растворителей (например, на цементной основе), либо закреплением плит утеплителя механическим способом с последующим устройством отделочного слоя.

При этом обязательна проверка стен изолируемой конструкции на возможность накопления в ней конденсационной влаги.

В конструкции стены с экструдированным пенополистиролом показывает, что такая конструкция допустима.

Как крепить пенополистирол
к гидроизоляции фундаменту

Утеплитель располагают по выровненной наружной поверхности стен изолируемой конструкции после выполнения по ней гидроизоляции.

При утеплении фундамента снаружи не допускается механическая фиксация плит ЭППС, так как в этом случае будет нарушено сплошное гидроизоляционное покрытие!

К гидроизолируемой поверхности стен экструдированный пенополистирол крепят клеем или методом подплавления битумного слоя гидроизоляции в 5-6 точках, с последующим плотным прижатием плит.

Приклеивание ЭППС следует начинать снизу , укладывая плиты горизонтально в один ряд. Следующий ряд плит устанавливается встык к уже приклеенному нижнему ряду. Не допускается повторный монтаж приклеенных плит, а также изменение положения утеплителя по прошествии нескольких минут после приклеивания.

Теплоизоляционные плиты должны иметь одинаковую толщину и плотно прилегать друг к другу и к основанию. При этом их следует располагать со смещением стыков (в шахматном порядке). Если швы между плитами составляют более 5 мм, их необходимо заполнить монтажной пеной. Лучше использовать плиты со ступенчатой кромкой. Их укладывают вплотную к соседним плитам так, чтобы части L - образных кромок перекрывали друг друга. Такой монтаж исключает появление мостиков холода. При устройстве теплоизоляции из двух и более слоев утеплителя швы между плитами располагают в разбежку.

Выбор клея зависит от использованной гидроизоляции. При применении гидроизоляции рулонного или мастичного типа на битумной основе, используется специальная или . При выборе клея необходимо следить за тем, чтобы он не содержал растворителей и при нанесении не растворял плиту из пенополистирола. Для приклеивания плит к вертикальной поверхности и для герметизации швов не рекомендуется использовать обычную монтажную пену, так как из-за большого объемного расширения может происходить «пучение» слоя теплоизоляции, либо отрыв плит от поверхности за счет возникновения между ними больших напряжений.

Ниже уровня земли клеевой слой возможно наносить несколькими точками по периметру и в центре, для того, чтобы влага, собирающаяся между поверхностью плиты и строительным основанием, беспрепятственно стекала вниз.

Запрещается установка утеплителя на еще не высохшую битумную гидроизоляцию по следующим причинам:

• в процессе установки элементы гидроизоляции могут "разъехаться", после чего герметичность уже нельзя будет гарантировать;
• гидроизолирующие средства на основе холодного битума могут содержать частицы растворителя, которые могут повредить теплоизоляционный материал. Поэтому при применении гидроизоляции из холодного битума перед установкой плит экструдированного пенополистирола рекомендуется дать поверхности высохнуть в течение 7-ми суток.

Утепление цоколя

Цоколь следует утеплить по периметру, чтобы уменьшить тепловые мосты и защитить фундамент от повреждения морозом и образования трещин вследствие теплового расширения.

Цокольная часть дома делится на две части: выше и ниже уровня земли и находится во влажных условиях, так как пребывает в постоянном контакте с грунтом, увлажняется дождем, талыми водами и брызгами капель.

Система утепления фасада на основе неводостойкого теплоизоляционного материала, например пенополистирола или минеральной ваты, должна находиться на расстоянии не менее 30-40 см от верхнего края грунта, чтобы не подвергаться воздействию дождевых и талых вод.

Для утепления цоколя необходимо использовать материалы, имеющие нулевое водопоглощение и не меняющие свои теплоизоляционные свойства во влажной среде. Таким материалом является экструдированный пенополистирол.

Подземная часть

В заглубленной части дома использование дюбелей не требуется, засыпанный грунт прижимает приклеенный утеплитель.

Надземная часть

В зоне цоколя (выше уровня грунта) экструдированный пенополистирол крепят на полимерцементный клей, либо любой другой, обеспечивающий хорошую адгезию к основанию.

Если в подземной части дома крепление ЭППС возможно только при помощи клеевых составов, то в надземной части цоколя обязательна установка фасадных дюбелей из расчета 4 дюбеля на плиту.

В качестве теплоизоляционного слоя выше уровня земли возможно использовать специальную марку экструзионного пенополистирола с фрезерованной поверхностью , что обеспечивает лучшую адгезию клеевых составов. Также возможно использовать стандартные марки экструдированного пенополистирола с гладкой поверхностью, в этом случае для улучшения адгезии следует выполнить фрезеровку поверхности при помощи щетки с металлическим ворсом, либо ножовки по дереву с мелкими зубьями.

1. Крепление утеплителя (производится аналогично креплению утеплителя всей фасадной системы на полимерцементный клей)
2. Монтаж первого слоя армирующей стеклосетки

   Подготовленный клеевой раствор наносится длинной теркой из нержавеющей стали на плиту вертикально в виде полосы. Толщина клея должна составлять около 3 мм. Раствор начинают наносить от угла дома. После нанесения клеевого раствора на отрезке, равном длине приготовленной сетки, его выравнивают зубчатой стороной терки до получения одинаковой толщины раствора на всей поверхности. На свежий клеевой раствор нужно приложить приготовленный отрезок сетки, прижимая ее в нескольких местах к клею краем терки или пальцами. Нужно помнить о нахлесте края сетки на 10 см. Гладкой стороной терки необходимо утопить сетку в клеевом растворе – сначала по вертикали сверху вниз, затем по диагонали сверху вниз.

3. Дюбелирование (выполняется сквозь первый слой армирующей стеклосетки)
4. Монтаж второго слоя армирующей стеклосетки (аналогично с первым)
5. Отделка цоколя (возможные варианты):
   • декоративная штукатурка;
   • каменные плиты (крепятся на специальный клей);
   • керамическая плитка (крепится на специальный клей для декоративной плитки).

Утепление фундаментной плиты

При необходимости утепления фундаментной плиты теплоизоляционные плиты укладываются на гидроизоляцию. Если для армирования железобетонной монолитной фундаментной плиты или силового пола планируется применять вязаную арматуру, то плиты утеплителя достаточно защитить от жидких компонентов бетона полиэтиленовой пленкой толщиной 0,15-0,2 мм укладываемой в один слой. Если для арматурных работ планируется применение сварки, то поверх пленки необходимо выполнить защитную стяжку из низкомарочного бетона или цементно-песчаного раствора. Листы пленки укладывают с перехлестом 10-15 см на двухстороннем скотче.

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:

Тип гидроизоляции и применяемые материалы	устойчивость к образованию трещин (по пятибальной шкале)	степень защиты от грунтовых вод			класс помещения
		«верховодка»	почвенная влага	грунтовый водоносный слой	1	2	3	4
Оклеечная гидроизоляция с применением современных битумных мембран на полиэстеровой основе	5	да	да	да	да	да	да	нет
Гидроизоляция с использованием полимерных водонепроницаемых мембран	4	да	да	да	да	да	да	да
Обмазочная гидроизоляция с использованием полимерных или битум-полимерных мастик	4	да	да	да	да	да	да	нет
Пластичная обмазочная гидроизоляция с использованием полимерцементных составов	3	да	нет	да	да	да	нет	нет
Гидроизоляция обмазочная жесткая на основе цементных составов	2	да	нет	да	да	да	нет	нет
Пропиточная гидроизоляция, повышающая водоотталкивающие свойства бетона	1	да	да	да	да	да	да	нет

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.

Регион или город России	R - необходимое сопротивление теплопередаче м²×°К/Вт
Черноморское побережье в районе Сочи	1.79
Краснодарский край	2.44
Ростов-на-Дону	2.75
Астраханская обл, Калмыкия	2.76
Волгоград	2.91
Центральное Черноземье – Воронежская, Липецкая, Курская обл.	3.12
Санкт-Петербург, северо-западная часть РФ	3.23
Владивосток	3.25
Москва, центральная часть европейской части	3.28
Тверская, Вологодская, Костромская обл.	3.31
Центральное Поволжье – Самара, Саратов, Ульяновск	3.33
Нижний Новгород	3.36
Татария	3.45
Башкирия	3.48
Южный Урал – Челябинская обл.	3.64
Пермь	3.64
Екатеринбург	3.65
Омская обл.	3.82
Новосибирск	3.93
Иркутская обл.	4.05
Магадан, Камчатка	4.33
Красноярский край	4.84
Якутск	5.28

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.

Темы, посвящённые строительству энергоэффективного дома, пользуются неизменной популярностью среди пользователей нашего портала. Но часто под энергоэффективным понимают хорошо утеплённый каркасный дом, обходя вниманием дома каменные. Это происходит из-за того, что начинающие застройщики делают ставку на для строительства каменного дома, в то время как вопрос энергосбережения требует комплексного подхода. В нашем сегодняшнем материале мы восполним этот пробел и расскажем, как правильно утеплять каменное строение и какой должна быть толщина утеплителя для стен.

Из этой статьи вы узнаете:

• Каковы базовые принципы строительства тёплого каменного дома.
• Почему надо устранять мостики холода в каменном доме.
• В чём заключаются плюсы однослойной каменной стены.
• В каких случаях целесообразно возводить многослойную утеплённую каменную стену.
• Как рассчитать оптимальную толщину утеплителя для каменной стены.

Энергоэффективность: базовые принципы

Когда речь заходит о строительстве каменного дома, чаще всего задаются такие вопросы: будет ли тепло в доме из газобетона с толщиной стен в 40 см или, если возвести дом из тёплой керамики, надо ли его будет дополнительно утеплять. Посмотрим, насоколько оправдан ли такой подход.

Важно понять, что понятие тёплый дом - весьма субъективно. Кто-то хочет, чтобы зимой в доме было по-настоящему жарко, кто-то, если температура в помещении упадёт ниже +18°С, просто наденет свитер, предпочитая «Африке» в комнате прохладный воздух. Т.е. у каждого человека своё понятие о тёплом, а значит - комфортном доме. Но есть базовое определение, которое поможет нам наметить ориентир при строительстве тёплого каменного дома.

Энергоэффективное жилище - это дом, в котором все теплопотери через ограждающие конструкции и уровень энергопотребления (по сравнению с обычным домом) сведены к минимуму. Для этого возводится замкнутый тепловой контур и отсекаются все «мостики холода».

Мостиками холода в каменном доме являются нетеплоизолированные от внешней среды конструкции. Это, в первую очередь, фундамент, надоконные перемычки, торцы плит перекрытий и т.д.

При строительстве каменного дома из мелкоштучных материалов – кирпича, газо- и пенобетона, тёплой керамики, также особое внимание надо уделить кладочным швам . Т.к. в пересчёте на общую площадь стены совокупность толщин всех кладочных швов становится мощным «мостиком холода», приводящим к теплопотерям. Эти теплопотери возрастают ещё больше, если кладка (швы) продувается . Что сводит на нет все преимущества т.н. «тёплых» стеновых материалов – газобетона и крупноформатных поризованных керамических блоков. Чтобы защитить кладку от продувания, её нужно оштукатурить.

Чем тоньше кладочные швы, тем меньше тепла уходит через каменную стену.

Один из способов уменьшить теплопотери через кладочные швы - .

Возводя каменный дом, не следует слепо наращивать толщину стен, полагая, что кладка шириной в полметра будет тёплой.
Надо учесть:

• климатические особенности в регионе проживания,
• длительность отопительного периода,
• доступность того или иного вида топлива,
• рост цен на энергоносители, причём - в долгосрочной перспективе, т.к. поддерживать комфортную температуру можно даже в плохо утеплённом доме, с большими теплопотерями через ограждающие конструкции.

Вопрос лишь в том, сколько придётся заплатить за работу отопительной системы, вырабатывающей тепло в таком доме.

В нашей статье рассказывается, .

Кроме стен, перекрытий, окон и дверей за «энергоэффективность» в доме отвечают ещё и системы вентиляции и кондиционирования, через которые также теряется тепло. На величину теплопотерь влияет форма и архитектура дома (наличие выступов, эркеров и т.д.), общая площадь строения, площадь остекления, месторасположение здания на участке относительно севера и юга.

Дмитрий Галаюда Консультант раздела «Вентиляция» на FORUMHOUSE, (ник на форуме - Gaser)

Если утеплить выше норм стены, но сделать недостаточное утепление покрытия, «холодные окна» и смонтировать «энергоНЕэффективную» естественную систему вентиляции, значит - потратить деньги впустую. Дом - это система, где все должно быть рассчитано и сбалансировано.

Вывод: тёплый каменный дом - это совокупность множества факторов, каждый из которых следует рассматривать в индивидуальном порядке.

Пример упрощённого теплотехнического расчёта

Через стены из дома тепло уходит наружу. Наша задача создать «барьер», который будет препятствовать переносу тепла из помещения с более высокой температурой (из комнаты) во внешнюю среду с более низкой температурой (на улицу). Т.е. мы должны увеличить теплосопротивление ограждающей конструкции. Этот коэффициент (R) зависит от региона и измеряется в (м²*°С)/Вт. Что означает, сколько Вт тепловой энергии проходит через 1 кв.м. стены при разности температур на поверхностях в 1°С.

Идём дальше. Каждый материал имеет свой коэффициент теплопроводности (λ)(способность материала к переносу энергии от тёплой части от более холодной) и измеряется вВт/(м*°С). Чем меньше этот коэффициент, тем меньше теплопередача и выше термическое сопротивление стены.

Важное условие: коэффициент теплопроводности увеличивается, если материал переувлажнён. Наглядный пример - мокрый минераловатный утеплитель, который в этом случае теряет свои теплоизолирующие свойства.

Наша задача - узнать, соответствует ли стена из условного каменного материала базовым значениям требуемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций. Проведем необходимые вычисления. Для упрощённого примера возьмём Москву и Московскую область. Требуемое нормируемое значение теплосопротивления стен – 3.0 (м²*°С)/Вт.

Примечание: для перекрытий и покрытий нормируемое тепловое сопротивление имеет другие значения.

Стены условного дома толщиной в 38 см возведены из полнотелого керамического кирпича. Коэффициент теплопроводности материала λ (берём усреднённое значение в сухом состоянии ) – 0.56 Вт/(м*°С). Кладка велась на цементно-песчаном растворе. Для упрощения расчёта, теплопотери через кладочные швы - «мостики холода» - не учитываем, т.е. кирпичная стена - условно однородная .

Теперь рассчитываем величину теплосопротивления этой стены. Для этого не нужен калькулятор, просто подставляем значения в формулу:

R= d/λ, где:

d - толщина материала;

λ - коэффициент теплопроводности материала.

Rф=0.38/0.56 = 0.68 (м²*°С)/Вт (округлённое значение).

Отталкиваясь от этого значения, определяем разницу между нормативным и фактическим сопротивлением теплопередачи (Rт):

Rт = Rн – Rф = 3.0 – 0.68 = 2.32 (м²*°С)/Вт

Т.е. стена не «дотягивает» до необходимого нормируемого значения.

Теперь делаем расчет толщины утеплителя стены, которая компенсирует эту разницу. В качестве утеплителя возьмём пенополистирол (пенопласт), предназначенный для утепления фасада с последующим оштукатуриванием, т.н. «мокрый фасад».

Коэффициент теплопроводности материала в сухом состоянии - 0.039 Вт/(м*°С) (берём усреднённое значение). Ставим его в следующую формулу:

d = Rт * λ, где:

d - толщина утеплителя;

Rт - сопротивление теплопередаче;

λ - коэффициент теплопроводности утеплителя.

d = Rт * λ = 2.32 * 0.039 = 0.09 м

Переводим в см и получаем – 9 см.

Вывод: чтобы утеплить стену и довести значение до нормируемого теплосопротивления, необходим слой утеплителя (в данном упрощённом примере пенополистирола) толщиной в 90 мм.

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.