Толщина утеплителя для фундамента зависит от климатических условий региона и типа фундамента. В умеренных зонах обычно достаточно 10-15 см утеплителя, в то время как в холодном климате рекомендуется использовать утеплитель толщиной от 15 до 30 см для эффективной защиты от промерзания и теплопотерь.
При выборе толщины важно также учитывать материал утеплителя и его теплосопротивление. Рекомендуется проконсультироваться с профессионалами или воспользоваться расчетами, чтобы определить оптимальную толщину утеплителя, соответствующую конкретным условиям эксплуатации.
Теплоизоляция фундамента и стен подвала: зачем нужно их утеплять и какой материал для этого выбрать?
. А значит, стены эксплуатируемого подвала, образуемые конструкцией фундамента, нуждаются в надежном наружном утеплении. В противном случае тепло, которое используется для обогрева этого помещения, будет попросту утекать в грунт. Какие материалы помогут создать эффективный теплоизоляционный контур в подземной части здания?
Причин, по которым нужно утеплять стены фундамента, немало (подошву, располагаемую ниже глубины промерзания грунта, обычно не утепляют). Прежде всего, через них из дома может уходить до 20% тепла, что заметно повышает затраты на его обогрев. Также следствием промерзания фундамента становиться отсыревание подвала, появление в нем плесени и затхлого запаха. Если на участке глинистые грунты (а в нашей средней полосе преобладают именно они), силы морозного пучения будут оказывать серьезное давление на основание дома и могут вызвать его деформацию, а теплоизолированный фундамент противостоит этим воздействиям гораздо лучше. Помимо того, нанесенный на стенки слой гидроизоляции оказывается закрытым сверху плитами утеплителя, благодаря чему ему не грозят разрывы при обратной засыпке грунта.
Какие характеристики должен иметь материал, применяемый для наружной теплоизоляции фундамента? В первую очередь это низкая теплопроводность, чтобы он хорошо держал тепло, далее — минимальная гигроскопичность, так как насыщение влагой резко снижает его свойства и сокращает срок службы, и, наконец, высокая прочность на сжатие, чтобы эффективно противостоять давлению грунта.
Промерзание подвалов, приводящее к увеличению затрат на их отопление, обусловлено чаще всего неправильным расчетом толщины теплоизоляционного слоя
Экструдированный пенополистирол (ЭППС)
Материалу, изготовленному из гранул полистирола методом экструзии, присущи низкая теплопроводность (коэффициент 0,030–0,032 Вт/м·°С); высокая прочность на сжатие (0,25–0,5 МПа при 10%-ной деформации в зависимости от марки и плотности плит); малая гигроскопичность (водопоглощение за 24 ч — не более 0,2–0,4% по объему) и, как следствие, хорошая морозостойкость. Прослужит экструдированный пенополистирол как минимум полвека. Выпускают его в виде плит размером (Д × Ш × Т) 1200–3000 × 600 × 30–120 мм.
Рассчитывая, каким должен быть слой утеплителя, прежде всего принимают во внимание толщину и материал стен подвала, а также климатические особенности местности. Так, при строительстве в среднерусском регионе следует использовать плиты толщиной не менее 50 мм, а по углам помещения, больше всего подверженным промерзанию, — 60–100 мм.
Часто допускаемая ошибка при утеплении фундамента — сначала монтировать к его стенам плиты из ЭППС, а затем наносить на них битумно-полимерную гидроизоляцию. Дело в том, что в битумно-полимерных материалах нередко содержатся органические растворители (ацетон, бензин, толуол и др.), продолжительный контакт с которыми приводит пусть и к незначительному, но все же разрушению поверхностного слоя пенополистирола. От этого повышается его теплопроводность и увеличивается водопоглощение, а срок службы уменьшается. Поэтому сначала следует нанести на стену фундамента гидроизоляцию; выждать, если в ней имеются растворители, от полусуток до суток, пока они улетучатся, и только затем укладывать утеплитель.
Плиты сажают на битумно-полимерную мастику холодного отверждения или на полиуретановый клей (не содержащий органических растворителей), промазывая их целиком или нанося состав точками — по 8–10 на плиту размером 1250 × 600 мм. Использовать механический крепеж не следует — это повредит целостности слоя гидроизоляции, и вода начнет проникать в тело фундамента. Для соединения плит между собой на изделиях большинства марок имеются специальные выемки, обеспечивающие надежное замковое сцепление без мостиков холода. Стыкуя подрезанные плиты, шов промазывают клеящим составом.
Два слоя или один?
Некоторые эксперты придерживаются мнения, что слой утепления должен быть один и состоять из плит расчетной толщины, тогда ему не грозит расслоение из-за подвижек грунта, проникновение в промежуток между слоями влаги и, соответственно, ухудшение теплоизолирующих свойств. Другие специалисты считают, что опасаться всего этого не стоит: плиты в слоях располагают со смещением швов, а прочность клеевого соединения такова, что два слоя утепления практически образуют монолит.
Лучше всего, если при строительстве фундамента в нем будет сделан специальный выступ, который послужит основанием для первого ряда плит теплоизоляции. Если таковой не предусмотрен, их опирают прямо на песчано-гравийную засыпку, устроенную под фундамент. Это допустимо благодаря высокой адгезии клеящего состава, сводящей возможность сползания утеплителя к нулю.
Теплоизоляция стен подвала, покрыв цоколь, должна соединиться со слоем утепления стен дома, образовав вместе с ним непрерывный тепловой контур. В зоне цоколя, где ограждающие конструкции не испытывают воздействия водонасыщенного грунта и вероятность протечек мала, плиты дополнительно фиксируют к основанию тарельчатыми дюбелями (4 шт. на плиту 1250 × 600 мм). Чтобы они не превратились в точки промерзания, это должны быть изделия в пластиковой оболочке с термоголовкой.
Цоколь отделывают финишной штукатуркой — тонкослойной (5–8 мм) или толстослойной (от 30 мм), армируя ее соответственно стекловолоконной или металлической сеткой, либо выкладывают искусственным камнем и т. п. Для фиксации облицовки в стене предусматривают закладные детали или используют механический крепеж.
ЭППС имеет практику применения в качестве теплоизоляции малозаглубленных плитных и ленточных фундаментов, что снижает риск их деформации в случае пучинистого грунта (глина, суглинок) и позволяет максимально сократить теплопотери дома. Толщина плит утеплителя при строительстве таких фундаментов в средней полосе России обычно составляет 150 мм
Обычный пенополистирол
Этот материал, при определенной плотности, обладает достаточными показателями по теплосбережению, чтобы служить эффективным утеплителем для наружных стен подвала. (Так, у плит плотностью 35 кг/м³, производства одной из российских марок, коэффициент теплопроводности равен 0,037 Вт/м·°С.) А вот по части других характеристик вспененный полистирол уступает ЭППС.
Во-первых, он хоть и минимально, но влагопроницаем (на уровне 3% от объема), а следовательно, нельзя допускать его прямого контакта с водой; а во-вторых, прочность материала составляет порядка 0,15 МПа при 10%-ной деформации, то есть она ниже, чем у экструдированного пенополистирола, более чем в два раза. Таким образом, придется принимать меры по снижению давления грунта на утеплитель. В этих целях плиты пенополистирола защищают слоем, например, битумно-полимерной изоляции, а также отсекают от грунта кладкой в полкирпича или профилированной ПЭВП-мембраной.
Пенополиуретан
Пенополиуретановый утеплитель, в отличие от плитных материалов, наносят на поверхности методом напыления, приготавливая состав прямо на месте из жидких компонентов. Для теплоизоляции фундаментов используют пенополиуретан плотностью от 60 кг/м³, образующий покрытие с прочностью не менее 0,25 МПа при 10%-ной деформации.
Качество получаемой теплоизоляции во многом зависит от применяемого оборудования, квалификации оператора и точного соблюдения им технологических правил. Так, монтажные работы рекомендуется выполнять при температуре воздуха не ниже +15°С. Если бетонная поверхность, на которую напыляют пенополиуретан, недостаточно прогрета, то реакция по его отверждению замедляется (в норме это 17–20 сек), что приводит к увеличению расхода материала. Если поверхность влажная, возникает риск чрезмерного вспенивания состава, появления пузырей, которые могут спровоцировать расслоение и растрескивание утеплителя, что чревато ухудшением его изоляционных свойств и уменьшением срока службы.
Утепление фундаментов сложной конфигурации требует высокой квалификации исполнителей, так как необходимо не допустить разрывов в изоляционном слое и обеспечить его равномерную толщину по всей плоскости
Материал наносят слоями около 15 мм, доводя общую толщину теплоизоляции стен подвала до 50 мм (как того требуют нормы теплотехники при строительстве в среднерусском регионе).
Основные преимущества напыляемой изоляции из пенополиуретана — низкая теплопроводность (коэффициент 0,028 Вт/м·°С), а также неразрывность теплового контура — в нем отсутствуют стыки, являющиеся потенциальными мостиками холода. Кроме того, процесс напыления занимает значительно меньше времени, чем укладка плитных утеплителей. Правда, надо сказать, что обойдется такая теплоизоляция — с учетом стоимости монтажа — дороже.
Что касается водопоглощения, то из-за менее однородной структуры, по сравнению с ЭППС, этот показатель у пенополиуретана постепенно возрастает, что сокращает его рабочий ресурс.
Чтобы выполнить отделку, затвердевшую пену выравнивают, подрезая ножом, грунтуют и оштукатуривают. Если в стенах фундамента были предусмотрены закладные детали, поверхности можно облицевать камнем или плиткой.
Утепление фундамента: какой материал выбрать и как провести работы
Строители знают, что надежность фундамента можно обеспечить разными способами, отличающимися материалоёмкостью конструкции и величиной трудозатрат. Среди них утепление фундамента – мера, позволяющая реально сэкономить на этапе нулевого цикла.
Утепление фундамента — мера, позволяющая реально сэкономить на этапе нулевого цикла
В странах Северной Европы основной способ борьбы с вредным влиянием пучинистых грунтов на фундаменты сводится к утеплению грунтов основания. Помимо стен, полов и потолков жилой части дома утепляют цоколи, фундаменты, грунт с внешней стороны дома или с обеих сторон, основание под фундаментами (рис. 1, 2).
Рисунок 1. Варианты обеспечения надежности мелкозаглубленного фундамента с применением утеплителя
Таким способом создают условия, при которых пучинистые грунты становятся непромерзающими или частично промерзающими, например, до глубины заложения подошвы мелкозаглублённых фундаментов.
Дома бывают разные
Для рационального использования утеплителей в фундаментных конструкциях и грунтах следует учитывать многообразие строящихся домов. Их можно сгруппировать по следующим признакам:
- По тепловому режиму (дома для постоянного или сезонного проживания либо с отложенным периодом постоянного проживания);
- По конструкции цокольной части (бесподвальные дома, с цокольным перекрытием на песчаной подушке, с техподпольем или цокольным этажом);
- По заглублению фундаментов (бесподвальные дома с незаглублёнными, мелкозаглублёнными и заглублёнными фундаментами, дома с заглублёнными фундаментами при наличии технического подполья или цокольного этажа — под всем домом или под его частью).
Утепление цокольного перекрытия бесподвальных домов
Для домов сезонного проживания толщину утеплителей рассчитывают по действующим нормам из условия комфортности, а для домов постоянного проживания — из условия энергосбережения.
Приведённые ниже расчёты выполнены для климатических условий Московской области. Требуемое минимальное значение полного сопротивления теплопередаче цокольного перекрытия загородного дома исходя из условия комфортности равно 1,52, а из условия энергосбережения — 2,8 м² ⋅ С/Вт.
Зная конструкцию цокольного перекрытия и коэффициенты теплопроводности материалов, можно определить необходимую толщину утеплителя.
В таблице 1 приведены результаты расчётов некоторых утеплителей при следующих исходных данных:
- цокольное перекрытие — монолитная ж/б плита толщиной 150 мм;
- пол — из шпунтованной доски (35 мм);
- подполье — либо вентилируемое, либо непучинистая песчаная подушка толщиной 0,8 м.
Таблица 1. Толщина постоянного утеплителя в цокольном перекрытии, см
Утепление под зиму
Нередки случаи, когда окончание изготовления монолитной плиты цокольного перекрытия на песчаной подушке приходится на начало зимы. При промерзании пучинистого грунта в отсутствие пола и утеплителя под действием сил пучения может произойти повреждение плиты. В этом случае под плитой можно заранее уложить постоянный утеплитель или уложить его сверху плиты как временный. Толщину утеплителя рассчитывают из условия, что промерзание грунта должно быть не глубже толщины песчаной подушки.
В таблице 2 приведены результаты расчётов толщины утеплителей при следующих исходных данных:
- ж/б плита цокольного перекрытия имеет толщину 150 мм;
- полы и утеплитель отсутствуют;
- толщина непучинистой песчаной подушки — 0,8 м.
Таблица 2. Толщина утеплителей для плиты цокольного перекрытия на песчаной подушке (для зимнего строительства), см
Пористые и щелевые изделия надо укладывать плотно, а щели и отверстия необходимо укрыть. Все материалы, кроме Пеноплэкса и Экспола, надо защитить от замачивания.
В качестве временных утеплителей можно использовать эффективные конструктивные материалы, закупленные для надфундаментной части дома: пенобетонные блоки, щелевой кирпич или поризованные камни.
Утепление цоколя
- В домах сезонного проживания (бесподвальных, с техническим подпольем или цокольным этажом) утепление цоколя и цокольных стен не имеет смысла — зимой они не отапливаются.
- В домах, сначала используемых для сезонного, а потом для постоянного проживания, утепление следует рассчитывать как для домов постоянного проживания (ДПП).
- В бесподвальных ДПП с песчаной подушкой, отсыпанной в уровень верхнего обреза цоколя, со стороны цокольного перекрытия должны быть закрыты утеплителем в соответствии с таблицей 1.
Следует позаботиться также о том, чтобы промерзание пучинистого грунта не происходило со стороны цоколя. Для этого достаточно, чтобы температура песчаного грунта была не ниже 0°C.
- ширина железобетонных цоколей — 0,3; 0,4 и 0,5 м;
- температура наружного воздуха t н принята равной -10,5°C;
- перепад температур на внутренней поверхности цоколя принят как для стен жилой части дома по старым нормам: D t н = 6°С.
Утепление цоколя. Фото с сайта stroyday.ru
При ширине цоколей 0,4 и 0,5 м их термическое сопротивление достаточно для исключения промерзания пучинистого грунта под домом. В домах постоянного проживания с вентилируемым подпольем или с техническим подпольем эти пространства используют для размещения входящих и выходящих водоводов, а также для хранения продукции. Для этого оптимальная температура воздуха в зимний период здесь должна быть не ниже +3°С.
При ширине цоколей 0,3 м нужное термосопротивление ограждения может быть обеспечено нанесением штукатурного слоя толщиной 2,0 см. При ширине цоколя 0,4 м достаточно нанесения штукатурного слоя толщиной 1,1 см, а при ширине 0,5 м — 0,2 см.
- t воздуха внутри помещений равна +18ºС;
- наружная t воздуха в пределах надземной части цокольных стен принята равной -26°C, в пределах подземной части — равной -1°C;
- стены цокольного этажа в пучинистых грунтах сделаны из монолитного железобетона толщиной 0,3; 0,4 и 0,5 м;
- в качестве утеплителя используется Пеноплэкс.
Независимо от толщины стен в надземной части цокольного этажа требуется утеплитель толщиной 7,0 см. Фото с сайта m-strana.ru
Для утепления цокольных стен можно применить и другой экструзионный пенополистирол типа Экспол, Styrofoam и др. У этих материалов близкие значения коэффициента теплопроводности.
В общем случае в верхней части цокольной стены толщина утеплителя должна быть не более 8,0 см, в нижней — не более 6,0 см.
Утепление грунтов при неправильном устройстве фундаментов
В практике дачного строительства нередко изготавливают конструкции, лишь внешне похожие на мелкозаглублённые фундаменты. Они могут быть неустойчивыми при воздействии касательных сил пучения. С годами накапливаются остаточные деформации, общие деформации пучения превышают допустимые. В итоге перекашиваются деревянные строения, трескаются стены кирпичных домов.
Исправить ситуацию можно утеплением пучинистых грунтов, чтобы не допустить их промерзания. Для этого в ДПП по всему периметру близко к поверхности грунта укладывают утеплитель. В домах сезонного проживания утеплитель укладывают с двух сторон фундаментов.
Для примера приведём результаты расчётов для ленточного «мелкозаглублённого» фундамента (рис. 2), выполненных при следующих исходных данных:
- грунты строительной площадки — сильнопучинистые;
- расчётная глубина промерзания — 1,4 м;
- глубина заложения фундамента — 0,6 м;
- дом — сезонный;
- нагрузка на основание с учётом веса фундамента — 3,0 тс/м²;
- подполье — проветриваемое;
- утеплитель — Пеноплэкс.
Рисунок 2. Утепление грунта как способ изменения грунтовых условий
По расчётам фундамент под действием касательных сил пучения при промерзании грунта на глубину 0,6 м неустойчив, но сохраняет устойчивость при промерзании грунта до глубины 0,26 м. Расчёты показывают, что в неотапливаемом доме зимой промерзание пучинистого грунта не глубже 0,26 м обеспечивает утеплитель из Пеноплэкса толщиной 5,0 см и шириной 1,4 м. При толщине10 см требуется ширина утеплителя 1,2 м.
В отапливаемом доме этот же фундамент сохраняет устойчивость при промерзании сильнопучинистого грунта до глубины 0,53 м. Промерзание грунта не более 0,53 м обеспечивает утеплитель толщиной 5,0 см при ширине 1,1 м и толщиной 10,0 см — при ширине 0,95 м.
- тепловой режим дома;
- степень пучинистости грунтов строительной площадки;
- глубину заложения фундаментов; величину нагрузок от дома на основание;
- тип применяемого утеплителя.
Утепление плитных фундаментов в процессе строительства
При строительстве коттеджей с цокольным этажом на пучинистых грунтах (особенно при высоком уровне грунтовых вод) чаще всего применяют плитные фундаменты. При возведённой коробке дома, если зимой не приняты меры по утеплению основания, промораживание пучинистого грунта приводит, как правило, к разрушению плиты.
Утепление плитного фундамента. Фото с сайта rumydom.ru
Отличие от ситуации с плитой цокольного перекрытия на высокой песчаной подушке состоит в том, что под фундаментной плитой достаточно песчаной подушки толщиной 0,1 м, так как плита ниже глубины промерзания.
В табл. 3 приведены результаты расчёта толщины утеплителей при следующих исходных данных:
- толщина фундаментной плиты — 0,2; 0,25 и 0,3 м;
- толщина песчаной подушки под плитой —0,1 м;
- пучинистый грунт под плитой не должен промерзать.
Таблица 3. Толщина временных утеплителей для фундаментной плиты, см
Текст и рисунки: архив ИД «Бурда».
- Какой фундамент выбрать?
- Утепление загородного дома от и до
- Строительный ликбез, или Вся правда об утеплителе
- Теплоизоляция для экономных в вопросах и ответах
- Профессиональное утепление дома: как правильно рассчитать толщину изоляции
- Утепление пола в доме на сваях. Как избежать теплопотерь
- Современные способы утепления бетонного пола
