Скандинавский фундамент — это тип строительного фундамента, который широко используется в северных странах, включая Данию, Швецию и Норвегию. Он характеризуется характерной конструкцией, закладываемой в грунт на уровне промерзания, что позволяет минимизировать влияние морозного пучения и обеспечивает высокую устойчивость конструкций к суровым климатическим условиям.
Такой фундамент обычно состоит из монолитной бетонной плиты, на которую укладываются стены здания, что создает прочную и долговечную базу. Скандинавский фундамент отличается хорошей теплоизоляцией и надежностью, что делает его особенно подходящим для жилых и коммерческих зданий в регионах с холодным климатом.
Утепленная шведская плита: скандинавские технологии в России
История фундаментов по типу «Утепленная шведская плита» (УШП) в России не насчитывает еще и десяти лет. Впервые об этой технологии нашим соотечественникам на одном из известных строительных форумов рассказал пользователь из Эстонии в 2008 году. С тех пор дискуссии о ее плюсах и минусах не прекращаются, между тем на просторах РФ построены уже десятки тысяч домов на таком основании.
Тренд подхватили и отечественные производители. Корпорация ТехноНИКОЛЬ (один из крупнейших международных производителей надежных и эффективных строительных материалов) выпускает специализированную марку экструзионного пенополистирола и комплектующие для фундамента УШП. О перспективах этой технологии в России, ее плюсах и минусах рассказывает руководитель Инженерно-технического центра ТехноНИКОЛЬ Дмитрий Михайлиди.
В чем особенность фундамента «Утепленная шведская плита»?
«Утепленная шведская плита» — это не просто фундамент, а «нулевой» цикл дома. Он включает в себя встроенные коммуникации: водоснабжение, канализацию, дренажную систему, систему водяного отопления, и является готовым черновым полом. То есть непосредственно на него можно стелить паркет или линолеум.
Название «Утепленная шведская плита» «schwedenplatte», можно сказать, народное. Его мелкозаглубленному плитному фундаменту, утепленному пенополистиролом, присвоили пользователи одного из строительных форумов, на котором и появились первые упоминания о технологии. На самом деле, прообразом «Шведской» плиты стал американский фундамент FROST-PROTECTED SHALLOW FOUNDATION (FPSF).
Его разработали в годы Великой Депрессии в Чикаго. Но широкая известность к технологии пришла с легкой подачи представителей скандинавских стран. В середине прошлого века они всерьез ей заинтересовались. Творчески доработанная в рамках концепции «пассивного» ресурсосберегающего дома технология оказалась широко востребованной.
В начале XXI века число домов на УШП (в разных странах конструкция называется по-разному) в странах Скандинавии перевалило за миллион. Комплексной технологией, сочетающей фундамент, систему коммуникаций и черновой пол, в современном виде мы действительно обязаны Швеции.
Строительство фундамента «Утепленная шведская плита»
Новая волна интереса к технологии УШП в мире связана с развитием идей энергоэффективного строительства?
Во многом это так. Не удивительно, что именно в Европе технология приобрела столь широкое применение, ведь там энергоэффективность рассматривается как составляющая экономической безопасности. Ожидается, что уже через 4 года импортирующие большую часть энергоресурсов страны Евросоюза перейдут на стандарты «пассивного» дома. Россия также держит курс на ресурсосбережение.
Согласно Указу Президента, энергоемкость экономики страны с 2008 по 2020 годы должна сократиться на 40%. Для владельца частного дома энергоэффективность – это, прежде всего, сокращение размеров платежей ЖКХ и повышенный комфорт жизни.
Комплексная теплоизоляция – одно из базовых условий достижения ресурсосбережения. Ведь сейчас в большинстве домов значительные объемы тепловой энергии расходуются впустую – на «отопление улицы» через ограждающие конструкции. Задумываясь об эффективности использования энергии, люди чаще всего утепляют стены и кровлю, недооценивая роль фундамента. Между тем, на него приходится в среднем 15-20% всех потерь домом тепловой энергии (а в случае, если кровля и стены хорошо утеплены – все 50%).
«Утепленная шведская плита» – один из лучших вариантов для фундамента энергоэффективного дома. Бетонное основание в замкнутом контуре из теплоизоляционного материала практически исключает потери тепловой энергии в грунт. Кроме того, УШП имеет высокие теплоаккумулирующие свойства. То есть бетон накапливает поступающее тепло, а с понижением температуры, вновь отдает его в помещение. Это свойство особенно важно для каркасных, деревянных и домов из SIP-панелей, оно позволяет сохранять в них стабильно комфортную температуру.
Строительство фундамента «Утепленная шведская плита»
Именно такой тип фундамента наша Корпорация выбрала для проекта ДОМ ТЕХНОНИКОЛЬ. Это сбалансированная технология возведения частных домов индивидуальной планировки на деревянном каркасе «под ключ». Дома, построенные по уникальным стандартам, разработанным нами при участии Института пассивного дома, во всех регионах соответствуют наивысшим классам энергоэффективности А+ или А++ (в зависимости от типа вентиляции). При это рекомендованная цена квадратного метра такого дома «под ключ» на сегодняшний день — 25 тысяч рублей.
ДОМа ТЕХНОНИКОЛЬ можно строить практически в любой, пригодной для этого точке РФ. Энергоэффективность дает будущему владельцу и большую свободу в выборе участка. Так, сокращение потребностей в тепловой энергии делает вполне доступным по цене отопление электричеством, а негазифицированный участок иногда может обойтись вдвое дешевле. Согласно нашим расчетам, электрообогрев двухэтажного ДОМа ТЕХНОНИКОЛЬ площадью 90 кв. м обойдется в 2500 рублей в месяц (газовое отопление – 500 рублей в месяц).
Если говорить о свободе выбора участка, то выгоды технологии УШП еще более очевидны. Ведь она может применяться практически на любых грунтах, в том числе с высокой вероятностью морозного пучения или слабой несущей способностью. При этом желательно, чтобы глубина котлована была не выше глубины промерзания почвы. Песчаная подушка на месте вынутого грунта эффективно сопротивляется нагрузкам, а теплоизоляция исключает риски деформаций, вызванных процессами морозного пучения. Давление плоской бетонной плиты распределяется равномерно, что обеспечивает устойчивость фундамента к нагрузкам, в том числе переменным.
Строительство фундамента «Утепленная шведская плита»
Недостатки фундамента «Утепленная шведская плита»
Несмотря на все перечисленные преимущества, не секрет, что достаточно многие в нашей стране относятся к этой технологии скептически. Среди ее недостатков, в частности, выделяют высокую стоимость, возможность усадки теплоизоляционного материала под действием нагрузок, риск разрушения пенополистирола грызунами. Также беспокоит вопрос долговечности.
Действительно, к такому вопросу как устройство фундамента нельзя подходить легкомысленно. Ведь от его надежности во многом зависит долговечность всего дома. Как и другие виды фундаментов, УШП имеет свои сильные и слабые стороны и подойдет для решения только определенных строительных задач. Например, едва ли вы сможете построить многоэтажный дом на УШП. А вот для каркасного или деревянного энергоэффективного коттеджа это оптимальное решение.
Строительство фундамента «Утепленная шведская плита»
Все перечисленные недостатки теоретически могут проявиться – если подойти к выбору строительных материалов и комплектующих без скандинавской скрупулезности или допустить ошибки при монтаже. Именно появление современных износостойких инженерных решений и строительных материалов позволяют такому фундаменту сохранять эксплуатационные свойства на протяжении всего срока службы дома. Технология устройства такого фундамента достаточно проста, но лучше доверить работы профессионалам.
Любой ли пенополистирол подойдет для УШП?
Теоретически да: этот вид теплоизоляции отличает высокая прочность, близкое к нулю водопоглощение, низкая теплопроводность. Но выбор обычного пенополистирола действительно чреват проблемами. Он может дать усадку, в таком фундаменте могут поселиться грызуны. Поэтому лучше выбирать специализированные продукты.
Строительство фундамента «Утепленная шведская плита»
Заметив интерес к технологии УШП, специалисты Научного центра нашей Корпорации задались целью разработать материал, который бы исключал эти недостатки. Результатом их работы стал экструзионный пенополистирол ТЕХНОНИКОЛЬ CARBON ECO SP – единственный в России специализированный утеплитель для УШП.
Он производится с добавлением наноулерода, который придает ему характерный серебристый оттенок. Такая технология позволяет снизить теплопроводность материала и повысить его прочность. Так, благодаря низкой теплопроводности для достижения нужного результата достаточно всего 20 сантиметров материала.
Важное преимущество специализированной марки полимерной изоляции – ее повышенная устойчивость как к 10%-ной (как принято рассматривать в строительстве), так и при 2%-ной (возможность определить наименьшую усадку) линейной деформации. Фундамент с применением этого материала способен гарантированно выдержать нагрузку 20 тонн на кв. м. XPS ТЕХНОНИКОЛЬ CARBON ECO SP химически стоек и не подвержен гниению. Его непривлекательность для грызунов подтверждена испытаниями НИИ дезинфектологии и дератизации. Кроме того, как и другие продукты линейки ECO, этот продукт прошел добровольную сертификацию «Листок жизни», подтвердившую безопасность его применения, в том числе, в коттеджном строительстве.
Строительство фундамента «Утепленная шведская плита»
Что касается стоимости УШП, то цена такого фундамента действительно немного превышает альтернативные варианты. Но в совокупности с работами по прокладке коммуникаций и монтажу чернового пола сумма получается даже ниже. Кроме того, выгоды УШП ощутимее, если рассматривать затраты с учетом всего жизненного цикла здания.
Ведь сокращение теплопотерь будет ежемесячно возвращаться в ваш кошелек в виде экономии на оплате услуг ЖКХ. Хочу еще раз подчеркнуть, что «Утепленная шведская плита», как и другие виды фундаментов – не универсальная технология. Она идеально подходит именно для решения определенных строительных задач.
Статья подготовлена компанией ТехноНИКОЛЬ
Фундамент УФФ
На сегодняшний день самыми высокотехнологичными, надежными и энергосберегающими решениями для малоэтажного частного домостроения являются два типа фундаментов. Это УШП (утепленная шведская плита) и УФФ (утепленный финский фундамент). Оба эти фундамента на первый взгляд представляют из себя достаточно сложные инженерные сооружения. А кроме непосредственных функций, возложенных на фундамент, сочетают в себе также функции по обеспечению энергосбережения дома и энергоэффективности системы отопления.
Постоянное увеличение цен на энергоресурсы вынуждают домовладельцев и тех, кто только планирует стройку озаботиться сокращением энергопотерь финского дома. Если со стенами, крышей и окнами все понятно, как в технологическом плане, так и в практическом, то с фундаментами все не столь прозрачно. Конструкция фундамента должна соответствовать не только характеристикам грунта и весу здания со всеми нормативными нагрузками, но кроме этого в современном энергоэффективном доме фундамент должен соответствовать нормам по теплопотерям.
В данной статье подробно разобрано устройство фундамента УФФ с фотографиями, чертежами, а Видео с наших площадок.
Основные элементы фундамента УФФ:
- Общая информация
- Земляные работы
- Подошва (как выбрать сечение)
- Цокольная часть
- Обратная засыпка (материал и работа, инструмент)
- Теплоизоляция (где, куда и зачем)
- Коммуникации (какие в каких частях пирога фундамента и почему)
- Стяжка и теплый пол
- Опора высоконагруженных конструкций и внутренних стен на стяжку
- Противопучинистые мероприятия. Отвод воды от фундамента. Необходимость и можно ли обойтись
- Веранды, крыльца
- Инструменты и техника. Квалификация бригады
- УШП или УФФ. Плюсы и минусы. Факторы, влияющие на выбор
- Выводы
- Стоимость фундамента УФФ
1. Общая информация и история появления
Данный вид фундамента, по сути, является разновидностью полов по грунту. Это классический тип фундамента, который применялся еще в прошлом веке, когда полом служила непосредственно земля. Зачастую даже сейчас в России сохранилось много строений, где лаги пола лежат практически на грунте, как правило это деревенские старые дома, с фундаментами из булыжников и организацией завалинки для утепления цокольной части. Принципиально схема пошла еще с тех времен, но технологии и материалы внесли, свою лепту в становление этого типа фундамента.
С развитием современных материалов и технологий монтажа этот фундамент все чаще применяться в частном домостроении, а в Финляндии это наиболее широко применяемый тип монолитного фундамента в виду его высоких энергосберегающих характеристик.
Схема фундамента УФФ
Можно сказать, что данный фундамент состоит из двух частей. Мелко заглубленный ленточный фундамент, на котором возводятся несущие стены, и независимо от цокольной части фундамента делается утепленная стяжка, которая монтируется по утрамбованной обратной засыпке песком или гравием, обратная засыпка при этом является опалубкой для самой ЖБ стяжки. В стяжку укладываются трубы для теплого пола, и, по сути, стяжка будет являться огромным (вся жилая площадь дома) низкотемпературным отопительным элементом (об этом чуть ниже)
2. Земляные работы
Утепленный финский фундамент – это мелкозаглубленный фундамент, что, к сожалению, не исключает достаточно объёмную работу с грунтом. Устройство УФФ начинается с выборки (как минимум) плодородного слоя под всей частью фундамента.
Если под плодородным слоем нижележащий грунт является слабонесущим, то выбирается и он, как минимум слоем 300мм с дальнейшей заменой на гравий или песок. (Еще раз, не забываем про геологию, без нее никак!). Дно котлована застилается геотекстилем и делается разуклонка в 1гр.
Также на данном этапе проводится подготовка дренажной системы фундамента, планируется ввод закладных (вода, электричество итд). Под подошву иногда делается дополнительное углубление, чтобы сократить объем обратной засыпки и в целом для уменьшения объема выбираемого грунта. Также при наличии уклона в пятне застройки котлован планируется до ровной площадки. Кроме этого, в зависимости от проекта, уклона, характеристик участка в целом потребуется выборка грунта и под устройство утепленной отмостки, дренажа и ливневой канализации. Как правило, котлован под УФФ готовится с габаритами, превышающими габариты цокольной части на 1,2-1,5м.
3. Подошва
Подошва для фундамента УФФ – это ЖБ лента сечением (как правило) 600мм на 200мм. Но окончательный расчет необходимо делать на основании анализа геологии и по сбору нагрузок от дома. Эта часть фундамента будет непосредственно передавать нагрузки от дома на грунт. Расчету толщины и ширины этого подошвы стоит уделить внимание.
Для устройства подошвы выбирается бетон марки не менее М350 П4. Что интересно, при устройстве цокольной части фундамента из КББ блоков (керамзитобетонные блоки), они же и выполняют роль опалубки. Это позволяет значительно ускорить и упростить подготовительный процесс к укладке бетонной смеси. Главная задача – хорошо обсыпать их песком с внешней стороны, чтобы при подаче бетона блоки не разъехались.
4. Цокольная часть
Как и говорили в п.2., цокольная часть может быть выполнена из КББ. Это достаточно распространенное решение как в Финляндии, так и в России. Последнее время достаточно часто цокольную часть фундамента выполняют и в виде классической ЖБ ленты.
КББ являются более энергосберегающем материалом, хотя и более трудоемким в работе. С другой стороны, цокольная часть фундамента, будь то КББ или монолитная ЖБ лента утепляется экструзионным пенополистиролом, который обеспечивает высокую степень утепления. В виду этого тепловые характеристики непосредственно самого цоколя уже не выходят на первый план.
На данный момент мы применяем оба решения и КББ, и ЖБ ленту. КББ кладка нуждается в дополнительном армировании, для этого используются специальные блоки с пазами под арматуру. Дополнительным удобством использования КББ является экономия на материале опалубки и отсутствии бетонных работ и экономия в плане использования бетононасоса. Несущие внешние стены дома ставятся на цокольную часть фундамента.
5. Обратная засыпка
Важная составляющая утепленного финского фундамента — обратная засыпка внутренней части фундамента песком. Песок будет являться основой для будущего пола. Качество проведения данных работ будет напрямую влиять как на качество дома, так и на качество инженерных систем. Именно на данном этапе проводятся работы по монтажу канализации, вводу закладных для внешних инженерных систем, ввод воды итд.
На качество подушки влияет и процесс, и материал. Песок должен быть чистый, средней фракции, без примеси глины и мусора). Укладка и разравнивание песка должно быть в соответствии с мощностью техники которой производится уплотнение. Если виброплита весом 100кг, то песок послойно трамбуется не толще 100мм. Чем массивнее плита, тем толще можно делать слой песка для трамбовки.
Перед проведением дальнейших работ по возведению УФФ необходимо проверять качество уплотнения специальным прибором. Также для проверки качества работы необходим лазерный нивелир, который позволит отследить горизонт плоскости поверхности подушки. В итоге качество уплотнения должно быть таким, чтобы при ходьбе по песку не оставалось и малейших следов от обуви. И выдержана идеальная поверхность плоскости.
6. Теплоизоляция фундамента
В классическом исполнении теплоизоляция УФФ делается изнутри цоколя по всей высоте, слой изоляции не менее 50мм. Также необходима теплоизоляция отмостки для исключения промерзания грунта под подошвой, что позволит исключить пучение грунта в межсезонье. После обратной засыпки внутренней части фундамента и уплотнения под стяжкой укладывается слой теплоизоляции не менее 100мм. Нижний слой укладываемый на песок должен быть плотным чтобы воспринимать бытовую нагрузку и нагрузку от стяжки без деформаций (Прочность на сжатие при 10% линейной деформации, не менее 150 кПа (30-39 мм) / 200 кПа (≥40 мм), верхний слой, который укладывается непосредственно под стяжку пола может иметь более низкие характеристики, в том числе можно использовать и ППС 25 (ПСБ-С 35). Под отмостку можно укладывать утеплитель, имеющий Прочность на сжатие при 10% линейной деформации 100 кПа или более простой ввиду отсутствия высоких нагрузок. Подводя итоги:
- Утепление цоколя – Прочность на сжатие не менее 150кПа
- Утепление под стяжку (нижний слой) – Прочность на сжатие не менее 150кПа
- Утепление под стяжку (верхний слой) – Прочность на сжатие не менее 100кПа
- Утепление отмостки – Прочность на сжатие до 100кПа
Данная схема теплоизоляции очень важна для низкотемпературного теплого пола. Цель такого утепления УФФ – минимизация теплопотерь и максимальная передача энергии от пола в дом. Это позволит и экономить на отеплении, что важно если на участке нет газа и сделает температурный режим помещений очень комфортным (на уровне пола +25-27 градусов, на уровне головы 21-22 градуса).
7. Коммуникации
УФФ — это комплексное инженерно-техническое решение, которое включает в себя и монтаж практически всех инженерных систем. Полностью выполняется вся канализация, монтаж трубы теплого пола и коллекторы, трассы ХВС/ГВС. Иногда закладываются трассы по электрике и отдельные ветки для внутрипольных или классических радиаторов
Проект Монтаж инженерных систем проводится строго в соответствии с заранее сделанным проектом по утвержденной планировке, переделать канализацию уже непосредственно после монтажа стяжки задача крайне сложно выполнимая, поэтому перед началом работ по устройству УФФ необходим полностью согласованный АР проект с расстановкой мебели и техники и отдельно проект по инженерным системам на основании которого делаются все привязки. Очень часто трубу ХВС/ГВС необходимо вывести в стену толщиной 90 мм, поэтому ошибиться тут нельзя. Проект должен быть согласован и утвержден в финальной версии со всеми привязками в том числе и к конструктивному проекту дома во избежание ошибок.
Канализация. Монтаж канализации проводится на этапе подготовки и послойной трамбовки песчаной подушки под утепленную стяжку. Вся система канализации выполняется из трубы диаметром 110мм, в том числе и для выводов под слив раковин. Труба 110мм переходит на 50мм уже после прохождения стяжки.
Трасса укладывается уже в утрамбованную подушку, в которой выбираются небольшие канавы для трубы. Все работы выполняются строго в соответствии с проектом и с требованием нормативов по уклону трассы. По понятной причине переделать канализацию после устройства стяжки уже не получится, поэтому контроль на данном этапе нужен очень строгий.
Горячее и холодное водоснабжение. Радиаторы Трубы ГВС/ХВС прокладываются в первом или во втором слое теплоизоляции под стяжкой. Данные трубы необходимо дополнительно теплоизолировать ведь теплая стяжка может «догреть» холодную воду, а холодная вода в свою очередь охладить стяжку пола. Аналогично и с ветками под отдельные высокотемпературные радиаторы, их надо теплоизолировать чтобы от котла до радиатора теплоноситель дошел с минимальными теплопотерями и всю энергию отдал именно в радиатор, а не «тратил» ее по пути через стяжку. По этой причине в стяжке укладывается только непосредственно труба теплого пола, а вышеуказанные трубы в слое теплоизоляции.
8. Стяжка и теплый пол
Первое что нужно учесть. Теплый водяной пол это низкотемпературная система отопления. То есть теплый пол не будет «теплым» в тактильном плане. Температура стяжки будет 26-28 гр, при этом теплоноситель от котла нагревается до температуры 30-31 гр.
При таком режиме работы теплый пол ощущается как «не холодный», что можно сравнить с температурой перекрытия (пола) в многоквартирном доме. «Греть ноги» таким полом не получится, но это и не входит в его задачи. Низкая температура теплого пола обуславливается его площадью. Вы получаете отопительный прибор площадью равной всему отапливаемому помещению.
Для примера возьмём спальню в 15м2. В классическом отоплении температура поддерживается радиатором, который имеет площадь теплосъема в среднем 2-2,5м2 и в виду этого он должен быть горячим (50-60гр), кроме этого, радиатор работает по конвекционной схеме, т.е. перемешивает холодный воздух (как правило от окна) с уже имеющимся воздухом в комнате, за счет чего и поддерживается необходимый температурный режим.
Теплый пол имеет площадь в 15м2 и соответственно для компенсации теплопотерь ему уже не нужна такая высокая температура (представьте теплый пол в 50гр – это сковородка, находится в таком помещении будет невозможно). Стяжка теплого пола заливается из бетона (как правило М350 П4) и армируется стальной арматурной стекой с ячейкой 8*150*150мм, под внутренние несущие стены стяжка делается более толстой за счет выборки ребра в теплоизоляции (об этом ниже).
Как правило толщина стяжки под ненагруженными местами составляет 100мм. Также стяжку можно делать полусухим методом уже непосредственно в готовом теплом контуре (об этом чуть ниже) Труба теплого пола укладывается с шагом 150-200мм в зависимости от теплорасчета. Важно монтировать трубу именно на слой теплоизоляции (крепить непосредственно к пенополистиролу специальными стяжками или на дорожную сетку, которую укладывают на теплоизоляцию. Важно чтобы труба была в самом низу стяжки, это позволит равномерно прогревать поверхность пола без эффекта «полосатости» тепло-холодно.
Большим преимуществом водяного теплого пола в стяжке является его инерционность. При поломке котла радиаторы остынут моментально, а стяжка теплого пола будет достаточно долго отдавать аккумулированное тепло. Дополнительный плюс — это отсутствие конвекции, что благотворно влияет на перемешивание пыли в помещении, это важно для людей, страдающих аллергией или астмой.
Ну и конечно это комфорт непосредственно отопления. Температура теплого пола будет поддерживаться на уровне в 25-26 градусов внизу (на уровне ног), а на уровне головы 21-22 градуса. Равномерно без перетока холодного воздуха от пола через радиаторы к потолку. Температуру помещений можно регулировать отдельно, так как ветки теплого пола можно разделить по помещениям.
Эти свойства и характеристики теплого пола делают такую систему оптимальной, а зачастую идеальной особенно для домов в один этаж. Инерционность отопления является важной составляющей для деревянных и каркасных домов, т.к. стены таких зданий тепло не аккумулируют.
Сочетание каркасного дома и теплого водяного дома имеет повсеместное распространение в странах северной Европы, как наиболее надежное, комфортное и экономичное отопление. Все трубы, которые используются для теплого пола, ХВС/ГВС, радиаторов должны быть самого высокого качества. Это всегда сшитый полиэтилен ведущих производителей, PEX труба Uponor/Oventrop, трубы для канализации OSTENDORF.
Надежная труба будет залогом долговечной работы всей системы. Все трассы проложены в стяжке или под ней, и имеют выходы только на коллектор и на потребитель. Внутри стяжки или теплоизоляции не может быть никаких соединений, муфт итд, только неразрывная замкнутая ветка от коллектора и к нему обратно.
