Утепленная шведская плита: технология строительства

На основании практического опыта можно утверждать, что начальные затраты на обустройство Утепленной шведской плиты (УШП) оказываются меньшими по сравнению с затратами на более дорогой плитный фундамент. Это связано с тем, что для заливки УШП требуется значительно меньшее количество бетона, а также можно оптимизировать расходы на частично обустроенные инженерные сети. Кроме того, использование УШП способствует значительному снижению теплопотерь всего здания, что, безусловно, положительно сказывается на общей экономии.

Плюсы и минусы фундамента УШП

Утепленная шведская плита (УШП) представляет собой особый вид малозаглубленного плитного фундамента, который появился в 30-е годы двадцатого века в Соединенных Штатах. Этот период совпал с Великой депрессией, и в условиях экономической стяжки рациональные и надежные решения становились жизненно важными. С тех пор конструкция фундамента немного эволюционировала, однако её популярность среди застройщиков и владельцев жилья остается на высоком уровне. Как и любая другая технология, УШП обладает как заметными преимуществами, так и определенными недостатками.

Первоначальный американский вариант плитного фундамента представлял собой бетонную плиту, установленную на небольшой глубине или даже непосредственно на поверхность грунта. Данная конструкция оказалась выгодной практически по всем параметрам: процесс обустройства требует совсем немного времени, а трудозатраты минимальны, особенно по сравнению с фундаментами глубокого заложения. Более того, плитный фундамент выполняет также функцию чернового пола первого этажа. Вскоре шведские инженеры адаптировали эту технологию, добавив утепление и внедрив инженерные системы, что в итоге привело к созданию известной сегодня Утепленной шведской плиты.

Топ-5 преимуществ УШП

Технология УШП завоевала признание в большинстве стран мира: в Европе, США и России построено огромное количество домов на базе этого фундамента. Эта популярность не случайна, поскольку УШП предлагает множество выгод, что делает её привлекательной для использования. Итак, какие преимущества этой технологии?

Первым важным достоинством является высокая энергоэффективность. УШП включает слой теплоизоляции, выполненный из плит экструзионного пенополистирола (XPS), обладающего низким коэффициентом теплопроводности. Также в конструкцию УШП внедрена система подогрева пола. В совокупности использование XPS и теплого пола делает бетонную плиту отличным аккумулятором тепла. На этапе эксплуатации УШП способна аккумулировать тепло, благодаря чему, даже при случайном отключении отопления, она сохраняет комфортную температуру в помещениях на долгое время.

Не стоит забывать, что теплый воздух обладает меньшей плотностью, чем холодный, поэтому он поднимается вверх. Именно по этой причине, когда в помещениях установлены только радиаторы, тепло распределяется неравномерно — полы продолжают оставаться холодными даже при высокой температуре. Однако УШП лишена этого недостатка, так как излучение от теплого пола равномерно прогревает все пространство, делая его комфортным даже при температуре +22 °С. Таким образом, для поддержания оптимального микроклимата, при условии качественного утепления не только фундамента, но и основных конструкций, потребуется проведение меньших ресурсов.

УШП позволяет снизить потери тепла до 20%, что является существенной экономией.

Преимущества УШП

У шведской плиты есть несколько непреложных преимуществ:

1. Скорость монтажа. При наличии всех необходимых материалов и четкого проекта опытная бригада может справиться с возведением фундамента всего за 2 недели, учитывая все слои утепления, коммуникации, теплые полы и прочие элементы.
2. Экономия в будущем. Главная задача УШП заключается в снижении расходов на отопление. И шведская технология успешно справляется с этой задачей. Поскольку плита не требует обслуживания и может служить десятки лет, свои затраты она может с лихвой окупить за счет снижения коммунальных платежей.
3. Универсальность. По своим показателям надежности и стойкости плитный фундамент практически не имеет конкурентов. Поэтому УШП применяют в любых условиях — на любых типах грунтов, в северных регионах с высоком уровнем подземных вод и даже в случаях, когда почва нестабильна.
4. Удобство отделки. Пол первого этажа получается безукоризненно ровным и не требует дополнительной обработки — достаточно лишь уложить плитку или любое другое покрытие.
5. Нет необходимости в тяжелой технике. Специальные машины могут понадобиться только для земляных работ, что значительно ускорит процесс, однако это необязательные расходы.

Недостатки шведской плиты

Тем не менее, полностью безупречных строительных технологий не существует, и даже УШП имеет свои минусы:

1. Требования к качеству строительного процесса. Как было упомянуто ранее, не рекомендуется заниматься укладкой шведской плиты без соответствующего опыта. Если не следовать установленной технологии и проектным нормам, результат может оказаться неудачным.
2. Проблема морозного пучения. Важно точно знать глубину промерзания грунта в определенном регионе. Фундамент нужно возводить выше уровня промерзания, что требует серьезных геологических изысканий.
3. Высокая единовременная стоимость. При выполнении всех подготовительных работ, прокладке коммуникаций и заливке плиты, придется единовременно оплатить все эти операции. Разделить процесс на несколько этапов не получится.
4. Сложность исправления ошибок. Например, если трубы канализации уложены неправильно, их извлечение из многослойной конструкции будет крайне затруднительным. Поэтому лучше заранее продумать все детали.

УШП не подойдет для построек из клееного бруса, поскольку между деревом и основанием может образовываться вредный конденсат. Другой условный недостаток связан с тем, что под землей накапливается большое количество утеплителя, что может привлечь грызунов. Эту проблему можно решить с помощью укладки качественных материалов, отпугивающих вредителей, но такие расходы могут оказаться заметно выше.

Последовательность этапов строительства

Теперь давайте более подробно рассмотрим поэтапную структуру фундамента УШП:

• Теплоизоляционный слой. Устанавливается на нижних уровнях фундамента, предотвращая утечку тепла из здания в грунт. В качестве изоляционного материала обычно применяется экструдированный пенополистирол.
• Усиливающий слой. Для усиления используется арматурный каркас, выполненный из стержней диаметром 10-14 мм, который предотвращает возникновение трещин в монолитном бетоне.
• Коммуникационный слой. Здесь размещаются сети трубопроводов и проводов, используемые для подключения инженерных систем.
• Несущий слой. Это монолитная бетонная плита, которая воспринимает нагрузки от строительных конструкций и служит черновым полом.
• Нагревающий слой. Сеть трубопроводов, по которым циркулирует теплоноситель, встроена в саму плиту.

Изыскательские работы

На этапе подготовки строительной площадки проводятся изыскательские работы с целью определения типа грунта, его несущей способности, уровня грунтовых вод, уклона территории и других важных параметров. Все данные должны быть предельно точными, так как именно на их основе будет проведен расчет потребности в строительных материалах для УШП. Далее осуществляется разметка участка, перенос на него габаритных размеров фундамента и его привязка.

Земляные работы

Для технологии УШП не требуется глубокое копание. На прочных несущих грунтах достаточно заглубления 40-50 см, при этом границы котлована должны превышать периметр основания на 1 м. Основное требование заключается в том, чтобы снять верхний плодородный слой почвы, что не позволит влаге подтягиваться к строительным конструкциям. Кроме того, дно котлована желательно обработать гербицидами для гарантированного уничтожения растительности.

Дренажная система

Для эффективного водоотведения по периметру основания выкапываются дополнительные траншеи для укладки дренажных труб.

Дно траншей уплотняется с использованием измельченной глины. Для повышения эффективности это покрытие слегка смачивают. На утрамбованной глине укладывается небольшая прослойка песка, которая тоже уплотняется. После этого используется геотекстиль, а сверху засыпается щебень. Дренажные трубы устанавливаются на щебень, покрываются еще одним слоем щебня до верхнего края, а траншеи вновь застилаются геотекстилем. При этом уклон траншей должен составлять 3-4° для обеспечения стока воды в дренажные колодцы, расположенные по углам строения. В качестве колодцев можно использовать пластиковые гофрированные трубы диаметром 30-40 см.

Видео описание

Более подробно о монтаже дренажной системы под УШП можно познакомиться, просмотрев следующее видео:

Подушка и гидроизоляция

На дно котлована засыпается первичный слой песка, толщина которого определяется в зависимости от типа грунта. Для прочных несущих грунтов достаточно слоя в 10-15 см. В более сложных случаях, таких как плывуны или торфяные почвы, котлован углубляется на большую глубину и заполняется песчано-гравой или гравийно-щебёночной смесью厚иной 15-20 см, а затем накрывается песком такой же толщины. Подушка заливается водой и тщательно трамбуется с помощью виброплиты. Далее котлован застилается геотекстилем, который должен подняться на стенки не менее чем на 0,7-1 м. Производится вторичная засыпка песчаной подушки слоем не менее 20 см. Гидроизоляция осуществляется с использованием рубероида с нахлёстом в 5-10 см.

Разводка коммуникаций

Все инженерные сети укладываются на утрамбованную песчаную основу согласно заранее подготовленной схеме разводки. Концы труб и кабелей выводятся на поверхность с учётом толщины плиты и необходимого запаса для монтажа. Для защиты коммуникаций от повреждений и повышения их ремонтопригодности, кабели помещают в металлические гофры, а трубы — в полимерные футляры большего диаметра.

Некоторые мастера советуют устанавливать дублирующие системы, на которые можно переключиться в случае выхода из строя основных. После укладки всех инженерных коммуникаций поверхность засыпается песчано-гравийным слоем толщиной 15-20 см, после чего устанавливается гидроизоляция.

Опалубка и теплоизоляция из ЭППС/ПСБ

Для утепления используется экструдированный пенополистирол толщиной 10 см, который укладывается в два слоя так, чтобы стыки плит в рядах и слоях не совпадали. Первый слой равномерно располагается по всей площади плиты. Второй укладывается со смещением на 45 см внутрь, создавая дополнительный рельеф плиты, что выполняет функцию ребра жёсткости. В соответствии с проектной планировкой предусматриваются канавки для стен и простенков внутри периметра фундамента во втором слое утеплителя.

Чаще всего для опалубки применяют щиты из влагостойкой фанеры или доски. В некоторых случаях для защитки подготовленного основания используются бортики из полистирола, с облицовкой магнезитовыми плитами или без неё. Профессионалы рекомендуют применять так называемые L-блоки для плиты УШП, утверждая, что это значительно повышает тепловую эффективность фундамента и упрощает монтаж.

Важно! На данном этапе происходит существенная экономия средств по сравнению с монолитным железобетонным фундаментом. Благодаря большому количеству пенопласта, объем бетона, который будет использован, уменьшается на 35-40%.

Армирование

Арматурный каркас, который располагается по периметру плиты и в углублениях под простенки, изготавливается из прутьев диаметром 10-16 мм. На оставшейся площади УШП укладывается металлическая сетка из арматуры диаметром 6 мм. Для соединения элементов применяется стальная вязальная проволока диаметром 1,2 мм. Шаг армирующей сетки варьируется: первые ряды (6-9 рядов) имеют шаг 100 мм, в то время как остальные – 150 мм. Сетка также служит для фиксации труб водяного теплого пола.

УШП: дорого или нет?

Нежелательные аспекты шведского фундамента могут включать высокую стоимость. Действительно, при заказе УШП от профильных компаний, затраты составляют в среднем от 9000 до 11000 рублей за квадратный метр. Таким образом, на фундамент площади 100 м2 вам потребуется приблизительно миллион рублей. Это значительные деньги! Однако давайте рассмотрим альтернативный вариант, который на первый взгляд может показаться более бюджетным. Например, выбор ленточного фундамента под каменный дом с добавлением стоимости дренажа, утепленной отмостки, всех инженерных систем, перекрытия первого этажа, теплых полов и стяжки с выравниванием. Кроме того, потребуется учесть расходы, связанные с поэтапным выполнением работ (привлечение профильных специалистов для каждой операции, многократные закупки и доставка). В конечном итоге совокупные затраты могут оказаться значительно выше, чем затраты на УШП. Если вы потратите 1 млн рублей на УШП, то ленточный фундамент со всеми дополнениями, выполненный профильной компанией, обойдется вам в сумму от 1,3 до 1,5 млн рублей.

Заказчиков зачастую беспокоит вопрос о надежности и долговечности шведского фундамента. Он остается надежным и долговечным при условии соблюдения трех важных факторов: наличия продуманного проекта, использования качественных материалов и привлечения высококвалифицированной рабочей силы для его выполнения. При соблюдении этих условий он может служить очень долго.

Александр Плешкин, инженер компании LAFARGEHOLCIM, указывает:
Ключевое условие надежности и долговечности УШП – это наличие проекта, в который входит план с детализированным размещением стен, схемой теплого пола и точными указаниями по вводу и выводу коммуникаций. Проект обязательно должен учитывать различные нагрузки, включая собственный вес, эксплуатационные и снеговые, а также особенности грунтовых условий, особенно уровень грунтовых вод. В нем также должна быть подробная спецификация с обозначением марок материалов и рекомендации по выполнению работ.

Чем утеплять?

Рассмотрим ключевые материалы, которые задействуются при строительстве УШП. Начнем с теплоизоляции. Толщина теплоизоляционного слоя, как правило, составляет 200-300 мм, точнее — 100 мм под рёбрами плиты (они располагаются под несущими стенами) и 200-300 мм (в зависимости от высоты рёбер) под подошвой плиты. Дополнительно потребуется еще 50 мм под отмостку. Основным материалом для утепления служат плиты из экструдированного пенополистирола (ЭППС, XPS).

Этот материал идеально подходит для подземных конструкций. Он обладает целым рядом достоинств:
— высокая прочность на сжатие – от 250 до 500 кПа при 10% линейной деформации (в зависимости от марки изделия). Высокопрочные плиты легко выдерживают нагрузку весом даже от тяжелого здания (в пределах 10 тонн/м2).

• Коэффициент водопоглощения – всего 0,3-0,4% по объему. Этот параметр означает, что материал не подвержен намоканию под воздействием грунтовых или поверхностных вод.

• Низкий коэффициент теплопроводности – 0,032-0,034 Вт/(м•°С). Другими словами, пенополистирол хорошо сохраняет тепло.
• Плиты не подвергаются гниению и действию микроорганизмов.
• Производитель гарантирует срок службы в грунте не менее 50 лет.

Александр Керник, руководитель группы тех.поддержки продаж УРСА Евразия, отмечает:
Основная цель утепления плиты фундамента и отмостки заключается, во-первых, в защите подземной конструкции от морозного пучения грунта. Грунт не должен замерзать, расширяться и смещать фундамент. Утеплитель сохраняет геотермальное тепло в грунте под плитой и отмосткой. Во-вторых, утеплитель препятствует передаче тепла от системы теплых полов в грунт. Таким образом, все тепло устремляется вверх, в помещения дома, что позволяет существенно экономить на отоплении. Третий момент конструктивного характера: в УШП для усиления предусмотрены железобетонные рёбра под несущими стенами здания. Пространство под плитой между рёбрами не должно оставаться пустым, поэтому его также заполняют утеплителем, однако с использованием менее прочного материала (с прочностью на сжатие не 500 кПа, а 250 кПа) для снижения затрат на УШП.

Технология строительства

Фундамент УШП активно используется в современном строительстве благодаря множеству преимуществ и простоте установки, что позволяет производить работы самостоятельно. Так как шведские плиты по своей конструкции имеют качественный утеплитель, закладка фундамента получается теплой и не требует дополнительных изоляционных мероприятий, что позволяет экономить как время, так и ресурсы. Для того чтобы самостоятельно выполнить такой вид фундамента, необходимо последовательно осуществить несколько этапов работ.

• Подготовка земельного участка. Если здание строится на неустойчивом грунте, необходимо удалить верхние слои торфа и глины или же просто заполнить участок толстым слоем песка средней крупности. Кроме того, фундамент должен быть размещен строго по горизонтали. Его толщина рассчитывается с учетом толщины песчаной подушки и утеплителя и не может быть менее 40 см. Дно основания заполняется песком, который равномерно распределяется и тщательно трамбуется.

• Монтаж дренажной системы. Вокруг вырытого котлована создается траншея, куда укладывается гибкая труба. Прежде чем установить трубы, стенки и дно траншеи требуется накрыть геотекстилем с нахлестом в 15 см — этот материал собирает потоки воды и укрепляет грунт. Затем производится обратная засыпка, строго соблюдая размеры, указанные в проекте. Засыпанный и уплотненный слой песка должен быть поливаем водой.
• Прокладка инженерных коммуникаций. Все системы канализации размещаются на песчаной основе, фиксируются временно при помощи хомутов и арматуры. Концы труб и кабелей выводятся на поверхность.
• Сооружение деревянного каркаса. Непосредственно по периметру основания собирается каркас из обрезной доски. Для этого вначале ставятся стойки, затем к ним саморезами фиксируются доски. Для повышения прочности каркаса рекомендуется дополнительно применять раскосы.

• Засыпка щебня. Для этого типа фундамента лучше всего использовать щебень среднего размера. Слой данного материала следует равномерно распределить по всей рабочей площади, его толщина не должна быть менее 10 см.
• Установка теплоизоляции. В качестве утеплительного материала применяются плиты из экструдированного пенополистирола. Утепление выполняется как по горизонтали, так и по вертикали основания. Обычно толщина теплоизоляции составляет 100 мм. Утеплитель плотно прижимается к поверхности деревянного каркаса и опалубки. Для предотвращения смещения плит во время монтажа, их дополнительно фиксируют саморезами, а в местах, где проходят коммуникации, выполняются небольшие отверстия.
• Армирование. Эта работа выполняется в два этапа: сначала армируется ростверк каркаса, а затем сама плоскость УШП. В конечном итоге получается арматурный каркас, сделанный из стержней, соединенных между собой вязальной проволокой. Чтобы предотвратить повреждение утеплителя, желательно собрать каркас отдельно, а затем уложить его на месте. Кроме того, по всей поверхности основания крепится арматурная сетка из стержней диаметром не менее 10 мм и ячеек размером 15×15 см.

• Обустройство системы теплых полов. В технологии монтажа фундамента УШП теплый пол устанавливается непосредственно в основание плиты. Это позволяет первому этажу здания функционировать без дополнительного отопления. В соответствии с проектом трубы располагаются на арматурной сетке и фиксируются нейлоновыми хомутами. Коллектор пуе устанавливается в фундаментную подушку на высоту, указанную в чертеже. В местах, где трубы выходят к коллектору, дополнительно монтируется гибкая защита.
• Заливка бетона. К процессу бетонирования можно приступать только после завершения всех вышеперечисленных этапов. Марка бетона подбирается согласно проекту. Упростить заливку поможет использование бетононасоса или автобетоносмесителя. Бетон равномерно распределяется по всей площади фундамента, следя за тем, чтобы труднодоступные места не оставались без заливки. Рекомендуется использовать свежесмесь, а после заливки рабочие швы увлажняются и обрабатываются грунтовкой.

Советы

В последнее время при возведении новых зданий застройщики стараются внедрять инновационные технологии, что касается как каркасных конструкций, так и фундаментов. Большинство разработчиков предпочитает устанавливать шведские панели, поскольку они располагают отличными эксплуатационными характеристиками и положительными отзывами. При возведении такого фундамента стоит учитывать несколько рекомендаций специалистов.

• Начинать работу следует с проектирования. Для этого разрабатывается план здания, выбирается материал для кровли и стен, так как от этих факторов зависит нагрузка на основание. Также важно рассчитать ширину фундамента под несущими стенами. Лучше всего доверить проектирование опытным специалистам, но если у вас есть такие навыки, это можно сделать и самостоятельно.
• Во время выполнения монтажа следует уделить особое внимание правильному размещению плит, особенно когда материал обладает сложной геометрией.

Чем меньшее количество стыков в основании, тем ниже риск появления утечек. Поэтому идеальным вариантом будет отсутствие стыков под плитой.

• Чтобы снизить расходы на последующую отделку здания, поверхность будущих плит нужно заранее выровнять.
• Толщина шведских плит определяется индивидуально для каждого проекта, так как она непосредственно зависит от предполагаемых нагрузок.
• Важным аспектом при закладке фундамента УШП является создание дренажной системы. Если ее выполнение будет допущено с ошибками, это может привести к проблемам с отводом грунтовых вод.
• При монтаже труб в фундамент необходимо заложить несколько дополнительных каналов и кабелей, которые могут понадобиться в будущем для прокладки новых коммуникационных систем.
• Перед заливкой бетона после установки теплого пола следует проверить качество системы отопления. Для этого трубы заполняются водой и проводится опрессовка. При недостаточной герметизации может возникнуть утечка, которую придется устранить. Давление в системе теплых полов должно составлять от 2,5 до 3 атм.

• После завершения заливки бетона необходимо дать время на затвердевание основания. Обычно это занимает не более недели. Приступать к дальнейшему строительству можно лишь после того, как поверхность приобретет необходимую прочность. В летние месяцы бетон рекомендуется увлажнять и покрывать пленкой.
• Для бетонирования основного слоя лучше использовать бетон марки М300 — это обеспечит надежность фундамента.
• Цоколь по завершении работ можно отделать любым материалом. Особенно эффектно смотрится отделка искусственным камнем.
• Данную модель фундамента не следует использовать для возведения домов выше двух этажей.
• Для устройства фундамента нет необходимости в глубоком котловане — достаточно подготовить яму глубиной 40-50 см. Перед началом работ желательно обработать основание химикатами, чтобы остановить рост растительности.

Плиты утеплителя необходимо укладывать в шахматном порядке — иначе совмещенные стыки могут стать причиной появления холодных участков.

Как укладывать УШП-фундамент — смотрите в следующем видео.