Ушп фундамент технология - инновационное решение для энергоэффективных домов

Содержание

Что такое Supergrund (Супергрунд) и его достоинства

Принципиальная схема Супергрунда для каркасного дома представлена ниже.

Схема Supergrund

В чем основная разница между УШП и Супергрундом? В том, что в Супергрунде несущая часть фундамента отделена от стяжки с теплым полом терморазрывом и, фактически, стяжка и несущий фундамент являются раздельными, независимыми элементами. То есть, Супергрунд – это незаглубленная лента с полами по грунту, но в более современном, энергоэффективном варианте. В какой-то степени это средний вариант между УШП и финским фундаментом. Какие преимущества дает это, казалось бы, незначительное, отличие?

Раздельное исполнение ленты и стяжки

Несущую роль выполняет ленточная часть. Этот момент может быть важен, во-первых, в межсезонье, так как вы меньше зависите от погоды. Например, поздней осенью возвести несущую ленту, затем поставить коробку и, уже уйдя под крышу, заниматься утеплением, коммуникациями, теплыми полами. Вы можете заменить монолитную бетонную стяжку на любую другую, в том числе и на полусухую стяжку, которая дает очень высокое финишное качество поверхности, готовое под укладку 90% напольных покрытий. В Супергрунде нет изломной нагрузки, возникающей на стыке стяжки и несущего ребра, как в УШП, а это и более простые расчеты фундамента (несущая часть рассчитывается как обычная лента) и возможность делать ленточный фундамент хоть под пятиэтажный монолитный дом.

Шведы считают, что за счет терморазрыва и разнесения несущей и не несущей части, Супергрунд является более надежным решением

Вы можете отдать производство ленты в одни руки, а коммуникации и стяжку в другие. То есть исполнители не обязательно должны иметь большой опыт как в земельно-бетонных, так и в инженерных работах.

Потенциальная ремонтопригодность: если возникнет такая необходимость, стяжку можно демонтировать. Да, это большие вложения и трудозатраты, но эта возможность есть, потому что несущие конструкции данная операция не затрагивает.

Высокие нагрузки и любые грунты

Под тяжелые дома возможно исполнение с опорной пяткой, возможно добавление свай на сложных просадочных грунтах

Добавление опорной бетонной пяты к Супергрунду позволяет значительно увеличить нагрузки на фундамент. Вариант с опорной пяткой позволяет легко ставить на такой фундамент и тяжелые дома: кирпич, несъемная монолитная опалубка и т.п.

На просадочных грунтах возможно добавление свай под несущую часть ленты, хотя этот вариант требует внимательного расчета.

Возможность возведения цоколя любой высоты

Вам ничего не мешает вначале залить ленту любой желаемой высоты, а затем выполнить обратную засыпку и стяжку с теплыми полами. Возведение высокого цоколя также может существенно облегчить задачу строительства энергоэффективного фундамента на участках с большим уклоном.

Лучшая энергоэффективность

Шведские термограммы сравнения УШП и Супергрунда

В шведской документации приведены термограммы, из которых следует, что энергоэффективность Супергрунда выше, чем традиционной УШП. Так как нет нужны отапливать системой теплого пола массивные несущие ребра, расположенные близко к улице.

Нет острой необходимости в отделке цоколя

В оригинальном Супергрунде, после укладки бетона, наружное ребро пенопласта демонтируется. И вы получаете бетонный цоколь, который при аккуратном исполнении можно даже не отделывать. В классической УШП – отделка наружного пенопласта необходима.

Супергрунд в Швеции с демонтированным наружным пенопластом

Еще один пример того, как выглядит Супергрунд после демонтажа наружного пенопласта

Вот так выглядит Супергрунд перед укладкой бетона. Это первый Супергрунд, сделанный командой Финского Домика летом 2016 года, с высотой цоколя 40 см. В настоящий момент мы имеем опыт возведения цоколя и 50, и 60 см от уровня грунта.

Стоимость, сравнимая с классической УШП

При равной с УШП высотой цоколя Супергрунд практически не отличается по стоимости от традиционной УШП. Ведь если вы посмотрите на схему в самом начале более внимательно, то поймете, что вся разница только в одном дополнительном ребре опалубки, что в общей стоимости занимает очень незначительный процент.

Изготовление ливневой канализации, дренажа и отмостки

При дожде с крыши по водосточной трубе будет стекать поток воды и его потребуется куда-то сливать. Для этого и делают ливневую канализацию, а иногда устанавливают дождеприемники – это устройства наподобие люков под водосточные трубы, куда будет стекать дождевая воды, а уходить она будет в колодец или канаву. Поверьте, этот вариант намного лучше, нежели лужи возле дома. На большом количестве участков из-за сырости требуется еще и обустройство дренажа, и про него подробнее описано в другой статье, но если кратко – требуется сразу отводить воду от дома, чтобы вокруг было сухо. Это тоже следует делать сразу, вместе с остальными работами с землей.

Конструкция утеплённой плиты

В отличие от обычной монолитной плиты, фундамент УШП имеет ряд конструкционных особенностей, обеспечивающих ей выдающиеся показатели устойчивости и теплосбережения. Другой характерной чертой шведской плиты считается использование материалов премиального качества. Это подразумевает значительные финансовые вложения, однако результат определённо того стоит: при сроке эксплуатации свыше 50–70 лет застройщик получает готовый пол с практически глухим утеплением и возможность основать многоэтажное здание даже на очень слабых и пучинистых грунтах с высоким УГВ.

Утепление шведской плиты выполняется специальным сортаментом изделий из экструзионного пенополистирола. Поскольку даже при относительно небольшой толщине плита может иметь значительный собственный вес и выдерживать массу постройки до 2–3 этажей, материал утепления должен обладать высокой устойчивостью к деформациям при сжатии — от 200 кПа. Более дешёвый ПСБ не может похвастать достаточно высокими показателями прочности.

Устранение проявлений морозного пучения под фундаментом достигается непрерывным поясом утепления по периметру фундамента и устройством отмостки, отводящей воду. Утепление под отмосткой обычно составляет 50–70 мм, при теплопроводности изоляционных материалов не выше 0,035 Вт/м*К. При тех же показателях толщина слоя утепления самой плиты может достигать 200–250 мм. Максимальное значение деформации качественного утеплителя под полной нагрузкой при такой толщине составляет порядка 10–15 мм.

Другая особенность УШП — повышенная прочность и пространственная жёсткость, что достигается за счёт специальной конфигурации нижней части фундамента. По периметру и под несущими стенами плита имеет выступающие рёбра, равномерно распределяющие нагрузку по всей площади опоры и придающие ей очень высокую жёсткость. Даже при строительстве двухэтажного каменного дома сила давления на грунт редко превышает 0,6–0,8 кгс/см2, соответственно здание будет устойчиво стоять даже на насыщенной влагой супеси, торфяном грунте и пластичной глине.

Ввиду описанных выше особенностей основная задача при сооружении УШП сводится к тому, чтобы плита не испытывала деформаций под весом строительных конструкций. В общей практике высота рёбер жёсткости составляет от 2 до 5 значений толщины плиты. При этом если пролёт между рёбрами превышает 50–70 значений их толщины, плиту усиливают либо более густой схемой армирования, либо устройством дополнительных промежуточных рёбер.

Монтаж труб теплого пола;

Когда армопояс связан необходимо уложить трубу теплого пола в конструкцию утепленной шведской плиты. Некоторые кладут армирующую сварную сетку 15х15 и на неё с помощью нейлоновых стяжек крепят трубу. Но лучше всего использовать пистолет для теплого пола, который будет крепить трубу с помощью гарпун-скоб и т.о. крепить трубу к ППС. Труба держится очень прочно. И по затратам, и по скорости удобнее получается.

Трубу необходимо укладывать по контурам. Не нужно делать одинаковые контуры (как говорят некоторые, для якобы лучшей балансировки). Нужно правильно распределять контуры. Одна комната один контур. Если комната большая, то два примерно одинаковых контура. При таком раскладе можно установить систему управления климат-контролем. И задавать температуру в зависимости от суток (например) в разных комнатах. Сделать хорошую балансировку можно и с разными по длине контурами. Для этого следует приобрести коллектора с расходомерами.

Длина трубы в контуре должна быть до 100 м.п. площадь при шаге 150 мм получается около 15 м.кв. Лучший способ укладки трубы — улитка. Так более равномерно будет распределяться тепло. Об этом можно почитать здесь.

Если деньги позволяют сразу приобрести коллекторы, то прессуем трубы и заливаем их под давлением. Нет — льём надеясь, что никто не пробил их))).

При опресовке труб из сшитого полиэтилена помним, что трубы очень сильно тянутся и поэтому давление стабилизируется только через несколько часов. Все это время подкачиваем давление, оно будет постоянно падать. Накачиваем, закрываем краны, следим за манометрами.

Трубу следует выбрать из сшитого полиэтилена. Лучшим решение будет конечно же рехау (здесь все о разновидности труб rehau). Или использовать аналог (здесь все об аналогах трубы rehau).

Изготовление ливневой канализации, дренажа и отмостки

Процесс возведения УШП фундамента

Такие строительные работы необходимо выполнять поэтапно и качественно. Можно соорудить УШП фундамент своими руками, так как этот процесс не характеризуется высокой степенью сложностью.

Подготовительные мероприятия

Первым делом необходимо подготовить площадку под основание. Эти мероприятия включают в себя следующий план действий:

Рытье котлована.
Выравнивание площадки.
Выкапывание углубления по периметру и внутри под внутренними стенами для ребер жесткости.

Укладка геотекстиля

Хотя шведская плита – это фундамент неглубокого заложения, важно минимизировать влияние грунтовых вод. Для этого необходимо руководствоваться следующим планом действий:

Устроить дренаж и сделать песчаную подушку.
Уложить на подготовленную под основание площадку гидроизоляционные материалы. Для этих целей подойдет обычный рубероид, укладка которого ведется в несколько слоев.

Возведение опалубки

Теперь целесообразно выполнить опалубку. Для этого нужно выполнить максимально прочную и надежную опалубку при помощи большого количества подпорок. При недостаточно прочной конструкции под действием тяжелого залитого бетона она разрушится.

Теперь нужно сделать проект всех коммуникаций, учитывая подключение к наружным сетям.

устройство утепленной шведской плиты

Утепление УШП фундамента

Как правильно утеплить фундаментную плитку? Здесь нужно руководствоваться следующим планом действий:

По всей площади в опалубку уложить утеплитель. Утепление фундаментной плиты ведется со всех сторон. Для прокладки теплоизоляционного слоя применяют пенополистирол. Толщина слоя утеплителя должна составлять 20–30 см.
Монтаж утеплителя должен вестись в два слоя, а между ними расположить гидроизоляционную пленку.
Выполнить утепление отмостки.

Теплые полы в фундаменте УШП

Сэкономить на отоплении поможет еще система теплый пол, трубы которой будут вмонтированы в саму бетонную плиту основания. Укладка труб по периметру здания должна вестись более плотно, чем в центре.

Максимальное расстояние между трубами может составлять 25 см, а минимальное – 10 см. При соблюдении этого минимального допустимого расстояния и плотном монтаже труб можно получить их перерасход при не изменяющейся температуре пола. Закладка труб теплого пола должна вестись в 15 см от наружных стен.

Процесс армирования

Перед тем как выполнить бетонирование, необходимо в опалубку с уложенным утеплителем установить армирующий каркас, размеры ячеек которого 20х20 см. Он придаст бетонной плите дополнительную прочность. Процесс осуществляется по следующему плану:

Укладывается в 2 слоя армированная сетка. Расстояние между слоями должны быть не менее 10 см.
Арматура должна быть ребристая, так как гладкая имеет плохое сцепление с бетоном. Связка арматур – проволочная.
В зависимости от почвы и нагрузки будущего здания осуществляется расчет ребер жесткости и армирования.
Подбирается необходимое значение диаметра арматуры.

Человек показывает устройство свой утепленной плиты перед заливкой:

Заливка бетона

Перед тем как выполнить заливку бетону, необходимо проложить все коммуникации, которые включают в себя:

монтаж труб для системы «теплый пол»;
укладку канализационных и водопроводных труб;
укладку газовых труб и кабелей.

Порядок действий следующий:

Проверить на герметичность все вмонтированные трубы.
Загнать в трубы под необходимым давлением воздух, чтобы под тяжестью бетона они не смялись, поставить заглушки.
Для достижения результата монолит, необходимо заливать фундамент не по частям, а сразу огромным количеством

Для этих целее нужно использовать специальную строительную технику.
Одновременно с заливкой выполнить уплотнение бетона виброоборудованием.
Очень важно, чтобы высыхание бетонного слоя происходило равномерно. Для этого верхний слой нужно смочить водой с целью защиты от пересыхания.
Накрыть бетонную фундаментную плиту, предохраняя ее от влияния атмосферных осадков.
Готовую бетонную плиту отшлифовать, а готовую поверхность фундамента можно считать черновым полом для укладки отделочных материалов

На этом работы по возведению УШП фундамента для каркасного дома окончены. После проведенных мероприятий вы получите прочную, надежную и долговечную конструкцию. Кроме этого, утепленная шведская плита – отличное решение для тех людей, кто хочет сэкономить на отоплении. Вся процедура по обустройству фундамента – несложная, хотя и требует определенного опыта и знаний.

Перечень необходимых материалов и инструментов

Прежде чем заливать бетон, необходимо подготовить ровную площадку и как следует утрамбовать её специальной машиной (виброплитой).Виброплита своими руками: (прочитать подробнее)

Перечень материалов, необходимых для устройства фундамента:

песок средней фракции;
щебень средней крупности;
геотекстиль;
пенополистирол экструзионный толщиной 100 мм;
дренажные трубы;
доски деревянные;
прутья арматуры;
проволока вязальная;
трубы разного диаметра для инженерных коммуникаций и водяного теплого пола;
нейлоновые хомуты;

Для работы понадобятся такие инструменты:

совковые и штыковые лопатки;
тачка;
нивелир;

L-блоки облицованы плоским шифером для выкладки фундамента.

строительный уровень;
шуруповерт;
нож;
болгарка;
виброплита;
глубинный вибратор;
ножовка;
бетономешалка;
кельма;
защитная одежда.

Развитие технологии: методики, материалы, комплектующие

На сегодняшний день по схеме УШП в Германии и скандинавских странах построено более 1,5 млн. домов. В Северной Европе технология insulated monolithic slab foundation получила статус общепринятой и нашла отражение в строительных стандартах ЕС. В США полное наружное утепление плитных фундаментов распространено мало, так как 90% территории страны имеет индекс мороза не более 3000. Однако, и там УШП нашла применение: прежде всего, при возведении «пассивных домов».

За последние 10 лет разработчики проектов отдают большее предпочтение экструдированному пенополистиролу (ЭППС) как материалу, обеспечивающему более равномерную усадку фундаментов и сохраняющему теплоизолирующие свойства независимо от времени и условий эксплуатации. Были детально исследованы напряжения в бетоне, возникающие при эксплуатации малозаглубленных плитных фундаментов. По их результатам строители отказались от идеи использования утеплителей с разной предельной прочностью (ранее предполагалось, что для выравнивания усадки под плиту пола необходимо использовать менее прочные плиты, чем под ребра жесткости). Было доказано, что самые опасные концентраторы напряжений в плите могут возникать на месте стыка разных сортов теплоизолятора.

Производители экструдированных пенополистиролов начали выпускать материалы и комплектующие, специализированные для монтажа УШП.

К примеру, Dorocell в настоящий момент сама производит полный набор деталей «конструктора» несъемной опалубки из ЭППС. Визитной карточкой компании являются блоки с вмонтированными направляющими для арматуры

Некоторые бренды уделяют повышенное внимание эстетическим свойствам комплектующих: борта опалубки формуются в виде цоколей традиционного переменного сечения

Опалубка для УШП

Если говорить об отечественном рынке, то здесь на рынке можно выделить 2 брэнда: Технониколь и Пеноплэкс. Обе компании выпускают ЭППС европейского уровня качества для плитных фундаментов, возводимых по технологии УШП. Более подробно хочется остановиться на специализированной серии ТЕХНОНИКОЛЬ CARBON ECO SP. В нее кроме базовых форматов плит входят, L-образные профили для быстрого монтажа бортов. Кроме сечения эти элементы интересны тем, что с наружной стороны на их цокольных частях закреплены ЦСП (цементно-стружечные плиты). ЦСП позволяют наносить декоративную штукатурку без дополнительных подготовительных стадий. Таким образом, монтаж УШП с помощью комплектующих Технониколь, является на данный момент самым удобным.

устройство УШП с ипользованием плит ПЕНОПЛЭКС

Что представляет собой УШП (утепленная шведская плита)

Фундаменты УШП технологии представляют собой высокотехнологичные малоуглубленные основания, которые допустимо строить в регионах с самыми разными климатическими условиями. Главное удобство такого варианта состоит в возможности параллельно со строительством провести все необходимые коммуникации под зданием.

Определение

Утепленная шведская плита – это современная разновидность фундамента монолитного типа в виде утепленной с нижней части пенопластом плиты, со встроенным отоплением и коммуникациями.

Суть технологии

Суть технологии обустройства УШП состоит в создании многослойной структуры фундамента, который после изготовления и установки может выполнять функции пола, поскольку имеет идеально ровное бетонное основание. Фундамент расположен на тщательно утрамбованной и укрепленной подушке из щебенки и песка, что позволяет сделать основание достаточно прочным (укрепляется ребрами жесткости толщиной около 20 сантиметров).

Для придания высоких теплоизоляционных характеристик перед заливом бетонного основания проводится высококачественная теплоизоляция (основания и по бокам), к тому же есть возможность оборудовать встроенные в фундамент коммуникационные системы.

Этапы устройства УШП фундамента

Котлован под УШП

Перед котлованом участок следует осушить (если нужно). Сделать разметку по плану, который у вас должен быть заранее сделан.

Для рытья котлована нанимается экскаватор. После грубого рыться дно котлована ровняется вручную. Если велика вероятность подтапливания, то монтируется система дренажа. Это колодец в два бетонных кольца Ø1000мм и дренажной канавы по периметру фундамента.

Геотермальный контур

Иногда, делают геотермальный контур под УШП. Геотермальный контур позволяет загонять под УШП лишнее тепло летом и «забирать» его зимой. Одно из решений геотермального контура: уложить змейкой на земле 40 мм трубу и впоследствии подсоединить ее к тепловому насосу в котельной дома.

Изоляция котлована

Песчаную подушку отделяют от земли. Для этого используется геотекстиль плотностью 250 грамм на кВ. метр. Геотекстиль укладывается и на дно дренажных канав.

Песчаная подушка

Особое внимание уделяется песчаной подушке под УШП. Если возможно, используют для обратной засыпки песка экскаватор. Если экскаватор использовать не получается, высыпанную кучу песка приходится разбрасывать по котловану вручную

Если экскаватор использовать не получается, высыпанную кучу песка приходится разбрасывать по котловану вручную.

Расход песка. На дом 9×15 уходит 160-165 кубов песка.

Песок не просто разбрасывается по котловану, но тщательно утрамбовывается вибромашиной. Для качественной трамбовки песок постоянно проливается водой.

Каналы под коммуникации

Укладка коммуникаций начинается с точной разметки. По плану вымеряются будущие стены комнат с сантехническим оборудованием и котельной. Определяем места вывода коммуникаций, включая электрические кабели, которые планируется проложить в полу.

Для коммуникаций, в песке роются траншеи. Песчаной подушкой в траншеях создается нужный уклон. В траншеи укладываются трубы коммуникаций, бронированные кабели электропитания, пластиковые трубы электропроводки и шины заземления.

Укладка утеплителя

Утеплитель укладывается по всему периметру дома. Он не позволяет промерзать фундаменту и не дает теплу теплого пола уходить в землю. После первого слоя утеплителя прокладывается гидроизоляционный слой.

По периметру дома укладываются L-образные плиты утеплителя. Они образуют опалубку. Для защиты внешней поверхности утеплителя его закрывают плоским шифером. Верх L-образных блоков утеплителя заклеивают скотчем, от попаданий бетона.

По периметру дома с внешней стороны укладывается ряд утеплителя для создания теплой отмостки вокруг дома.

Армирование плиты

Под бетон делается армирование. Тип армирования зависит от будущей нагрузки, которая рассчитывается предварительно.

После армирования укладываются трубы теплого пола. Трубы фиксируются к арматуре и прокладываются по плану.

Монтаж коллектора водяного теплого пола

Все трубы теплого пола «стекаются» к месту установки коллектора теплого пола. Коллектор теплого пола монтируется сразу и проверяется нужным давлением. После заливки исправить теплый пол будет невозможно.

Прокладка скрытых коммуникаций

Вместе с теплым полом, прокладываются скрытые коммуникации: водопровод и трубы под электропроводку в полу. Фундамент УШП это черновой пол вашего дома.