Утеплённый фундамент мелкого заложения для дома

Утеплённый фундамент мелкого заложения для загородного дома

Любая постройка начинается с фундамента по аналогии с тем, как театр начинается с вешалки. При этом «закапываться» глубоко в землю совсем не обязательно - можно выбрать фундамент неглубокого заложения. Главное - правильно его утеплить.

Тепла основа

Основная задача фундамента заключается не просто в оптимальном распределении массы дома на грунтовое основание, сколько в создании жёсткой опоры, которая способна без деформаций воспринимать все возникающие в процессе эксплуатации нагрузки.

Причём силовые воздействия, обусловленные весом стен и других строительных конструкций, в этом плане представляют далеко не основные сложности. Куда более значительно и непредсказуемо влияние на фундамент нагрузок, возникающих при неравномерном пучении грунта в результате его сезонного промерзания.

В современной практике малоэтажного домостроения используют три основных типа фундаментов: плитные, ленточные, свайные. Конкретное же воплощение зависит от множества факторов: от самой постройки и участка, от типа грунта и климатических условий до стоимости и доступности тех или иных решений и материалов. Однако принципиальное решение проектировщика и застройщика в конечном счёте заключается в следующем: заглубляться или нет.

Заглублять фундамент или нет

Почему так принципиален вопрос глубины заложения фундамента? Дело в том, что сами по себе все грунты имеют ту или иную степень пучинистости. Она полностью отсутствует у легко проницаемых песчаных грунтов, в которых вода совсем не задерживается.

Полной противоположностью им являются глинистые грунты, вода из которых уходит долго и с большим трудом. К тому же, за за счёт мелкопористой структуры, глина ещё и имеет способность капиллярного подсоса влаги. Конечно, это крайние состояния, однако большинство грунтов, с которыми приходится иметь дело частным застройщикам, в той или иной мере способны накапливать и удерживать в себе достаточно высокий объём воды.

Пучение грунтов происходит как раз по причине замерзания находящейся в них воды и, как следствие, последующего увеличения объёма, расширения обледенелой массы. Причём силы морозного пучения обладают неимоверной мощью - им ничего не стоит «приподнять» сооружение весом в сотни и тысячи тонн, не то что небольшой дом.

В отечественной практике строительства и эксплуатации сооружений различного профиля случаи повреждения их конструкций силами морозного пучения встречаются достаточно часто. Подобные подвижки могут происходить регулярно, приводя порой к полному разрушению построек.

Радикально снизить влияние сил морозного пучения позволяет заглубление фундаментов. Если его заложить ниже уровня промерзания грунта (на Урале эта величина находится в диапазоне от 1,8-2 метра для Челябинской области до 2,2 метра для Свердловской области), морозное пучение уже не окажет критичного воздействия на строительные конструкции.

Конечно, и тут есть свои особенности, ведь силы морозного пучения действуют не только в вертикальной, но и в горизонтальной плоскости. Но это уже технические моменты. Кроме того, актуальным вопросом становится цена глубокого заложения. Ведь затраты на заглубление могут достигать половины стоимости всего конструктива фундамента. И если этого не делать, возникает шанс серьёзно сэкономить. Такое техническое решение называется МЗЛФ (мелкозаглубленный ленточный фундамент) с глубиной заложения его подошвы выше расчётной отметки сезонного промерзания грунта.

Из особенностей проектирования мелкозаглублённых фундаментов необходимо отметить очень важный момент, который зачастую полностью игнорируется самодеятельными застройщиками. По аналогии с известным высказыванием императрицы, его можно сформулировать как: «не копать нельзя копать». То есть фундамент действительно не нужно «закапывать», его заглубляют лишь на глубину снимаемого растительного слоя, который не может быть использован в качестве надёжного грунтового основания для строительства здания. Иными словами, подошву «ленты» или «плиты» располагают на глубине около 300-400 мм ниже уровня земли. В противном случае фундамент следует закладывать ниже сезонной отметки глубины промерзания грунта.

Половинчатые решения, которые так распространены, с глубиной заложения фундамента порядка 500-1000 мм, ошибочны. Они не имеют смысла, поскольку избавиться от сил морозного пучения (как нормальных, так и касательных) при таком заглублении не представляется возможным. Более того, указанная глубина заложения даже опасна, ведь именно на эту область и приходится максимум воздействия сил морозного пучения. Все эти процессы описаны и разобраны в специальной литературе и регламентированы в СНиПах. А не доверять опыту советской строительной науки нет никаких оснований.

Опора на тепло

Оказывается, условную границу глубины промерзания грунта при необходимости можно «приподнять». Для этого достаточно лишь присыпать фундамент дополнительным слоем грунта - и он промёрзнет на меньшую глубину. А если уложить современный эффективный теплоизоляционный материал…

Таким образом - можно вывести глубину промерзания грунта за пределы подошвы фундамента. То есть без особой оглядки на холода разместить фундамент на сравнительно небольшой глубине. В плане проектирования и устройства мелкозаглубленных монолитных ленточных и плитных фундаментов особенно примечателен опыт Скандинавских стран. Там по подобной схеме за последние полвека было построено более миллиона утеплённых фундаментов мелкого заложения.

Есть готовые рабочие технические решения и для нашей страны. Конструкция поверхностного теплоизолированного фундамента (ПТФ), соответствующая климатическим условиям Уральского региона и защищённая патентом РФ, разработана институтом УралНИИАС в сотрудничестве с группой компаний «Экстрол».

Предлагаемая конструкция не имеет привычной массивной части, заложенной в грунт на глубину промерзания. Такой фундамент представляет собой горизонтальные железобетонные балки, почти не заглублённые в землю, на которые в свою очередь и опираются надземные конструкции здания. Основное отличие от обычных фундаментов состоит в том, что под его подошвой и вокруг фундамента укладывается слой эффективной теплоизоляции, который может воспринимать нагрузку от строения и одновременно предотвращать промерзание грунта в глубину. Система ПТФ полностью сохраняет накопленное тепло и, как следствие, грунт не промерзает и его пучение исключается.

Основным неотъемлемым элементом технологии теплоизолированного поверхностного фундамента является современный утеплитель. Однако для этого подходит далеко не всякий теплоизоляционный материал, а только тот, который способен эффективно работать в условиях весьма агрессивной внешней среды и высоких нагрузок.

Такая, по сути, неизвлекаемая теплоизоляция (ведь она закладывается под саму подошву фундамента) должна иметь максимально возможный срок службы, на протяжении которого гарантированно сохранит свою прочность и теплоизолирующие свойства. Подобными свойствами на данный момент обладает лишь экструзионный пенополистирол (ЭППС). При относительно невысокой стоимости этот материал обладает выдающимися строительными характеристиками.

Экструзионная плита Экстрол

Экструзионный полистирол Экстрол Малахит, используемый в частном домостроении, сочетает в себе все преимущества профессиональных марок. Он обладает достаточной прочностью (не менее 15 т/м2) для применения в фундаментах и кровлях, легко монтируется на фасад. Выпускается в формате теплоизоляционных плит толщиной 20, 30, 40, 50 и 100 мм. Все изделия (за исключением 20 мм плит) имеют кромку с уступом (L-кромку) по периметру листа, что минимизирует риск образования мостиков холода и облегчает укладку и подгонку плит на теплоизолируемой поверхности.

Экстрол Малахит имеет низкие коэффициент теплопроводности 0,029 Вт/(м*К) и коэффициент водопоглощения 0,3% по объёму. Утеплитель практически не впитывает воду, химически стоек и не подвержен гниению. Прочность на сжатие составляет 0,15-0,2 МПа. Срок службы в грунтах - не менее 50 лет.

Важно отметить, что Экстрол Малахит остается экологически чистым на протяжении всего срока эксплуатации и абсолютно безопасен для здоровья человека как в процессе монтажа, так и после завершения мероприятий по утеплению дома.

Чтобы утепление фундамента было действительно качественным, его необходимо предварительно рассчитать под конкретную постройку и регион. В зависимости от климатических условий выбираются все параметры теплоизоляционного слоя: толщина для вертикального участка, ширина вдоль периметра и величина расширенной части на углах фундамента для горизонтального участка. Для этого стоит воспользоваться калькулятором толщины теплоизоляции на сайте производителя.

Окончание: Утеплённый фундамент мелкого заложения своими руками 

ДОМ ИДЕЙЭкстрол