Фундамент шведская плита: технология строительства и особенности ушп

Фундамент для деревянных домов из бревен

Строения из оцилиндрованных бревен и бруса обладают меньшим весом, чем кирпичные или бетонные, но превышают каркасные дома, поэтому лучшим вариантом для них станет мелкозаглубленный ленточный или свайно-ростверковый фундамент.

Первый вариант позволяет оборудовать подвал, обладает достаточной устойчивостью к нагрузкам и относительно невысокой стоимостью. Для обеспечения его долговечности необходимо оборудовать качественную гидроизоляцию и насыпать толстую песчаную подушку.

Для свайно-ростверкового фундамента надо выкопать ямы, до уровня промерзания почвы и соединить их перешейками. Затем в ямы и канавы заливается бетон и получается бетонная лента, из которой выходят столбы, опирающиеся на почву ниже уровня промерзания.

Устройство свайно-ростверкового фундамента

Эти виды фундаментов предоставляют возможность оборудовать надежное и долговечное основание, которое с легкостью выдержит вес деревянного дома в один или два этажа и позволит избежать ненужной переплаты, обустраивая излишне дорогую, рассчитанную на внушительную массу опору.

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

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.

Кровля и перекрытия

Учитывая что в основном в Скандинавии используются домокомплекты заводского производства, то наиболее распространена стропильная система из ферм на зубчатых пластинах (МЗП) заводского производства. Это решение очень выгодно для коммерческого строительства. Точно просчитанные нагрузки, заводское качество продукта и что самое главное — простой и быстрый монтаж кровли.

Большие мансардные фермы могут быть составными, для удобства транспортировки

Фермы бывают самых разнообразных и причудливых форм.  Более того,  мансардные и полумансардные этажи так же чаще всего реализуются через фермы.  В этом случае ферма фактически представляет из себя единое целое из стропильной конструкции, стен мансарды и межэтажного перекрытия.

Установленные фермы.Там где 1.5 этажа — использованы мансардные фермы.

Монтируются такие огромные фермы уже при помощи крана и могут быть составными, если размеры ферм превышают стандартные «транспортные» размеры по габаритным ограничениям.

Небольшие же фермы, вполне можно смонтировать и без привлечения техники.

Монтаж фермы краном

Неоспоримое преимущество стропильных ферм в том, что для них, как правило, не требуется внутренних несущих стен.  Следовательно расширяются возможности по планировке.

Часто для реализации сложных кровель используются такие материалы как клееный брус или LVL брус (ЛВЛ брус).  Обычно когда стоит задача сделать какую то большепролетную безопорную конструкцию, рассчитанную на большую нагрузку

В кровельном «пироге» абсолютно всегда присутствует гидроизоляция, контр обрешетка и обрешетка.  То есть, независимо от того, одноэтажный ли дом с холодным чердаком или мансардный этаж, кровля всегда делается с вентиляционным зазором.

Что интересно — для создания вент зазора используется не толстый брусок 50х50 как у нас, а рейка, толщиной 25-30мм

Обратите внимание на толщину контр обрешетки

Касательно кровельных покрытий.  В отличии от Америки, где в 90% случаев делается мягкая черепица, в Скандинавии используются самые разнообразные типы кровельного покрытия — металлочерепица, фальцевая кровля, черепица всех мастей (натуральная, композитная и т.п.),  мягкая черепица…

Единственное, что я не видел ни разу на скандинавских домах — это ондулина и ему подобных материалов.

Фальцевая кровля — очень популярный вариант

Межэтажные перекрытия так же выполняются по разному, в зависимости от задачи. Могут быть использованы  деревянные клееные двутавровые балки, клееный и ЛВЛ брус, фермы или простая доска

Что из себя представляет УШП?

Аббревиатура УШП расшифровывается как утепленная шведская плита. Фундамент УШП это функциональное и энергоэффективное решение для вашего дома. Его главная особенность в том, что в основание встроены все системы коммуникаций, в том числе подогрев полов.

У такой технологии есть ряд преимуществ:

• высокая скорость возведения;
• отсутствие ограничений — это делает его универсальным вариантом для любого участка (в отличие от многих альтернативных решений). Тип грунта при этом влияет на толщину бетонной плиты в УШП, которая рассчитывается индивидуально;
• более экономичный расход бетона — по сравнению со стандартными плитными фундаментами;
• готовность к укладке чистового напольного покрытия — соответственно, количество подготовительных отделочных работ сокращается;
• отсутствие необходимости в выкапывании глубокого котлована — а это сокращение количества земляных работ и экономия времени и средств;
• готовность всех коммуникационных систем еще на начальном этапе строительства — это также ускоряет процесс возведения;
• отличная энергоэффективность — дом будет максимально сохранять тепло, что позволит снизить затраты на коммунальные услуги.

Утепленная шведская плита имеет несколько альтернатив. Давайте сравним их между собой и определим основные преимущества и различия.

Свайный фундамент или УШП

Свайный фундамент представляет из себя группу свай, заглубленных в землю на разных уровнях в зависимости от типа грунта.

Среди его преимуществ можно назвать:

• универсальность — подходит для разных типов грунтов;
• простота расчета свайного поля — в зависимости от планировки можно сделать самостоятельно;
• экономичность — сваи являются самым бюджетным вариантом для основания, которое можно возвести и своими руками.

Но есть у него и минусы:

• необходимость использовать крупную технику для возведения — это возможно не на любом участке, поскольку не везде есть достаточная площадь для маневра, плюс всегда есть риск повредить или вообще разрушить соседние постройки;
• сложность расчетов для предотвращения смещения свай;
• обязательное исследование почвы — поскольку высока вероятность усадки конструкции;
• ограниченность в применении — для построек из кирпича, бетона или блоков лучше подойдет УШП, поскольку сваи недостаточно надежны.

УШП или ленточный фундамент

Ленточный фундамент представляет собой сплошную ленту из бетона по всему периметру здания под несущими стенами.

Среди его преимуществ можно назвать:

• отсутствие необходимости в применении крупной техники — для возведения такого основания хватит только человеческого ресурса;
• относительная бюджетность — количество нужных для постройки материалов сокращается за счет небольших размеров самого основания;
• высокая скорость возведения — она достигается благодаря простоте конструкции.

Есть у него и минусы:

• тщательный анализ и произведение сложных расчетов — как и предыдущий вариант, этот тип основания требует тщательной подготовки, которая стоит недешево;
• большой вес — который может привести к перекосу дома (когда одна его часть опустится ниже остальных);
• ограниченность в применении — например, такой фундамент нельзя использовать на пучинистых грунтах или на участках с высоким уровнем грунтовых вод: для таких условий лучше подойдет УШП.

УШП или свайно ростверковый фундамент

Свайно-ростверковое основание представляет собой свайные опоры, объединенные плитами или балками — такая конструкция придает зданию нужную жесткость. Этот вариант является комбинированным — он соединяет в себе лучшие свойства двух предыдущих оснований, ленточного и свайного.

Он имеет следующие преимущества:

• экономичность — для работы можно обойтись небольшой строительной бригадой, а бетон можно замешивать самостоятельно непосредственно на объекте;
• возможность круглогодичного монтажа — что позволяет не ждать наступления теплого времени года и не затягивать с началом строительства;
• уменьшение теплопотерь в холодное время года — это возможно благодаря отсутствию контакта основания с промерзшей почвой;
• отсутствие ограничений по типу грунтов для возведения — такой фундамент подойдет практически для любого участка;
• отсутствие трудоемких и финансово затратных подготовительных работ.

Среди минусов можно назвать:

• невозможность добавления в проект цокольного этажа или подвального помещения;
• ограниченность нагрузки — для такого типа основания нужно выбирать более легкие материалы для стен и внешней облицовки, иначе оно может не выдержать: для более серьезных нагрузок лучше подойдет УШП;
• потребность в дополнительном утеплении — если дом находится в климатическом регионе с суровыми зимами: здесь энергоэффективная УШП тоже выигрывает.

Преимущества и недостатки монолитных плит под фундамент

Основной конструктивной особенностью основания этого типа является капитальность и надежность, которая особенно проявляется при устройстве на почвах 1 категории. Не менее весомое преимущество – равномерное распределение нагрузок от всех конструкций здания на поверхность грунта.

Фундамент-монолит в виде плиты обладает множеством других достоинств:

• Минимум земляных работ – обычно снимается только верхний плодородный слой почвы.
• Минимальная трудоемкость сооружения опалубки – она устанавливается только по периметру основания.
• Относительно простой процесс устройства – не требуется привлечение спецтехники (за исключение бетоновоза, поскольку плиту надо залить за 1 раз для получения цельной бетонной конструкции).
• Возможность строительства зданий из любых стеновых материалов – кирпич, газобетонные, поризованные блоки, дерево и др.
• Повышенные прочностные характеристики.

Рисунок 4. Конструктивные особенности плитного фундамента

Из недостатков можно отметить необходимость тщательной подготовки грунтового основания – плитный фундамент сооружается обязательно на идеально ровной поверхности. Среди других минусов:

• сложность прокладки коммуникаций – как правило, канализационные и водопроводные линии прокладываются до бетонирования;
• невозможность возведения подвала;
• дороговизна обустройства – за счет большого расхода арматуры для армирования, бетона и других материалов.

В чем особенность технологии?

• Вся плита покрывается утеплителем (отсюда и часто применяемая аббревиатура – УШП). Это исключает влияние перепадов температуры почвы на основание строения. Так как промерзание грунта под самим домом незначительное, риски его подвижек существенно снижаются.
• Глубина такого фундамента – минимальное.
• Все коммуникационные трассы проходят внутри утепленной шведской плиты.
• Такие основания используются, как правило, при возведении домов не более чем в 2 этажа.

С учетом особенностей климата нашей страны, для частного сектора – отличный вариант. Вот теперь, зная обо всех нюансах строительства, можно перейти к его поэтапному описанию. Получиться должна примерно такая конструкция, как на рисунке (вариант).

Преимущества системы УШП

• Возведение фундамента возможно практически на любом грунте. Это может быть суглинок, глина, песок, супесь, водонасыщенные и слабонесущие грунты. Почва под тёплой плитой не промерзает. Потому не происходит морозного пучения почвы под домом.
• Интеграция в плиту низкотемпературного отопления.
• Монтаж водопроводных и канализационных сетей.
• Упрощаются отделочные работы. Фундамент без температурных швов годится для укладки напольного покрытия (паркета, плитки, линолеума и другого).
• Продлевается срок службы строений благодаря отсутствию влажности и промерзания.
• Применяется при строительстве зданий из любого материала. Ограничение: не выше 2−3 этажей.
• Возможна установка тяжёлых конструкций в виде печей, каменных каминов, бойлеров.
• Фундамент возводится в короткий срок — от 2 до 7 дней. Не требуется дополнительная стяжка.

Несмотря на достоинства, система не лишена недостатков. В чём же они заключаются?

• В первую очередь — это высокая стоимость проектных работ. Устройство Системы УШП требует точных расчётов. Только высококвалифицированный персонал может обеспечить это. От точности расчётов зависит конечный результат. Выполнение работ по возведению фундамента зависит от квалификации рабочего и инженерного персонала, что тоже сказывается на цене системы.
• При строительстве используются дорогостоящие материалы.
• Коммуникации к фундаменту УШП должны быть подведены заранее. После его готовности будет трудно определить точку подключения.
• Коммуникации, замурованные в плиту, невозможно отремонтировать.
• В России отсутствует достаточный опыт эксплуатации фундаментов по этой технологии и, поэтому нельзя определить состояние утеплителя через несколько лет.

Учитывая то, что в странах Скандинавии с использованием УШП построено более миллиона домов, можно быть уверенным в том, что при качественном исполнении фундамент будет служить долго.

Есть мнение, что технология возведения такого фундамента не так уж сложна и работы можно выполнить самостоятельно. А как же точность расчётов и квалификация работников? Специалисты утверждают, что сделать фундамент УШП без проекта невозможно и самому нельзя грамотно уложить его начинку. Иначе выявятся все перечисленные выше недостатки.

Армирование фундамента шведской плиты и монтаж теплого пола

Армирование фундамента выполняется для восприятия конструкцией растягивающих нагрузок. Технология выполняется по следующей схеме:

создание ребер жесткости под ростверк: из арматуры толщиной 10-16 мм, связанной прямоугольными хомутами 6-8 мм с шагом 300 мм, укладываются каркасы с учетом защитного слоя бетона;

Распил арматуры для УШП фундамента

армирование плиты: установка между ребрами жесткости двух арматурных сеток с ячейками 150х150 мм из прутьев толщиной 10-14 мм, шириной ячейки 15 см с обвязкой элементов конструкций скрутками проволоки через каждые 25-30 см.

Толщина прутьев подбирается с учетом конструкционных, снеговых и эксплуатационных нагрузок на поверхность. В ребрах жесткости не следует устанавливать инженерные коммуникации. Чтобы не повредить утеплитель, пространственный арматурный каркас рекомендуется собирать отдельно, а затем нужно уложить его в готовом виде на специальные фиксаторы в зоне расположения ростверка, где каркасы соединяются между собой. Увязка сетки для плиты выполняется на месте. Нижняя конструкция устанавливается на фиксаторы из ПВХ.

Технология шведской утепленной плиты предполагает устройство теплого пола в толще монолитного фундамента. Контур теплого пола укладывается на верхнюю сетку и прикрепляется нейлоновыми хомутами. В связи с этим следует учитывать толщину верхнего защитного слоя бетона, которая должна быть 50-70 мм. В местах, где располагаются несущие стены или дверные проемы, трубы следует поместить в гильзы из прочного материала. Между трубами должно быть расстояние не менее 10 см.

Скреплять арматуру лучше специальным пистолетом

Если укладка будет более плотной, на эффективность это не повлияет, но повлечет перерасход материала. Расстояние, превышающее 25 см, ухудшит равномерное распределение тепла по поверхности. Возле стен трубы необходимо располагать более плотно, чем в центральной части будущих помещений. От стены следует сделать отступ около 15 см.

Распределительные элементы системы выводятся наверх и фиксируются на прутьях, забитых вертикально. Коллектор следует располагать в месте, предусмотренном проектом на заданной высоте. Для его устройства в фундамент вбивается четыре арматурных стержня длиной 1,5 м. На них закрепляется доска и временно фиксируется коллектор. К нему подключаются трубы теплого пола. В местах подъема гибких труб к коллектору их необходимо защитить, использовав специальную гофрированную трубу.

В УШП фундаменте вся площадь перекрывается сварной арматурной сеткой, а в рёбрах жесткости используются прутки арматуры

Конструкция фундамента УШП

Утеплённая шведская плита (УШП) — малозаглублённое основание, которое состоит из нескольких материалов. Бетонное основание является изолированным от грунта слоем утеплителя, представленного в виде экструдированного плитного пенополистирола. Основа подходит для строительства домов малоэтажного типа из пенобетона или кирпича, срубов и каркасных конструкций. При этом в бетонной плите прокладывают коммуникации, она является основой для тёплого пола в доме.

Строительство шведской плиты предполагает разработку схемы

Фундамент представляет собой надёжное, долговечное основание, обеспечивающее устойчивость здания на любом грунте. Параметры каждого слоя определяют в зависимости от массы здания, несущей способности грунта и других факторов.

Положительные и отрицательные черты

Плитное основание, созданное по типу шведской плиты, обладает всеми особенностями классического монолитного фундамента, но имеет и отличия. Главные свойства и преимущества шведской излированной плиты заключаются в следующем:

• равномерное распределение нагрузки на грунт, что отчасти обеспечивается слоем утеплителя;
• амортизация пучения почвы в результате морозов;
• теплоизоляция основной бетонной плиты фундамента;
• сочетание утеплённой отмостки и дренажа;
• фундамент подходит для любого типа почв;
• простая схема армирования без сложных чертежей.

Строительство шведского фундамента требует довольно большого объёма бетона, так как плита представляет собой монолитную конструкцию. В результате этого затраты на материалы довольно большие, что следует учитывать перед началом работ.

Шведская плита позволяет легко монтировать теплый пол на этапе строительства

При строительстве основания важно правильно рассчитать расположение коммуникаций, ведь после завершения монтажа невозможно переделать системы. Шведская плита подвержена риску пучения и неравномерной осадке на грунтах с малой несущей способностью. В результате этого монолитная конструкция повреждается и поэтому строительство требует тщательного расчёта параметров будущего фундамента с учётом особенностей почвы

В результате этого монолитная конструкция повреждается и поэтому строительство требует тщательного расчёта параметров будущего фундамента с учётом особенностей почвы.

Технология фундамента

Плитный фундамент имеет многослойную структуру, в которую входят несколько материалов. Каждый из компонентов выполняет определённую функцию

Особенное внимание при строительстве уделяется порядку чередования слоёв. От этого зависит качество, долговечность, прочность основания для здания. Все слои укладывают в четкой последовательности

Все слои укладывают в четкой последовательности

Монолитная конструкция удобна на разных почвах. При строительстве учитывают функции слоёв плиты, заключающиеся в следующем:

• геотекстиль защищает основные слои от влаги из почвы, разделяет грунт и песок;
• дренажные коммуникации обеспечивают отвод влаги от фундамента, предотвращая его повреждение;
• песок является не пучинистым грунтом и необходим для устойчивости конструкции;
• утеплитель обеспечивает теплоизоляцию здания со стороны пола;
• гидроизоляция предотвращает гниение, коррозию материалов и коммуникаций;
• ещё один слой утеплителя усиливает защиту конструкции;
• арматурная сетка необходима для хорошего сцепления бетона;
• бетонная плита — основа для создания пола в доме.

Каждый слой имеет параметры, которые соответствуют особенностям грунта, весу здания. При строительстве нужно использовать только качественные материалы, характеристики которых обеспечат долговечность сооружения.

Преимущества шведской плиты

Благодаря тому, что все коммуникационные системы устанавливаются непосредственно в основание дома, это оптимизирует в целом процесс постройки здания

• Отличные энергосберегающие показатели. Даже в случае поломки системы отопления тепло будет сохраняться до 2 суток, а за это время можно произвести ремонтные работы.
• Благодаря тому, что все коммуникационные системы устанавливаются непосредственно в основание дома, это оптимизирует в целом процесс постройки здания.
• Долговечность фундамента, благодаря отсутствию температурных и усадочных швов.
• Так как бетон заливается по уровню, то такое основание является идеальным для чистового пола и укладки любого напольного покрытия.
• На данном основании возводятся любые строения с малой этажностью ( до 3-х этажей): панельные, каркасные, блочные, каменные, кирпичные дома или срубы.
• Ориентировочно за месяц от начала расчистки площадки можно начинать возводить стены дома, что значительно сокращает сроки стройки в целом. Все работы могут быть выполнены в течение одного сезона с весны по осень.
• Проблемы с возникновением сытости, разрастания грибков если не сводятся к нулю, то, по крайней мере, минимизируются.
• Это рациональное комплексное решение. Данное основание является энергосберегающим, и сохраняет тепло в 3-4 раза больше, нежели стандартные ленточные и др.