УШП-фундамент: инновационнные решения для домов

Утепленная шведская плита – иначе УШП фундамент – представляет собой монолитную армированную конструкцию мелкого заложения. В ней прокладываются инженерные коммуникации, создаются механизмы обогрева первого этажа. Надежность и функциональность решения подкрепляется специфическими подготовительными манипуляциями, оно экономично и максимально приспособлено к реалиям отечественного климата.

Специфика конструкции, ее базовые характеристики

Отличительным свойством утепленной шведской плиты является присутствие энергосберегающих материалов по всей площади и периметру подошвы. Образуется готовая черновая поверхность для первого этажа, она уже содержит в себе инженерные коммуникации, теплый пол.

Конструкцию образуют следующие пласты:

• бетонная заливка,
• армирующие пруты,
• амортизационный слой,
• изолирующие материалы.

Бетонный монолит имеет толщину 10 см, его формируют за один день, в таком случае исключается слоистость заливки, снижается себестоимость работы. Утеплитель помогает изолировать конструкцию от грунта. Армирование выполняется с применением металлических прутьев и сетки, они защищают фундамент от растрескивания, сохраняют его целым в периоды естественного движения грунта.

Амортизационный пласт составляют щебень и песок, шведская технология также подразумевает применение глины. Последняя защищает геотекстиль, разделяющий минеральные слои, от воздействия влаги. В толще песка, покрытого утеплителем, прокладываются водопровод и канализация.

Утепление базируется на производных стирола, материал укладывается вертикально вдоль периметра, снизу, под отмосткой. Дренажные коммуникации в тандеме с гидро- и пароизоляционными слоями предотвращают разрушение фундамента под воздействием влаги и грунтовых вод.

Достоинства и недостатки

Часть недостатков можно исключить, если доверить работы квалифицированным проектировщикам и рабочим. Однако привлечение специалистов делает финансовую выгоду менее привлекательной.

Типы грунтов

Плита УШП является отличным вариантом фундамента при строительстве практически на любых видах грунта. Особенно хорошо УШП показывает себя на таких проблемных типах грунта, как:

• грунт с повышенным уровнем влажности;
• слабый грунт;
• грунт с высоким уровень залегания грунтовых вод.

Кроме этого УШП в качестве фундамента хорошо подходит для ровных участков без перепадов высот. Для установки УШП на наклонном участке необходимо предварительно либо вырыть ровный котлован, либо засыпать недостающий уровень грунта с организацией подпорной стенки.

Плиту УШП можно устанавливать и на торф. Перед монтажом необходимо снять весь слой торфа и обустроить песчаную подушку.

Когда возводят УШП фундамент

Учитывая сложность многослойной конструкции и повышенный объем затрат на ее сооружение, отдают предпочтение утепленной шведской плите, в конкретных ситуациях:

• проживание в климатических зонах с пониженным уровнем зимних температур, а также повышенной влажностью почвы в осенний и весенний период. Многослойная конструкция устойчива к морозному пучению, препятствует значительным тепловым потерям;
• желание владельца будущего строения отапливать здание нетрадиционным методом – с использованием водяных магистралей обогрева. Они располагаются внутри многослойной фундаментной плиты и передают тепловую энергию от носителя на всю поверхность основания;
• строительство здания на проблемных почвах. УШП фундамент можно возводить на любой почве. Многослойная конструкция, усиленная стальной арматуры и залитая прочным бетоном, сооружается на почвах с повышенной концентрацией песчаных частиц, глинистых включений, торфа;
• возведение малоэтажных зданий высотой не более 9 м. Прочность бетонной базы обеспечивает устойчивость бревенчатых срубов, строений каркасного типа, а также построек из пустотелых панелей. Для принятия решения, в случае необходимости, следует сделать прочностной расчет.

Определяясь с конструкцией фундаментной основы, следует тщательно проанализировать все факторы.

Преимущества УШП

Возведение фундамента по технологии «утепленная шведская плита» обладает целым рядом плюсов.

• УШП можно возводить в любом климатическом поясе и практически на любом типе грунта. За счет слоя теплоизоляции почва под фундаментом не будет промерзать и подвергаться морозному пучению.
• Технология изготовления УШП позволяет закладывать внутрь плиты все необходимые коммуникации — водоснабжение, канализацию, теплый пол и даже электрику.
• УШП является нулевой отметкой будущего дома. Отделочные материалы пола первого этажа — кафель, ламинат, паркет — можно укладывать прямо на плиту.
• УШП защищает здание от воздействия влаги из почвы и не дает промерзать конструктивным элементам и внутренним помещениям, что продлевает срок эксплуатации строения.
• УШП является одновременно тепловым барьером и аккумулятором тепла и позволяет существенно сэкономить на счетах за отопление дома.
• Благодаря аккумулирующему тепловому эффекту, в доме с УШП стабилизируются суточные изменения температуры. Климат в доме становится более инерционным, более комфортным для постоянного проживания.
• Возведение УШП — быстрый процесс. Профессиональная бригада способна выполнить весь цикл подготовительных работ и залить бетон в течение одной недели.

Недостатки УШП

Как и любой другой тип фундамента, утепленная шведская плита имеет свои недостатки. Минусы УШП такие же, как и других плитных фундаментов.

• Обустройство УШП на участке с уклоном потребует дополнительных затрат на подготовку горизонтального основания.
• Технология весьма требовательна к квалификации и опыту строителей. Не каждая бригада способна правильно и грамотно подготовить и залить плиту.
• Для строительства УШП требуется большой объем строительных материалов — песка, щебня, плит экструзионного пенополистирола, арматуры, бетонной смеси.
• Значительный размер единовременных финансовых затрат. Все этапы устройства УШП рекомендуется проводить последовательно, без длительных перерывов.
• Закладка УШП на болоте или заторфованном участке требует дополнительной подготовки грунта.

Каковы минусы УШП?

При всех своих достоинствах у этой конструкции есть и недостатки: Проблематично устраивать УШП на участках с уклоном. В принципе это возможно, но потребуется выравнивание участка за счёт подсыпки песка, а это весьма затратное мероприятие. Невозможно или неоправданно дорого создать в доме, стоящем на УШП, подвал или погреб. Коммуникации проложены внутри плиты, и потому их ремонт в случае аварийной ситуации либо неосуществим, либо затруднён.

Дмитрий Андриади, руководитель компании BAUHAUS:«Если в систему тёплого пола, интегрированного в УШП, залита вода, и зимой она замёрзла при отключении электричества, то трубы разорвёт, и отремонтировать их будет нельзя. Придётся демонтировать напольное покрытие, установить новый тёплый пол поверх существующего, выполнить стяжку, уложить новое напольное покрытие. Поэтому лучше изначально заливать в систему отопления антифриз. Но если тёплый пол повредили, например, при бурении перфоратором, то локальный ремонт вполне возможен. Что же касается труб систем водоснабжения и канализации, то аварии, способные полностью вывести их из строя, маловероятны»

Отметим ещё несколько особенностей УШП. На такой фундамент чаще всего опирают одно- или двухэтажные дома. Но при наличии продуманного конструктивного расчёта можно сооружать УШП и под тяжёлыми зданиями (более двух этажей) или под домами с неравномерной нагрузкой (когда часть – одноэтажная, а другая – двухэтажная).УШП предполагает низкий цоколь. Высота фундамента обычно 300-400 мм. Это удобно, ведь на входе в дом можно сделать лестницу высотой всего в пару ступеней. Максимально комфортная, почти безбарьерная среда. Такое решение особенно актуально тогда, когда в доме проживают пожилые люди или люди с ограниченными возможностями.Если же вам обязательно нужен высокий цоколь, стоит предпочесть другое скандинавское ноу-хау — утеплённый финский фундамент (УФФ). Это мелкозаглубленный ленточный фундамент с утеплёнными полами по грунту. Решение проблемы низкого цоколя в рамках УШП – увеличить толщину песчаной подушки и/ или слоя теплоизоляции под плитой. Но это дополнительные расходы.

Сравнительная стоимость УШП

При беглом сравнении стоимости устройства фундамента по технологии УШП с такими популярными альтернативами, как свайно-винтовой и ленточный фундамент, может показаться, что УШП выходит дороже.

Но на деле оказывается всё не так просто и очевидно. Дело в том, что УШП в силу конструктивных особенностей позволяет убрать из плана строительства целый ряд работ. корректное сравнение типов фундаментов должно происходить по более широкому диапазону этапов. Основные из них приведены в таблице ниже.

Видно, что для УШП не требуется возводить и утеплять перекрытие первого этажа, делать черновой пол, заливать стяжку и монтировать систему отопления: трубы, фитинги, радиаторы. И появляется повод задуматься — действительно ли высока цена строительства фундамента УШП?

Этапы устройства УШП

Устройство утепленной шведской плиты представляет собой многоэтапный процесс, который включает работы по подготовке основания фундамента, устройство дренажа, монтаж коммуникаций, сборку несъемной опалубки и утепления, армирование, укладку труб теплого пола и заливку бетонной смеси.

• Подготовка котлована. Под пятном застройки роется котлован, превышающий площадь будущего дома на 1 метр с каждой стороны. Главная задача этого этапа работ — удалить рыхлые и слабонесущие грунты, поэтому глубина котлована определяется индивидуально в зависимости от участка. В среднем это 40-45 см.
• Укладка геотекстиля. На дно и боковые стенки котлована укладывается рулонный геотекстиль. Он сохраняет границу между разными типами грунта и помогает перераспределить нагрузку от вышеуложенных материалов на ниже лежащие.
• Установка дренажа. По периметру котлована раскладываются трубы дренажной системы, от них делается отвод в сторону сброса. Поверх дренажной системы котлован засыпается пластовым дренажем — это 10 см щебня средней фракции (20-40 мм). Щебень трамбуют и накрывают еще одним слоем геотекстиля, который защитит дренажный слой от засорения вышележащими грунтами.
• Укладка геотекстиля. На дно и боковые стенки котлована укладывается рулонный геотекстиль. Он защитит фундамент от растительности. Листы текстиля в местах стыков должны заходить друг на друга не менее чем на 150 мм.
• Засыпка котлована. Поверх геотекстиля в котлован послойно засыпается песок. Здесь также используется средняя фракция размером частиц от 0,2 до 2 мм. Каждый слой проливается водой и утрамбовывается с помощью виброплиты до толщины 150 мм.
• Закладка коммуникаций. В утрамбованный песок основания УШП вкапываются трубы водоснабжения и водоотведения, а так же, при необходимости, закладные под электроснабжение и слаботочные системы. Вертикальные участки труб временно закрепляются стальной арматурой.
• Монтаж утеплителя. Под плитой раскладывается высокопрочный утеплитель XPS CARBON ECO SP. При раскладке плит учитывается необходимая толщина бетона для габаритов будущего дома. Так для помещений нужен бетон толщиной не менее 10 см, под внешними стенами — 30 см, под внутренними — 20 см. Утеплитель разработан специально для устройства фундаментов УШП. Он выдерживает до 20 тон на 1 м2 при деформации менее 2%. По периметру будущей плиты нет нагрузок от веса здания, поэтому для опалубки и утепления цоколя подойдет XPS общего назначения, например CARBON ECO.
• Усиление опалубки. Боковые элементы утеплителя дополнительно укрепляются внешним каркасом, собранным из обрезной доски и диагональных упоров.
• Армирование. УШП в основании будущих стен армируется пространственным каркасом из прутьев сечением 12 мм (для продольной арматуры) и сечением 6 или 8 мм (для поперечной арматуры). Остальное армирование выполняется из прута 10 мм, из которых собирается сетка с ячейками размером 150 на 150 мм.
• Монтаж теплого пола УШП. Сверху арматуры по всей площади УШП (кроме зон установки несущих стен) раскладывают трубы теплого водяного пола. В местах, где трубы пересекают несущие стены или дверные проемы, трубы дополнительно усиливают гильзами из гофрозащиты. Область, где трубы поднимаются к коллектору, также защищают гофрами, а сам коллектор крепят на несколько прутков арматуры, установленных вертикально. Перед заливкой бетона, система заполняется теплоносителем, проверяется на герметичность и опрессовывается.
• Бетонирование. Чтобы бетон лучше заполнял все пространство фундамента, рекомендуется использовать бетононасос, подающий раствор под давлением. Для улучшения качества бетона и снижения возможных рисков при приемке и укладке необходимо применять пластификаторы. Мы применяем «Суперпластификатор TECHNONICOL MASTER». А при зимнем бетонировании добавляем «Добавка для зимнего бетонирования TECHNONICOL MASTER».
• Равнение бетона. После заливки смесь распределяется по опалубке совковыми лопатами и уплотняется вибраторами, далее выравнивается гладилками и затирается до идеального состояния вертолетом. Для затекания бетона под арматуру и в труднодоступные места применяют глубинный вибратор.
• Уход за бетоном. Свежеуложенный бетон необходимо защитить от высыхание летом и замерзания зимой. Летом достаточно накрыть бетон пленкой и при необходимости поливать поверхность бетона водой. Зимой необходимо закрыть бетон тёплым покрывалом и включить теплый пол на температуру 15-20 градусов. Для этого к коллектору теплого пола УШП подключают электрический котел и циркуляционный насос.
• Приемка плиты. При приемке фундамента необходимо проверить геометрию и целостность плиты. Если у вас есть сомнения в набранной прочности, вы можете вызвать инженера TECHNONICOL, которой проверит фактическую прочность бетона без применения разрушающих методик.

Что потребуется для строительства

К выполнению работ следует подготовиться. Потребуются материалы и инструменты согласно перечню:

• компоненты для приготовления бетона;
• геотекстильная ткань;
• листовой пенополистирол;
• стальные прутки;
• проволока для вязания;
• комплект оборудования для обогреваемого пола;
• трубы для прокладки коммуникаций;
• песок и щебень для подушки;
• доски для опалубки;
• бетономешалка;
• лопаты;
• правило;
• вибратор для бетона;
• уровень.

Позаботьтесь также о спецодежде, защитных очках и перчатках.

Пошаговая технология обустройства УШП

Рабочий процесс начинается с привлечения технических специалистов, способных рассчитать несущую способность грунта, вероятность сдвига пластов и возможности дренажной системы. После этого обустройство фундамента проводится в определённой последовательности.

Подготовка основания

Шведский фундамент никогда не укладывается на плодородный слой почвы: это гарантированно приведёт к сдвигу конструкции при возведении здания. Поэтому такой слой грунта убирается с участка строительства полностью.

Котлован делается неглубокий: обычно 2-3 штыка лопаты, однако его внешние размеры должны на метр выходить за границы стен будущего здания. Дно котлована выстилается геотекстилем с запуском подложки на боковые стены.

Дренаж

Ливневая канализация и отведение грунтовых вод необходимы для того, чтобы обеспечить сухость фундамента. Для этих целей геотекстиль засыпается слоем щебня, делается подземный резервуар с подведёнными к нему трубами. Для прокладки дренажной системы по периметру котлована формируются траншеи с уклоном в сторону основного колодца.

Подводка инженерных коммуникаций

Следующим этапом является разводка труб водоснабжения и канализации. Коммуникации обязательно заглубляются ниже отметки промерзания грунта в зимний период.

Кроме этого, необходимо заранее распланировать расположение стояков в доме, вывести трубы наружу для подключения к централизованным или автономным системам водоснабжения.

Учитывая недостатки УШП имеет смысл сразу продублировать коммуникационную систему, чтобы в случае неисправности воспользоваться резервами. На этом этапе подсыпается песчаная подушка, которая обязательно уплотняется трамбовочной машиной.

Теплоизоляция

Далее укладывается двухслойный утеплитель из пенополистирола. Работы выполняются по такой схеме:

• Первый слой – закрывает периметр котлована полностью.
• Второй – отступает на 40-45 см внутрь.

Это необходимо для того, чтобы установить по краям L-образные модули из пенополистирола для внешнего обвода.

Армирование

Изготовление опалубки

Для этого могут использоваться L-образные модули пенополистирола, усиленные снаружи досками и распорками, чтобы исключить их выдавливание под действием бетонной массы. Может применяться и классический вариант: внутренний каркас, сколоченный из щитов плотной фанеры. Высота опалубки рассчитывается на основании таких значений: толщина утеплителя (20-30см) и самой плиты (не более 10 см).

Заливка

Этот этап не отличается от обустройства монолитного фундамента. Бетонная смесь подаётся непрерывно, чтобы исключить образование стыков и обязательно уплотняется глубинными вибраторами для равноме