Здания могут терять до 20% тепла через полы, в зависимости от того, насколько хорошо утеплены сами полы и все основание дома. На общем фундаменте в целях экономии часто устраивают столбчатые фундаменты. Такой тип фундамента стоит в 1,5-2 раза дешевле ленточного. При правильном расчете такой фундамент так же прочен и надежен, как ленточный, а иногда даже превосходит его.
Что такое столбчатый фундамент?
Столбчатый фундамент является фундаментальной частью конструкции дома, обеспечивающей поддержку всех полов, стен, крыши и других конструкций. Это связь между домом и землей, и он построен из твердых, тяжелых материалов, чаще всего из стали, бетона и армированной кладки. Данный вид фундамента отличается от традиционного «земляно-свайного» варианта тем, что обеспечивает более прочную опору, способную равномерно распределять нагрузки в течение срока службы конструкции.
Первым этапом возведения столбчатого фундамента является анализ грунта вокруг предполагаемого места расположения дома. Этот анализ определит, какова несущая способность грунта и можно ли построить фундамент на прочности грунта. Если почва может выдержать сбалансированную нагрузку, фундамент обычно строится из бетона и арматуры, которая представляет собой армированный металл, помогающий выдерживать нагрузку конструкции. Бетонный и стальной фундамент является наиболее распространенным типом фундамента, используемым сегодня, и, как правило, наиболее экономичным вариантом.
Устройство столбчатого фундамента представляет собой ряд колонн, которые стратегически размещены в конструкции фундамента. Каждая колонна построена из соответствующей конструкционной стали различной прочности в зависимости от типа почвы, размера дома и нагрузок, которые он должен выдерживать. Колонны должны быть перепроектированы, чтобы противостоять стихийным бедствиям и другим потенциальным опасностям, которые могут возникнуть в течение срока службы конструкции. Колонны соединяются монолитным или сборным бетоном, или композитом из нескольких материалов.
Зачем выполнять утепление столбчатого фундамента?
Утепление столбчатых фундаментов преследует две цели. Первая и самая важная цель – защитить сам фундамент от термодинамических повреждений. Во-вторых, снизить общие теплопотери дома.
Универсальной формулы утепления фундамента не существует. В каждом случае способ утепления подбирается индивидуально. Это работа архитектора. Поэтому в данной статье не приводится пошаговая инструкция по утеплению столбчатых фундаментов, а перечисляются основные факторы, влияющие на решение.
Для начала стоит более подробно обсудить вопрос: Нужно ли утепление столбчатых фундаментов? Наверняка есть строители, которые склонны думать, что фундамент можно не утеплять. Но, высказывая такое мнение, следует сказать, о каком фундаменте, вернее, о фундаменте какого дома идет речь. Когда речь идет об энергоэффективных зданиях, ответ очевиден.
Итак, вернемся к нашему первому вопросу: зачем изолировать столбчатые фундаменты для дома? Говоря об утеплении столбчатых фундаментов, имеют в виду полученную изоляцию подземного пространства. Если его не защитить, земля под зданием промерзнет. В защищенном подземелье температура грунта никогда не опускается ниже 0°C даже в самые суровые зимы. Это положительно сказывается не только на энергоэффективности шалаша, но и на самом фундаменте, так как грунт при плюсовой температуре не расширяется и не сжимает столбы.
Столбчатые фундаменты по конструкции очень похожи на свайные. Разница только в глубине поддержки. Обычно сваю опускают на большую глубину. Колонны устанавливаются на песчаные маты, расположенные ниже глубины промерзания грунта. Между столбами и между сваями есть определенное расстояние. Обычно колонны ставят на углах и пересечениях стен, а также посередине, если стены тяжелые или длинные.
Когда столбовые фундаменты готовы и строитель приступает к возведению коробок дома, можно увидеть необходимость заполнения промежутков между столбами. Дом без этой начинки выглядит незавершенным. К тому же под ним скапливается мусор, земля промерзает, а ветер от ходьбы охлаждает пол, постоянно унося тепло.
Очевидно, что утепление столбчатого фундамента очень необходимо. Особенно сегодня, когда энергоэффективность является основным требованием к зданиям.
Когда стоит утеплять столбчатый фундамент?
Под утеплением столбчатого фундамента понимается как применение теплоизоляционных материалов для утепления, так и простая герметизация пролета между колоннами, то есть устройство подхвата. В подавляющем большинстве случаев дома на столбчатых фундаментах имеют еще и заборы. Выполняется она по-разному, в зависимости от материала колонн, их высоты от земли и, в конце концов, от архитектурных предпочтений.
К сожалению, следует отметить, что современные энергоэффективные дома нельзя строить на столбчатых фундаментах. Дома построены на монолитных плитах, полностью изолированы от земли толстым слоем жесткого утеплителя. Для всех остальных типов фундаментов, в том числе и столбчатых, рекомендуются так называемые мостики холода. Если технически возможно создать эффективную теплоизоляцию между опорами и стенами, то столбчатый фундамент будет одним из самых экономичных и энергоэффективных одновременно. Однако ни один из существующих сегодня изоляционных материалов не может выдержать сосредоточенные сжимающие нагрузки, силы, создаваемые весом здания.
Теперь сделаем небольшое, но важное отступление по финансовой стороне. Одновременно сократить бюджет строительства и повысить энергоэффективность здания невозможно. Эти статьи имеют прямо противоположный характер. Теоретически можно качественно утеплить все закрытые конструкции дома, чтобы на обогрев хватило нескольких сотен ватт. Но будет ли от этого какая-то материальная выгода? Отопление тоже стоит денег. Кроме того, у него есть свой срок службы. Утепление нельзя назвать рентабельным, если срок его окупаемости равен времени его эксплуатации. Утепление считается целесообразным, если оно окупается хотя бы в половине случаев.
Однако есть и другое мнение. Некоторые эксперты рассматривают утепление как инвестицию. Считается, что возможность для молодых и энергичных инвестировать в настоящую изоляцию гарантирует, что они не понесут серьезных эксплуатационных расходов в старости, когда они больше не будут зарабатывать много денег.
Экономисты утверждают, что это не самое выгодное вложение, так как средства можно положить в банк, а процентов может хватить на оплату счетов за электроэнергию. Причем это уже так называемые сложные проценты.
Если вы положите в банк 1000 долларов под 10% годовых, через 20 лет на вашем счету будет 6727 долларов. Это с учетом того, что проценты по вкладу будут начисляться на проценты, и только в том случае, если вклад не будет снят. Это всего одна тысяча. А чтобы утеплить дом слоем 10-15 см, может понадобиться десять тысяч. Соответственно, при таком вкладе прибыль увеличивается на порядок.
В общем, все надо учитывать. Правда, в этой задаче есть одно неизвестное – стоимость будущих энергоносителей. Также деньги обесцениваются, жизнь дорожает и нет стабильности. Так что люди пришли к выводу, что лучше разогреться сейчас, чем всю жизнь оплачивать огромные счета, поднимая шум из-за своих кровно заработанных денег.
Как утеплить столбчатый фундамент?
Вернемся к делу. Вряд ли кому-то сегодня придет в голову, что оставлять столбчатые фундаменты полностью открытыми – хорошая идея. Как правило, выполняется по меньшей мере одна холодная забирка.
Забирка – это ограждение, заполняющее промежутки между угловыми связями столбчатого фундамента. Строительные стандарты достаточно подробно описывают конструкцию забирки. В этом случае, во-первых, они бутстрятся по СНиП 2.02.01-83.
Для возведения заборов используются различные строительные материалы. Это может быть кирпич, камень, шлакоблок, доска или брус, лист (фанера, ориентированно-стружечная плита). Не рекомендуется использовать для строительства водозаборов материалы с высоким водопоглощением, такие как ячеистые бетонные блоки. Нетрудно догадаться почему: забирка намокает (капилляр, дождь/снег). Поскольку она не несет никакой нагрузки, кроме самого себя, то и требований к прочности его материала нет. Забирки могут быть изготовлены из легких керамических блоков большой толщины. Такие забирки долговечны и изолированы.
Обычно забирки строят из кирпича или камня. В этом случае ему необходим собственный прочный фундамент. Под срубом пикировщик углубляется в землю на 20-30 см. Во-первых, рекомендуется, если дом построен на холмистой почве. Под забирку выкапывается узкая траншея, на дно которой следует залить стяжку по песчаному мату.
Иногда прямо на песчаную забирку возводят каменные перила. Но на стяжку все же будет правильнее, потому что она равномерно распределяет нагрузку от кладки. Стяжка в этом случае является гарантией того, что уложенная кладка не треснет от собственного веса.
Теперь давайте поговорим о том, стоит ли добавлять дополнительную изоляцию к вашим забиркам. Это настоятельно рекомендуют самые авторитетные специалисты. Утеплитель для столбчатого фундамента относительно дешев наравне с подхватами, но имеет множество преимуществ. Утепленный фундамент гарантирует положительную температуру в земле, к тому же сами столбы в виде утеплителя не промерзают. Если вы также изолировали мертвую зону, вы можете уложить столбы на глубину промерзания почвы, но сократить ее вдвое. Это обойдется вам в небольшую сумму на утепление, зато сэкономит деньги на земляных работах и самих стройматериалах.
Столбчатые фундаменты лучше всего утеплять, чтобы сами столбы и забирки не пропускали холод. Нагрев должен осуществляться непрерывно без перерыва. Поскольку и фундамент, и засыпка находятся в контакте с грунтом и подвержены влиянию капиллярной влаги и атмосферных осадков, в качестве изоляционных материалов следует выбирать материалы с нулевым водопоглощением. К ним относятся экструдированный пенополистирол, пеностекло, вспененный пропилен и другие полимерные теплоизоляционные материалы с закрытыми порами.
Наверное, лучший вариант по соотношению качества и стоимости – это экструдированный пенополистирол (EPS). В отличие от традиционной пены XPS не впитывает влагу, поэтому не накапливается. Обычный (неэкструдированный) пенополистирол хорошо впитывает влагу и поэтому не является лучшим материалом для изоляции подвалов, особенно фундаментов.
После возведения забирки столбчатый фундамент представляет собой ленточный. Поэтому становится проблемой вентиляция внутреннего пространства. Как и в случае с ленточными фундаментами, необходим воздух. Если бы пикап был построен из кирпича или камня, воздух существовал бы в виде проходов.
Воздуховоды должны быть с каждой стороны нижней части дома. В кирпичной кладке трубы удобнее делать квадратными. Рекомендуемый размер 10-15 см, продукты распределяются в обратном направлении. Они имеют в виду, что с какой бы стороны ветер ни дул в землю, он будет дуть свежий воздух в землю. Затем «лишний» воздух будет выталкиваться из оставшихся вентиляционных отверстий. Поэтому была проведена вентиляция подземного пространства.
Простые столбчатые фундаменты не имеют сетки в техническом смысле. Подхваты размещаются только по внешнему контуру. Внутри по периметру дома колонны не соединены сплошными стенами, поэтому нет необходимости во внутренней вентиляции, как в ленточном фундаменте.
Количество продукта теоретически зависит от объема недр. Если высота столба от земли в пределах 30-40 см, то достаточно горизонтального 3-4м. Эти цифры взяты из практики и, скорее всего, верны. Если вы сделаете слишком много вентиляционных отверстий или их сечение будет слишком большим, подпочвенный слой начнет переохлаждаться. При этом, сколько бы форточек не открывали (в пределах разумного), грунт под домом все равно не промерзнет. Но во всем нужна мера.
Отсутствие продувки тоже плохо. Почва содержит влагу, которая попадает в изолируемое основание. В этом нет ничего страшного, особенно если столбы и ограждение выполнены из высокопрочного бетона. Однако влага всегда является врагом любой конструкции. Арматурные стержни во влажных железобетонных колоннах сильно подвержены коррозии. Ржавчина увеличится в объеме и фактически разрушит бетон. А ослабление опоры здания – вещь неприятная.
Наконец. Руководствуясь соображениями, изложенными в этой статье, вы сможете принимать самостоятельные решения при разработке утепления для столбчатых фундаментов. Узнайте о принципах изоляции фундамента, знаниях об теплоизоляционных материалах и найдите лучший метод изоляции в соответствии со строительными нормами.
