Утепление мелкозаглубленного ленточного фундамента: необходимость и технология
Содержание
- Зачем утеплять фундамент
- Проблемные грунты
- Технология утепления
- Этапы выполнения работ
- Распространенные ошибки
О том, что перед закладкой любого фундамента необходимо произвести тщательный анализ грунта на участке, провести изыскания, а также выполнить все расчеты особо тщательно знают все. Любой владелец собственного дома, даже еще на стадии проектирования прекрасно понимает, что прочность и долговечность всей постройки зависит в первую очередь от основания. А вот о том, что необходимо выполнить и утепление мелкозаглубленного ленточного фундамента известно далеко не всем.
к содержанию ↑
Зачем утеплять фундамент
Для того чтобы понять необходимость теплоизоляционных работ и выяснить для чего нужно утеплять ленточный фундамент, особенно неглубокого заложения, следует разобраться в свойствах применяемых материалов для основания дома.
Из чего состоит фундамент? Его основу составляют два материала: бетон и металлический скелет, повышающий его прочность. Так вот основные свойства данных материалов заключается именно в высокой несущей способности. А что касается удерживания тепла то можно сказать, что основание это просто «мост» для доступа холодного помещения внутрь. Фундамент наоборот способствует большой передаче холода от промерзающего грунта зимой внутрь. И это свойство выше как раз у оснований мелкого заложения.
Можно выделить два главных критерия, из-за которых утеплять основание дома нужно обязательно.
- Если строительство ведется на участке, на котором преобладают пучинистые и суглинистые грунты, то первоначальной задачей для строительства становится снизить уровень промерзания почвы и отодвинуть как можно дальше данную границу непосредственно от основания. Необходимо также снизить опасность, которой подвержен слишком пучинистый грунт в морозы, из-за того, что он сильно расширяется и поднимается. Все эти факторы могут способствовать деформации всей конструкции в целом.
- На пучинистых грунтах необходимо также свести и потери тепла из дома до возможного минимума в холодный период года.
В основном основание любого дома должно закладываться ниже возможного уровня промерзания почвы, но иногда допустимо устраивать фундамент, который располагается несколько выше данного значения. Правда такое возможно только при тщательных и точных расчетах. Но именно в такой ситуации необходимо минимизировать потери тепла из помещения. Поскольку такое основание будет полностью промерзать.
Следует отметить, что в строительных нормах сделана оговорка, которая строжайше запрещает возведение построек на фундаменте неглубокого заложения в условиях вечной мерзлоты, а также в тех зонах, где параметр среднегодовой температуры не поднимается выше отметки ноль.
к содержанию ↑
Проблемные грунты
Следует выделить и те грунты, которые наиболее опасны при воздействии отрицательных температур на них.
- в почве близко к поверхности расположены грунтовые или родниковые воды. В связи с этим грунт постоянно подпитывается изнутри водой. В морозы столь влажный грунт начинается сильно увеличиваться в объеме и расширяться;
- из-за мелкозернистой структуры в почве уровень влажности постоянно повышен, поскольку грунты с таким строением могут долго удерживать попадающую в почву влагу. Поэтому в морозы он также подвержен значительному пучению;
Почва, которая постоянно обладает повышенным уровнем влажности, в морозы промерзает. Вода, как известно при замерзании превращается в лед, который расширяясь, увеличивается в объеме и поднимается. А теперь представьте что сила подъема самого грунта больше того веса от постройки, который давит на основание. В таком случае произойдет деформация фундамента, причем неравномерная. В результате поднявшееся местами основание вызовет повреждение стен самой постройки, появление трещин.
Для мелкозернистых по составу и илистых почв, характерна следующая картина. Учитывая, что они подвержены содержанию повышенной влажности, они склонны и к полному промерзанию. Малозаглубленный фундамент на таких грунтах зимой полностью промерзает. Бетон идеально проводит холод внутрь. И даже если подвал отапливаемый, то разность температур приводит к образованию на стенах помещения конденсата и постоянной сырости. Такая среда идеальна для роста разнообразных грибков и плесени.
Поэтому на участках с такими грунтами нужно максимально ответственно подходить к такой задаче, как утепление мелкозаглубленного фундамента и позаботиться об устройстве дренажа, чтобы максимально изолировать наружные стены от промерзающего насквозь грунта.
к содержанию ↑
Технология утепления
Так как основание мелкого заглубления располагается выше чем уровень промерзания почвы, то и утеплять его необходимо во всех плоскостях: вертикальной и горизонтальной. Это позволит задержать отток тепла из помещения, а также избежать промерзания грунта непосредственно под самим основанием.
Основным материалом для утепления в настоящее время является пенополистирол. как показывает статистика даже тонкий слой этого материала, применяемый для вертикального утепления, способствует тому, что тепловые потери из дома сокращаются на 20% (при толщине пенополистирола всего лишь 5см). Соответственно и горизонтальное утепление будет способствовать тому, что сам фундамент промерзать не будет.
Утепление мелкозаглубленного фундамента пенополистиролом – универсальный способ. Материал обладает высокими показателями тепло сбережения, повышенной влагостойкостью. Кроме того, монтировать и крепить его легко, а также он огнебезопасен, обладает недорогой стоимостью и экологичен.
Стоит учесть и факт того, что самые большие потери тепла наблюдаются именно в углах здания. Поэтому слой теплоизоляции в тех местах должен быть шире и толще.
к содержанию ↑
Этапы выполнения работ
- На первом этапе выполняют подготовительные работы. Они заключаются в выкапывании траншеи вокруг всего основания. Ее глубина равна глубине фундамента до подушки. Ширина траншеи должна соответствовать уровню промерзания грунта, к которому прибавляют 5 см.
- Снаружи фундамента наносят гидроизоляционный слой. Он может состоять из материалов на основе битума. Их наносят одним сплошным слоем на стену основания и цоколь. Или в качестве гидроизоляции может быть использован любой рулонный материал, также на основе битума. Его наклеивают на ту сторону, которую необходимо утеплить, используя битумную мастику.
- Материал, который используется в качестве утеплителя, сверху покрывают либо плотной пленкой, либо геотекстилем. Это необходимо для того, чтобы поверхность утеплителя была ровной и скользкой, чтобы грунт при вспучивании не смог ее повредить.
- На последнем этапе, если это необходимо, укладывают трубы для дренажа, а траншею для них засыпают смесью песка и гравия.
Крепить пенополистирольные плиты можно используя газовую горелку. Рулонный гидроизоляционный материал нагревается в нескольких точках плиты. Далее достаточно просто прижать плиту плотно к стене. Можно также приклеить ее на слой битумного покрытия, которое было использовано в качестве гидроизоляции, при помощи битумной мастики.
Как видно, утепление мелкозаглубленного ленточного фундамента осуществить легко и затраты при этом не так высоки. Самое главное это не оставлять никаких зазоров и пропусков в процессе утепления, так как это существенно снизит эффект от использования теплоизоляционных материалов.
к содержанию ↑
Распространенные ошибки
Несмотря на несложность процесса, утепление ленточного фундамента пеноплексом порой приводит к весьма неприятным ошибкам, из-за которых вся польза от работ сводится к нулю,
- Теплоизоляционный слой монтируется изнутри и снаружи. Но в последнем случае, он укладывается не полностью. Это приводит к промерзанию грунта под основанием.
- Теплоизоляция укладывается только изнутри и под самим основанием. В результате получается, что тепло уходит из помещения наружу, а пол остается всегда холодным.
- Плиты пенополистирола уложены так, что боковая поверхность закрыта не полностью. Результат такой теплоизоляции – промерзание основания дома и пола.
- Плиты теплоизоляционного материала уложены только в горизонтальной плоскости. Результат – полное промерзание фундамента и пола.
Избежав самых распространенных ошибок и тщательно выполняя все этапы работ по утеплению, вы вполне сможете добиться того, что даже в самые лютые морозы в вашем доме будет тепло, вопреки распространенному мнению, что утеплить фундамент мелкого заложения качественно просто невозможно.
Утепление ленточного фундамента своими руками
15 Февраль 2017 Стройэксперт Главная страница » Фундамент » Монтаж Просмотров:
1912
Утепление мелкозаглубленного ленточного фундамента
Основание дома или любого другого строения служит защитой от деформации и разрушения. Однако грамотно возведенный фундамент способен также сократить теплопотери жилища. Для выполнения этой задачи необходимо провести утепление фундамента.
- Для чего утепляют фундамент
- Материалы для теплоизоляции фундамента
- Какое утепление выбрать для фундамента: внутреннее или наружное
- Утепление ленточного фундамента снаружи
Для чего утепляют фундамент
Проводить работы по теплоизоляции основания дома рекомендуется по нескольким причинам:
Теплоизоляция ленточного фундамента
- Утепленный фундамент предотвращает промерзание стен и пола в доме.
- Теплоизоляция основы строения создает комфортный микроклимат в любое время года.
- Утепление фундамента снижает затраты на обогрев строения.
- Утепленные стены подвального помещения позволяют использовать его, как дополнительную полезную площадь.
- Теплоизоляция фундамента защищает подвал от образования конденсата, который создает благоприятную среду для размножения грибка и плесени.
- При строительстве на участке с преобладанием влажного или пучинистого грунта утепленный фундамент снижает давление грунта во время пучения.
к оглавлению ↑
Материалы для теплоизоляции фундамента
Выбирая материал для теплоизоляции основания, стоит обратить внимание на несколько моментов:
- Утеплитель должен обладать низкой теплопроводностью.
- Материал не должен впитывать влагу.
- Теплоизоляция должна быть устойчива к перепадам температуры и механическим воздействиям.
- Материалы для утепления фундамента должны быть устойчивыми к агрессивной среде.
- Срок службы утеплителя и эксплуатационный период строения должны быть сопоставимы.
Теплоизоляционные материалы, представленные на современном рынке в большом ассортименте, отвечают всем перечисленным требованиям. Чтобы сделать правильный выбор, необходимо знать преимущества и недостатки материала для утепления. Наибольшей популярностью пользуются несколько видов утеплителя.
Пенопласт можно считать надежным теплоизолятором, благодаря его составу и способности сохранять свои свойства в любом климате. С положительной стороны пенопласт характеризуют следующие качества:
- Хорошая теплоизоляция;
- Водонепроницаемость;
- Способность стойко переносить контакты с асфальтом и цементом.
- Пожароустойчивость.
- Стойкость к вредному воздействию солнечных лучей.
Экструдированный пенополистирол – самый распространенный материал для утепления мелкозаглубленного ленточного фундамента. Его главное достоинство – низкая теплопроводность. Высокая прочность материала на сжатие может защитить от повреждений гидроизоляцию мелкозаглубленного фундамента ленточного типа. Низкий показатель водопоглощения повышает устойчивость материала к сильным морозам. Такой утеплитель надежно защитит основание от проникновения влаги, резкой смены температуры и едких химических веществ. При правильной эксплуатации пенополистирол прослужит в течение 50 лет.
Пенополиуретан – это материал нового поколения. Он совмещает в себе несколько основных функций: теплоизоляция, гидроизоляция и звукоизоляция. Материал наносится на утепляемую поверхность методом напыления. В таком утеплителе нет зазоров и швов, которые служат своеобразными мостиками холода. Поэтому отсутствует возможность проникновения холода и влаги в основание дома. К преимуществам пенополиуретанового утепления можно отнести:
- Надежность;
- Высокая адгезия;
- Долгий эксплуатационный период;
- Низкие показатели теплопроводимости и паропроницаемости;
- Бесшовность;
- Отсутствие необходимости проведения работ по гидроизоляции.
Основными недостатками пенополиуретана считаются высокая стоимость и плохая устойчивость к ультрафиолетовому излучению. Кроме того, для нанесения материала на поверхность требуются специальное оборудование и опыт работы, что также может вызвать некоторые затруднения.
Керамзит и земля считаются самыми дешевыми и доступными материалами. При этом они способны значительно сократить потери тепла в холодное время года. Таким методом чаще всего пользуются при утеплении ленточного фундамента. Использование земли и керамзита в качестве утеплителя предотвращает промерзание подвальных помещений в частных домах. Керамзит как утеплитель мелкозаглубленного ленточного фундамента способен сдерживать холодный воздух снаружи. Также он хорошо впитывает влагу, что позволяет защитить основание дома от переувлажнения. Однако использование одного керамзита не дает значимого результата. Снизить потери тепла при обогреве дома поможет дополнительное использование гидроизоляционных материалов.
к оглавлению ↑
Какое утепление выбрать для фундамента: внутреннее или наружное
Теплоизоляцию фундамента можно проводить несколькими способами, каждый из которых имеет свое значение при определенных условиях.
Защитить фундамент от неблагоприятных природных явлений поможет утепление его наружной стороны. Теплоизоляция таким способом проводится на этапе возведения фундамента.
Внутренне утепление проводится в основном при наличии подвала или цокольного этажа. При этом утепляется не фундамент, а стены помещения. Следовательно, снаружи основание остается незащищенным.
Утепление фундамента снаружи или внутри?
Комплексное утепление основания, и снаружи, и внутри, максимально сохраняет тепло в доме и подвале. При этом риск разрушения фундамента от сильных морозов, повышенной влажности и пучения грунта становится минимальным.
к оглавлению ↑
Утепление ленточного фундамента снаружи
Все строительные работы проводятся с соблюдением специальных технологий. Утепление фундамента не является исключением, и выполняется в следующем порядке:
- По всему периметру основания роют траншею. Ее глубина должна быть равной высоте фундамента. Ширина траншеи зависит от уровня промерзания грунта, к этому показателю добавляют еще 5 см.
- Наружную сторону фундамента очищают от грязи и пыли. Проводят обработку грунтовкой глубокого проникновения, используемую для проведения наружных работ. При необходимости на поверхность наносят слой цементного раствора, который тщательно выравнивают.
- Затем проводят работы по гидроизоляции фундамента. Для этого можно использовать обмазочную гидроизоляцию, которой покрывается вся внешняя поверхность основания и цоколя (при наличии). Можно оклеить поверхность фундамента гидроизоляционными материалами на битумной основе. Стыки такого материала сваривают с помощью специализированного оборудования.
- Далее устраивают песчано-гравийную подушку. По высоте она должна быть равной высоте подсыпки под основным фундаментом и являться ее продолжением.
- Теперь можно закреплять утеплитель. Способ крепления выбирается в соответствии с выбранным материалом для утепления. Одни материалы крепят методом нагрева, а другие – с помощью мастики. Места стыков листового или плитного утеплителя обязательно заполняют мастикой или клеевым составом. При укладке утеплителя в несколько рядов необходимо следить за тем, чтобы стыки не располагались друг над другом.
- Поверх утеплителя рекомендуется наложить геотекстиль или пленку высокой плотности. Это делает поверхность более скользкой, способствуя беспрепятственному движению грунта во время сезонного вспучивания. В этом случае утеплитель получает своеобразную защиту.
- В завершении работ по утеплению ленточного фундамента опытные строители рекомендуют соорудить систему дренажа. Она представляет собой систему сливных труб, проложенную с небольшим уклоном. Такая конструкция отводит дождевую, талую и грунтовую воду, предотвращая ее скопления в грунте и последующее замерзание.
- Поверх песчано-гравийной подушки нужно также уложить утеплитель, чтобы защитить от промерзания основание дома.
- Траншею с утеплителем и дренажной системой засыпают песком, гравием или щебнем.
- Дополнительно специалисты советуют обустроить отмостку. Такая конструкция выступит в роли дополнительной защиты от холода и воды различного происхождения.
Грамотное утепление фундамента – это залог прочности строения, уют и комфорт в помещении.
Фундамент мелкого заложения с защитой от мороза Детали изоляции крыла HTM
Фундаментные стены с бермой и фундаменты мелкого заложения с защитой от мороза лучше всего проектировать с изоляцией и гидроизоляцией по периметру крыла. Дом с высокой тепловой массой (HTM), изображенный на нашем веб-сайте, был засыпан валом, чтобы помочь ему выдержать долгие и суровые зимы в Скалистых горах, но, что более важно, дом уже имел уклон на юг. В большинстве климатических условий подземный дом — это просто эстетический выбор, а не необходимость устойчивого дизайна. Берминг, безусловно, нерентабелен на ровном участке. Надземные HTM с неглубокой изоляцией крыльев нижнего колонтитула по-прежнему будут работать намного лучше в пассивном режиме, чем любой обычный каркасный дом или дизайн дома High-R.
Подземный космический центр Университета Миннесоты в конце 70-х и начале 80-х годов опубликовал отличные исследования, указывающие на тот факт, что горизонтальная изоляция «крыльев» предпочтительнее вертикальной изоляции стен фундамента. Было показано, что изоляция крыла сохраняет землю возле стен фундамента сухой, что значительно повышает эффективность изоляции. Значительно расширив эту концепцию, Джон Хейт опубликовал «Пассивное ежегодное накопление тепла» (PAHS) в 1983 году. Эта работа была посвящена основной концепции, игнорируемой слишком многими архитекторами: держите землю под фундаментом и вокруг него сухой, и она будет лучше сохранять энергию. Не говоря уже о проблемах переноса воды и классическом мокром, заплесневелом подвале, оставление неизолированных стен фундамента в прямом контакте с влажной землей — это огромные, бессмысленные потери энергии. Гигантский тепловой радиатор. Защищенные от замерзания мелкозаглубленные фундаменты с горизонтальной изоляцией крыльев защищают пространство под и вокруг нижних колонтитулов, обеспечивая меньшую глубину «ледяной стены» фундамента, что делает его идеально подходящим для монолитной плитной конструкции. Этот метод изоляции крыла является стандартной практикой с 1950-х годов в скандинавских странах с холодным климатом.
Одним из наиболее важных конструктивных факторов устойчивого строительства с высокой тепловой массой (HTM) является защита от мороза мелкозаглубленной изоляции крыла фундамента по периметру. Как показано на приведенном выше эскизе монолитной плиты с неглубоким нижним колонтитулом, мы подчеркиваем необходимость гидроизоляции и изоляции по периметру до 20 футов вокруг HTM. Рекомендуется несколько слоев изоляции или соломы и EPEM или полиэтиленовой пленки, чтобы избежать протечки одного слоя и намокания почвы под ним. Если ваше место и / или бюджет требуют менее двадцати футов изоляции крыла, 8 футов — это минимум для HTM для эффективного накопления энергии (например, батареи) в сухой почве по периметру. При использовании обычного каркасного фундамента дома всего 2 или 4 фута изоляции крыла по периметру будут иметь очень заметное значение как в эффективности обогрева, так и в эффективности охлаждения. Влажная земля, соприкасающаяся с любым фундаментом, будет действовать как постоянный поглотитель тепла, вытягивая энергию из вашего дома. Листы пенопластовой изоляции имеют ширину 2 фута и 4 фута и длину 8 футов. При покупке у оптового дистрибьютора «полная койка» представляет собой один поддон высотой 8 футов на 4 фута на 8 футов. Не обращайте внимания на цену за штуку, которую вы видите в строительных центрах при оценке проектов.
Оптимальная изоляция крыла состоит из нескольких слоев листового материала EPDM с изоляцией из пенопластовых плит между каждым слоем. Черная полиэтиленовая пленка намного экономичнее, чем EPDM, но более подвержена проколам, поэтому требуется больше слоев. Утепление пенопластом является оптимальным, но толстые слои соломы более экономичны. В дополнение к изоляционным свойствам материал между слоями черного полиэтилена предотвращает прокол следующего слоя. Оптимально не менее трех слоев. Основная цель изоляции крыльев состоит в том, чтобы сохранить землю под ними сухой и способной накапливать энергию. Значение R изоляции является второстепенной, но все же очень важной проблемой, если у вас есть деньги в вашем бюджете. Позаботьтесь о том, чтобы не подвергать тепловой массе (внешней стене или фундаменту) теплоизоляцию, чтобы изоляция крыла функционировала должным образом.
Водосток с крыши должен быть собран и направлен в сторону от фундамента. Влага под фундаментом и вокруг него создает удивительный поглотитель тепла, что приводит к большим потерям энергии как в сезон отопления, так и в сезон охлаждения. Подсоедините водосточные желоба к подземным трубам и отведите все стоки с крыши на расстояние не менее 20 футов от фундамента. Если у вас плоский участок, сбрасывайте воду в подземные ямы для выщелачивания сухих колодцев. Французские водостоки должны быть размещены вдоль дальнего края изоляции крыла, чтобы отводить грунтовые стоки еще дальше от фундамента. Слои полиэтиленовой пленки должны заканчиваться облицовкой «канавы» французского водостока для дополнительной защиты грунта под изоляцией крыла от намокания. Это особенно важная деталь при установке минимальной изоляции крыла. Верхний слой почвы над изоляцией крыла составляет минимум один фут или можно использовать ксеризирующий дизайн с песком, камнями и камнем. Вы можете отрегулировать эту глубину по мере необходимости в соответствии с участком и наличием обратной засыпки. Мы предлагаем как минимум один фут, поскольку это наименьшее количество почвы, необходимое для поддержания травяного двора.
В HTM не используются какие-либо экзотические строительные материалы или методы. Детали конструкции обычные коммерческие, если что. Как и любой блок или бетонная стена, электропроводка лучше всего проложена в кабелепроводе внутри стены. Выемки могут быть выполнены блочными для розеток и выключателей или «формованными» с залитыми стенками. Сантехника обычно использует проходы наверху и «мокрые стены» на плане этажа, которые обрамлены. Одноэтажный дом из бетонных блоков с насыпью — самый простой в строительстве и наиболее эффективный пассивный солнечный дизайн по многим причинам. Ключом к полной устойчивости HTM в одиночной истории является заземление пола непосредственно к невероятно большой массе накопления тепловой и охлаждающей энергии, которую обеспечивает Земля под ним. Это основная причина, по которой двухэтажный дом по своей природе не так устойчив. Двухэтажные дома представляют собой гибриды HTM и всегда будут нуждаться в какой-либо механической системе отопления и охлаждения для обслуживания этажом выше. И их технически сложнее построить, имея специальные навыки, необходимые для строительства двухэтажного дома, которыми не обладает обычный домовладелец-строитель.
Если основным интересом является независимость от энергии, никогда не стройте пристроенный гараж к дому любого типа, если дом и гараж имеют общую дверь. Когда две постройки имеют общие бетонные основания/фундамент/стены, энергия течет слишком легко, и гараж постоянно отводит отопление/охлаждение дома. Термическое разделение стен и фундамента с помощью мощной изоляции под полом гаража и между двумя конструкциями помогает, но физика работает против вас. Существует ограниченный потенциал пассивного солнечного усиления — зачем использовать накопленные энергетические ресурсы для косвенного нагрева/охлаждения гаража и земли вокруг него? Мы всегда рекомендуем отделять гараж от дома не менее чем на 12 футов, а лучше на 20 футов или более. Целостность изоляции крыла вашего дома HTM является ключом к характеристикам тепловой массы. Позволять энергии стекать и уходить через фундамент гаража просто недопустимо. Крытый проход между двумя конструкциями является очень распространенным элементом дизайна для перекрытия зазора. Эти проходы могут быть защищены от непогоды в виде крытого патио, повышая целостность изоляции крыла и сохраняя землю под ним теплой и сухой. Большее разделение общественных и частных зон сопровождается расширением планировки теплицей. И стоимость строительства гаражной части значительно снижается.
На приведенном ниже чертеже показана конструкция нижнего колонтитула фундамента из монолитного монолитного фундамента. Вы можете построить HTM с монолитными стенами — это требует только специального оборудования и технически более сложно в первый раз, чем укладка блоков. Бетонные заливки чаще выполняются местными подрядчиками. Основным преимуществом строительства из сухих блоков является его простота для обычного строителя домовладельца и их друзей. Возведение собственных стен сэкономит много денег и сделает это более личным проектом. Когда труд составляет две трети от общей стоимости дома, это важное соображение.
Некоторая базовая строительная терминология для понимания:
Единые строительные нормы и правила (UBC) изменяются в зависимости от региона, чтобы предотвратить морозное пучение стен фундамента. В горной местности Колорадо верхняя часть обратной засыпки (отделочный уровень) простирается как минимум на сорок дюймов от внешнего уровня отделки (поверхности вашего двора) до нижней части фундамента (нижнего колонтитула). Когда балки пола пересекают верхнюю часть короткой ледяной стены, это называется подпольем. Когда вы заливаете морозостойкую стену достаточной высоты, чтобы обеспечить пространство над головой (минимум 7 футов 6 дюймов), это подвал. Если на цокольном этаже есть дверь, ведущая прямо наружу (без ступеней вверх), это подвал с выходом из плиты на уровне земли. Плита- Строительство на уровне земли означает заливку бетонного пола (плиты) непосредственно на землю (грунт). На приведенном выше рисунке плита пола будет залита непосредственно на верхнюю отметку нижнего колонтитула. Вам будет очень полезно знать просторечие при разговоре со строителями и архитекторами.
При любой конструкции фундамента, некоторые ключи при первоначальных земляных работах:
* копайте ВСЕ одновременно СЕЙЧАС, и вы сэкономите тысячи
* выкопайте септическую систему, проложите линию колодца и выровняйте подъездную дорожку сейчас, а не позже
* очистить весь верхний слой почвы от фундамента до периметра примерно 20 футов и наклона для изоляции крыла
* смешать компост и торфяной мох с частью этого верхнего слоя почвы, чтобы использовать его поверх изоляции крыла «горшечная почва»
Цемент для поверхностного склеивания Сухая кирпичная кладка SBC Бетонная кладка CMU Блоковая стена и детали монолитного фундамента являются типичными и общими для здания любого размера, , но могут варьироваться в зависимости от размера конструкции, грунта и условий площадки, а также требований местных строительных норм и правил. Консервативная инженерная практика заключается в проектировании армирования стены SBC (арматурного стержня) по той же схеме сетки, что и стена из блоков, залитых раствором, с учетом местоположения, почвы и переменных фундамента. При построении HTM стандартной практикой является заполнение всех ядер. В HTM нет полых сердечников. Неструктурные ядра могут быть заполнены песком или чем-то подобным. Но на практике, если вы «выстреливаете керны» с помощью самосвала, разумно просто залить все керны бетонным раствором, пока у вас есть техника на месте. Мы больше не предоставляем строительные, консультационные или инженерные услуги, и любая информация, представленная на этом веб-сайте, предназначена только для «развлекательных целей». Требования к участку, почве и местным нормам — это только первая из многих неизвестных переменных. Мы не гарантируем информацию о каких-либо ошибках или упущениях. Планы не представлены как готовые к строительству. Прежде чем строить, всегда необходимо получить местное инженерное разрешение. Нажмите на рисунок, чтобы открыть файл Adobe .pdf для печати.
Конструкция крыши, структура арматурных стержней и глубина обратной засыпки определяют конечный инженерный проект стены. Несмотря на то, что можно полностью избежать внутренних перпендикулярных стен и контрфорсов, общепринятой практикой является их установка каждые ~18 футов, когда конструкция крыши не обеспечивает достаточной устойчивости. Балки крыши, расположенные перпендикулярно, выполняют роль удерживающих элементов. Балки крыши, расположенные в другом направлении (параллельно стене), не обеспечивают поддержки стены. Тогда внутренние перпендикулярные стены сохраняют и обеспечивают опору для параллельных балок крыши. Таким образом, отметка ~ 18 футов позволяет пролетать 20-футовым балкам. Использование стропильных ферм вместо балок имеет почти такой же, но меньший удерживающий эффект, но только тогда, когда противоположная стена служит анкером для дальнего конца фермы. Иногда вы видите короткие «короткие» блочные стены (контрфорсы), используемые для удержания, с деревянными каркасными стенами, простирающимися за контрфорсы внутри. Сводится к тому, удерживает ли внешняя стена засыпку против конструкции.
По-настоящему экологичные Дизайн дома с пассивным солнечным отоплением требует целостного подхода, включающего все основные аспекты для неэлектрического пассивно независимого успеха. Выбор компонентов дизайна HTM, основанный исключительно на эстетике, негативно повлияет на пассивную солнечную функцию. Форма соответствует функции для максимальной производительности, экономичности, оптимального здоровья и личного комфорта. Мы верим, что любой гибридный HTM будет функционировать намного лучше, чем обычный дом, но отказ от критически важного элемента конструкции, такого как изоляция крыльев или отсутствие сбора «избыточной» солнечной энергии, снизит общую пассивную солнечную производительность. Наш бесплатный путеводитель по HTM поддерживается онлайн для высокой тепловой массы, устойчивого, нулевого энергопотребления, пассивной солнечной энергии, строительства экологически чистых домов и исследований в области дизайна. Однако в настоящее время The Natural Home не является , предоставляющей какие-либо платные инженерные услуги или работы по архитектурному проектированию. Мы не можем предложить каких-либо местных инженеров или подрядчиков по торговым направлениям, за исключением того, что строители каркасных жилых домов редко так компетентны в HTM, как специалисты по коммерческому строительству. С наилучшими пожеланиями для вашего проекта.
Электронная книга HTM Passive Solar – Содержание
- введение прагматичный дизайн с высокой тепловой массой, низкотехнологичные функции и материалы
- фотогалерея наполнена изображениями, комментариями и нашим бесплатным видео-туром по HTM Home Tour
- сухая стопка фотографии строительных конструкций из цемента для склеивания поверхностей и некоторые эскизы блочной планировки
- планы этажей содержит несколько функциональных основных макетов и комментарии выбор дизайна
- деталь крыши глава с вентилируемым настилом крыши в виде досок T&G поверх бревенчатых прогонов
- солнцезащитные козырьки важный пассивный солнечный элемент конструкции для создания благоприятного микроклимата
- аккумулирование тепла резервуары для воды из стекловолокна — низкотехнологичный способ смягчить перепады температуры преуспевать в жарком или холодном климате где угодно
- внешняя облицовка покрытия SBC поверх изоляции из пенополистирола и детали наклонного остекления
- изоляция крыла и неглубокий нижний колонтитул, варианты конструкции фундамента по периметру с защитой от мороза
- цветочные грядки являются центральным функциональным компонентом конструкции HTM в стиле теплицы
- страница ссылок заполнена полезной подборкой ссылок на исследования и соответствующие веб-сайты
Журнал BPA | Неглубокие фундаменты с защитой от замерзания
Что говорят строительные нормы и правила об этой экономичной альтернативе обычным бетонным фундаментам
Иллюстрация FPSF Дэна Торнтона, любезно предоставлена журналом Fine Homebuilding.
Одной из самых популярных систем фундамента, используемых на моем рынке в Миннесоте (климатическая зона 7), которую я использую уже более десяти лет, является мелкозаглубленный фундамент с защитой от мороза (FPSF). Отчасти это связано с тем, что код требует глубины фундамента 5 футов; рытье, строительство и изоляция фундаментов и глубокой системы фундамента требует много времени и денег. Система мелкозаглубленного фундамента может стать существенной экономией для новой постройки.
Международный жилищный кодекс (IRC) распространяется на FPSF в разделе R403.3. Существует много информации, характерной для этого типа фундамента, которая отличается от других систем. Например, при использовании FPSF средняя средняя температура здания должна поддерживаться на уровне не менее 64°F (существуют способы проектирования защищенного от замерзания фундамента для неотапливаемых и полуотапливаемых зданий, но в этой статье основное внимание будет уделено в постоянно кондиционируемых жилищах). Существуют также требования к снижению R-значения жесткой изоляции и защите скрытой изоляции.
Что такое FPSF?
Система мелкозаглубленного фундамента с защитой от мороза обычно представляет собой монолитную бетонную заливку, иногда называемую перевернутой плитой, в которой основание и плита выполнены как единое целое. Изоляция укладывается на край плиты, а также «крыло» изоляции, выступающее в сторону от утолщенного края, чтобы предотвратить проникновение мороза под плиту в зимние месяцы.
Необходимое количество теплоизоляции на краю плиты и на горизонтали или крыле, а также минимальная глубина фундамента определяется индексом промерзания воздуха для вашего местоположения. Карта подкреплена кодом с таблицами, показывающими индекс замерзания воздуха для отдельных округов в каждом штате. Индекс замерзания воздуха определяется как суммарное количество градусо-дней ниже 32°F. Он используется в качестве меры совокупной величины и продолжительности отрицательных температур воздуха. Индекс был рассчитан за 12-месячный период (июль-июнь) для каждой из 3044 станций, использованных в анализе. Он основан на среднем значении за 100 лет.
Система мелкозаглубленного фундамента с защитой от мороза обычно представляет собой монолитную бетонную заливку, иногда называемую перевернутой плитой, в которой основание и плита сконструированы как единое целое. Изоляция укладывается на край плиты, а также «крыло» изоляции, выступающее в сторону от утолщенного края, чтобы предотвратить проникновение мороза под плиту в зимние месяцы.
Индекс замерзания воздуха похож на карту климатических зон (климатические зоны с 1 по 8, где 1 — самая теплая, а 8 — самая холодная), но вместо использования 65°F в качестве начальной температуры для расчета замерзание -воздушный индекс использует 32°F. Шкала начинается с 1500 или меньше и имеет максимум 4500. Северная Миннесота имеет индекс замерзания воздуха 3500; Северо-западная Миннесота и северо-восточная Северная Дакота имеют индекс замерзания воздуха 4000. В более теплом районе, таком как Джорджия, например, все округа имеют индекс 1500 или меньше.
Глубина фундамента и уровни изоляции
Как указывалось ранее, индекс замерзания воздуха определяет глубину фундамента и уровни изоляции для FPSF. (См. Таблицу R403.3(1) в IRC.) Минимальная глубина фундамента или часть фундамента ниже уровня земли будет составлять от 12 до 16 дюймов в зависимости от индекса промерзания воздуха в данной местности. В моем районе требуется минимальная глубина фундамента 16 дюймов. Любая надземная часть фундамента увеличит общую толщину фундамента. Так, например, открытая кромка плиты, которая находится на высоте 6 дюймов над уровнем земли, будет иметь общую толщину основания 22 дюйма (6 дюймов открытой кромки плиты + 16 дюймов минимальной глубины заглубленного основания = 22 дюйма общей толщины основания. )
На краю плиты изоляция должна проходить от верха готовой бетонной плиты до низа фундамента. Опять же, в зависимости от индекса замерзания воздуха минимальное значение R необходимой изоляции будет варьироваться. В моем районе требуется минимум R-9. Вот в чем фишка: все изоляционные материалы, используемые ниже уровня в FPSF, имеют пониженные номинальные характеристики. Другими словами, вам не разрешается использовать указанное R-значение продукта. Это связано с тем, что подземная изоляция будет поглощать некоторое количество влаги, а влажная или мокрая изоляция не будет иметь такого же сопротивления тепловому потоку, как сухая изоляция. По этой причине для достижения требуемого минимального значения R требуется больше одного и того же продукта. Уменьшение значения R зависит как от типа изоляции (XPS или EPS — единственные два варианта, разрешенных для предписывающих систем FPSF), так и от плотности изоляции. Экструдированный полистирол (XPS) типов IV, V, VI, VII и X имеет пониженную стоимость R-4,5 за дюйм для вертикальной установки и R-4 за дюйм для горизонтальной установки. EPS R-значения еще ниже, в зависимости от плотности. (См. мелкий шрифт ниже в таблице R403.3(1) для всех сниженных значений. )
Ссылаясь на приведенную выше иллюстрацию и используя в качестве примера мою климатическую зону, изоляция в углах должна отходить от края плиты минимум на 30 дюймов (B) на расстояние 60 дюймов (C) от края плиты. угол фундамента. R-значение угловой изоляции составляет не менее R-11,2. Если изоляция представляет собой любую из перечисленных плотностей XPS, снижение номинальных характеристик по горизонтали составляет R-4 на дюйм, поэтому мы в конечном итоге используем 3 дюйма (R-12) на углах. Горизонтальная изоляция вдоль стены обозначена как R-8 и должна отходить от края плиты минимум на 24 дюйма (A).
Как правило, XPS используется как для горизонтальной, так и для вертикальной изоляции. Изоляция не вырезается для крыла, а используется на целых 4 фута. ширина. Я еще не видел изоляцию с более высоким значением R, используемую в углах, как того требует код. Это всегда 2 дюйма или R-10 (R-8 после снижения номинальных характеристик).
Горизонтальная или «крыльевая» изоляция будет снижена до значений, указанных в R403. 3(1).
Расстояние от края фундамента и требования к коэффициенту теплопередачи будут различаться в зависимости от того, находится ли изоляция в углу или вдоль стены. Монолитная плита EZ Form System
Производственные системы
Имеется пара изготовленных FPSF. Я использовал систему Mono Slab EZ Form, которая состоит из внутренней и внешней клиновидных форм, изготовленных из пенополистирола. Опалубка устанавливается на место, а армирующая 2-кратная опалубочная плита вставляется в предварительно отлитый паз, встроенный в опалубку. Внешняя форма становится как кромкой плиты, так и горизонтальным морозным крылом. Внутренняя форма становится задней или внутренней частью утолщенного края плиты. Внутренняя форма необязательна, мы решили не использовать ее в изображенном здесь проекте. Существует несколько различных версий формы Mono Slab EZ: стандартная форма размером 16 дюймов на 16 дюймов, которая используется в местах с умеренной температурой. Другой вариант — Arctic Form размером 18 на 30 дюймов, который подходит для построек в холодном климате. Существует также коммерческая форма размером 24 дюйма на 24 дюйма.0005
Другая компания, WarmFörm (начальное изображение), имеет дизайн, основанный на Европе, хотя формы производятся в США. Еще одна форма с изоляцией из пенополистирола, этот продукт больше похож на изолированную плиту-плот, чем на FPSF. (Узнайте больше о системе WarmFörm здесь: Сборные пенопластовые опалубки для плитных фундаментов.)
Другие соображения
С системами FPSF связаны некоторые проблемы. Системы отопления и охлаждения могут быть более сложными. Мой рынок обычно использует водяной теплый пол в домах FPSF. Эти системы популярны, но могут быть проблематичными весной и осенью, когда ночные температуры достаточно низкие, чтобы обеспечить отопление, а дневные температуры теплые. Нагрев сляба имеет тенденцию медленно реагировать на изменения температуры; в это время года характерен перегрев жилых помещений. (Для проектов с плитой на уровне земли я предпочитаю использовать комбинацию мини-сплит-систем с водяным плитным теплом и тепловым насосом с воздушным источником. Охлаждение в летнее время и обогрев весной/осенью обеспечиваются системой теплового насоса, а отопление в зимнее время обеспечивается электричеством или газом. котлов, питающих тепловые трубы внутри пола.)
Существуют также некоторые ограничения для напольных покрытий. Деревянные полы, прибитые гвоздями, не вариант. Я вижу, что чаще используются изделия из клееной древесины, и, конечно же, плитка, винил и ковер являются обычным выбором. Имейте в виду, что для использования ковра на полу с подогревом потребуется специальная ковровая подкладка.
И, наконец, с FPSF негде укрыться в непогоду. Я был в нескольких домах
, где домовладелец построил бетонное укрытие либо внутри дома, либо в пристроенном гараже для защиты от непогоды.
Несмотря на то, что с этой системой есть некоторые проблемы, в последнее десятилетие я предпочитал фундамент с защитой от промерзания для плит на уровне грунта. Я еще не видел ни одной — при правильной сборке — которая потерпела неудачу. Худшее, что я видел, — случайные трещины в бетоне.