УШП-фундамент: інноваційні рішення для будинків

Утеплена шведська плита - інакше УШП фундамент - являє собою монолітну армовану конструкцію дрібного закладення. У ній прокладаються інженерні комунікації, створюються механізми обігріву першого поверху. Надійність і функціональність рішення підкріплюється специфічними підготовчими маніпуляціями, воно економічно і максимально пристосоване до реалій вітчизняного клімату.

Специфіка конструкції, її базові характеристики

Відмінною властивістю утепленої шведської плити є присутність енергозберігаючих матеріалів по всій площі і периметру підошви. Утворюється готова чорнова поверхня для першого поверху, вона вже містить в собі інженерні комунікації, теплу підлогу.

Конструкцію утворюють такі пласти:

• бетонна заливка,
• армуючі прути,
• амортизаційний шар,
• ізолюючі матеріали.

Бетонний моноліт має товщину 10 см, його формують за один день, в такому випадку виключається слоїстість заливки, знижується собівартість роботи. Утеплювач допомагає ізолювати конструкцію від ґрунту. Армування виконується із застосуванням металевих прутів і сітки, вони захищають фундамент від розтріскування, зберігають його цілим у періоди природного руху ґрунту.

Амортизаційний пласт становлять щебінь і пісок, шведська технологія також передбачає застосування глини. Остання захищає геотекстиль, що розділяє мінеральні шари, від впливу вологи. У товщі піску, вкритого утеплювачем, прокладаються водопровід і каналізація.

Утеплення базується на похідних стиролів, матеріал укладається вертикально вздовж периметра, знизу, під вимощенням. Дренажні комунікації в тандемі з гідро- і пароізоляційними шарами запобігають руйнуванню фундаменту під впливом вологи і ґрунтових вод.

Гідності та недоліки

Частину недоліків можна виключити, якщо довірити роботи кваліфікованим проектувальникам і робітникам. Однак залучення фахівців робить фінансову вигоду менш привабливою.

Типи ґрунтів

Плита УШП є відмінним варіантом фундаменту при будівництві практично на будь-яких видах ґрунту. Особливо добре УШП показує себе на таких проблемних типах ґрунту, як:

• ґрунт з підвищеним рівнем вологості;
• слабкий грунт;
• грунт з високим рівень залягання ґрунтових вод.

Крім цього УШП в якості фундаменту добре підходить для рівних ділянок без перепадів висот. Для установки УШП на похилій ділянці необхідно попередньо або вирити рівний котлован, або засипати відсутній рівень ґрунту з організацією підпірної стінки.

Плиту УШП можна встановлювати і на торф. Перед монтажем необхідно зняти весь шар торфу і облаштувати піщану подушку.

Коли зводять УШП фундамент

Враховуючи складність багатошарової конструкції і підвищений обсяг витрат на її споруду, віддають перевагу утепленій шведській плиті, в конкретних ситуаціях:

• проживання в кліматичних зонах зі зниженим рівнем зимових температур, а також підвищеною вологістю ґрунту в осінній і весняний період. Багатошарова конструкція стійка до морозного пучення, перешкоджає значним тепловим втратам;
• бажання власника майбутньої будови опалювати будівлю нетрадиційним методом - з використанням водяних магістралей обігріву. Вони розташовуються всередині багатошарової фундаментної плити і передають теплову енергію від носія на всю поверхню основи;
• будівництво будівлі на проблемних грунтах. УШП фундамент можна зводити на будь-якому ґрунті. Багатошарова конструкція, посилена сталевою арматури і залита міцним бетоном, споруджується на грунтах з підвищеною концентрацією піщаних частинок, глинистих включень, торфу;
• зведення малоповерхових будівель висотою не більше 9 м. Міцність бетонної бази забезпечує стійкість бревенчатих зрубів, будівель каркасного типу, а також будівель з пустотілих панелей. Для прийняття рішення, у разі необхідності, слід зробити міцнісний розрахунок.

Визначаючись з конструкцією фундаментної основи, слід ретельно проаналізувати всі фактори.

Переваги УШП

Зведення фундаменту за технологією «утеплена шведська плита» володіє цілою низкою плюсів.

• УШП можна зводити в будь-якому кліматичному поясі і практично на будь-якому типі ґрунту. За рахунок шару теплоізоляції ґрунт під фундаментом не буде промерзати і піддаватися морозному пученню.
• Технологія виготовлення УШП дозволяє закладати всередину плити всі необхідні комунікації - водопостачання, каналізацію, теплу підлогу і навіть електрику.
• УШП є нульовою відміткою майбутнього будинку. Оздоблювальні матеріали підлоги першого поверху - кахель, ламінат, паркет - можна укладати прямо на плиту.
• УШП захищає будівлю від впливу вологи з ґрунту і не дає промерзати конструктивним елементам і внутрішнім приміщенням, що продовжує термін експлуатації будівлі.
• УШП є одночасно тепловим бар'єром і акумулятором тепла і дозволяє істотно заощадити на рахунках за опалення будинку.
• Завдяки акумулюючому тепловому ефекту, в будинку з УШП стабілізуються добові зміни температури. Клімат у будинку стає більш інерційним, більш комфортним для постійного проживання.
• Зведення УШП - швидкий процес. Професійна бригада здатна виконати весь цикл підготовчих робіт і залити бетон протягом одного тижня.

Недоліки УШП

Як і будь-який інший тип фундаменту, утеплена шведська плита має свої недоліки. Мінуси УШП такі ж, як і інших плитних фундаментів.

• Облаштування УШП на ділянці з ухилом потребуватиме додаткових витрат на підготовку горизонтальної основи.
• Технологія досить вимоглива до кваліфікації та досвіду будівельників. Не кожна бригада здатна правильно і грамотно підготувати і залити плиту.
• Для будівництва УШП потрібен великий обсяг будівельних матеріалів - піску, щебеню, плит екструзійного пінополістиролу, арматури, бетонної суміші.
• Значний розмір одноразових фінансових витрат. Всі етапи пристрою УШП рекомендується проводити послідовно, без тривалих перерв.
• Закладка УШП на болоті або заторфованій ділянці потребує додаткової підготовки ґрунту.

Які мінуси УШП?

При всіх своїх достоїнствах у цієї конструкції є і недоліки: Проблематично влаштовувати УШП на ділянках з ухилом. В принципі це можливо, але потрібно вирівнювання ділянки за рахунок підсипання піску, а це вельми витратний захід. Неможливо або невиправдано дорого створити в будинку, що стоїть на УШП, підвал або льох. Комунікації прокладені всередині плити, і тому їх ремонт у разі аварійної ситуації або нездійсненний, або ускладнений.

Дмитро Андріаді, керівник компанії BAUHAUS:"Якщо в систему теплої підлоги, інтегрованої в УШП, залита вода, і взимку вона замерзла при відключенні електрики, то труби розірве, і відремонтувати їх буде не можна. Доведеться демонтувати підлогове покриття, встановити нову теплу підлогу поверх існуючого, виконати стяжку, укласти нове підлогове покриття. Тому краще спочатку заливати в систему опалення антифриз. Але якщо теплу підлогу пошкодили, наприклад, при бурінні перфоратором, то локальний ремонт цілком можливий. Що ж стосується труб систем водопостачання та каналізації, то аварії, здатні повністю вивести їх з ладу, малоймовірні "

Зазначимо ще кілька особливостей УШП. На такий фундамент найчастіше спирають одно- або двоповерхові будинки. Але при наявності продуманого конструктивного розрахунку можна споруджувати УШП і під важкими будівлями (більше двох поверхів) або під будинками з нерівномірним навантаженням (коли частина - одноповерхова, а інша - двоповерхова) .УШП передбачає низький цоколь. Висота фундаменту зазвичай 300-400 мм. Це зручно, адже на вході в будинок можна зробити сходи висотою всього в пару сходинок. Максимально комфортне, майже безбар'єрне середовище. Таке рішення особливо актуальне тоді, коли в будинку проживають літні люди або люди з обмеженими можливостями. Якщо ж вам обов'язково потрібен високий цоколь, варто віддати перевагу іншому скандинавському ноу-хау - утепленому фінському фундаменту (УФФ). Це дрібнозаглублений стрічковий фундамент з утепленими підлогами по грунту. Вирішення проблеми низького цоколя в рамках УШП - збільшити товщину піщаної подушки та/або шару теплоізоляції під плитою. Але це додаткові витрати.

Порівняльна вартість УШП

При побіжному порівнянні вартості пристрою фундаменту за технологією УШП з такими популярними альтернативами, як свайно-гвинтовий і стрічковий фундамент, може здатися, що УШП виходить дорожче.

Але насправді виявляється все не так просто і очевидно. Справа в тому, що УШП в силу конструктивних особливостей дозволяє прибрати з плану будівництва цілий ряд робіт. коректне порівняння типів фундаментів має відбуватися за більш широким діапазоном етапів. Основні з них наведені в таблиці нижче.

Видно, що для УШП не потрібно зводити і утеплювати перекриття першого поверху, робити чорнову підлогу, заливати стяжку і монтувати систему опалення: труби, фітинги, радіатори. І з'являється привід задуматися - чи дійсно висока ціна будівництва фундаменту УШП?

Етапи пристрою УШП

Пристрій утепленої шведської плити являє собою багатоетапний процес, який включає роботи з підготовки основи фундаменту, пристрій дренажу, монтаж комунікацій, збирання незйомної опалубки та утеплення, армування, укладання труб теплої підлоги і заливку бетонної суміші.

• Підготовка котлована. Під плямою забудови риється котлован, що перевищує площу майбутнього будинку на 1 метр з кожного боку. Головне завдання цього етапу робіт - видалити пухкі і слабенькі ґрунти, тому глибина котловану визначається індивідуально залежно від ділянки. В середньому це 40-45 см.
• Укладання геотекстилю. На дно і бічні стінки котловану вкладається рулонний геотекстиль. Він зберігає межу між різними типами ґрунту і допомагає перерозподілити навантаження від вищезазначених матеріалів на нижчі.
• Встановлення дренажу. По периметру котловану розкладаються труби дренажної системи, від них робиться відведення в бік скидання. Поверх дренажної системи котлован засипається пластовим дренажем - це 10 см щебеню середньої фракції (20-40 мм). Щебінь трамбують і накривають ще одним шаром геотекстилю, який захистить дренажний шар від засмічення вищележащими грунтами.
• Укладання геотекстилю. На дно і бічні стінки котловану вкладається рулонний геотекстиль. Він захистить фундамент від рослинності. Аркуші текстилю в місцях стиків повинні заходити один на одного не менш ніж на 150 мм.
• Засипання котловану. Поверх геотекстиля в котлован післяйно засипається пісок. Тут також використовується середня фракція розміром частинок від 0,2 до 2 мм. Кожен шар проливається водою і утрамбовується за допомогою віброплити до товщини 150 мм.
• Закладка комунікацій. В утрамбований пісок основи УШП вкопуються труби водопостачання та водовідведення, а так само, при необхідності, закладні під електропостачання та слабкозбагливі системи. Вертикальні ділянки труб тимчасово закріплюються сталевою арматурою.
• Монтаж утеплювача. Під плитою розкладається високоміцний утеплювач XPS CARBON ECO SP. При розкладці плит враховується необхідна товщина бетону для габаритів майбутнього будинку. Так для приміщень потрібен бетон товщиною не менше 10 см, під зовнішніми стінами - 30 см, під внутрішніми - 20 см. Утеплювач розроблений спеціально для влаштування фундаментів УШП. Він витримує до 20 тон на 1 м2 при деформації менше 2%. По периметру майбутньої плити немає навантажень від ваги будівлі, тому для опалубки і утеплення цоколю підійде XPS загального призначення, наприклад CARBON ECO.
• Посилення опалубки. Бічні елементи утеплювача додатково зміцнюються зовнішнім каркасом, зібраним з обрізної дошки і діагональних упорів.
• Армування. УШП в підставі майбутніх стін армується просторовим каркасом з прутів перерізом 12 мм (для поздовжньої арматури) і перерізом 6 або 8 мм (для поперечної арматури). Решта армування виконується з прута 10 мм, з яких збирається сітка з комірками розміром 150 на 150 мм.
• Монтаж теплої підлоги УШП. Зверху арматури по всій площі УШП (крім зон установки несучих стін) розкладають труби теплої водяної підлоги. У місцях, де труби перетинають несучі стіни або дверні прорізи, труби додатково посилюють гільзами з гофрозахисту. Область, де труби піднімаються до колектора, також захищають гофрами, а сам колектор кріплять на кілька прутків арматури, встановлених вертикально. Перед заливкою бетону, система заповнюється теплоносієм, перевіряється на герметичність і опресовується.
• Бетонування. Щоб бетон краще заповнював весь простір фундаменту, рекомендується використовувати бетононасос, що подає розчин під тиском. Для поліпшення якості бетону і зниження можливих ризиків при прийманні та укладанні необхідно застосовувати пластифікатори. Ми застосовуємо «Суперпластифікатор TECHNONICOL MASTER». А при зимовому бетонуванні додаємо «Добавка для зимового бетонування TECHNONICOL MASTER».
• Рівняння бетону. Після заливки суміш розподіляється по опалубці совковими лопатами і ущільнюється вібраторами, далі вирівнюється гладилками і затирається до ідеального стану вертольотом. Для затікання бетону під арматуру і у важкодоступні місця застосовують глибинний вібратор.
• Догляд за бетоном. Свіжозкладений бетон необхідно захистити від висихання влітку і замерзання взимку. Влітку достатньо накрити бетон плівкою і при необхідності поливати поверхню бетону водою. Взимку необхідно закрити бетон теплим покривалом і включити теплу підлогу на температуру 15-20 градусів. Для цього до колектора теплої підлоги УШП підключають електричний котел і циркуляційний насос.
• Приймання плити. Під час приймання фундаменту необхідно перевірити геометрію і цілісність плити. Якщо у вас є сумніви в набраній міцності, ви можете викликати інженера TECHNONICOL, якій перевірить фактичну міцність бетону без застосування руйнуючих методик.

Що потрібно для будівництва

До виконання робіт слід підготуватися. Будуть потрібні матеріали та інструменти згідно з переліком:

• компоненти для приготування бетону;
• геотекстильна тканина;
• листовий пінополістирол;
• сталеві прутки;
• дріт для в'язання;
• комплект обладнання для обігрівної підлоги;
• труби для прокладання комунікацій;
• пісок і щебінь для подушки;
• дошки для опалубки;
• бетономішалка;
• лопати;
• правило;
• вібратор для бетону;
• рівень.

Подбайте також про спецодяг, захисні окуляри та рукавички.

Покрокова технологія облаштування УШП

Робочий процес починається із залучення технічних фахівців, здатних розрахувати несучу здатність ґрунту, ймовірність зрушення пластів і можливості дренажної системи. Після цього облаштування фундаменту проводиться в певній послідовності.

Підготовка основи

Шведський фундамент ніколи не вкладається на родючий шар ґрунту: це гарантовано призведе до зрушення конструкції при зведенні будівлі. Тому такий шар ґрунту прибирається з ділянки будівництва повністю.

Котлован робиться неглибокий: зазвичай 2-3 багнети лопати, однак його зовнішні розміри повинні на метр виходити за межі стін майбутньої будівлі. Дно котловану вистилається геотекстилем із запуском підкладки на бічні стіни.

Дренаж

Зливова каналізація та відведення ґрунтових вод необхідні для того, щоб забезпечити сухість фундаменту. Для цих цілей геотекстиль засипається шаром щебеню, робиться підземний резервуар з підведеними до нього трубами. Для прокладання дренажної системи по периметру котловану формуються траншеї з ухилом у бік основного колодязя.

Підводка інженерних комунікацій

Наступним етапом є розводка труб водопостачання та каналізації. Комунікації обов'язково заглиблюються нижче позначки промерзання ґрунту в зимовий період.

Крім цього, необхідно заздалегідь розпланувати розташування стояків у будинку, вивести труби назовні для підключення до централізованих або автономних систем водопостачання.

Враховуючи недоліки УШП має сенс відразу продублювати комунікаційну систему, щоб у разі несправності скористатися резервами. На цьому етапі підсипається піщана подушка, яка обов'язково ущільнюється трамбувальною машиною.

Теплоізоляція

Далі вкладається двошаровий утеплювач з пінополістиролу. Роботи виконуються за такою схемою:

• Перший шар - закриває периметр котловану повністю.
• Другий - відступає на 40-45 см всередину.

Це необхідно для того, щоб встановити по краях L-подібні модулі з пінополістиролу для зовнішнього обведення.

Армування

Виготовлення опалубки

Для цього можуть використовуватися L-подібні модулі пінополістиролу, посилені зовні дошками і розпорядками, щоб виключити їх витиснення під дією бетонної маси. Може застосовуватися і класичний варіант: внутрішній каркас, сколочений зі щитів щільної фанери. Висота опалубки розраховується на підставі таких значень: товщина утеплювача (20-30см) і самої плити (не більше 10 см).

Заливка

Цей етап не відрізняється від облаштування монолітного фундаменту. Бетонна суміш подається безперервно, щоб виключити утворення стиків і обов'язково ущільнюється глибинними вібраторами для рівноме