Поверхность УФФ представляет собой готовый черновой пол, что позволяет сразу укладывать керамическую плитку без предварительного выравнивания, что значительно экономит время на отделку и упрощает процесс.
Что такое Утепленная Шведская Плита (УШП) и Утепленный Финский Фундамент (УФФ)
Когда речь заходит о строительстве загородных домов в Финляндии, невозможно обойти стороной важнейший элемент этого процесса — выбор фундамента. Он является основой любого строения и должен быть тщательно подобран в зависимости от условий.
С точки зрения техники, каркасный дом можно построить на почти любом варианте фундамента. Это может быть бетонная ленточная основа, залитая на глубину промерзания, или, в случае более простых решений, обычные валуны, как это делали предки, населявшие территорию современной Финляндии и Скандинавии.
Тем не менее, в современных условиях, для каркасных домов в этих регионах на практике используются два основных типа фундаментов. Первый из них, известный в России под аббревиатурой УШП — Утепленная Шведская Плита — популярен в странах как Швеция, так и Норвегия. В Финляндии же более распространён другой тип фундамента, который пока не получил широкой огласки в нашей стране и известен среди специалистов под сокращением УФФ — Утепленный Финский Фундамент. Следует уточнить, что было бы неправильно называть его исключительно финским, поскольку подобные конструкции строят также и в Норвегии, а в России хорошо известны его упрощённые модификации.
Давайте подробнее рассмотрим эти технологии.
УШП – Утепленная Шведская Плита
В начале позвольте мне немного похвалиться. Как многие знают, информацию об УШП в России впервые представил пользователь форума Форумхаус, известный как Владимир “Таллин”. Однако мало кто из окружающих знает, что само название «Утепленная Шведская Плита» придумал именно я.
История началась так: в 2008 году один участник из Германии на Форумхаусе упомянул о фундаменте, который идеально подходит для строительства каркасного дома. Это привело к тому, что впоследствии название УШП стало известным в России. Тем не менее, после этого идеи того forumhausa были встречены настороженно, а сам автор столкнулся с недовольством других участников, и его концепции были объявлены неуместными в контексте русской традиции строительства.
К счастью, это не остановило развитие технологии. В 2009 году на форуме появился Владимир “Таллин”, который рассказал о своем опыте строительства фундамента в Эстонии, спроектированного или построенного шведским специалистом. Упоминание этой технологии привлекло внимание к УШП, и я, как модератор форума, увидел в этом значительный потенциал и перенёс обсуждение в отдельную тему. Так я назвал её “Утепленная Шведская Плита”. Более того, я активно поддерживал Владимира на первых этапах, помогая ему противостоять скептицизму со стороны участников, которые отрицали новый подход к строительству.
Название поверхности плиты прочно закрепилось, а сам Владимир стал авторитетом, к которому все обращались за советом. Эта история не так давно была напомнена мне самим Владимиром, что подтверждает его важность в популяризации УШП.
Кратко описывая общий принцип строительства УШП: это по сути огромное «корыто» из пенопласта специализированных марок, которые способны выдерживать большие нагрузки и обеспечивать минимальную относительную деформацию. Это корыто служит несъёмной опалубкой, которая собирается на предварительно подготовленной песчано-щебеночной подушке, обеспечивающей должный дренаж. Затем в это корыто устанавливается арматурный каркас и установленная по планировке трубопровод для водяного отопления, а также прокладываются другие коммуникации, такие как водоснабжение и канализация. После всего этого пространство заливается бетоном, который после затирки «вертолетами» превращается в готовую к отделке поверхность плиты. Одна из важных характеристик плиты заключается в том, что она имеет ребра жесткости под несущими стенами, поэтому её толщина под такими стенами отличается от остальной поверхности.
Ниже представлена типичная конструктивная схема УШП:
На изображении показана оригинальная схема от шведской компании Dorocell.
Появление УФФ можно отнести к усилиям другого активного участника форума, известного под ником Tim1313, который адаптировал эту технологию для своего дома, используя информацию от своего брата, строившего дома в Финляндии и хорошо знающего ее особенности.
Какой фундамент для дома обойдется дешевле
При выборе правильного фундамента для частного дома и избежании лишних затрат следует учитывать множество факторов, таких как тип почвы, вес строения и другие характеристики. Это поможет определить наиболее подходящий вариант.
Наименее затратным и времязатратным типом является столбчатый фундамент. Однако он имеет две главные ограничения: его можно монтировать только на малоподвижных или неподвижных грунтах и подходит только для лёгких строений. В результате, он совершенно не подходит для жилых домов или тяжёлых построек.
На втором месте по стоимости идут сваи, но здесь многое зависит от их типа. Винтовые сваи являются самыми недорогими, но используются только для лёгких конструкций, тогда как буронабивные подходят для более тяжёлых, таких как кирпичные и бетонные здания. Забивные сваи обеспечивают высокий уровень устойчивости, но являются одними из самых дорогостоящих.
Ленточный фундамент, в свою очередь, может быть незаглубленным или мелкозаглубленным и стоит не намного дороже, чем столбчатый. Однако глубокозаглубленный ленточный фундамент имеет самую высокую стоимость из-за увеличенного объема работ и использования более дорогих материалов.
Монолитная плита является самым дорогим вариантом фундамента, но при этом обеспечивает максимальную надежность на пучинистых грунтах. В некоторых случаях именно такая плита становится единственным подходящим вариантом для определённых типов почвы.
Однако не стоит забывать, что не всегда оказывается так, что кажется наиболее экономичным вариантом, например, столбчатый фундамент, в итоге обернётся самыми затратными решениями. Иногда монолитный фундамент оказывается более выгодным, чем углублённый ленточный, так как можно избежать лишних затрат на наполнение.
Следовательно, то, что на первый взгляд кажется недорогим решением, не всегда будет таким. Выбор фундамента должен базироваться на комплексной оценке различных факторов, поскольку стоимость может существенно варьироваться.
На изображении показан плитный фундамент с битумным покрытием, который предназначен для кирпичного дома.
Фундамент для деревянных домов из бревен
Строения из оцилиндрованных бревен и бруса меньше по весу, чем кирпичные или бетонные, но всё равно больше каркасных, поэтому для них лучше подойдёт мелкозаглубленный ленточный или свайно-ростверковый фундамент.
Первый вариант позволяет создать подвал, обеспечивая необходимую устойчивость к нагрузкам и сравнительно невысокую стоимость. Для повышения его долговечности важно правильно организовать гидроизоляцию и насыпаемую толстую песчаную подушку.
Свайно-ростверковый фундамент требует выемки ям до уровня промерзания почвы и их соединения перешейками. Затем в такие ямы заливается бетон, а в итоге создаётся бетонная лента, к которой опираются столбы, находящиеся ниже уровня промерзания.
На изображении показано устройство свайно-ростверкового фундамента.
Оба указанных типа фундаментов позволяют создать надёжную и долговечную базу, которая сможет выдержать вес деревянного дома в один или два этажа, избегая при этом необоснованных затрат на чрезмерно дорогие конструкции, рассчитанные на высокие нагрузки.
Как и большинство строительных конструкций, утепленный финский фундамент имеет свои преимущества и недостатки. В числе основных положительных аспектов эксперты отмечают:
Специфика конструкции
По сравнению с ленточным фундаментом, шведская плита не имеет заглублённых рёбер жёсткости. Вся конструкция располагается на уровне поверхности земли и заливается за один раз внутри несъёмного «корыта» из пенополистирола.
За счёт целостной монолитной плиты и утеплённой отмостки вокруг здания, происходит предотвращение промерзания грунта под строением. Это устраняет подвижки и пучение почвы, которые могут повредить дом. Слой теплоизоляции, на котором располагается тёплый фундамент, необходим не для теплоизоляции основания, а для снижения теплопотерь из внутреннего пространства вглубь земли. Утеплённая отмостка, в свою очередь, препятствует прохождению холода из окружающего воздуха к грунту, окружающему здание.
Расчёт плиты
В России отсутствуют единые стандарты и нормы для проектирования и монтажа фундамента по данной технологии строительства. Поэтому многие компании используют готовые таблицы и схемы, разработанные инжинирингом шведской фирмы Dorocell, которые были предварительно проверены и одобрены местными специалистами, подтвердившими их применимость.
Любое строительство начинается с изыскательных работ и составления проектно-технической документации, и шведский фундамент не является исключением.
Изыскательные работы
Использование геодезических инструментов помогает специалистам повысить точность при проведении изыскательных работ и существенно ускорить их выполнение.
При покупке участка для строительства дома на УШП в первую очередь необходимо удостовериться, что грунт на нем не представляет собой насыпной материал. В противном случае создание неподвижного основания с использованием шведской технологии может оказаться невозможным.
Для установки УШП подходят все типы грунтов, за исключением торфяников, а также илистых и болотистых почв. Однако необходимо соблюсти главное требование: монтаж должен проводиться только на грунтах, способных воспринимать необходимое вертикальное давление. Этот параметр определяется индивидуально и обычно составляет около 1.5 кг/см².
Поэтому приводить точные цифры глубины будущего котлована будет некорректно, так как эти параметры могут сильно изменяться в зависимости от типа почвы, особенностей местности и её рельефа.
В рамках изыскательных работ также определяют уровень грунтовых вод и возможные осадки, оценивают их влияние на будущую конструкцию и, исходя из этого, разрабатывают защитные меры.
Земляные работы
Земляные работы являются первоочередными при создании УШП, и к ним приступают только после окончания проектирования и подготовки всех необходимых расчётов.
На данном этапе желательно организовать подвод воды и электричества к будущему фундаменту.
Сначала участок освобождают от растительности, а затем разметка производится в соответствии с контуром будущего фундамента. Это делается, основываясь на реперной точке, заданной в плане. Установив колья или деревянные рамки в отметки и натянув шнуры, создают маяки для визуализации границ будущего котлована, которые могут быть обозначены песком.
По завершении разметки выполняется выемка грунта. Если для работы используется тяжёлая техника, такая как экскаватор или трактор, то следует избегать глубокого разрыхления основания котлована. Финишная обработка дна лучше всего производится вручную, с использованием обычного инструмента. Если в процессе работ дно всё-таки какого-либо образом повреждено, его обязательно выравнивают и утрамбовывают с помощью вибролопат.
Дренажная система
После того, как котлован подготовлен, вдоль его границ выкапывают траншеи для установки дренажной системы. Ширина открываемых траншей обычно соответствует ширине ковша экскаватора, а глубина определяется проектом, исходя из уровня грунтовых вод, количества осадков в данном районе и типа почвы. Дно должно быть сформировано с наклоном в сторону мест, куда будут установлены дренажные колодцы.
В процессе подготовки основания я не видел, чтобы, кроме песка, использовался слой щебня. На видео финского строительства УШП щебень закладывается всегда. Почему это не делается на ваших стройках?
Устройство
Как и любой строительный материал, шведская плита имеет свои особенности установки. Фундаментная основа является монолитной конструкцией, выполненной по последним технологиям и состоящей из следующих слоев:
- бетонной стяжки;
- системы отопления;
- арматуры;
- теплоизоляционного слоя;
- щебня;
- строительного песка;
- геотекстиля;
- прослойки грунта;
- дренажной системы.
Таким образом, можно сказать, что УШП представляет собой уникальный вид основания, обладающий специфической структурой, сочетая в себе гидроизоляцию, утепление и систему обогрева. Этот универсальный «пирог» не только позволяет строить быстро, но и удерживать тепло, создавая комфорт в помещениях. Для теплоизоляции применяются листы пенополистирола, благодаря чему фундамент приобретает утепленные свойства. Арматура изготавливается из стальных прутьев диаметром от 12 до 14 мм, что усиливает каркас и предохраняет пол от возникновения трещин.
Благодаря такой конструкции УШП, а также его финскому аналогу, идеально подходит для строительства домов, где использование ленточного фундамента или основания на сваях невозможно. Также данное решение отличается целостностью, что позволяет избежать разрушения фундамента под воздействием низких температур и влаги.
Расчет
Перед началом монтажа шведских плит необходимо выполнить предварительные расчёты, учитывающие особенности грунта, нагрузки конструкции и влияние атмосферных осадков. Поэтому в первую очередь нужно определить тип почвы на земельном участке, где планируется строительство. Кроме этого, анализируются уровень грунтовых вод и глубина промерзания слоев земли. Главной задачей расчетов является создание проекта конструкции, в котором указывается толщина слоев фундамента.
Для проведения правильного расчёта необходимо учесть следующие данные:
- общая площадь основания;
- периметр УШП;
- высота и длина несущих ребер;
- толщина песчаной подушки;
- объем и масса бетона.
Стоимость установки шведских плит может варьироваться, так как зависит от размеров построек, а также от особенностей прокладки канализации и водопровода.
С технической точки зрения, каркасный дом можно установить на любом виде фундамента — начиная от бетонной ленточной основы на глубину промерзания, заканчивая валунами, с которыми в прошлом работали народы, обитавшие на территории Финляндии и Скандинавии.
Формирование отводных дренажных каналов
После освобождения основания от плодородного слоя почвы, необходимо вырыть дренажные каналы по периметру котлована. Эти каналы также формируются с учетом уклона 1-2% в сторону смотровых колодцев, как это предусмотрено проектом.
На этапе монтажа это не обязательно, но желательным будет осуществить подвод заземляющего контура примерно под отмосткой и вывести его к основанию плиты. Это поможет избежать дополнительных работ в будущем. Но вывод лучше всего делать с той стороны, с которой планируется ввод кабельной линии электричества. Для этой цели будет полезно оставить закладную в бетоне под ввод.
Монтаж дренажа
В заранее подготовленные каналы укладывается геотекстиль, после чего устанавливается дренажная труба. В углах размещаются смотровые колодцы. Весь дренаж засыпается щебнем и закрывается геотекстилем.
Длина трубы в контуре должна составлять до 100 метров. При шаге в 150 мм, это будет около 15 квадратов. Наиболее эффективный способ укладки трубы — в виде улитки, что обеспечивает равномерное распределение тепла. Дополнительные сведения можно найти здесь.
Теплый пол во всем доме сразу
На всей площади дома укладываются трубы системы теплого пола. При этом дом делится на несколько зон — например, кухня, гостиная, спальня, санузел. В каждую из этих зон укладывается свой контур теплого пола, что позволяет регулировать отопление для каждой области с помощью коллекторов.
Таким образом, весь дом может отапливаться только за счёт теплого пола. Если дом хорошо утеплен, такая система обеспечит необходимый уровень комфорта даже в сильные морозы (это актуально как для одноэтажного дома, так и для первого этажа двухэтажного). Примечание: комфортабельное тепло, исходящее от всей поверхности пола, гораздо приятнее, чем тепло от радиаторов, размещённых под окнами.
Так как теплый пол заливается в бетон, сам по себе бетонный монолит способен служить отличным теплоаккумулятором. Он прогревается не мгновенно, но когда он достигает нужной температуры, способен длительное время ее удерживать. Даже если произойдет отключение газоснабжения или электроэнергии, эта ситуация не повлияет на комфортное тепло в доме немедленно, а эффект почувствуется лишь через сутки или больше. Температура в помещении будет снижаться очень медленно.
На фото: коллектор теплого пола Comisa, который регулирует поток теплоносителя по контурам.
* Следует отметить, что последовательность шагов может быть немного изменена; чаще всего трубы теплого пола монтируются до армирования и непосредственно укладываются на пенопласт, что является наиболее оптимальным вариантом. Но для понимания технологии УШП это не является критическим.
Коммуникации — вода, электричество, канализация
Перейдём к девятому пункту. Вместе с тёплыми полами, в плиту закладываются все необходимые коммуникации: это электрические кабели (которые можно вывести в любое место, например, в будущие стены), трубы для холодной и горячей воды, канализационные трубы, водопроводные трапы под душ и при желании можно предусмотреть систему центрального пылесоса и другие коммуникации.
Стандартный набор включает в себя: теплые полы, разводка для канализации, холодной и горячей воды, и электрические кабели.
При создании плиты УШП необходимо учитывать не абстрактные размеры, например, 10х10 метров. Нужен как минимум эскизный проект, чтобы сразу можно было учесть отопление по комнатам, вывести трубы к запланированным санузлам и кухне, установить коллекторы тепла и водоснабжения в техническом помещении и т.д.
На изображении показаны выводы труб горячей и холодной воды, где будет установлен коллектор.
Так выглядит «начинка» стандартной плиты (первый этап видео):
Если детально рассмотреть смету всех строительных работ и расходов материалов, то итоговый результат может оказаться довольно неожиданным. Это касается всех этапов, начиная от аренды бетононасоса до транспортировки материалов. Конкретно стоимость аренды бетононасоса будет не намного выше, чем оплата хорошей бригады бетонщиков.
Конструкция плиты
Фундамент УШП представляет собой многослойную конструкцию в виде «пирога», главной составляющей которой является железобетонная плита. Она состоит из таких конструктивных элементов:
- Дренажная система, состоящая из гравийной подушки или слоя смешанного гравия и щебня, которая компенсирует деформации почвы при замерзании и оттаивании. В дренаж также монтируется система для отвода воды, по которой будут отводиться талые и грунтовые воды от здания.
- Геотекстиль, отделяющий систему дренажа от грунта, который может засорить её.
- Гидроизоляционный слой, который отделяет железобетонный монолит от грунтовых вод.
- Сверху укладывается теплоизолирующий материал, который располагается как по основанию, так и по контуру фундамента для предотвращения образования мостиков холода и для обеспечения равномерной температуры всей плиты.
- Каркас из стальных прутьев, что придаёт основанию дополнительную прочность к изгибающим и растягивающим нагрузкам.
- Все виды инженерных коммуникаций размещаются внутри монолита: силовые и связанные кабели, трубопровод, а также система теплого пола, которая укладывается на начальном этапе, перед заливкой фундамента.
- Бетонная плита, на которую будет приходиться вся нагрузка. Ее толщина определяется, исходя из этажности здания и типа почвы. Для несущих стен или колонн изготавливаются ребра жесткости.
При расчете толщины фундамента УШП рекомендуется обратиться к проектировщикам, которые учтут тип грунта, марку раствора и другие важные для успешной реализации проекта характеристики. Слишком тонкое основание может треснуть под весом строения, а слишком толстое приведёт к неоправданным затратам. Толщина фундамента обычно варьируется от 15 до 35 см в зависимости от проектных параметров.
Технология изготовления
Строительство основания требует строгого соблюдения технологии. Поэтому при монтаже фундамента УШП важно выполнять последовательность шагов. Первым этапом является тщательная очистка и разметка территории. Котлован под основание роется на глубину около 0,4 м, что лучше делать с помощью экскаватора; для небольших домов это иногда делают вручную.
Дно котлована засыпается слоем чистого песка толщиной около 15 см, который тщательно утрамбовывается с использованием воды для большей плотности. На подготовленную поверхность укладывается геотекстиль, при этом его края должны выступать за пределы фундамента примерно на 30 см. Затем формируется дренаж: на геотекстиль укладывается слой гравия или щебня фракции от 20 до 40 мм, достигающий толщины 15 см. Порой этот процесс подразумевает многослойный подход, где каждый слой пересыпается песком. После формирования подушки, выступающие края геотекстиля оборачиваются вокруг выполненной подушки.
В процессе дренажа устанавливаются инженерные системы — такие как канализация, водопровод, электрика — все они должны быть в надёжной изоляции. Высота отводимых систем должна учитывать толщину фундамента, так что для зданий с высоким цоколем потребуется больше материалов.
Опалубка для конструкции УШП изготавливается из прочного утеплителя. Для нее используется пенополистирольные или фибролитовые плиты толщиной до 10 см, а в углах устанавливаются блоки L-образной формы. Теплоизоляционный материал должен быть прочным и водостойким. Конструкция дополнительно укрепляется деревянными брусьями.
Для дальнейшего формирования шведской плиты гидроизоляция укладывается на дренаж. Допускается использование самого недорогого варианта, например, рубероида, но предпочтительнее применять современные гидроизоляционные материалы. Полотна укладываются с нахлестом в 150 мм, все стыки герметизируются. Края гидроизоляционных материалов задаются на толщину будущего монолита.
На дренаж затем укладывается несколько теплоизолирующих слоев. Пенополистирол толщиной 100 мм обрабатывается на гидроизоляции, при необходимости обрезается под места коммуникаций. Второй слой утеплителя стелится не в сплошном слое. На местах, где предполагается пол жилых помещений, под несущими стенами и конструкциями достаточно одного слоя, поскольку там будут устанавливать ребра жесткости. В процессе укладки пленки нужно позаботиться, чтобы не образовались мостики холода.
Происходит армирование ростверка, который будет заливаться бетоном. Для этого используют арматуру диаметром 12 мм, ориентированную вдоль фундамента. Конструкция также укрепляется прутами диаметром 10 мм, которые связываются проволокой. Все элементы каркаса связываются воедино.
Для обеспечения прочности стальные прутья диаметром 10 мм армируют зоны нагрузки, из них сваривается решётка с ячейкой 15 см. Расположение создается так, чтобы защитный слой бетона составил не менее 30 мм. На сетку укладываются трубы системы теплого пола, которые фиксируются хомутами для надежности. В местах, где предусмотрены ребра жесткости, трубки помещаются в гильзы из более прочного материала. Распределители системы выводятся и фиксируются на вертикально установленной арматуре. Теплый пол заполняется теплоносителем, после чего проверяется его герметичность под давлением.
Перед бетонированием все инженерные системы должны быть выведены и заглушены. Затем форму фундамента заполняют бетонным раствором, который уплотняется погружным вибратором. Этот процесс следует внимательно контролировать, чтобы избежать образования пустот, особенно в зонах, находящихся рядом с арматурой. Поверхность монолита тщательно выравнивается, и ее накрывают полиэтиленом, чтобы обеспечить равномерное затвердевание раствора и предотвратить его растрескивание. В жаркие месяцы необходим более частый полив для поддержания влажности бетона.
