УШП фундамент (утепленная шведская плита). Суть технологии. Структура. Плюсы и минусы.

В малоэтажном строительстве можно обойтись без заливки монолитного бетонного фундамента и сделать для будущего здания надежное, теплое основание. Такую возможность дают фундаменты, сделанные по технологии УШП.

Аббревиатура обозначает утеплённую шведскую плиту, которая и эффективно используется в европейских странах. В России технология стала известна с 2009 года, но в настоящее время широко не используется – застройщики только начинают ее осваивать.

Отсутствие интереса вызвано дефицитом полной и достоверной информации об этом типе фундамента. На первый взгляд, технология кажется сложной и дорогостоящей. На деле же стоимость работ оказывается ниже, чем заливка обычной монолитной плиты из бетона.

Особенности утеплённой шведской плиты

Монолитное фундаментное основание УШП впервые было опробовано на Скандинавском полуострове и длительное время использовалось преимущественно на северо-западе Европы. Сегодня ситуация изменилась и география использования шведского фундамента значительно расширилась, распространяясь ещё и на бескрайних просторах России.

При строительстве утеплённой шведской плиты одним лишь бетоном не обойтись — понадобятся современные теплоизоляционные материалы

Как понятно из названия, опорное сооружение этого типа представляет собой железобетонную фундаментную плиту, уложенную на слой утеплителя. Конструкция не требует большого заглубления, поэтому прекрасно подходит для строительства на участках:

• с высоким уровнем грунтовых вод;
• с сыпучей и рыхлой почвой;
• с грунтами, подверженными пучению и сдвигам.

Ключевой особенностью технологии УШП является жёсткая, монолитная конструкция, которая отлично справляется с сезонными подвижками грунта. Кроме того, расположенный под шведской плитой утеплитель предотвращает замерзание грунта, вследствие чего снижаются риски, связанные с его вспучиванием и осадкой. При эксплуатации основания можно не волноваться, что оно будет деформироваться и трескаться в холодные зимние месяцы.

Преимущества и недостатки УШП

Технология постройки утеплённой шведской плиты позволяет соорудить фундамент своими руками и имеет сходство с процессом строительства более распространённых ленточных оснований. В то же время монолитная опорная конструкция обладает конструктивными и функциональными отличиями, которые наделяют её массой достоинств:

1. Поскольку при сооружении УШП не требуется копать глубокий котлован, отпадает необходимость в использовании большегрузных автомобилей и землеройной техники. Всю работу можно выполнить своими руками, а значит, снизить расходы на строительство фундамента.
2. Обустроенная по шведской технологии монолитная плита имеет утепление не только под подошвой, но и с боков. Постоянство температуры по всей площади оказывает положительное влияние на срок службы основания.
3. Конструкция плиты позволяет осуществить монтаж основных инженерных коммуникаций ещё на начальных этапах строительства. Это позволяет удешевить конструкцию и ускорить работы. Кроме того, отпадает необходимость обустраивать техническое подполье с трубами водоснабжения и канализации.
4. Монолитное железобетонное основание подходит для строительства на любых участках, вне зависимости от грунтового строения. Поскольку плита располагается на поверхности земли, на неё не воздействуют грунтовые воды, благодаря чему возрастает несущая способность сооружения. Фундамент можно с одинаковым успехом использовать как для небольших деревянных домов, так и трёхэтажных коттеджей.
5. Герметичность основания и отсутствие так называемых мостиков холода препятствует распространению сырости, плесени и грибка.
6. Идеально ровная верхняя плоскость утеплённой шведской плиты является готовым черновым основанием для укладки лицевых напольных покрытий. Благодаря этой особенности сокращается время отделочных работ и снижается их стоимость.
7. Шведская утеплённая плита обладает хорошей теплоизоляционной способностью. Это, а также проложенная в железобетонном основании система тёплого пола, позволяет уменьшить расходы на отопление и сделать дом более комфортным.

Идеально ровную поверхность УШП используют как черновой пол

Несмотря на все сильные стороны фундамента УШП, находится немало людей, которые относятся к технологии с изрядной долей недоверия. В качестве аргументов против строительства тёплого железобетонного основания они приводят следующие доводы:

• высокая стоимость;
• технологией не предусмотрено сооружение подвальных помещений;
• недостаточная жёсткость слоя теплоизоляции, которая впоследствии может спровоцировать усадку здания;
• риск повреждения пенополистирола грызунами;
• отсутствие данных о долговечности используемого утеплителя — технология пока ещё слабо проверена временем;
• усложнение конструкции плитного фундамента на покатых поверхностях;
• ограничение к этажности построек.

Следует сказать, что некоторые из этих доводов не лишены рационального зерна. Что же касается утверждений о больших материальных затратах, то сегодня с полной уверенностью можно сказать об их преувеличении. Так, при строительстве УШП можно обойтись без использования строительной техники, проделав львиную долю работы своими руками. Кроме того, удастся сэкономить на обустройстве чернового пола и технологического подполья. Часть расходов и вовсе будет возвращаться косвенным путём, за счёт уменьшения затрат на отопление во время эксплуатации здания.

Конструкция плитного шведского фундамента

Основу утеплённого шведского фундамента составляет обычная монолитная железобетонная плита, которая в частном строительстве используется ещё с середины прошлого века. Что же касается выдающихся показателей устойчивости и энергетической эффективности, то их обеспечивает множество конструктивных особенностей.

Основу фундамента УШП составляет обычная монолитная железобетонная плита

Итак, УШП состоит из таких элементов:

1. Песчано-щебневая или гравийная подушка, которая выполняет функции дренажной системы и служит в качестве своеобразного демпфера при сезонных колебаниях почвы.
2. Геотекстильное полотно, препятствующее засорению дренажного слоя мелкими частицами почвы.
3. Слой гидроизоляции, способный защищать железобетонную конструкцию от пагубного воздействия влаги.
4. Слой теплоизоляции, которая укладывается как под всей плоскостью примыкания плиты к земле, так и по бокам фундамента. «Пирог» из утеплителя и гидроизоляционного слоя препятствуют распространению тепла в грунт, способствуя уменьшению энергозатрат.
5. Система дренажа и водоотведения. Благодаря им опорное сооружение не будет подвергаться воздействию атмосферных осадков. Даже если талые и дождевые воды на участке стекают в низины, а подземные находятся на глубине 3 м и больше, наличие систем отвода влаги позволяет продлить срок эксплуатации опорной плиты на десятки лет.
6. Армирующий каркас или пояс. Являясь жёсткой пространственной конструкцией из толстых металлических стержней, этот элемент делает фундамент более прочным.
   

   Как известно, бетон отлично противостоит сжимающим нагрузкам, но слабо сопротивляется сгибающим и растягивающим воздействиям. Устранить подобные недостатки и призван армирующий пояс, который прекрасно справляется с упругими деформациями любого типа.

7. Инженерные коммуникации, к которым относятся канализация, водопровод, электрическая проводка и кабельные каналы для протяжки линий связи.
8. Система напольного обогрева. Специалисты рекомендуют укладывать водяной контур непосредственно на этапе сооружения фундамента. Это позволяет удешевить строительство и способствует равномерному прогреванию основания пола.
9. Несущая бетонная плита, толщина которой выбирается в зависимости от особенностей грунта и веса здания. Чтобы повысить прочность железобетонного основания, его выполняют с рёбрами жёсткости. Их размещают под внешними стенами, а также в местах установки колонн и других материалоёмких элементов.

Армирующий каркас делает шведскую плиту устойчивой к любым знакопеременным нагрузкам

Минусы УШП

Но как бы ни был хорош фундамент УШП , небольшие минусы у него тоже есть. И эти минусы могут стать аргументами против такого решения фундаментного вопроса:

• Повышенные требования к используемым материалам, технике, квалификации рабочих и необходимость в строгом соблюдении технологии, что приводит к увеличению стоимости работ;
• По сравнению с ленточным, фундамент по технологии УШП имеет меньшую высоту (в среднем от 300 до 400 мм);
• Важное условие: на неровных участках с большим перепадом высот под такое основание дома нужно предварительно выровнять площадку, что также приводит к увеличению стоимости работ;
• При использовании утепленной шведской плиты невозможно или значительно осложняется строительство подвала, а затраты на его возведение приводят к неоправданному увеличению стоимости дома;
• Так как все коммуникации проведены внутри утепленной шведской плиты, доступ к ним для проведения ремонтных работ при аварийной ситуации затруднён.

Технология строительства утеплённой шведской плиты

Описанную ниже технологию строительства УШП можно использовать на грунтах любого типа, кроме торфянистых, почвенно-растительных и илистых. При их обнаружении потребуется изъять слой почвы и заменить его уплотнённым песком. Несущая способность основания должна быть не ниже 1 кг/см2. Это позволит построить здание высотой до 3 этажей с несущими конструкциями из любых материалов — кирпича, газоблоков, каркасных панелей, клееного бруса и т. д.

Утеплённая шведская плита может выдерживать вес здания до трёх этажей

Методика расчёта толщины железобетонного основания

Определение толщины фундаментной плиты является важнейшим этапом проектирования. Неточный расчёт или выбор параметров УШП «как у знакомого» может закончиться плачевно. Слишком слабое основание дома может треснуть после первой же зимы либо будет чрезмерно массивным, вызывая напрасные финансовые траты.

Оригинальный чертёж известной шведской компании Dorocell определяет основные параметры УШП

Отметим, что сделать полноценный расчёт утеплённой шведской плиты, основываясь на нормах СНиП и ГОСТ, сегодня невозможно. Это связано с тем, что в российском конструкторском сообществе нет какой-либо признанной регламентирующей документации или фундаментальных выкладок. Да что там говорить — в отмеченных выше нормативных актах нет такого понятия, как УШП.

Тем не менее, не надо думать, что все плитные фундаменты скандинавского типа построены «на глазок». Методика расчёта, хоть и не столь детальная, как хотелось бы, существует. Дело в том, что ещё в начале эры плитостроения в российский сегмент интернета попала документация шведской компании Dorocell, благодаря которой, хоть и в несколько урезанном виде, стало возможным определение конструктивных параметров УШП.

Конечно, приведённый ниже подход к проектированию монолитных фундаментных плит является упрощённым и не идёт ни в какое сравнение с расчётом, который составляют инженеры зарубежных проектных и строительных организаций. Однако его с полной уверенностью можно использовать для частного строительства.

Таблица: оптимальное удельное давление, которое фундаментная плита должна оказывать на грунт

Перед тем, как приступить к вычислениям, определяют преобладающий тип почвы и по приведённой выше таблице определяют её несущую способность. Если есть необходимость в строительстве на грунтах, выделенных жирным шрифтом, то рекомендуется проконсультироваться с профессионалами. Как видно из таблицы, пластичные супеси и твёрдые глины имеют самые высокие показатели удельного давления, поэтому требуют установки массивного основания. Основной расчёт ведут по следующей схеме:

1. По таблицам удельной массы различных материалов вычисляют вес здания без учёта фундамента. Полученное значение следует суммировать с другими нагрузками. При этом учитывают эксплуатационное давление, которое будет оказывать установленное в доме оборудование и мебель, а также климатическую нагрузку в виде осадков.
   

   Если угол ската кровли составляет больше 60 градусов, то для любого региона России климатической нагрузкой можно пренебречь.

2. Ориентируясь на размер и конфигурацию строения, рассчитывают площадь плитного фундамента.
3. Разделив массу здания на площадь плиты, получают значение удельной нагрузки на почву без учёта давления, которое оказывает железобетонная конструкция. Эту цифру сравнивают с величиной нагрузки из первой таблицы и определяют отклонение от оптимальной величины. Разницу между расчётной и необходимой нагрузкой необходимо умножить на площадь основания — так получают искомую массу плиты.
4. Объём основания определяют, разделив вес монолитной конструкции на плотность железобетона 2500–2700 кг/м3. Выполняют деление объёма на площадь плиты — так получают её толщину.

Рассчитанное значение округляют до 5 см в ближайшую сторону, после чего вес фундамента пересчитывают. Сложив его с весом здания, вновь определяют удельное давление на грунт. Отклонение от оптимального значения не должно превышать 25%.

Таблица: эксплуатационная нагрузка и удельный вес стен, перекрытий и крыш

Если в результате расчёта толщина фундамента выходит за пределы 15–35 см, то его монтаж считают нецелесообразным. Если плита будет менее 15 см, то это говорит о чрезмерной массе здания для грунта этого типа. В этих условиях самостоятельное строительство связано с рисками, поэтому понадобятся тщательные геолого-разведочные работы и профессиональные расчёты. При толщине плиты более 35 см можно отказаться от фундамента УШП и установить дом на ленточном основании или столбчатых опорах.

При возведении шведской плиты своими руками есть возможность подобрать наиболее удобную схему строительства самостоятельно

Что понадобится для постройки УШП своими руками

Перед тем как приступать к строительству, следует подготовить такие материалы:

• высокопрочный экструзионный пенополистирол для фундаментных оснований — не менее 0.3 м3 на 1 м2 площади плиты;
• стальная арматура Ø10 мм (расход до 15 п. м на 1 м2 УШП) и Ø12 мм для выполнения ростверков (понадобится не менее 4.5 п. м. на 1 п. м распределяющей конструкции);
• вязальная проволока;
• подставки пластиковые для монтажа армопояса;
• полиэтиленовая плёнка толщиной не менее 150 мкм — до 1.2 м2 на каждый квадратный метр фундамента;
• геотекстильное полотно — до 1.4 м2 на 1 м2 плиты;
• обрезная доска или щиты для сооружения опалубки — от 1 до 1.5 м3;
• песок;
• щебень средней фракции;
• бетон — от 0.15 до 0.25 м3 на 1 м2 УШП в зависимости от толщины последней.

Кроме этого, понадобятся полимерные трубы, фитинги и другие детали для обустройства системы напольного обогрева, а также всё необходимое для монтажа инженерных коммуникаций.

Для УШП используют специальные пенополистирольные блоки высокой твёрдости. Их конфигурация позволяет вести укладку без щелей

Список инструментов, которые будут нужны в работе:

• лопаты штыковые и совковые;
• строительные носилки или тачка;
• ручная трамбовка или виброплита;
• нивелир или водяной уровень;
• болгарка;
• электрический шуруповёрт;
• вибратор глубинный;
• правило штукатурное, тёрка и гладилка;
• рулетка;
• ножовка;
• кельма;
• молоток.

Использование виброплиты позволяет облегчить работу при уплотнении песчано-щебневой подушки

Если бетон будет приготавливаться самостоятельно, то, кроме всего прочего, понадобится бетономешалка и материалы для приготовления рабочего раствора.

Расчет

Расчет УШП толщины плиты производится по методикам, соответствующим общим правилам расчетов для плитных фундаментов с учетом поправочных коэффициентов. Для корректного результата потребуется большое количество данных:

• несущая способность грунта;
• давление грунта (нагрузки пучения);
• нагрузки конструкции (вес здания с внутренним содержимым и крыши);
• действие атмосферных осадков — вес снега в зимний период, дождевые и ветровые нагрузки, которые должны выдержать блоки для УШП.

Делая УШП фундамент: технология работы подразумевает следующее — для получения более точных данных о свойствах грунта нужны данные о глубинах залегания водоносных горизонтов и сезонных изменениях уровня почвенных вод.

Важно! Необходимо учесть, что работа с этими данными непроста, как и их получение, самостоятельный расчет УШП может оказаться непосильной задачей. Во всяком случае, специалисты настоятельно советуют обращаться с такими проблемами к профессионалам.

В крайнем случае можно использовать онлайн-калькулятор, которых довольно много в сети, но для получения более верного результата следует проверить его по нескольким подобным калькуляторам. Все они работают по разным методикам, и сравнение расчетов поможет определиться с наиболее правильным решением.

Пошаговая инструкция с рекомендациями специалистов

1. Площадку под строительство очищают от мусора и сорняков.
2. Выполняют разметку фундамента при помощи уровня или нивелира, фиксируя внешний контур при помощи колышков и шнура.
3. На подготовленную песчаную подушку укладывают геотекстиль. Края полотен должны выступать за пределы плиты на 20–30 см.
4. Поверх утрамбованной щебневой подушки укладывают слой гидроизоляции. Это могут быть как современные рулонные материалы, так и обычный рубероид. Главное — обеспечить герметичность влагонепроницаемого слоя, поэтому отдельные полотна укладывают внахлёст, с 15-сантиметровым перекрытием. Стыки герметизируют при помощи газовой или бензиновой горелки. Важно, чтобы края полотен выступали за периметр не менее чем на толщину бетонной плиты — впоследствии с их помощью будет обеспечена гидроизоляция торцов.
5. Второй слой утеплителя выкладывают из таких же пенополистирольных плит, вот только размещают их не всплошную, а в соответствии с проектной документацией. В зонах эксплуатационной нагрузки, а именно там, где будет обустраиваться чистовой пол, общая толщина теплоизоляции должна равняться 200 мм. Что же касается оснований несущих стен и колонн, то их оставляют заполненными лишь наполовину для последующего армирования и заливки бетонных ростверков (рёбер жёсткости). Верхний слой теплоизоляции укладывается в соответствии с проектной документацией
   

   При укладке пенополистирольной теплоизоляции важно исключить щели, поскольку при заливке бетона в этих местах будут образовываться так называемые мостики холода. Для временной фиксации плит второго слоя можно использовать полиуретановый клей или саморезы длиной не менее 120 мм.

6. Армируют зоны эксплуатационной нагрузки. Для этого используют арматуру Ø10 мм, которую связывают в сетку с ячейками 150х150 мм. В большинстве случаев будет достаточно одного ряда стержней. Чтобы обеспечить защитный слой бетона толщиной не менее 30 мм, сетку и армирующие каркасы ростверков устанавливают на заводские пластиковые фиксаторы ФС-30 или самодельные подпорки из стального прутка диаметром 6–8 мм. Для усиления зон с эксплуатационной нагрузкой собирают однослойную сетку из арматурных стержней
   

   Если возникает необходимость продольной стыковки стержней, то необходимо обеспечить перехлёст прутьев длиной не менее 20d. Так, для арматуры Ø12 мм соединительная часть должна равняться 240 мм.

7. Систему напольного обогрева заполняют теплоносителем и проводят опрессовку для испытания её герметичности.
8. Подготавливают форму к бетонированию. Для этого контролируют правильность выполнения предыдущих этапов, убирают мусор и убеждаются в целостности опалубки. Выводы труб водопровода и канализации защищают от попадания раствора, для чего используют специальные заглушки или любые подходящие материалы — ветошь, обрывки полиэтилена и т. д.

Бетон приобретёт требуемую прочность только в том случае, если будет обеспечен правильный режим температуры и влажности. Нельзя допускать слишком быстрое высыхание раствора — в этом случае замедляются реакции дегидратации (схватывания) и возникают температурные и усадочные деформации.

Если фундамент заливается в жаркие, летние месяцы, то поливать его поверхность водой следует уже через 2–3 часа после заливки, а в другую пору — не позднее 10–12 часов. После увлажнения форму обязательно укрывают, повторяя процедуру всю первую неделю, по несколько раз в день. Так, при температуре 15 °С в первые 2–3 суток необходимо поливать бетон через каждые 3 часа, а последующие дни — не менее 3 раз в день, с наиболее обильным увлажнением на ночь.

Через сутки после начала схватывания поверхность фундамента можно покрыть слоем влажного песка или опилок. Благодаря тому, что эти материалы хорошо удерживают влагу, интервал между поливами можно увеличить в 1.5–2 раза.

Что такое УШП

Этот тип базы для строительства дома представляет собой монолитный фундамент низкого заложения. Основное его отличие от обычной плиты в том, что в УШП заранее устанавливаются все необходимые коммуникации, а именно:

• Система водяного тёплого пола;
• Система водопровода и канализации;
• Система электроснабжения.

Схема УШП

Возможные проблемы и способы их предотвращения

1. От правильного расчёта толщины фундамента зависит устойчивость и долговечность здания. Если плита будет чрезмерно массивной, то дом будет давать усадку. Недостаточно мощное основание может способствовать перекосу стен и появлению трещин. На сложных грунтах проектирование лучше доверить специалистам.
2. В межсезонье строительство на участках с высоким уровнем грунтовых вод может быть затруднено. В этом случае требуется провести комплекс мероприятий по осушению основания под утеплённую шведскую плиту. Для этого вокруг фундамента роют траншею, в которой обустраивают дренаж. В отдельных случаях укладка дренажных труб может понадобиться и под подошвой плиты.
3. Количество бетона, которое понадобится для заливки УШП, измеряется кубометрами. Растекающийся раствор оказывает сильное давление на опалубку, что может привести к её изгибам и повреждениям. Чтобы этого не произошло, по внешнему периметру ограждающего сооружения через каждые 0.5 м в землю вбивают деревянную опору и устанавливают распорные брусья.
4. Заполнение плиты стараются выполнить в один приём, поскольку нарушение монолитности структуры может вызвать появление трещин на границе отдельных порций бетона. Тем не менее, если нет возможности залить форму за один раз, то процесс разделяют на несколько этапов, располагая отдельные слои бетона горизонтально.
5. При обустройстве армирующего каркаса следят за тем, чтобы металлические стержни были покрыты слоем бетона толщиной не менее 3 см. В противном случае влага может проникать внутрь железобетонной конструкции, постепенно разрушая фундамент. По этой же причине не допускается монтаж армопояса на вертикальных стержнях, вбитых прямо в грунт.

Видео: как построить утеплённую шведскую плиту за 2 дня

При сооружении утеплённого фундамента следует проявить максимальную скрупулёзность и аккуратность — скандинавская технология не потерпит российского «на авось». Если вы привлечёте к проекту ещё несколько человек из числа своих родственников и друзей, то работу можно будет закончить за 2–4 дня в зависимости от сложности и трудоёмкости конструкции.

• Автор: Виктор Каплоухий
• Распечатать

Благодаря разносторонним увлечениям пишу на разные темы, но самые любимые — техника, технологии и строительство. Возможно потому, что знаю множество нюансов в этих областях не только теоретически, вследствие учебы в техническом университете и аспирантуре, но и с практической стороны, так как стараюсь все делать своими руками. Оцените статью:

1. 5
2. 4
3. 3
4. 2
5. 1

(22 голоса, среднее: 4.3 из 5)

Поделитесь с друзьями!

Конструкция

УШП относится к мелкозаглубленным плитным фундаментам, что означает отсутствие глубокого котлована. Обычно требуется углубление порядка 40-50 см, то есть надо снять верхний слой плодородной почвы, чтобы исключить рост растений, вызывающий разрушение основания. Углубление выкапывается примерно на метр с каждой стороны больше, чем полагается по чертежам постройки. Периметр углубления оборудуется дополнительной канавкой, в которую укладывается дренажная труба для отвода воды из подготовительных слоев. Для такого материала, как шведская плита технология укладки имеет свои особенности.

Правильное устройство УШП предполагает такие действия, как подготовка, которая состоит из слоев щебня и песка, уложенных поочередно и уплотненных проливанием водой. Затем укладывается слой гидроизоляции, засыпается еще одним слоем щебня и начинается сооружение опалубки.

Параллельно с этим раскладывается утеплитель для УШП, таким образом, чтобы он плотно покрывал всю площадь и стены опалубки. Параллельно производится армирование УШП и монтаж коммуникаций и теплого пола. По окончании этих работ производится заливка опалубки бетоном, который должен быть выдержан до состояния первичной кристаллизации не менее 2 недель.

К сведению: следует отметить, что плита имеет ребра жесткости для усиления под несущими стенами.

УШП для каркасных домов

Утепленная шведская плита идеально подходит для энергоэффективных и пассивных домов, так как теплопотери через пол будут сведены к минимуму. Это просто находка для каркасных домов, которые имеют низкую теплоемкость. В данном случае, фундамент УШП будет являться теплоаккумулятором в доме, и не даст каркаснику быстро остыть.

С помощью методических материалов FORUMHOUSE вы сможете самостоятельно рассчитать толщину утеплителя, бетона, подушки и прочих частей УШП под различные типы домов.