Утеплённая шведская плита (УШП): как устроена

Плиту под дом можно опустить ниже границы промерзания грунта, а можно оставить неглубоко и не дать грунту под ней промёрзнуть. Утеплённая шведская плита (УШП) устроена по второму принципу: снизу и по торцам плиту закрывает утеплитель, а вокруг дома лежит утеплённая отмостка. Утеплитель не пускает мороз под плиту, и деформации морозного пучения сводятся к минимуму — так этот приём описывает свод правил СП 22.13330.2016 «Основания зданий и сооружений».

Ниже — из каких слоёв состоит УШП, что свод правил требует от утеплителя, что закладывают в плиту до заливки и для каких домов она подходит.

Что такое УШП

По СП 22.13330 малозаглублённый фундамент — фундамент, подошва которого лежит выше расчётной глубины сезонного промерзания грунта (п. 3.19). УШП — как раз такой фундамент: её не опускают ниже границы промерзания, а защищают грунт под ней утеплителем.

Что об этом говорит свод правил:

• Дома без подвала. Для зданий без подвалов свод правил указывает применять малозаглублённые фундаменты. Их тип, конструкцию и подготовку основания выбирают по свойствам грунта и степени его пучинистости (п. 8.5).
• Расчёт на пучение. На пучинистых грунтах расчёт основания по деформациям пучения обязателен. Деформации морозного пучения уменьшают теплозащитным экранированием по специальному теплотехническому расчёту (п. 8.6). Утеплитель под плитой и в отмостке и есть такой экран.
• Граница применения. Малозаглублённые фундаменты допускаются для малоэтажных зданий при нормативной глубине промерзания не более 1,7 м (примечание к п. 6.8.10). Малоэтажные здания — высотой не более трёх этажей (п. 3.20).

Нормативную глубину промерзания для участка берут по наблюдениям не менее чем за 10 лет, а если данных нет — считают по формуле п. 5.5.3, с учётом грунта и климата (п. 5.5.2–5.5.3).

Чем УШП отличается от монолитной плиты

Бетон, арматура и уход за бетоном в УШП подчиняются тем же правилам, что и в монолитной плите, а сечение плиты и рёбер и армирование задаёт проект. Как армируют плиту, разобрано в статье об армировании, как устроены рёбра — в статье о плите с рёбрами.

Слои УШП снизу вверх

1. Геотекстиль по дну выемки — не даёт песку подушки смешиваться с грунтом.
2. Подушка из песка или песка со щебнем, уплотнённая слоями. На пучинистых грунтах подушку делают из непучинистого материала: свод правил называет гравелистый, крупный и средней крупности песок, щебень, котельный шлак, плиты из влаго- и биостойкой теплоизоляции (п. 8.7). Подробнее — в статье о подушке под плиту.
3. Трубы вводов коммуникаций — в подушке, до утеплителя.
4. Контур из Г-образных элементов утеплителя по периметру. Это опалубка торца плиты, которая остаётся в конструкции и утепляет край.
5. Утеплитель под плитой — плиты экструдированного пенополистирола (ЭППС), уложенные плотно, со смещением стыков.
6. Плёнка поверх утеплителя, чтобы цементное молоко не уходило в стыки.
7. Арматура — сетки плиты и каркасы рёбер на фиксаторах.
8. Трубы тёплого пола, если их кладут в плиту, — их крепят к арматуре.
9. Бетон.

Снаружи по периметру на подушку горизонтально укладывают утеплитель отмостки. Ширину и толщину этого слоя задаёт теплотехнический расчёт.

Что свод правил требует от утеплителя

Требования к теплоизоляции в конструкции фундамента собраны в п. 5.9.2 СП 22.13330, среди теплотехнических мероприятий. Первое — прочность при сжатии:

Второе — водопоглощение. При испытании по ГОСТ EN 12087-2011 (метод 2) у теплоизоляции в конструкции фундамента оно должно быть не более 0,7 %, в цокольной части стены — не более 1,5 %. Толщину теплоизоляции определяют по СП 50.13330 «Тепловая защита зданий».

Для УШП из этого следует: утеплитель под плитой и в отмостке лежит горизонтально, и его прочность при сжатии должна быть не меньше 250 кПа — это давление около 25 т на 1 м². Прочность и водопоглощение смотрят в паспорте на конкретный утеплитель и сравнивают с этими цифрами. Почему под плиту кладут ЭППС, разобрано в статье об утеплении и гидроизоляции плиты.

Утеплённая отмостка

Под серединой дома грунт греют тепло здания и земли, а у края плиты холод заходит под фундамент сбоку. Горизонтальный утеплитель отмостки отодвигает границу промерзания от края плиты — это и есть теплозащитное экранирование из п. 8.6. Без него промерзание подходит к краю плиты, туда, где на неё опираются наружные стены.

Ширину отмостки и толщину утеплителя в ней задаёт теплотехнический расчёт. Сверху утеплитель закрывают покрытием отмостки по проекту. Как устроена отмостка у плиты, рассказано в статье об утеплении и гидроизоляции.

Трубы и вводы в плите

После заливки в плите ничего не переложить, поэтому всё, что должно пройти сквозь неё или внутри неё, закладывают заранее:

• Вводы коммуникаций. Трубы проходят в подушке и выходят через плиту в местах по проекту. Выводы закладывают до заливки, чтобы потом не долбить готовую плиту. Как их планируют, разобрано в статье о вводах коммуникаций.
• Трубы тёплого пола. Если проект отопления предусматривает тёплый пол в плите, трубы крепят к арматуре до заливки по схеме из этого проекта.
• Гильзы под кабели и другие закладные — по проекту.

Раскладку труб и места выводов согласуют до начала работ — вместе с теми, кто будет делать отопление и коммуникации.

Где УШП подходит, а где нет

УШП делают под малоэтажный дом без подвала, если расчёт подтверждает, что плита выдержит нагрузку дома, а нормативная глубина промерзания на участке не больше 1,7 м.

Другой фундамент или отдельный расчёт нужен в таких случаях:

• Дом с подвалом или цокольным этажом. УШП — фундамент для зданий без подвала.
• Тяжёлый дом или слабый грунт. Сечение плиты и рёбер, армирование и подушку подбирают расчётом, и расчёт может привести к другому решению.
• Высокие грунтовые воды. Как защитить основание от воды, решает проект.
• Дом, который зимой не отапливают. Режим использования дома учитывают в теплотехническом расчёте утеплителя.

Как делают УШП

1. Проект. Толщина утеплителя, сечение плиты и рёбер, армирование, схема труб и места вводов.
2. Разметка и выемка. Выносим оси, снимаем грунт под подушку, стелем геотекстиль.
3. Подушка. Отсыпаем слоями и уплотняем каждый слой.
4. Вводы коммуникаций. Укладываем трубы в подушке и выводим их вверх в местах по проекту.
5. Контур и утеплитель. Собираем контур из Г-образных элементов, укладываем утеплитель под плиту, стелем плёнку.
6. Армирование. Вяжем сетки и каркасы рёбер. Если в плиту ложатся трубы тёплого пола, их крепят к арматуре по проекту отопления.
7. Заливка. Бетон льём с утра и уплотняем вибратором, затем ухаживаем за ним, пока он набирает прочность.
8. Отмостка. Укладываем утеплитель отмостки и её покрытие по проекту.

Зимой подушку и грунт под ней берегут от промерзания: укладывать фундамент на промороженный грунт свод правил не допускает без специальных исследований (п. 6.8.15). Как льют плиту в мороз, разобрано в статье о заливке зимой. Все этапы монолитной плиты по порядку — в статье об этапах работ.

Ошибки при устройстве УШП

• Утеплитель кладут без проверки прочности и водопоглощения по паспорту.
• Между листами остаются щели, стыки идут в одну линию.
• Утеплённой отмостки нет или она уже, чем в расчёте.
• Подушку засыпают за один раз и не уплотняют слоями.
• Вводы и трубы не закладывают до заливки, и готовую плиту потом приходится долбить.
• Подушку оставляют открытой на зиму, и грунт под ней промерзает.
• Плиту делают без проекта: рёбра и армирование «на глаз».