5. Фундаменты и перекрытия.
Фундамент - основа долговечности дома. Выбор конструкции фундамента и его заглубление определяются в зависимости от типа грунта, веса конструкции дома и расположения грунтовых вод.
5.1. Дренажная система при устройстве фундамента
Для увеличения долговечности фундамента и защиты его от подземных вод, дождевой и талой воды, просачивающейся с поверхности земли, вокруг фундамента устраивают дренажную систему. Вокруг нижней части фундамента делается небольшая канава, дно которой бетонируется. По периметру фундамента укладывается перфорированная труба. Затем канава засыпается гравием. Вся система имеет общий уклон, по которому вода стекает в одном направлении и отводится от фундамента.
а)
б)
Рис. 5.1. Дренажная система фундамента.
Рекомендации по строительству
Для влажных грунтов дренаж необходим при любом типе фундамента. Для остальных грунтов дренаж рекомендуется для ленточных фундаментов (для домов с подвалом). Сухой фундамент обеспечит дому большую долговечность.
5.2 Уменьшение веса здания за счет использования эффективных конструкций позволяет экономить средства на устройстве фундамента, делая его низкозаглубленным. К этому необходимо отнестись очень внимательно. Фундамент должен учитывать особенности грунтов (пучинистость, несущая способность), на которых строится дом, а также уровень грунтовых вод. Фундамент — самая важная часть дома. Ошибки в его устройстве могут привести к проблемам, которые сведут к "нулю" все остальные усилия и затраты на строительство дома.
На устройство фундамента влияет также и ваше решение по устройству цокольной части здания. Дом можно делать с подвалом или цокольным этажом, без подвала с устройством пола по грунту. Строительство фундамента - это сложный и достаточно дорогостоящий процесс, и правильное инженерное решение позволит вам сэкономить средства и обеспечить долговечность здания.
Традиционно используются следующие типы фундаментов: столбчатые, ленточные, фундаменты из мелких блоков.
Применяются фундаменты глубокого и мелкого заглубления, незаглубленные. (Рис. 5.1)
Рис. 5.2.1. Фундаменты: а) глубокого заглубления; б) мелкого заглубления; в) незаглубленные.
При строительстве домов с низкозаглубленными фундаментами важно выполнить несколько требований:
Фундаменты нельзя устраивать на пучинистых грунтах (глина, суглинки и др.), впитывающих и задерживающих в себе воду. Лучший грунт - это крупнозернистый песок.
Устройство дренажа - необходимое условие для удаления воды от места, где строится фундамент.
Обязательно необходимо устройство гидроизоляции для предотвращения капиллярного подъема воды из грунта к конструкции пола.
5.3 Столбчатые фундаменты (буронабивные, свайные, трубные, кладочные, бутобетонные)
Для строительства этих типов фундаментов по периметру дома и в местах, где требуются внутренние опоры для перекрытия (платформы), в том числе под инженерное оборудование, устраиваются скважины ниже глубины промерзания. Затем на дно скважин делается отсыпка из гравия, вставляется арматура и заливается бетон. Любым способом выполняется надземная часть (в том числе, это может быть кладка кирпичом или камнем). Столбчатые фундаменты выступают над землей минимум 30 см (для вентиляции подпольного пространства). Промежутки между столбиками в надземной части (ограждение цоколя) могут быть заполнены любым материалом (они не несут нагрузки и выполняют роль защиты от снега, дождя). На столбиках делается ростверк из бетона с арматурой.
При таком фундаменте дом не имеет подвала. Для размещения инженерного оборудования строится специальное техническое подполье, значительно меньшее, чем подвал. Оборудование можно разместить также в цокольном этаже или в техническом помещении первого этажа.
Рис. 5.2. 2 Легкий низкозаглубленный фундамент
Рис. 5.3. Буронабивной фундамент.
Для строительства дома из этих типов фундаментов лучше подходит буронабивной (Рис. 5.3).
Достоинства. Буронабивной фундамент минимально разрушает ландшафт, он дешевле, т.к. исключается рытье котлована, такой фундамент не требует утепления, гидроизоляции и пароизоляции. На его строительство расходуется меньше бетона и его исполнение возможно без тяжелой строительной техники. Не требуется защиты от радона.
5.4 Ленточный фундамент
Ленточный фундамент обычно строят двумя способами.
В первом случае (фундамент мелкого заглубления) ковшевой землечерпалкой или вручную в грунте вырываются траншеи. Затем на боковые стенки траншеи укладывается рубероид (или другой гидроизоляционный материал). После этого на дно траншеи засыпается песок и гравий, а затем в траншею заливается бетон. В этом варианте небольшой объем грунта из части подполья, предусмотренного для инженерного оборудования, вынимается вручную.
Второй способ изготовления ленточного фундамента более привычный. Когда в доме предусмотрен подвал, сначала роют котлован, потом изготавливается опалубка необходимой конфигурации, в которую заливается бетон
(Рис. 5.3). Под фундамент делается отсыпка из песка и гравия. Фундамент выступает минимум на 30 см над землей. Необходимо выполнить качественную внешнюю гидроизоляцию и внутреннюю пароизоляцию (в случае отапливаемого подвала). Надземная часть и верхний слой подземной части могут быть выполнены кладкой кирпичом, камнем или бетонными блоками. Снаружи фундамент должен быть тщательно утеплен.
Рис. 5.4. Ленточный фундамент для дома.
5.5 Фундамент из мелких блоков
Строительство фундамента из мелкоштучных бетонных блоков выполняется так же, как кладется обычная стена. Вырывается котлован. По конфигурации подвала выполняется отсыпка песком и гравием, поверх которой отливается бетонная стяжка, на которой строится фундамент из мелких блоков. Снаружи фундамент оштукатуривается, гидроизолируется и теплоизолируется (Рис. 5.4.).
Применение фундамента из мелких блоков целесообразно, когда есть возможность приобрести блоки дешево и когда они производятся недалеко от строительства. Для домов, в которых нет подвала, таким способом строятся стенки технического подполья для инженерного оборудования.
Достоинства. При строительстве не требуется тяжелая грузоподъемная техника. Возведение фундамента возможно в короткие сроки. Если использовать пустотные блоки, то легко сделать дополнительную теплоизоляцию.
Недостатки. Сложность гидроизоляции при влажных грунтах. Для обеспечения необходимой прочности требует обязательного армирования.
Рис. 5.5. Фундамент из мелких блоков.
Применение ленточного фундамента целесообразно при наличии в доме подвала (фундамент глубокого залегания). Для повышения теплозащиты ленточного фундамента дома по периметру дома выполняется горизонтальная теплоизоляция. Иногда фундамент делают пустотный, и пустоты заполняют утеплителем.
Достоинства. Может быть выполнен без тяжёлой строительной техники (фундамент неглубокого залегания).
Недостатки. Ленточный фундамент глубокого залегания более дорогой. Он требует гидроизоляции, утепления, повышенного внимания к ликвидации мостиков холода. Требует защиты от радона.
5.6. Перекрытие первого этажа
Возможны три варианта: а) над отапливаемым подвалом б) над вентилируемым подпольем в) по грунту.
Если не применять тяжелой грузоподъемной техники, то долговечное и надежное перекрытие можно выполнить из монолитного железобетона с заливкой на месте (Рис. 5.11.).
Перекрытие является несущей конструкцией, на которой собирается корпус дома. Поднятое над грунтом перекрытие обеспечивает защиту от влаги и радона. Перекрытие может выступать за фундамент на толщину утеплителя и облицовки. Подпольное пространство между перекрытием первого этажа и землей должно быть проветриваемым. Между фундаментом и перекрытием прокладывается гидроизоляция. Между перекрытием и стенами также укладывается гидроизоляция.
Возможен вариант перекрытия из дерева. Если обеспечить надежную гидроизоляцию и проветривание, то такое перекрытие также достаточно долговечно.
Рис. 5.11. Перекрытие первого этажа: а) по грунту б) над вентилируемым подпольем.
В наших условиях пол первого этажа должен теплый. Это достигается эффективной теплоизоляцией. Пол можно сделать с подогревом и без подогрева. Для утепления пола можно использовать любые экологически чистые утеплители, например, прессованные соломенные блоки. Сначала на перекрытие укладывается гидроизоляция. Затем устанавливаются деревянные столбики, между которых укладываются блоки из прессованной соломы. Поверх соломы делается стяжка. Пол опирается на установленные столбики.
Замечания. В кухне, ванной и прихожей пол можно по стяжке покрывать плиткой (в кухне, прихожей - предпочтительно, в ванной - обязательно). Для этих помещений по стяжке устанавливается гидроизоляция.
В бетонную стяжку можно вмонтировать напольную систему обогрева и воздуховоды отопительной системы. В последнем случае конструкция должна предусматривать профилактическую промывку воздуховодов.
Достоинства. Монолитное перекрытие дешевле (поскольку можно изготавливать бетон на месте), чем перекрытие из стандартных плит, требующее к тому же использование тяжелой подъемной техники. Монолитное перекрытие опирается на фундамент по периметру и поэтому его толщина может быть меньше, чем у обычных плит перекрытия, опирающихся на фундамент на краях.
Недостатки. Необходимость изготовления опалубки.
5.7. Перекрытие второго этажа
Перекрытие между первым и вторым этажами обыкновенное, если второй этаж отапливаемый. Его можно выполнить из железобетона, дерева и других материалов. Необходимо только обеспечить звукоизоляцию. Если в зимнее время эксплуатируется только первый этаж, а второй этаж холодный, то тогда его необходимо утеплять так же, как пол первого этажа (Рис. 5.14.). Из-за того, что через потолок дом теряет 10-15% тепла, необходимо очень тщательно конструировать и изготавливать перекрытие между первым и вторым этажами или крышу, если второй этаж мансардный. Необходимо также обеспечить пароизоляцию со стороны отапливаемого помещения, если используется эффективный утеплитель и каркасное перекрытие. Если в качестве перекрытия используется железобетонная плита и утеплитель размещается над ней, то пароизоляция не обязательна.
Рис. 5.14. Конструкция перекрытия второго этажа с утеплителем.
5.8. Крыша
Крыша, как и фундамент, определяет долговечность дома. Она защищает стены и фундамент от осадков, обеспечивает теплозащиту внутренних помещений. Крыша может выступать как место для размещения на ней элементов солнечной энергетики (солнечные коллекторы для нагрева воздуха, воды, солнечные батареи для преобразования солнечной энергии в электрическую). С поверхности крыши можно собрать значительное количество воды для полива и других технических нужд.
Типы крыш: совмещенная (применяется для мансардного этажа) и холодная традиционная (для обычного одноэтажного и обычного двухэтажного дома).
Конструкция совмещенной крыши практически такая же, как конструкция стены. Если последовательно рассматривать, как она устроена, в направлении изнутри - наружу, то сначала идет отделка, потом обрешетка, балки, пароизоляция, утеплитель, гидроизоляция, обрешетка и внешнее покрытие (рис. 5.15.). Очень важно предусмотреть вентилируемое пространство над утеплителем, которое обеспечит непрерывное просушивание утеплителя и всей конструкции крыши. На крыше могут быть предусмотрены крепежные элементы, на которых размещаются солнечные коллекторы и солнечные батареи. В этом случае в кровле необходимо предусмотреть отверстия для прокладки воздуховодов и трубопроводов от воздушных и водяных солнечных коллекторов. В конструкции крыши предусматривается система сбора воды и ее отвод в определенное место на участке.
Рис. 5.15. Конструкция утепленной крыши.
Замечания. Наклон крыши должен быть таким, чтобы избежать большого накопления снега. Крепление инженерного оборудования на крыше может осуществляться двумя способами: а) оборудование встраивается в конструкцию крыши, б) оборудование размещается на специальных посадочных местах, предусмотренных на крыше.