Рулонная теплоизоляция
Одним из этапов ремонта является установка тепловой изоляции. Она делается, чтобы сберечь энергию в зимний период и исключить чрезмерно высокую температуру в помещениях в жаркую погоду. Одна из самых распространенных и эффективных изоляций — рулонная. Она обладает низкой теплопроводностью, отличной гибкостью и в то же время хорошо сохраняет форму.
Плюсы и минусы рулонной изоляции
Выбор в пользу рулонной изоляции делают по многим причинам:
- быстрая установка, легко раскатывается, покрывая большие площади;
- возможность утепления объемных тел сложной формы, труднодоступных мест, например, углубленного в нишу водонагревателя;
- легко достичь герметизации стыков, которых намного меньше, чем при установке плит;
- меньше отходов по сравнению с плитами;
- широкий диапазон рабочих температур;
- легкость в транспортировке;
- высокая влагостойкость и низкая паропроницаемость, достигаемая в том числе за счет дополнительного защитного слоя из фольги и других покрытий;
- повышенная стойкость к воздействию негативных факторов окружающей среды;
- широкий ассортимент, возможность подобрать оптимальный вариант в зависимости от поверхности и условий;
- стоимость рулонной теплоизоляции ниже, чем плит, изготовленных из того же материала.
Обычный рулонный утеплитель на основе минеральной ваты за счет повышения энергосбережения способен повысить температуру в помещении на несколько градусов.
Рулонная изоляция имеет и свои недостатки. Например, из-за тонкого материала требуется укладка в несколько слоев. С другой стороны, полотна с большой толщиной неудобно монтировать. В некоторых случаях минусом является низкая жесткость материала. Отдельные виды утеплителей представляют реальную угрозу здоровью человека, поэтому ограничены в применении.
Область применения рулонной изоляции
Теплоизоляционные материалы в виде рулонов обладают целым арсеналом положительных качеств, что обеспечивает их широкое применение. С учетом условий и требований к эксплуатации они могут быть использованы для разных целей и объектов:
- для жилых домов и нежилых помещений;
- для внутренней и наружной декоративной отделки, под обои, плитку и другие облицовочные материалы;
- для поверхностей, расположенных как вертикально, так и горизонтально, в частности для полов, подвергающихся повышенной нагрузке;
- для трубопроводов и других коммуникаций;
- для кровли и чердаков, снижения тепловых потерь через перекрытия.
Такая универсальность достигается за счет гибкости материала, а также плотности, достаточной для того, чтобы он не подвергался деформации.
Изоляционный рулон, покрытый защитным слоем из металла, устанавливается там, где требуется обеспечить максимально низкие потери тепла. Это могут быть сауны, бани, помещения с «теплым полом» и т. д.
Благодаря рулонному утеплителю появляется возможность осуществлять монтаж изоляции на конструкциях со сложными геометрическими формами. С их помощью можно защитить поверхности с разными уровнями, изгибами, стыками и труднодоступными местами.
Основные виды рулонной изоляции
Для изготовления изоляции используют разное сырье. Широкое применение получили рулонные утеплители на основе минеральной ваты. Благодаря отличным эксплуатационным характеристикам все большую популярность завоевывает изоляция из вспененного полиэтилена.
Материалы натурального происхождения, например, изготовленные из пробки, встречаются не так часто из-за высокой стоимости. Для обеспечения дополнительной защиты и усиления положительных качеств одну или обе стороны некоторых утеплителей покрывают бумажным, фольгированным или металлическим слоем.
Общие требования к рулонной изоляции из минеральной ваты
Минеральная вата представляет собой волокнистый материал, в основе производства которого лежат расплавленные горные породы, стекло, металлургические шлаки и их смеси.
Во избежание проникновения пара для данного вида изоляции с любым составом требуется защитное покрытие. В функционал этого дополнительного слоя также входит сдерживание вредных веществ, способных нанести вред здоровью человека. Их концентрация со временем только увеличивается. К примеру, в составе минеральной ваты зачастую присутствуют опасные для здоровья формальдегиды. При этом, чем хуже качество утеплителя, тем больше содержание веществ данной группы.
Чтобы уложить минеральную вату, перед этим необходимо смонтировать каркас. Установка самих рулонов происходит встык. Во избежание появления на поверхности объекта холодных участков необходимо исключить зазоры между соседними полотнами. При этом, чтобы обеспечить надежную защиту от низких температур, рулон можно укладывать в несколько слоев.
В зависимости от сырья для изготовления, минеральная вата имеет следующую квалификацию:
- шпаковата;
- стекловата;
- базальтовая (каменная) вата.
По своей структуре данная изоляция бывает облегченной и очень плотной. Если первая больше предназначена для потолков и перекрытий, то второй изолируют стены и пол. Плотность и жесткость материала влияют на размеры рулона. Длина может варьироваться от 300 до 800 см, ширина — от 60 до 122 см, по толщине утеплитель выпускают в 3 исполнениях: 5, 10 и 15 см.
Базальтовая (каменная) вата
Основное применение базальтовой ваты — изоляция больших плоских поверхностей. Ее производят, переплавляя горные породы в хаотично переплетенные между собой тонкие волокна. Главным преимуществом данного утеплителя является негорючесть.
Базальтовая вата бывает жесткой и эластичной. Последняя используется в виде рулонной изоляции. Свое распространение она получила за один из самых низких показателей теплопроводности среди всех видов минеральной ваты. Материал объемом 1 м³ весит от 30 до 100 кг. Он рассчитан на температуру до 700 °C. По заявлению производителей, базальтовая вата не имеет в своем составе вредных веществ, которые могут нанести вред здоровью человека. Хотя анализы показывают, что микроэлементы волокон и связующих веществ через какое-то время проникают в воздух.
Стекловата
Стекловата является универсальным теплоизоляционным материалом. При ее производстве сырье подвергается сильному нагреву (до 1450 °C). Путем плавки получают такие же волокна, как в базальтовой вате, только на основе песка и стекла. Далее материал склеивают с помощью связующего вещества и производят формовку. На завершающем этапе происходит окраска в желтый цвет.
Стекловата имеет самую низкую цену, за счет чего пользуется огромным спросом на рынке. При этом стекловата отлично справляется со своей основной функцией — сохранением тепла. Она способна выдерживать температуру до 450 °C. Плотность материала составляет всего 25 кг/м³.
Основной недостаток стекловаты — содержащиеся в ней вредные микрочастицы, которые при контакте с материалом вызывают раздражение тканей и оказывают негативное воздействие на кожный покров и органы дыхательных путей. Именно поэтому, работая с ней, следует обязательно применять средства индивидуальной защиты (очки, перчатки и т. д.). Стекловату обычно используют для изоляции наружных поверхностей.
Шпаковата
Основой для производства шпаковаты служат металлургические отходы, а именно доменные шлаки. Цена и изоляционные качества материала являются оптимальными для массового использования, однако он считается устаревшим. Главные причины, по которым его перестали использовать в жилых помещениях — это ломкость и частые аллергические реакции.
Шпаковата имеет разную плотность. Для перекрытий лучше подходит материал с величиной 75 кг/м³, для стен — с 125 кг/м³. Отличается высокой гигроскопичностью, а контактируя с водой, теряет свои главные положительные свойства. Негорючий, при воздействии температуры 300 C° начинает плавиться.
Рулонный утеплитель с защитным покрытием из фольги
Рулонный утеплитель с защитным покрытием из фольги на основе минеральной ваты призван снизить воздействие ультрафиолетовых лучей, повысить энергосбережение и обеспечить должную гидроизоляцию.
При монтаже фольгированного утеплителя необходимо учитывать, что для снижения теплопередачи важно оставить зазор не менее 1,5 см между отделкой и изоляционным полотном.
Фольгированная изоляция применяется при установке «теплого пола», для изоляции сырых помещений, например, бассейнов и бань.
Рулонная изоляция из пенополиэтилена
Рулонная изоляция на основе пенополиэтилена не разрушается под воздействием негативных факторов окружающей среды, и, в целом, достаточно устойчива к влаге, перепадам температур, жаре и морозу. Она имеет несколько исполнений:
- с дополнительным фольгированным слоем и без;
- с клеевой основой и без;
- для изоляции стен или трубопроводов и различных коммуникаций;
- для различных условий окружающей среды, например, для сильных морозов с толщиной 4 см.
Для полиэтиленовой изоляции не нужна дополнительная защита от паропроницаемости. Она влагостойка и имеет длительный срок эксплуатации. Данный вид утеплителя рассчитан на температуру от -60 до +100 С°, подходит для наружного и внутреннего применения.
Вспененный полиэтилен имеет низкий коэффициент теплопроводности благодаря закрытой пористой структуре. Она образуется, когда нагретый материал смешивается с газовой смесью и впоследствии застывает. Для придания структуре прочности физическим или химическим способом производят усиление связей между молекулами (сшивают).
Тонкие рулоны с шириной от 0,6 до 1,2 м, могут достигать в длину до 30 м. Толщина изделия обычно составляет всего 1 см.
Из недостатков, в первую очередь, следует выделить горючесть материала и проводимость тока. Для установки рулонов на стене требуется специально предназначенный для этих целей клей.
Виды изоляции из вспененного полиэтилена
Существует два вида вспененного полиэтилена: сшитый и несшитый. Хоть оба материала обладают низкими показателями теплопроводности, за счет сильных связей между молекулами характеристики первого гораздо лучше, чем у второго. Рулонная изоляция из вспененного полиэтилена имеет следующие преимущества:
- долговечный, срок эксплуатации до 100 лет;
- водонепроницаемый;
- легкий монтаж;
- высокий коэффициент сопротивления паропроницаемости;
- экологически чистый, безвредный для человека;
- не подвержен разрушению со стороны бактерий и грибков;
- для эффективного удержания тепла достаточно даже небольшой толщины слоя.
Преимущество сшитого полиэтилена над обычным аналогом заключается в заметном снижении интенсивности звуковых волн. Кроме этого, для него характерна большая прочность на сжатие, он отлично подходит для использования в качестве утеплителя поверхностей, подверженных повышенным нагрузкам, например, пола. Несшитый полиэтилен под действием внешней нагрузки теряет свою форму, которую невозможно возвратить в исходное состояние.
Пробковый утеплитель
Данный вид изоляции производят из коры пробкового дуба путем ее измельчения, соединения органическим клеем и опрессовки. Толщина получаемого рулона варьируется от 2 до 6 мм, длина может достигать 10 м, ширина, как правило, составляет 1 м. Натуральное происхождение материала делает его безопасным в течение всего срока эксплуатации. В основном пробковый утеплитель используется под обои, а также в качестве подложки для укладки ламината или монтажа «теплого пола».
Несмотря на маленькую толщину слоя теплопроводность «пробки» превосходит значение минеральной ваты. Из других свойств следует выделить малогорючесть, плохую впитываемость воды, не самую лучшую звукоизоляцию и большой запас прочности (может прослужить до 50 лет). Из-за высокой плотности она очень тяжелая. Одним из факторов, ограничивающих ее повсеместное применение, является высокая цена.
Изготовлением утеплителей из пробкового дуба преимущественно занимаются португальские компании. Они выпускают широкую линейку изоляционных рулонов, которые, в том числе, можно использовать в качестве отделки для стен. Установка пробкового полотна не представляет труда, для его укладки требуется специальный клей.
Защитный слой теплоизоляции
Защитный внешний слой тепловой изоляции служит для улучшения ее характеристик.
Самым распространенным материалом для внешнего покрытия рулонных утеплителей является фольга, способная отражать тепло. Как правило, она располагается на стороне, обращенной внутрь помещения. Ее наличие уменьшает теплопроводность, снижает паропроницаемость и защищает поверхность от воздействия влаги. Фольгированная изоляция разрабатывалась для горячих трубопроводов, но в скором времени стала успешно применяться и для других конструкций.
Покрытие из металла выгодно отличается от фольгированного, что касается паро- и воздухопроницаемости. Однако оно подвержено истиранию вследствие механического воздействия. С уменьшением толщины слоя увеличиваются потери тепла.
Бумажное покрытие обеспечивает более плотный контакт между утеплителем с изолированной поверхностью. Оно может быть как на одной стороне, так и на двух для поклейки обоев.
Выбор рулонного утеплителя
В наши дни существует огромное множество предложений рулонных утеплителей, среди которых нет так уж просто найти подходящий для конкретной конструкции и условий эксплуатации. Чтобы сделать правильный выбор, проанализируйте следующие факторы:
- тип помещения (является жилым, хозяйственным или административным);
- площадь всех поверхностей, которые необходимо изолировать;
- уровень уличного шума;
- уровень влажности внутри помещения.
Важно, чтобы теплоизоляционный утеплитель обладал не только хорошими эксплуатационными свойствами, но и был экологически чистым, не выделял вещества, способные вызвать аллергические реакции и нанести вред здоровью человека.
Рулонный утеплитель зачастую является предпочтительным вариантом из-за удобства монтажа и хорошей способности удерживать тепло. Но имейте в виду, что волокнистые материалы утрачивают свои эксплуатационные свойства при контакте с влагой. Выбирайте материал с защитным покрытием, которое обеспечит хорошую гидроизоляцию.
Если же вы остановили свой выбор на утеплителе из пенополиэтилена, учтите, что он не пропускает пар. Для поддержания нормального микроклимата в помещении потребуется установка приточно-вытяжной вентиляции или улучшение естественной циркуляции воздуха.
Промышленные виды и типы фундаментов
Прочность и надежность любого сооружения зависит от надежности фундамента и грунтового основания.
Стоимость фундамента в затратах на строительство сооружения составляет от 7 до 15%. Но при строительстве на местности со сложным рельефом, сильно обводненных почвах, с применением укрепления грунта, стен и так далее, стоимость может взлетать до 40%. Поэтому крайне важно подходить к выбору фундамента обдуманно и взвешенно.
От чего зависит выбор фундамента
Фундамент– это подземная часть здания или сооружения, воспринимающая нагрузку от надземной части и передающая ее на грунтовое основание. Фундамент состоит из следующих элементов:
- Обрез – верхняя плоскость фундамента, на которой располагаются наземные части здания.
- Подошва- нижняя плоскость, соприкасающаяся с грунтовым основанием
Состояние грунтов
Грунты– это геологические породы, залегающие в верхних слоях земли. Состоят из твердых частиц- зерен, разной размерности, по- другому- «скелета грунта», и пустот, заполненных атмосферным воздухом или частично водой.
Основанием называется толща грунта, непосредственно принимающая нагрузку от фундамента здания или сооружения.
Основания, способные воспринимать нагрузку без предварительного усиления грунтов, называют естественным. Основания, которые могут принимать нагрузку только после проведения мероприятий по усилению грунтов, называются искусственными.
В следствии давления, передаваемого зданием, грунты под фундаментом испытывают значительные сжимающие усилия. Под действием этих нагрузок грунты равномерно уплотняются. Такие равномерные деформации называют осадкой, которые вызывают осадку фундамента.
Неравномерные деформации грунта, происходят в результате уплотнения и коренного изменения структуры грунта под воздействием внешних нагрузок, либо собственной массы, или других факторов. Например, замачивания просадочного грунта, подтаивания участков льда в грунте, называют просадкой. Такие деформации могут вызвать повороты фундаментов, вплоть до разрушения. Просадки основания недопустимы.
Для того, чтобы деформации не оказали опасных воздействий на работающие под нагрузкой конструкции, не повлияли на условия эксплуатации, установлены предельные величины деформации основания и напряжения в грунте, возникающих под подошвой фундамента. Ширина и глубина напрягаемой зоны значительно превосходит ширину основания фундамента. Но на глубине равной шестикратной ширине подошвы фундамента грунт уже не испытывает напряжений.
Если грунты-основания, в пределах сжимаемой толщи, не обладают необходимой несущей способностью, например, насыпные грунты, торфяники, рыхлые песчаные и суглинистые грунты с большим содержанием органических осадков, то их искусственно укрепляют или применяют фундаменты, передающие нагрузки на нижележащие прочные грунтовые основания.
При проектировании промышленных фундаментов обязательно учитываются предельные состояния грунтов по двум группам:
- Несущей способности
- Деформации
Глубина заложения фундамента
На показатель глубины заложения строительного основания влияют факторы:
- Эксплуатационное назначение строения
- Архитектурные особенности сооружения
- Нагрузки: статические и динамические
- Уровень и состояние грунтовых вод
- Глубина заложения коммуникаций и фундаментов соседних строительных конструкций
- Характер грунтов
- Уровень промерзания почвы
- Рельеф местности строительной площадки
Какие существуют нагрузки на фундамент
При расчете параметров основания будущего здания максимально учитываются всевозможные нагрузки. Нагрузки на фундамент делят на постоянные и переменные.
Постоянные нагрузки:
- Вес строительных материалов для возведения стен, материалы окон и дверей
- Вес перекрытий.
- Кровля.
- Лестничные марши
- Вентиляционное и санитарно- техническое оборудование
- Станки, подъемные механизмы и другое стационарное оборудование
Переменные нагрузки:
- Ветровая нагрузка.
- Нагрузка снежного покрова.
- Динамические нагрузки от прилегающих автомобильных дорог, аэропортов, соседних промышленных зданий.
- Вес людей работающих, проживающих и обслуживающих здание.
- Вес мебели, мобильного оборудования.
Требования к фундаментам
К строительным основаниям предъявляются те же, либо более строгие требования, что и к возводимым на них строениям. Поэтому срок службы фундамента не может быть менее срока эксплуатации здания или сооружения.
- Прочность.
- Устойчивость на опрокидывание и скольжение в плоскости подошвы.
- Инертность к воздействию агрессивных грунтовых вод.
- Стойкость к климатическим факторам таким как морозостойкость, пучению грунтов при замерзании.
- Соответствие по долговечности сроку службы здания.
- Экономичность.
- Индустриальность – это возможность производства конструктивных элементов промышленным способом.
Исходя из вышеперечисленных требований выстраиваются принципы проектирования строительных оснований, а именно:
- Расчет фундаментов строений производится по предельным состояниям независимо от вида и типа строительного основания, опираясь на данные геолого-инженерных изысканий.
- Учет взаимодействия всей системы - грунт, строительное основание и надфундаментные несущие сооружения: стены, балки, перекрытия.
- Всесторонний подход при отборе типа фундамента: оценка работы грунтов на основе инженерно-геологических условий на строительной площадке; степени реакции несущей конструкции здания или сооружения на неравномерные деформации грунта.
Проектирование фундаментов
Проектировать строительные основания должны специалисты высокого профессионального уровня. Цена ошибки, допущенной при проектировании, может быть очень высока. К проектированию фундамента следует приступать только тогда, когда на руках имеются все вводные данные: результаты инженерно- геологических исследований, подробный проект надфундаментной части здания или сооружения. Приведенные факторы указывают на сложность выполнения проектирования оснований и фундаментов. Поэтому бывает трудно однозначно решить с выбором рационального типа фундамента, не приняв во внимание несколько возможных, конкурирующих вариантов. Окончательное решение следует принимать на основе технико-экономического сравнения рассматриваемых вариантов оснований и фундаментов. При этом необходимо учитывать финансовые затраты на подготовительные работы, проектировку и строительство; долговечность конструкции, материалоемкость, индустриальность изготовления, трудоемкость, возможность проведения работ в холодное время года. Важно учесть момент сохранения естественной структуры грунтов основания во время производства земляных работ.
Вариантное проектирование оснований и фундаментов рекомендуется выполнять в такой последовательности:
- Наметить возможные, конкурирующие варианты оснований и фундаментов с учетом инженерно-геологических условий строительной площадки, конструктивных особенностей здания или сооружения и действующих нагрузок.
- Рассчитать выбранные варианты оснований и фундаментов в стадии технического проекта, отобрав наиболее нагруженные фундаменты.
- Провести технико-экономическое сравнение вариантов и выбрать из них наиболее рациональный.
Классификация фундаментов
Фундаменты классифицируют по признакам.
По форме в плане:
- Ленточные
- Столбчатые
- Сплошные (плитные)
- Свайные
По виду материала:
- Бетонные
- Железобетонные
- Бутовые
- Бутобетонные
- Кирпичные
- Деревянные
По характеру работы под нагрузкой
- Жесткие. Такие фундаменты испытывают преимущественно сжатие, и в которых не возникает деформации изгиба. Производятся из природного камня и цементного раствора. Например, бутобетон или бетон.
- Гибкие. Работающие как на сжатие, так и на изгиб. В строительстве подобных фундаментов применяют железобетон.
По способу производства:
- Сборные
- Монолитные
По глубине заложения
- Мелкого заложения. Как правило, это до двух метров, но выше точки промерзания грунта
- Глубокого заложения. Ниже точки промерзания грунта.
Виды и типы фундаментов
Ленточные
Применяют на сухих, прочных грунтах. Ленточные фундаменты могут быть как сплошными, так и прерывистым. В разрезе могут представлять собой прямоугольник, трапециевидную форму, либо ступенчатую конструкцию.
- Сборные. Состоят из железобетонных блоков, блоков-плит, фундаментно-стеновых блоков. Блоки- плиты или блоки-подушки выпускаются прямоугольной или трапециевидной формы. Укладываются на тщательно утрамбованную песчаную подготовку толщиной 100 мм. В целях сокращения расхода бетона и снижения массы фундамента применяют пустотелые блоки с узкими сквозными или широкими замкнутыми пустотами. Размеры блоков подушек принимают: по ширине от одного до трех метров; по длине от 1,2 до 3 метров; по высоте 0,3 метра и 0,5 метра
- Монолитные. Представляет собой армированную бетонную конструкцию, проложенную под несущими и ограждающими стенами здания. Может быть выполнен как с мелким заглублением, так и с заглублением ниже уровня промерзания почвы. Позволяет, как и сборный ленточный фундамент, предусмотреть в проекте сооружения подвальные помещения и цокольный этаж.
Все типы ленточных фундаментов подлежат обязательной защите от дождевых и талых вод. С этой целью по периметру наружных стен делают отмостку из асфальта или бетона или сборных железобетонных плит. Ширина отмостки должна быть не менее 0,5 метра, с уклоном от здания 2-3%. Однако, в любых грунтах содержится капиллярная влага. Влага проникает в тело фундамента и поднимается к зоне сопряжения с элементами надземной части строения. Чтобы не допустить поступление влаги на границе фундамента со стенами устраивают гидроизоляцию.
За неправильным осуществлением работ по устройству гидроизоляции и отведению внешних вод неминуемо кроется разрушение фундамента. Увеличение влажности станет причиной вымывания раствора из соединительных швов, отслоения штукатурки, коррозии арматурного каркаса.
Столбчатые фундаменты
Устраиваются в тех случаях, когда нагрузка от здания вызывает давление на грунт меньше нормативного (малоэтажное промышленное строительство), либо под колонны. Бывают сборными и монолитными. Под зданиями с несущими стенами столбчатый фундамент располагают под углами, под простенками и через 3-5 метров на глухих участках стен. По фундаменту прокладывают балки из сборного или монолитного железобетона.
Столбчатые фундаменты применяют для отдельно устанавливаемых столбов, колонн при строительстве, как одноэтажных, так и многоэтажных промышленных и гражданских зданий. Колонный каркас опирают на железобетонные блоки стаканного типа или блок- стакан.
Монолитный столбчатый фундамент представляет собой ступенчатую конструкцию с подколонником и стаканом для установки колонн. Высота ступени составляет 0,3 или 0,45м. Подколонники устанавливают на плиту по цементно-песчаному слою. Высота блок-стакана 1,5 и 1,8 метра до 4,2 метра с градацией через 0,6 метра. Размеры подошв в плане составляют от 1,5 на 1,5 метра до 6,6 на 7,2 с модулем 0,3 метра.
Сплошные фундаменты
При очень слабых грунтах и значительных нагрузках в строительстве применяют сплошные фундаменты или иначе- плитные. Они представляют собой сплошную железобетонную плиту под всей площадью здания. Имеют плоскую или ребристую конструкцию. Применяется в строительстве сооружений без подвалов и цокольных этажей. Плитный фундамент отличается высокой надежностью. Поэтому может применяться на любых видах грунтов. Экономически неоправданно использование плитного фундамента на местности с большим уклоном. Устройство плитного фундамента является затратным, так как подразумевает значительный объем земляных работ и использования большого количества строительных материалов. Конструктивно плитный фундамент представляет из себя многослойную структуру.
- Работы по обустройству сплошного фундамента начинают с выборки слоя почвы и подготовки котлована.
- Площадь котлована утрамбовывают. Затем кладется песчаная или гравийно-песчаная подушка. Она служит для гашения вибраций, отведения грунтовых вод, противодействует пучению.
- Прокладывают геотекстиль для армирования и противодействию заиливания подушки. В зависимости от толщины подушки геотекстиль можно прокладывать между слоями, для улучшения армировки.
- Для выравнивания основы проводят бетонную подготовку жидким раствором. Таким образом выравнивается горизонтальный уровень, что необходимо для правильной установки железобетонного каркаса и улучшается гидроизоляция.
- Гидроизоляция. Гидроизоляционные материалы предотвращают капиллярный подсос влаги
- Железобетонный армирующий каркас. Представляет собой взаимосвязанную конструкцию из арматуры. Каркас предотвращает растрескивание бетона и обеспечивает высокую стойкость к деформациям.
- Бетонный массив. Толщина его зависит от расчетных характеристик здания.
Дополнительно, в зависимости от характера грунтов может монтироваться дренажная система и выполняться утепление для противодействия промерзанию почвы.
Свайные фундаменты
Свайным называют фундамент, в котором для передачи нагрузки от сооружения на грунт используется свая. Он состоит из свай и объединяющей их жесткой связи- ростверка, либо плиты- перекрытия. В соответствии с этим свайные фундаменты бывают:
- Ростверковые
- Безростверковые
Сваи располагают под зданием по аналогии со столбчатым фундаментом, но с меньшим шагом, который определяют расчетом.
Свайные фундаменты применяют там, где необходимо передать значительные нагрузки на слабые водонасыщенные грунты. Когда производство большого объема земляных работ для устройства основания под другие виды фундамента технически невыполнимо или экономически нецелесообразно.
В зависимости от нагрузок, действующих на фундамент, сваи могут располагаться:
- По одной. Под отдельной опорой.
- Рядами под стеновыми конструкциями
- Кустами. Под колоннами.
- Свайными полями. Под строениями малой площади со значительными нагрузками.
По виду материала сваи выпускают:
- Бетонные.
- Железобетонные.
- Стальные
По способу изготовления и погружения в грунт сваи делят на:
- Забивные. Погружают методом забивки, вдавливания, вибрации и ввинчивания
- Набивные. Относятся к группе монолитных. Их устраивают непосредственно в грунте из бетона или железобетона, с помощью специальных обсадных труб, которые погружаются в предварительно сформированную скважину. Применяют такой тип фундамента при больших нагрузках. Диаметр сваи может достигать 1000 миллиметров, а глубина заложения 20 метров и более.
По характеру работы в грунте сваи делятся на два типа:
- Висячие. Не достигают плотного грунта. Принимаемую нагрузку передают за счет сил трения между их боковой поверхностью и грунтом.
- Сваи-стойки. Такие сваи проходят через слабый грунт и нижним концом опираются на прочное основание, передавая на него всю нагрузку от строения.
Отличие фундамента промышленного от частного
Основное отличие промышленных фундаментов, в том числе и фундаментов гражданского многоэтажного строительства, от фундаментов частного малоэтажного строительства заключается в том, что промышленные объекты производят значительно большую нагрузку на строительное основание. Промышленные фундаменты многоэтажных зданий часто испытывают нагрузки не только на сжатие, но и на растяжение, скручивание, смещение. Поэтому промышленные фундаменты отличаются большей прочностью, массивностью, более высокими требованиями к материалам, и дороговизной.
Теплоизоляция
Одной из важнейших задач, которую приходится решать при возведении зданий и сооружений, признается применение эффективной термозащиты. Появление новых теплоизоляционных материалов решило массу проблем энергоэффективности строений. Массовое использование утеплителей позволило оптимизировать расходы на строительство, увеличить срок эксплуатации зданий, улучшить микробиологические показатели, помогло формировать и поддерживать благоприятный микроклимат внутри помещений здания.
До середины двадцатого века теплоизоляция применялась в строительстве не повсеместно. Поэтому, чтобы температурный режим в здании был комфортным для работы и проживания людей, приходилось возводить дома и сооружения с толстыми стенами и массивными перекрытиями. Например, дома «сталинской» застройки. При таком типе строительства многоэтажных зданий нагрузка на фундамент была колоссальной. Основание дома проектировалось с учетом громадных напряжений и использованием больших затрат стройматериалов. В результате постройка требовала больших финансовых вложений. На смену мастодонтам «сталинской» архитектуры пришли «хрущевки». На Втором Всесоюзном съезде строителей Н.С. Хрущев резко раскритиковал существующие концепции в строительстве и назвал расточительством существующие методы. И курс был взят на железобетонные конструкции. Такие дома имели низкую энергоэффективность, плохо отводили водяные пары, формировали внутри неблагоприятный микроклимат. Стены, углы часто покрывались плесенью и собирался конденсат. Перестройка экономики страны на рыночные рельсы внесла существенные изменения в технологию строительства. Застройщик стал задумываться об уменьшении затрат на материалы путем облегчения фундамента, стен и кровли, но без снижения показателей теплопотерь. Решить эту задачу помогает использование теплоизоляции.
Классификация теплоизоляционных материалов
К современным теплоизоляционным материалам предъявляют жесткие требования. Теплоизоляция дома должна быть энергоэффективной, легкой, экологичной, обеспечивать звукоизоляцию и паро- проницаемость, не быть гигроскопичной и горючей. Теплоизоляцию классифицируют по нескольким признакам.
По принципу действия:
- Отражающая. Действие выстроено на отражении инфракрасных лучей от поверхности изоляции обратно в помещение.
- Предотвращающая. Предотвращает изменение температуры, как холода, так и тепла, благодаря низкой теплопроводности.
По назначению:
- Промышленная. Применяется для тепловой изоляции промышленного оборудования: фильтров, емкостей, термонагруженных объектов
- Строительная. Используется для тепловой изоляции и снижения теплопотерь при строительстве зданий и сооружений, в том числе частного строительства.
- Трубная. Предназначена для снижения теплообмена между внешней средой и инженерными коммуникациями. Бывает «горячего» применения, когда температура носителя в системе выше температуры окружающего воздуха; «холодного» - температура носителя ниже температуры окружающего воздуха.
По материалу изготовления:
- Органические. Производят из органического сырья природного происхождения: древесины, торфа, сельскохозяйственных отходов и тому подобного; и сырья, полученного в результате органического химического синтеза: пенополистирол, пенополиуретан, поливинилхлорид и другие. Недостатком теплоизоляции из природных материалов служит влагопроницаемость, склонность к разложению, горючесть.
- Минеральные. Неорганические теплоизоляционные материалы изготавливают из расплавов шлаков- отходов металлургической промышленности, и некоторых геологических пород. К минеральным утеплителям относят минеральную вату, стекловолокно, вспененное стекло, обработанный перлит, ячеистый бетон.
- Смешанные или композиционные. К ним относят различные смеси на основе асбеста, перлита, вермикулита.
По внешнему виду теплоизоляция бывает:
- Шнуровая, рулонная: жгуты, маты, шнуры.
- Штучная: блоки, полые цилиндры, кирпичи, сегменты, маты, плиты.
- Сыпучая: перлит, вермикулит.
- Рыхлая: все виды ваты.
По структуре:
- Ячеистые. Пенобетон, пенопласт, пеностекло, вспененный полиэтилен и другие.
- Волокнистые. Стекловата, все виды минеральной ваты.
- Зернистые. Перлитовый песок, вермикулит.
По жесткости:
- Мягкие.
- Жесткие.
- Полужесткие.
- Повышенной жесткости.
По теплопроводности классифицируют на три класса:
- А- малой теплопроводности.
- Б- средней теплопроводности.
- В- повышенная теплопроводность.
По степени горючести:
- Сгораемая
- Несгораемая
- Трудносгораемая
- Трудновоспламеняющаяся
Основные характеристики теплоизоляции
Чтобы ответить на вопросы, для каких целей подходит тот или иной утеплитель и как сориентироваться в многообразии предлагаемых материалов, необходимо знать и понимать на какие характеристики следует обратить внимание при выборе.
Коэффициент теплопроводности - показатель способности материала передавать энергию от более нагретого участка к более холодному. Чем ниже этот показатель, тем лучшими теплоизоляционными свойствами обладает утеплитель. На теплопроводность влияют плотность материала, расположение и количество пустот, а также паропроницаемость и влагопоглощение. От теплопроводности зависит термическое сопротивление здания или сооружения. То есть насколько хорошо строение сохраняет тепло зимой и комфортную температуру летом.
Паропроницаемость - возможность водяного пара в результате диффузии проникать в толщу строительной конструкции с более нагретой стороны в менее нагретую до выравнивания парциального давления. К показателю паропроницаемости косвенно привязана важная строительная характеристика - точка росы. Это точка в строительной конструкции, в которой осуществляется переход влаги из газообразного состояния в жидкое- конденсация. Точка росы поддается расчету при проектировании. Желательно, чтобы точка росы находилась в толще несущей стены или в паронепроницаемом утеплителе. Конденсат в волокнистых утеплителях, обладающих хорошей паропроницаемостью противопоказан, так, как ведет к накоплению влаги и снижению изолирующих свойств.
Гигроскопичность или влагопоглощение- способность материала впитывать влагу и удерживать ее. Чем выше этот показатель, тем быстрее теплоизолятор утрачивает свои теплоизоляционные качества.
Плотность – это масса вещества в определенном объеме. Чем ниже плотность, тем легче материал и тем меньше нагрузка на возводимую конструкцию.
Экологичность. Показатель экологичности очень важен для сохранения здоровья. Утеплитель не должен вызывать аллергии, оказывать воздействия на кожу, дыхательные пути.
Огнестойкость. Способность материала выдерживать воздействие высокой температуры и пламени без потери своих свойств. Рассчитывается в минутах.
Прочность - реакция материала на различные виды деформации без потери и ухудшения его целостности и заданных свойств.
Назначение теплоизоляционных материалов
Какую теплоизоляцию выбрать зависит от конкретных целей утепления. В строительстве разделяют теплоизоляцию кровли, перекрытий, стен, внутренних перегородок, фундамента.
Капитальные стены утепляют снаружи, для защиты от промерзания и влаги. Если стена из кирпича или бетона для утепления отлично подходят пенополистирольные плиты или по-другому, экструзионный пенополистирол. 5 см. такого утеплителя приравниваются по теплопроводности к 70 см. кирпича. Этот утеплитель имеет очень низкий коэффициент теплопроводности, негигроскопичен, обладает низкой паропроницаемостью и высокой прочностью на сжатие. Все это делает его долговечным. Срок его службы обуславливается сроком эксплуатации здания. Прост и удобен в монтаже. Экологичность подтверждена сертификатами и санитарно-эпидемиологическими заключениями.
Получают материал смешиванием гранул полистирола при повышенной температуре и давлении, с введением вспенивающего агента, и последующим выдавливанием из экструдера.
Предшественником экструдированного пенополистирола выступает пенопласт. Производятся материалы из одного и того же сырья, но по разным технологиям. Экструдированный пенополистирол выигрывает у пенопласта по показателям прочности, влаго- и- паропроницаемости.
Деревянные стены из бруса утепляют «дышащими» утеплителями. К ним относят минеральные ваты на основе базальтового утеплителя – «каменная вата», стекловолокна- «стекловата»
Каменная вата производится путем плавления камня при температуре 1500 0С. В результате этого получается подобие вулканической лавы, которую при помощи центробежной силы и резкого охлаждения превращают в волокна будущего утеплителя. Для получения каменной ваты подходят не все камни. В качестве сырья используют изверженные горные породы габро-базальтовой группы, отличающейся своей высокой прочностью. Каменная вата характеризуется повышенной огнестойкостью, низкой теплопроводностью. 5см. каменноватной плиты приравнивается по теплопроводности к 15 см стены из бруса, 80 см. стены из полнотелого кирпича или 2 м. железобетона. Выпускают каменную вату в виде мягких, жестких плит, матов и формованных изделий.
Стекловата производится по схожей технологии, но сырьем служат отходы стекольной промышленности. Стекловата имеет отличные показатели по теплопроводности. Но не лишена недостатков. Как и все виды минеральных ват склонна к накоплению влаги. При монтаже требуется обязательная защита кожи и органов дыхания от стеклопыли.
Минеральные ваты необходимо защищать от водяного пара пароизоляционной мембраной, проводящей пары влаги только в одну сторону. Очень важно не перепутать сторону, которая должна быть обращена к утеплителю.
Бывают ситуации, когда внешнее утепление невозможно. Тогда прибегают к внутренней теплоизоляции. Выполняя работы, необходимо строго придерживаться правил по внутреннему теплоизолированию помещений, чтобы не навредить элементам строительной конструкции и исключить негативное воздействие на микроклимат и воздухообмен. В противоположность наружному утеплению, где допускается использование паропроницаемого утеплителя, при внутреннем необходимо исключить попадание паров влаги в теплоизолирующий материал. Для этого используют паронепроницаемый утеплитель или монтируют сплошную пароизоляционную защиту. Допускается использование минеральных ват, пенополиуретана, графитового пенополистирола- пенопласт, с вкраплениями гранул, окрашенных графитовой краской. Графитовая краска хорошо отражает тепловое излучение. Внутреннее утепление невозможно без качественной вентиляции. Отсутствие вентиляции неизбежно приведет к повышению влажности в помещении, образованию конденсата, развитию плесени.
Методика теплорасчетов внутреннего и наружного утепления приведены в СП23-101-204 «Проектирование тепловой защиты зданий».
Перегородки, деревянные перекрытия. В качестве утеплителя перекрытий хорошо подходят стекловата и минеральная плита, вспененный полиэтилен, эковата, жидкий утеплитель.
Эковата- рыхлое целлюлозное волокно, изготавливаемое из макулатуры с добавками из антисептиков и антипиренов. Структура материала позволяет применить механический метод утепления. При утеплении кровли, перекрытий, стен в каркасных домах эковата подается с помощью выдувных машин по шлангу в каркасную конструкцию между стропил или стоек стен за пленку. При этом волокна утеплителя поступают в самые труднодоступные полости и зазоры, образуя непрерывный и бесшовный теплоизоляционный контур. Поверхности утепленные эковатой «дышат» подобно деревянным, что способствует поддержанию микроклимата. Благодаря добавкам из антисептиков и антипиренов, теплоизолятор относится к группе долговечных и трудновоспламеняемых материалов, не подвержен гниению и воздействию грызунов и насекомых.
К жидким утеплителям относят пенополиуретан и термокраски. Оба вида наносятся на поверхность напылением. Пенополиуретан при застывании образует пористую структуру. Дает отличное сцепление с поверхностью, позволяет изолировать труднодоступные места. Имеет низкий коэффициент теплопроводности. Но в крупных объемах строительства требуется применение специального оборудования, и квалифицированного персонала, что влияет на стоимость работ. Срок службы пенополиуретана более 40 лет.
Термокраски выпускают на акриловой или водной основе. В качестве наполнителя выступают частицы вспененного стекла, перлит, керамические микросферы, стекловолокно. Отличается от других видов утеплителя минимальной толщиной слоя. Слой толщиной в 1миллиметр термокраски обеспечивает термическую защиту как пятисантиметровый слой пенопласта. Может наноситься на внешние и внутренние поверхности, обеспечивать термозащиту в местах со сложной геометрией. Но имеет существенный недостаток – это цена.
Перечисленные материалы, за исключением термокраски, дополнительно играют роль шумоизоляции в помещении и снижают шумовую нагрузку на 40-50 Дб.
Фундаменты. Теплоизоляция фундамента необходима для предотвращения его промерзания, противодействию пучению грунтов и обеспечению лучшей гидроизоляции. Лучше всего на эту роль подходит экструдированный пенополистирол или напыляемый пенополиуретан. При чем плитный фундамент может быть утеплен только в процессе возведения. Последующий монтаж утеплителя не принесет должного эффекта. Чтобы избежать промерзания грунта и его пучения, вокруг дома создают отмостку с прослойкой теплоизоляционного материала.
Как правильно выбрать теплоизоляцию
При всем широком богатстве выбора на рынке теплоизоляционных материалов, существуют строгие критерии выбора теплоизоляции. Материал и толщину теплоизоляции определяют при помощи теплотехнического расчета. Утеплитель следует использовать строго по назначению. Если материал предназначен для фундамента, значит для фундамента, для утепления стен снаружи – значит именно таким образом применять материал. Необходимо учитывать требуется ли гидро- и- пароизоляция при утеплении и заранее продумать эти моменты. При производстве работ по утеплению важно знать, что изолировать от внешних температурных воздействий необходимо всю площадь поверхностей. Помимо утепления стен, уделяют особое внимание чердачным перекрытиям, так как через них теряется наибольшая часть тепла. Обязательно следует утеплять сложные геометрические поверхности и выступающие за утеплитель элементы. Иначе будут образовываться мостики холода, которые значительно снижают эффект утепления. Швы в неволокнистых теплоизоляторах таких, как, например, пенополистирол, должны герметизироваться монтажной пеной.
Таким образом нельзя сказать однозначно точно: какой утеплитель лучше. К данному вопросу нужно подходить взвешенно и расчетливо. В каждом отдельном случае будет задействован конкретный вид теплоизоляции или комбинация теплоизоляционных материалов.