Гидроизоляция кровли
На этапе создания проекта здания нужно учесть множество нюансов, один из которых — система гидроизоляции. Она не только защищает от атмосферных осадков, но и продлевает срок службы кровли в целом. Если отнестись к этому вопросу без должного внимания, можно столкнуться с серьезными проблемами, например, полной заменой кровли и ремонтом внутренних помещений.
Зачем нужна гидроизоляция
Гидроизоляционная система выполняет ряд важных функций. Вот некоторые из них:
- Защищает кровлю от проникновения осадков через зазоры и крепежные отверстия.
- Защищает внутреннее пространство от скапливания конденсата, который образуется при смене температуры.
- Предотвращает образование плесени на деревянных перекрытиях.
- Защищает от намокания утеплитель, который при попадании влаги теряет свои свойства.
Благодаря всем этим функциям, кровля дольше сохраняет и свой первоначальный вид, и характеристики.
Как выбрать подходящий материал
Гидроизоляционная система должна соответствовать ряду требований. Список выглядит так:
- Водонепроницаемость. Важно, чтобы материал легко справлялся с давлением воды 10 Па на протяжении минимум 10 минут.
- Прочность на разрыв. Здесь речь идет о способности выдерживать порывы ветра и механические повреждения весь срок эксплуатации.
- Эластичность. Это свойство позволяет материалу не разрываться под давлением большого количества воды.
- Небольшой вес. Гидроизоляция ни в коем случае не должна утяжелять конструкцию крыши.
- Продолжительный срок эксплуатации. Крыша в среднем служит около 15 лет. А это значит, что выбранный материал должен «жить» минимум столько же.
Также гидроизоляционный материал должен обладать воздухопроницаемостью, предупреждающей образование парникового эффекта и конденсата. Но это необязательное требование. Все зависит от типа кровли и материала, из которого ее сделали.
Виды гидроизоляции для плоских крыш
Чаще всего кровли такого типа встречаются в многоквартирных домах и различных хозпостройках. Гидроизоляция для них бывает 3 видов.
Первый — наплавляемая. Материал укладывается внахлест, а стыки потом расплавляют, используя специальные горелки. Это вид гидроизоляции отличается дешевизной и повышенной трудоемкостью.
Раньше в процессе использовали рубероид и пергамин. Сейчас их заменили полимерные и битумозные материалы, известные невысокой ценой и легкостью. Также часто применяется еврорубероид, изготовленный не на основе картона, как обычный рубероид, а из синтетических тканей с напылением из минеральной крошки.
Второй вид — распыляемая гидроизоляция. Сюда же можно отнести наливные материалы. Их главное преимущество — способность создавать прочную неразрывную мембрану с отличными эксплуатационными свойствами.
Один из примеров — жидкая резина. Это битумно-полимерная масса, которая после застывания образует эластичный и водонепроницаемый слой толщиной около 3 мм. Наносится она методом распыления, благодаря чему удается быстро и качественно обрабатывать большие поверхности, не обращая внимание на выступающие части, например, вентиляции или антенны.
Распыляемые материалы имеют один существенный недостаток — для их использования понадобится специальное оборудование.
Последний вид гидроизоляции — обмазочная. Подразумевает использование битумно-резиновых, битумно-полимерных и просто полимерных составов, которые бывают горячими и холодными. Нанесение первых лучше доверить специалистам. Вторые же можно использовать самостоятельно. В процессе работы понадобится всего лишь шпатель, валик и кисточка. Если есть необходимость, рабочую поверхность можно укрепить с помощью стекловолокна.
Виды гидроизоляции для скатных кровель
Здесь выбор материала во многом зависит от типа кровли. Чаще всего это пленочные и мембранные системы гидроизоляции. Но, например, в случае с мягкой черепицей дополнительно понадобится подкладочный ковер.
Итак, на первом месте находится рулонная гидроизоляция. Это наиболее подходящий вариант для мягкой кровли. Бывает самоклеящаяся и без клеевой основы. Последнюю закрепляют, используя гвозди или саморезы. Стыки при этом промазывают битумной мастикой.
Второй вид гидроизоляции для скатных кровель — мембранная. Мембраны представляют собой один из самых современных материалов. Его главная особенность — способность пропускать пар, идущий изнутри помещения, и одновременно защищать от атмосферных осадков.
Из преимуществ мембранных систем можно выделить продолжительный срок службы (примерно 30 лет), небольшой вес, простоту в монтаже.
И, наконец, третий вид — пленочная гидроизоляция. Материал бывает классическим, без дополнительных свойств, а бывает, например, армированным тканью или сеткой. Некоторые виды пленки обладают повышенной морозостойкостью, не слипаются и даже пропускают конденсат.
«Умная» мембранная гидроизоляция
Особенность и основное преимущество таких материалов заключается в том, что они объединяют в себе водонепроницаемость и воздухопроницаемость. То есть, они защищают от попадания влаги извне и в то же время пропускают наружу водяной пар изнутри. Получается, что система «дышит».
Умные мембраны бывают нескольких видов:
- Перфорированные. В большинстве своем это ткани и пленки, в которых пар из помещения выходит через специальные отверстия. Чаще всего их используют при строительстве холодных кровель. В утепленных их установка возможна только при оборудовании двухсторонней вентиляции, иначе ставший изморосью пар закупорит отверстия и не даст выходить пару.
- Универсальные. Имеют антиконденсатные свойства. Одна из их поверхностей полностью гладкая, а другая шероховатая. Первую устанавливают к возможной протечке, а вторую к выходящим из помещения парам. Такие мембраны используют вместе с еврошифером и металочерепицей.
- Многослойные. Имеют 1, 2 или 3 слоя Последние считаются самыми практичными. Они на 100% защищают от влаги и ветра, хорошо пропускают пар и воздух. Кроме того, материал обладает повышенной прочностью и эластичностью, благодаря чему легко справляется с механическими нагрузками.
- Диффузные. По-другому называются дышащими. На их поверхности расположены сотни небольших отверстий, через которые выходит пар и конденсат. Укладывать этот материал нужно так, чтобы отверстия постоянно были открытыми, иначе он утратит свою функциональность.
Также существуют объемные мембраны. Они имеют трехмерную структуру, благодаря чему кровля получает дополнительную защиту от коррозии. Такая гидроизоляция способствует постоянному проветриванию, а также снижает шум, воспроизводимый сильным дождем или градом.
Декоративная гидроизоляция
Здесь речь идет о «живой» кровле или газоне на крыше. Она может быть и настоящая, и пластиковая. В первом случае гидроизоляция сложнее. Она выглядит так:
- 2 слоя рулонного материала с оборудованием водосборной конструкции;
- дренажный слой из керамзита или полимерной дренирующей гидроизоляции;
- слой геотекстиля;
- каркас из сетки для предотвращения сползания грунта;
- грунт с травой.
Во втором все гораздо проще. Поверх 2 слоев рубероида укладывается дренаж, а сверху пластиковая трава. Как и обычный газон, ее нужно подрезать и подровнять. Между собой листы соединяются с помощью ленты и специального двухкомпонентного клея.
Пошаговая инструкция
Оборудование гидроизоляции плоских и скатных крыш имеет некоторые отличия. В большинстве своем они определяются особенностями конструкции.
Плоские крыши
Для примера можно рассмотреть наплавляемую гидроизоляцию. Процесс начинается с подготовки, от которой зависит не только качество конструкции в целом, но и срок ее службы.
Рабочая поверхность должна быть гладкой и ровной (на сколько это возможно). Желательно, чтобы на ней не было трещин и неровностей, углублений, в которых может собираться вода и пыль. Также следует полностью снять старое покрытие и весь строительный мусор.
В тех местах, где плоская крыша соединяется со стенами, нужно построить бортики, высота и ширина которых 10 на 10 см, а угол наклона 45 градусов. Для этой цели подойдет раствор из цемента, песка и воды.
Дальнейшие действия выглядят так:
- Пройтись по поверхности грунтовкой (битумный праймер). Особенно тщательно обработать углы и стыки. Если на кровле есть какие-то вертикальные участки, нанести средство на ту высоту, на которую будет заведен гидроизоляционный материал.
- Раскатать рулон, чтобы проверить правильность его размещения.
- Зафиксировать один край, используя горелку.
- Той же горелкой хорошо нагреть и сам материал, и рабочую поверхность, и край ленты, который будет идти внахлест на следующий участок.
- Пройтись валиком по направлению от середины к краям.
- Проверить, насколько прочно материал соединился с поверхностью. Если есть какие-то отслоения, поддеть их шпателем, нагреть и снова прижать валиком.
Размер нахлест обычно указывает производитель материала, но он должен быть не меньше 8 см. Размер торцевого нахлеста при этом 15 см. Второй слой гидроизоляционного материала нужно укладывать параллельно первому так, чтобы швы не совпадали.
Процесс будет проще, если использовать материал, имеющий клейкую основу. При укладке не понадобится горелка. Но в этом случае сцепление с поверхностью будет гораздо хуже.
Работы рекомендуется проводить в сухую погоду. Важно, чтобы влажность бетона не превышала 4%.
Скатные крыши
В случае с кровлями такого типа можно рассмотреть монтаж мембранной гидроизоляции. Процесс состоит из нескольких этапов:
- Закрепить капельник, который будет препятствовать попаданию влаги на саму мембрану.
- Наклеить на капельник сначала каучуковую ленту, а после двусторонний скотч, на который будет крепиться гидроизоляция.
- Приклеить первую полосу материала. Дополнительно зафиксировать ее строительным степлером («пройтись» по стропилам). Важно, чтобы мембрана выступала над стеной не более, чем на 15 см.
- Сверху на каждое стропило набить рейку. Они образуют обрешетку, которая обеспечит хорошую вентиляцию и защитит конструкцию от образования конденсата.
Таким же образом укладывается вторая полоса. При этом следует делать нахлест размером минимум 10 см, соединяя мембраны между собой скотчем.
Полезные советы
Для того, чтобы гидроизоляционная система и кровля в целом прослужили дольше, стоит прислушаться к ряду простых, но действенных рекомендаций:
- Отказаться от выполнения работ, если температура воздуха меньше +5 градусов или, например, идет дождь. Единственное исключение — укладка гидроизола, материала, который сохраняет свойства и характеристики даже при низких температурах.
- На рабочей поверхности не должно быть острых углов и выступов, который могут порвать используемый материал.
- Чтобы понять, достаточно ли нагрелся материал, нужно обратить внимание на ту его поверхность, на которой есть тисненый рисунок. Как только нагревание достигнет нужной температуры, он пропадет.
- Специалисты рекомендуют укладывать ленты гидроизоляции по направлению снизу-вверх.
- Если гидроизоляция многослойная, важно не забывать о нахлесте. Причем, чем больше слоев, тем большим он должен быть (порой достигает полуметра).
- Чтобы материал как можно дольше сохранял свои свойства и функциональность под воздействием солнечных лучей, его нужно покрыть специальным составом, обеспечивающим защиту от ультрафиолета.
- В случаях, когда использовались не сплошные полосы, а отдельные куски, стыки между ними нужно дополнительно обработать герметиками.
Еще один совет касается текущего обслуживания гидроизоляции. Рекомендуется своевременно убирать снег, грязь, воду, контролировать состояние стыков, а также изоляционного материала. Не забывать время от времени обновлять защиту от ультрафиолета.
Распространенные ошибки
На первый взгляд кажется, что процесс оборудования гидроизоляции предельно прост. Однако на самом в нем есть некоторые нюансы, незнание которых сильно сказывается на качестве работы. Вот некоторые из них:
Неправильное размещение пленки. Практически у всех изоляционных материалов есть изна
- изнаночная и лицевая сторона. Если укладывать их наизнанку, результат будет прямо противоположным: пленка станет намокать, а утеплитель не высохнет. Во избежание этой проблемы производитель маркирует лицевую сторону логотипом компании, ее названием или каким-то определенным цветом.
- Отсутствие контррейки. Она нужна для того, чтобы сформировать вентиляционный зазор между кровельным и изоляционным материалом. Если проигнорировать этот момент, конденсат будет выводиться не наружу, а внутрь. Из-за этого возрастает риск гниения деревянных элементов и появления коррозии на металлических.
- Неправильно расположенный гидробарьер. Конденсат должен выводиться в водосток. Для этого нужно либо прервать контррейку и выпустить отрезок гидроизоляции за обрешетку, либо вывести ее в специальный желоб.
- Перехлест пленки в области конька. В такой ситуации отсутствует циркуляция воздуха в подкровельном пространстве. Водяные пары оседают внутри конструкции, провоцируя гниение деталей, появление грибка и плесени. Чтобы предупредить такие последствия, пленку в коньке нужно разрывать.
Еще одна ошибка связана с игнорированием такого параметра как ультрафиолетовая стабильность. Это период, на протяжении которого гидроизоляционные материалы не теряют свои свойства и характеристики под воздействием солнечных лучей. По его окончании на поверхности появляются трещинки, из-за чего она становится влагопроницаемой. Поначалу такие повреждения не видны, но со временем они расходятся и увеличиваются в размерах. Результат — гидроизоляционная система теряет свои функции.
Итого, гидроизоляция кровли — один из важнейших этапов строительства. Во многом именно от него зависит качество постройки и ее долговечность. Поэтому лучше не экономить, а в соответствии со всеми заявленными требованиями оборудовать хорошую систему, которая будет эффективно справляться с поставленными перед ней задачами.
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.