Малоэтажное строительство
Не всем людям нравится жить в больших многоквартирных домах, высота которых может достигать девяти и более этажей. Многие сегодня предпочитают переселиться в малоэтажные здания, которые смогли обрести большую популярность.
Спрос на малоэтажки начал расти еще в конце 2000-х годов. В это время люди стали понимать, что экологически благоприятные кварталы гораздо лучше, чем «муравейники». На популярность малоэтажек также повлияла и пандемия, которая показала, что все время находиться в четырех стенах без возможности выйти на улицу довольно тяжело.
Что представляет собой малоэтажное здание
Из названия уже можно понять, что речь пойдет не про семнадцатиэтажный дом. Малоэтажное здание обычно состоит из максимум четырех этажей и может иметь небольшую придомовую территорию. Какого-то конкретного определения для него не существует.
Организованная малоэтажная застройка включает один или несколько смежных земельных участков, на которых строительством домов занимается один и тот же застройщик. Благодаря этому все здания выполнены в едином архитектурном стиле и имеют практически одинаковое дизайнерское оформление. Сегодня в странах СНГ можно встретить достаточно много микрорайонов, которые состоят из малоэтажных многоквартирных домов, частных домов, таунхаусов.
Разновидности малоэтажных застроек
К малоэтажным домам можно отнести:
- многоквартирные жилые дома (не более 4 этажей, учитывая мансардный);
- дома блокированной застройки;
- дома с приусадебными земельными участками (коттеджи, частные дома и т.д.).
Расскажем подробнее о каждой разновидности.
Многоквартирные дома
В соответствии с правилами, регулирующими градостроительство и размещение городских и сельских поселений, к категории малоэтажных многоквартирных жилых зданий можно отнести дома с не более четырьмя этажами, включая мансардный. Состоять они при этом должны, как минимум, из двух квартир.
Отличительной особенностью многоквартирного жилого дома является наличие общего имущества. К нему можно отнести лестницы, коридоры, чердачные и подвальные помещения, а также земельный участок, на котором находится сама малоэтажка.
Дома блокированной застройки
Это жилые дома, которые в высоту достигают не более трех этажей и имеют отдельные выходы на земельный участок. Они обычно соединены друг с другом. Большинство людей называют такое жилье таунхаус, лейнхаус или дуплекс.
Таунхаусы представляют собой малоэтажные здания, которые состоят из нескольких многоквартирных единиц с отдельными входами. Общего подъезда у них нет.
Если таунхаусы выполнены в одном архитектурном стиле и имеют схожую планировку, то дома в лейнхаусе могут отличаться друг от друга по дизайну, архитектурным решениям и даже по количеству этажей.
Дуплекс можно также назвать таунхаусом, но при этом состоять он будет только из двух отдельных единиц. Если планируется реконструкция одного из зданий блокированной застройки, то владельцу обязательно потребуется согласие владельцев всех домов, находящихся в одной линии.
Индивидуальная жилищная застройка
К ним можно отнести:
- жилые (частные) дома, площадь которых достигает не более 100 кв. м;
- коттеджи, которые занимают площадь от 100 до 500 кв. м;
- усадьбы, занимающие территорию более 500 кв. м.
Все они представляют собой отдельно стоящие дома с прилегающими участками, на которых можно организовать садик или огород. Основные отличия домов друг от друга заключаются в размерах здания и земельного участка, а также в способе использования этого участка.
Существуют еще и другие классификации малоэтажных зданий:
- По месторасположению: городские (с минимальным придомовым участком и обособленным входом), расположенные в пригороде/городской черте (на участке площадью не более 0,15 га), загородные (занимающие участок площадью 15 га и больше).
- По уровню доходов: элитные, среднего/бизнес-класса, эконом-класса.
- По периодичности проживания: для круглогодичного и для сезонного (чаще всего это обычные дачные домики).
- По размерам и наличию земельного участка: с придомовым, с небольшим участком, без земельного участка.
- По количеству этажей: одно-, двух- и трехэтажные.
- По конструктивному решению: из древесины, из панелей, из монолитных материалов, из штучных материалов, комбинированные. Выбранный материал влияет на его долговечность, стоимость, звукоизоляционные и теплотехнические качества дома, а также на эксплуатационные затраты.
- По качеству отделки: без отделки, со стандартной отделкой, с высококачественной отделкой.
- По наличию нежилой площади: с верандой, мансардой подвалом или вообще без нее.
- По наличию дополнительных помещений: с летней кухней, гаражом, сауной и т.д. или вообще без них.
Как мы видим, четкой классификации у малоэтажных знаний практически нет. Однако самая первая из них, что была приведена выше, встречается в различных источниках гораздо чаще.
Как строят малоэтажное здание
Технологии, которые применяются в малоэтажном строительстве, в значительной степени определяются выбором строительных материалов.
Частные дома чаще всего выполнены из кирпича, дерева, газобетонных и пенобетонных блоков.
Кирпичное домостроение
Кирпич — это традиционный строительный материал, который отличатся высокой прочностью и долговечностью, а также надежной защитой от грибка и плесени. Он пожаробезопасен, поэтому владельцы кирпичного дома могут особо не переживать о высокой вероятности образования пожара. Звукоизоляция подобных домов также радует, а теплопотери — минимальны. К сожалению, процесс создания кирпичных зданий весьма трудоемкий и требует высокой квалификации строителей. Сроки строительства также могут быть довольно длинными.
Каркасное домостроение
Благодаря данной технологии построить здание получается довольно быстро и просто. Различают каркасно-панельную и каркасно-щитовую технологию. Первая отличается высокой скоростью сборки. При этом используются как заводские, так и самодельные сэндвич-панели, которые дополнительно фиксируются деревянным каркасом.
Вторая технология занимает немного больше времени, но итоговая стоимость такого дома ниже. Сначала строится каркас, затем он обшивается листами древесного материала. После установки крыши выполняется утепление и обшивка ГВЛ, фанерой или ОСП. В стенах обязательно применяются ветробарьер и пароизоляция.
Строительство из ячеистого бетона
В настоящее время кирпич активно заменяет ячеистый бетон. Данный материал не подвержен усадке, что позволяет сразу после постройки приступать к отделке и заселению. Пористая структура обеспечивает естественную вентиляцию в помещении, создавая комфортный микроклимат.
Газобетонные и пенобетонные блоки обеспечивают отличные теплоизоляционные характеристики, что позволяет снизить затраты на утепление при возведении малоэтажных зданий. Высокая паропроницаемость предотвращает появление плесени и способствует формированию комфортного микроклимата внутри помещений. Газобетон, как и кирпич, характеризуется высокой огнестойкостью, что гарантирует конструкции безопасность во время пожара. Размеры блоков позволяют упростить процесс строительства несущих и ограждающих элементов, а также ускорить его. При возведении двухэтажных зданий для усиления прочности стен применяется каркас.
К сожалению, высокая пористость блоков увеличивает гигроскопичность, поэтому стены дома придется обязательно отделать водоотталкивающим материалом. Впитывая влагу, газобетон и пенобетон теряют свои теплоизоляционные качества. Также у ячеистого бетона низкая прочность на сдвиг.
Строительство из бруса
Дерево — это еще один классический материал, используемый для строительства домов. Однако с ним стоит быть аккуратнее, поскольку со временем он начинает быстро портиться без дополнительной защиты. Плесень и грибок, а также гниение бревен будет постоянно преследовать хозяина дома, если он вовремя не позаботиться о способах сохранности древесины в целости и сохранности. При создании домов из дерева также очень важно подбирать только качественные материалы, поскольку материалы низкого качества могут быстро деформироваться и трескаться.
В настоящее время для строительства небольших домов часто применяют профилированный и клееный брус. Подобный материал обладает отличными теплоизоляционными свойствами, позволяет получить привлекательные внешне стены, предполагает использование простого фундамента, а также создает внутри помещения комфортный микроклимат. Постройки из бруса являются экологически чистыми.
Для блокированных домов больше подходит блочно-каменная или монолитная технология. Многоквартирные малоэтажные здания строятся преимущественно по монолитной технологии. Как и в случае с многоэтажным домом, сначала создается каркас, а потом уже его заливают бетоном.
Иногда для создания домов подобного рода используют модульные конструкции, которые просто соединяются между собой. Однако применить их можно не во всех случаях.
Кому подойдет проживание в малоэтажном доме
Малоэтажный дом с несколькими квартирами станет отличным вариантом для тех, кто:
- хочет уехать подальше от городской суеты, но при этом пока не хочет (или не может) иметь частный дом или коттедж;
- имеет ограниченный бюджет, но хочет приобрести собственную квартиру (квартира в малоэтажном доме – это отличный вариант для молодых семей, которые имеют детей или только планируют завести ребенка);
- кто работает «на удаленке».
Квартиры в многоэтажных домах также подойдут пенсионерам, которым не требуется постоянно ездить в город, и которые хотят иметь небольшой сад или огород.
Тренды в малоэтажном строительстве
Со временем могут меняться не только модные тренды. В строительстве также происходят определенные изменения. В последнее время во время проектирования и строительства малоэтажных зданий наблюдается следующее:
- Применение исключительно современных технологий и надежных материалов. Это делается для того, чтобы малоэтажные здания долгое время могли сохранять свой первоначальный внешний вид, а также обладать устойчивостью к разного рода воздействиям, например, к сильному ветру.
- Необычные дизайнерские решения. Архитекторы и инженеры при проектировании стремятся создать более привлекательные здания, чтобы в них можно было жить максимально комфортно. За счет продуманного подхода повышается не только функциональность домов, но еще и улучшается их внешний вид.
- Увеличенная площадь остекления. На оконные системы делается большой упор, поскольку за их счет здание начинает выглядеть более привлекательно и богато. К тому же, внутрь попадает больше естественного света.
- Плоская крыша. За счет нее появляется возможность использования верхнего пространства для дополнительных нужд. К тому же, плоская крыша обходится по стоимости гораздо дешевле, чем скатная.
- Энергоэффективность. За этот аспект отвечает хорошо продуманное проектирование.
- Низкий цоколь здания. Он не только защищает от несанкционированного доступа, но еще и предоставляет архитекторам больше возможностей для креативных решений.
- Минимум отделки. Подобное решение позволяет снизить общую стоимость здания.
- Интеллектуальные системы. За сигнализацию, освещение, отопление и систему безопасности в таких домах часто может отвечать «умный дом». С помощью голосовых помощников и мобильных приложений возможно удаленное управление всеми системами в доме.
Малоэтажные здания также наносят меньше вреда окружающей среде, поскольку многие из них создаются преимущественно из экологически чистых материалов.
Преимущества и недостатки малоэтажного жилья
У каждого жилья имеются свои плюсы и минусы, которые обязательно необходимо учитывать перед его покупкой. Малоэтажного жилья это тоже касается.
Преимущества
К преимуществам, которые подходят под любую разновидность малоэтажного жилья, можно отнести:
- Хорошую экологию. Поскольку малоэтажные здания чаще всего располагаются на окраине города или за его чертой, то жильцы смогут вовсю наслаждаться свежим воздухом, нетронутой природой. Особенно ценят это преимущество семьи с детьми.
- Тишина. Можно отдохнуть от шумного города и насладиться звуками природы, остаться наедине со своими мыслями.
- Достаточное количество парковочных мест. В городе с этим проблема, особенно если нужно припарковаться у какой-нибудь многоэтажки. При проектировании же малоэтажных зданий обычно сразу предусматривается либо гараж, в который машины жильцов могут свободно заезжать, либо большая парковка под открытым небом.
- Небольшой участок земли. При его наличии можно оборудовать зону отдыха или же организовать на нем небольшой садик, огородик.
Если говорить только про многоквартирные многоэтажные здания, то среди их плюсов можно отметить:
- Новые коммуникации. Обычно малоэтажные здания строят в новых районах, поэтому придется меньше переживать о состоянии отопительных систем, канализации.
- Небольшое количество соседей. Обитателям малоэтажного дома будет проще выстраивать между собой дружелюбные отношения, а также создавать комфортную для всех атмосферу.
- Безопасность. Соседи будут знать друг друга в лицо, поэтому посторонняя личность сразу же вызовет у них подозрения. К тому же, территория, на которой расположены малоэтажные здания, часто имеет пропускной режим, видеокамеры. Просто так на нее попасть довольно трудно.
- Гармоничная архитектура. Малоэтажные дома не выглядят как обычные «муравейники». Во-первых, благодаря своей конструкции они не застилают небо. Во-вторых, от них сразу чувствуется уют, комфорт.
- Стоимость. Обычно она ниже, чем в больших многоквартирных домах.
Малоэтажные здания также могут порадовать людей удобными, а иногда и уникальными планировочными решениями. Все же они создаются не по тому же самому принципу, что и многоэтажные.
Недостатки
Малоэтажные здания, к сожалению, обладают не только плюсами, но еще и минусами. Их никак нельзя игнорировать. Среди общих недостатков у малоэтажек можно отметить:
- Удаленность от центра города. Общественный транспорт чаще всего ходит довольно редко в подобные районы, поэтому добраться до них можно только на машине. К сожалению, не все люди могут позволить себе приобрести автомобиль или каждый день вызывать такси до дома.
- Проблемы с Интернетом и ТВ. Это касается совсем уж удаленных районов. Все-таки в наше время проблемы со связью больше исключение из правил.
- Отсутствие развитой инфраструктуры. Школа или детский сад может находиться только в соседнем районе.
А вот у многоквартирных малоэтажных зданий минусы следующие:
- Большие платежи за коммуналку. Поскольку сумма за благоустройство территории, затраты на содержание коммуникаций и их ремонт распределяется на меньшее количество людей, то и коммунальные платежи будут большими.
- Отсутствие лифта, мусоропровода.
К тому же, в районах с малоэтажными домами, как уже говорилось ранее, взаимодействие с соседями бывает слишком уж тесное. Подобное, конечно, нравится не всем людям. Особенно раздражающими бывают чересчур любопытные личности, которые пытаются следить за чужой личной жизнью.
Малоэтажный дом для кого-то может стать отличным вариантом, а для кого-то — всего лишь ступенькой в поиске идеального жилья. Однако полностью отметать его в процессе выбора дома нельзя, ведь жизнь в нем может оказаться максимально комфортной.
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.