Фундаменты для малоэтажных домов и коттеджей

Наконец-то, приобретен участок в подходящем месте, создан необходимый финансовый задел для строительства дома для своей семьи. Уже и проект с технологией выбраны, и соответствующие разрешения имеются, и ведутся переговоры со строительной организацией, и даже получены предварительные сметы на выполнение строительных работ. Но что-то Вас, дорогой читатель в этой смете смущает? С достоверностью под 90% скажу, что это смущение вызывают строчки, где указаны затраты на материалы и работы, связанные с фундаментом под выбранный дом. Уж больно это массивно и затратно, но проектанты и строители заявляют, что есть солидный вес дома и фундамент должен нести его многие годы, с другой стороны, у нас бывают зимы, и грунт в выбранном регионе (например, Киевском), может промерзать на глубину до 1200 мм. Понятно, что и проектанты и строители правы. Ведь если здание массивно, а фундамент не имеет требуемой несущей способности, то за определенный период оно опустится в грунт. Если фундамент выполнен не на необходимую глубину, хоть и имеющий соответствующую несущую способность, но опирается на основание, подверженное промерзанию, мы можем столкнуться с таким явлением, как пучение грунтов под действием низких температур. Уже давно не секрет, что сильнопучинистые грунты могут менять свой уровень до 15%. Вот и представьте себе, что будет с Вашим домом, если осенью один угол подмок, а потом неожиданно, как всегда, наступила холодная зима, что привело к глубокому промерзанию грунта и тем более подмокшего. Естественно, что угол этот поднимется сантиметров так на 15, а весной опустится обратно на место. Этого вполне достаточно, чтобы по стенам пошли трещины, чтобы окна-двери перестали открываться-закрываться и т.д. Все доводы правильны и с ними не поспоришь и они соответствуют классическим канонам проектирования и строительства.

Но снижение материальных затрат и экономия трудовых ресурсов при строительстве является важной частью работы рачительного хозяина. Должны же быть какие-то решения, позволяющие оптимизировать задачу несущей способности, экономии затрат и защиты от суровых морозов? Уверяем Вас, такие решения есть!

Ничто не стоит на месте, в том числе и развитие новых строительных технологий и материалов. Мы не будем изобретать велосипед, а просто изложим в этой статье наиболее интересные, на наш взгляд, разработки ведущих специалистов в области проектирования и строительства фундаментов для малоэтажных строений:

• При устройстве фундаментов на пучинистых грунтах с целью уменьшения глубины промерзания грунта в территориальных строительных нормах ТСП МФ—97 «Проектирование и устройство мелкозаглубленных фундаментов малоэтажных жилых зданий в Московской области» рекомендуется «применение утеплителей, укладываемых под отмостку. Для исключения замачивания утеплители могут использоваться, например, в целлофановых мешках в виде матов...».
• В США в 2001 г. был принят стандарт ASTM 32—01 «Проектирование и строительство морозозащищенных фундаментов мелкого заложения» для проектирования и строительства отапливаемых и неотапливаемых зданий. Этот стандарт основан на применении экструдированного пенополистирола в качестве теплоизолирующего слоя, препятствующего проникновению холода в морозочувствительную почву. Применение такой технологии было одобрено для плитных мелкозаглубленных фундаментов (плита на грунте) отапливаемых зданий в строительном стандарте «Одно- и двухсемейные жилые строения» CABO/ICC (1995, 1998 г.) и распространяется на пристраиваемые и легкие конструкции. К 2002 г. около 5000 фундаментов такого типа было построено в США. Такая технология позволяет сэкономить 40% стоимости фундамента. В соответствии с руководством ASTM 32—01 по проектированию фундаментов выбор и требования к теплоизоляции фундаментов основываются на наихудшем варианте грунтовых условий без снежного покрова и органического слоя на поверхности почвы. Таким образом, рекомендуемая теплоизоляция будет эффективно предотвращать промерзание всех видов пучинистых грунтов.
• Более богатый опыт имеют в этой области Скандинавские страны, где за последние 45 лет было построено более 1 млн. морозозащищенных фундаментов мелкого заложения (МЗФМЗ). Более 30 лет в этих странах существуют строительные нормы для жилых и городских зданий, хранилищ, школ и малоразмерных офисных зданий.
• К сожалению, нормативно-технических документов, определяющих на государственном уровне технологию МЗФМЗ и ее использование в Украине из доступных источников информации, нам найти не удалось.

Рис.1. Схема устройства морозозащищенных фундаментов: а-обычный; б-мелкого заложения

МЗФМЗ (рис. 16) схожи с обычными фундаментами (рис. 1а) за исключением расположения теплоизоляции и глубины заложения. Подошва фундамента расположена на глубине около 30—40 см ниже уровня земли. МЗФМЗ имеют вертикальную изоляцию, расположенную с внешней стороны от подошвы фундамента до уровня выше отметки земли. При устройстве фундаментов в более холодных климатических условиях «крылья» теплоизоляции располагаются горизонтально на уровне подошвы фундамента (рис. 2)

Рис.2. Морозозащищенные фундаменты мелкого заложения:
а - отапливаемых зданий; б - неотапливаемых зданий; в - параметры теплоизоляционного слоя

Схема расположения теплоизоляционного слоя в плане представлена на рис. 2в. В зависимости от климатических условий и вида фундамента выбираются параметры теплоизоляционного слоя: толщина теплоизоляционного слоя, ширина теплоизоляционного слоя (А) вдоль стен, ширина слоя (В) на углах здания и ее протяженность (С). Чем холоднее климат, тем шире простирается теплоизоляция, и тем она толще. Таким образом, в зависимости от климатических ус­ловий района строительства, используя тепловые потоки от эксплуатируемого здания, путем изменения толщины и ширины теплоизоляции можно вывести границу промерзания грунта за пределы подошвы фундамента (рис. 3).

Рис.3. Тепловые потоки от эксплуатируемого здания

Поскольку теплоизоляционный материал использует­ся ниже отметки земли, для этих целей в качестве тепло изоляции применяется экструзионный пенополистирол.
МЗФМЗ могут применяться для строительства как отапливаемых, так и неотапливаемых зданий (рис. 2а, б).

Рис.4. Фундамент от ООО «Теплостен» (Россия)

Приведенная на рис. 4 схема фундамента от российской компании является, на наш взгляд, наиболее оптимальным решением. За счет размещения утеплителя непосредственно под отмосткой практически полностью устраняется возможность промерзания грунта как рядом с фундаментной лентой, так и под ней. Кроме того, обеспечено и решение задачи дренирования и отвода грунтовых вод. На усмотрение проектировщиков оставлена задача противорадоновой защиты и конструкции полов первого этажа.

Рис.5. Фундамент ТМ «Солид» (Украина)

Одесская компания «Пол и К» для продвигаемой ею технологии канадского деревянного домостроения разработала наиболее экономичный, по нашему мнению, фундамент. На рис.5 приведены планы и разрезы фундамента. Одесские специалисты применили среднезернистый непучинистый песок для формирования опорных столбов. Ну а на эти столбы опирается железобетонный армопояс. По армопоясу выложен цоколь фундамента из глиняного кирпича. В качестве чернового пола первого этажа предложена монолитная железобетонная плита. В качестве ремарки следует отметить, что без внешнего вертикального и горизонтального утепления с помощью экструдированного пеноплистирола все-таки обходиться не следует.

Рис.6. Универсальный фундамент (Россия)

Пригоден для любых грунтов при любой глубине залегания грунтовых вод. На такой фундамент можно ставить любой дом (кирпичный, брусовой, щитовой и т.д.) не выше 2-х этажей. Защищает от сырости в доме. Также, как и в комментариях к рис.5., хочется указать, что утепление фундамента (вертикальное и горизонтальное), а также устройство отмостки, являются не только желательными, но и необходимыми.

Надеемся, дорогой читатель, что изложенный материал поможет вам совместно с проектантами и строителями, решить задачу возведения надежного, морозозащищенного, энергосберегаемого и недорого фундамента.