Утепление пола по грунту – расчет толщины термоизоляции

Сложно себе представить, но утепление пола по грунту зачастую становится единственно возможным решением для небольших построек на ленточном фундаменте. Схема широко применяется преимущественно для каркасных конструкций небольшой этажности, без подвального помещения.

Утепление пенопластом лучше делать из нескольких слоев материала

Нужно ли утеплять полы по грунту

Еще совсем недавно пространство над грунтовой поверхностью оставляли без утепления. Возводился фундамент, цокольная часть стен, участок грунта внутри периметра стен засыпались смесью песка с известняком, или использовалось примитивное утепление слоем тертой сухой глины.

Нельзя сказать, что это было идеальное решение, холод от грунта, особенно зимой, был настолько сильным, что на половицах в сильный мороз замерзала вода. Но укладка пола без утепления грунта имеет определенные преимущества.

Наиболее важные плюсы схемы пола без утепления:

• Под деревянными половицами никогда не было конденсата. Влага конденсировалась и впитывалась засыпкой на грунте;
• Отсутствие утепления обеспечивало приток тепла из помещения здания, что прогревало внутреннюю часть фундаментной ленты. В результате снижалась опасность пучения грунтов, прилегающих к фундаменту с внешней стороны коробки.

Кроме того, холодный подпол, если он был, часто использовался в качестве места хранения домашней провизии.

Важно! Понятно, что такая схема могла быть использована в частных домах только при условии наличия постоянного отопления. Вариант без утепления грунта может использоваться также в банях или в легких бытовках-времянках.

К полноценному утеплению пола по грунту в частном доме прибегают из-за огромных потерь тепла через фундамент. Оказалось, что намного проще и дешевле утеплить фундамент по наружной поверхности, тем более что современные материалы позволяют сделать утепление в грунте без особых проблем.

Как изолировать подвал от избытка влаги

В подвале должно быть сухо. Если сквозь стенки будет просачиваться влага, все усилия по утеплению не принесут результата. Другая проблема – конденсат. Влага, не находя выхода из подвального помещения конденсируется на стенках и на потолке. Может появиться плесень или грибок.

Во влажной среде многие утеплительные материалы теряют свои характеристики и становятся бесполезными. Например, намокшая минеральная вата, не препятствует проникновению прохладного воздуха в помещение.

Как правильно утеплить фундамент и подвальное помещение, чтобы избежать избытка влаги? Очень важно предусмотреть в подвальном помещении вентилирующие отверстия. Когда появится приток свежего воздуха, влага сможет покидать подвал

Если в подвале высокая влажность, можно утеплить его стены утеплителем, не реагирующим на влагу. Можно с помощью специального оборудования покрыть все подвальное помещение тонким слоем теплоизоляционной пены. Этот материал мгновенно вспучивается и образует гладкую поверхность, которая не пропускает влагу.

Какой утеплитель лучше выбрать

Холодные полы, уложенные непосредственно на грунт, сегодня воспринимаются, как пережиток прошлого, никому не нравится ходить в теплой обуви, даже если это просто дачный домик или загородный коттедж. Проблема сохранения деревянных половиц осталась актуальной только для бани, а продуктовые запасы давно переехали в современный холодильник.

Утеплять грунтовое основание нужно обязательно, даже если это вспомогательное помещение, типа гаража или пристроенной летней кухни. Утепленный бетонный пол по грунту гарантированно снижает потери тепла и препятствует появлению конденсата на бетоне.

К сведению! Насколько важно использовать утепление, например, в гараже с автомобилем, говорит тот факт, что на утепленной по грунту стяжке пола машины ржавеют на 60-70% меньше, чем на бетоне, залитом прямо на песчаную подушку. А все потому, что тепла, накопленного двигателем и системой выхлопа, достаточно, чтобы нагреть воздух в помещении и заставить нормально работать систему вентиляции гаража.

При этом не нужно придумывать и изобретать какие-то особые схемы укладки утеплителя, конструктивные узлы утепленных полов по грунту широко известны и давно отработаны на практике. Нужно лишь правильно выбрать материал, наилучшим образом подходящий под конкретный вид помещения.

Керамзит

Самый дешевый материал для устройства пола по грунту с утеплением. К плюсам можно отнести высокую долговечность, экологичность, устойчивость к высоким и низким температурам, открытому пламени. Керамзит прост в укладке и не требует специальной подготовки. Можно одинаково быстро выполнить засыпку под стяжку или настелить деревянные полы. Самое главное, качественный керамзит абсолютно безопасен в противопожарном отношении. Поэтому его часто используют для утепления пола в бане по грунту, особенно, если в парилке имеется массивная кирпичная печка на собственном фундаменте.

Поверх керамзита нужно будет сделать армирование, установить маяки и залить чистовой пол бетоном

Огромное преимущество керамзита заключается в его хорошей адаптации к любой поверхности грунта. Даже если это неровная каменистая площадка, утепление будет плотно прилегать к ее поверхности.

К недостаткам можно отнести следующее:

• Коэффициент теплопроводности утепления из керамзита почти в два раза выше, чем у ближайших конкурентов — пенопласта и пеноплекса. Поэтому толщина слоя получается достаточно большой, а чтобы масса из окатышей не разъезжалась по сторонам, на грунт устанавливают деревянные короба;
• Керамзит нельзя напрямую укладывать за полы, прямо на грунт, как минимум, потребуется сделать слой гидроизоляции, в противном случае окатыш набирает влагу и водяные пары и частично теряет теплоизолирующие качества. Высушить такое утепление практически невозможно.

Совет! При покупке материала обращайте внимание на состояние поверхности окатыша. Новый керамзит всегда слегка в пыли, но с ровной, неповрежденной поверхностью.

Такой материал может выдерживать контакт с водой без потери качества. Наличие сколов, трещин, пятен и следов от цементно-песчаной смеси говорит о том, что керамзит уже был в употреблении и при утеплении пола по грунту может быть использован лишь для подсыпки верхнего слоя.

Пенопласт

Вспененный полистирол часто используют для утепления пола по грунту под бетонную стяжку. Пенопласт обладает одними из лучших показателей теплоизоляции, поэтому толщина утепления пола получается относительно небольшой. Даже если листы вспененного полистирола заливать по грунту выравнивающей цементно-песчаной стяжкой, все равно утепляющий эффект будет достаточно велик, чтобы не терять тепло через пол.

Если для керамзита слой на грунте может достигать 30 см, то для пенопласта утепляющее пол покрытие редко превышает 10 см.

К недостаткам пенопласта относят невысокую прочность материала, способность проводить водяной пар и плохие условия труда. В процессе нарезки листов утепления образуется немало пенопластовых опилок и пыли, избавиться от которых довольно сложно.

Кроме того, для укладки пенопласта под будущие полы требуется максимально ровная площадка, поэтому на подготовку и отсыпку грунта приходится тратить довольно много сил.

Экструдированный пенополистирол

Единственный из полимерных утеплителей, который полностью соответствует всем требованиям современного утепления пола по грунту. Пеноплекс не проводит и не впитывает водяные пары, обладает высокой прочностью и одним из самых низких коэффициентов теплопроводности.

На сухих грунтах утеплять пол можно укладкой ЭППС прямо на песок, но с обязательной заклейкой швов

Листы ЭППС изготавливают с торцевыми пазо-гребневыми замками, что существенно упрощает укладку теплоизоляции на грунт. Если полы планируется делать без дальнейшей заливки стяжкой или выравнивающим наливным материалом, то замки при укладке проклеивают монтажной пеной.

Огромным преимуществом пеноплекса является его высокая прочность, утепление можно укладывать прямо на грунт, даже на глинистый, не опасаясь, что полы будут продавлены или покроются трещинами.

Глино-опилочная смесь

Утеплять полы по грунту можно и более простыми и дешевыми материалами. Например, использовать саманную смесь из ржаной соломы, опилок и жирной глины с небольшим добавлением ПВА. Смесь вымешивают на открытой площадке, раскатывают ровным слоем толщиной 20-25 см, нарезают блоками и сушат под солнцем.

После того как блоки приобрели достаточную прочность, их переносят в помещение, укладывают на грунт и подрезают по высоте, чтобы черновой пол получился максимально ровным и плоским. Стыки между блоками затирают формовочной смесью или засыпают опилками. После окончательного высыхания утепления можно уложить деревянные рейки, закрепить их по периметру и настелить напольное покрытие – доски или ламинат.

Пол получается достаточно теплым при условии, что грунт под зданием не намокает в период дождей или весеннего подъема уровня верховых грунтовых вод. Защитить полы от грызунов и кротов можно с помощью стальной сетки, уложенной в грунт по периметру помещения.

Пеностекло

Менее распространен из-за своей относительно высокой цены утеплитель, который называется «пеностекло» или «ячеистое стекло».

Он представляет собой негорючую вспененную стекломассу с особой структурой: она не впитывает воду, не пропускает пар и способна выдерживать длительные нагрузки.

Пеностекло продается либо в виде блоков (их толщина 5-18 сантиметров, а размер – от 11,5 х 45 до 60 х 120 сантиметров), либо в виде пенокрошки. В среднем на утепление пола в жилом доме уходит приблизительно 5 м3 блоков.

Какие инструменты и материалы потребуются

В первую очередь потребуется мелкий гравийный отсев, песок и шанцевый инструмент, с помощью которого можно будет выполнить засыпку подошвы на грунте, ее выравнивание и уплотнение. Для этого можно использовать обычные лопаты, садовую тачку и ручную трамбовку. Если есть возможность, то лучше всего работать с мототрамбовкой. Процесс подготовки грунта для пола потребует много физических сил, так что экономить не стоит.

На сухих грунтах утеплять пол можно укладкой ЭППС прямо на песок, но с обязательной заклейкой швов

Остальное закупаем по списку:

• Полотно дорожное — агротекстиль высокой плотности, пленка полиэтиленовая толщиной 0,5 мм;
• Трубы полиэтиленовые перфорированные диаметром 50 мм;
• Утеплитель в плитах;
• Монтажная пена;
• Цементно-песчаный раствор.

Если утепление пола планируется укладывать на предварительно залитую выравнивающую стяжку, то количество раствора нужно будет увеличить в 2,5 раза и дополнительно закупить армирующую сетку. Для утепления засыпными материалами потребуется комплект выравнивающих реек из оцинкованного профиля.

Кроме того, нужно будет запастись измерительным инструментом – строительным уровнем, лучше лазерным двухлучевым, рулеткой, метровой линейкой и столярным угольником.

Пенополиуретан (маркируется PUR или PIR)

Плиты из этого материала иногда с двух сторон покрывают алюминиевым слоем или слоем стекловолокна – это уменьшает паропроницаемость и улучшает теплоизоляционные свойства.

Благодаря этому их можно укладывать в один слой либо использовать тонкие плиты.

Размеры плит 120 x 60 / 250 x 120 см, они продаются в упаковках 0,3 / 0,6 м3 (площадь покрытия – 4-4,5 / 8-9 м2). Пенополиуретан достаточно гигроскопичен, поэтому его нужно укладывать на полиэтиленовую пленку.

Расчет утепления пола по грунту

Наиболее сложная часть процесса обустройства теплоизоляции — это расчет толщины утепляющего слоя. Специалисты рекомендуют для упрощенного определения толщины утепления полов на грунте использовать параметры теплоизоляции на стенах дома. Например, мощность утеплителя для грунтовых поверхностей берут на 40-60% больше толщины стеновой теплоизоляции.

Можно рассчитать толщину утеплителя по ГОСТ 26263–84 или СНиП 2.02.04-88. Для определения толщины утепления стен дома достаточно знать коэффициент теплопроводности теплоизоляции и рекомендованное СНиП термическое сопротивление стеновой кладки для климата в данной местности. Методика расчета изоляции для пола на грунте получается на порядок сложнее. Причина в том, что характеристики воздуха, а именно – коэффициенты теплопередачи и теплопроводности, остаются практически постоянными величинами. Для грунта характеристики меняются в зависимости от состава, плотности и влажности грунта.

Минеральная вата

Утепление пола при помощи минеральной ваты

Этот волокнистый негорючий материал, наряду с общими достоинствами материалов для теплоизоляции обладает и отличными звукоизоляционными характеристиками.

Он эффективно гасит колебания от грунта на пол и с пола на стены, что особенно важно в технических и подсобных помещениях. Для теплоизоляции применяется прессованная минеральная вата (минераловатные плиты)

Они прочны и не деформируются под весом строительный конструкций и давления на пол. Размеры плит из минваты – 50 х 100 сантиметров, одной упаковки достаточно для однослойного покрытия 1-4 м2 пола.

Перед чистовой стяжкой на плиты из минеральной ваты дополнительно укладывают 1-2 слоя влагозащитного покрытия.

Технология утепления пола по грунту в частном доме

Если выбирать материал для теплоизоляции основания под жилым помещением, то лучшим решением будет керамзитовая засыпка. Правда, толщина утепления составит минимум 25 см, и это помимо подушки на грунте и декоративной стяжки на пол.

Остальные комнаты частного дома можно утеплять пенопластом или пеноплексом. Оба материала довольно капризны в укладке, поэтому отдельные плиты лучше соединять между собой монтажной пеной.

Подготовка основания

Теперь два слова по толщине утепляющего пирога на грунте. Под теплоизоляцию керамзитом потребуется слой засыпки минимум 25 см. На песчано-гравийную подушку придется не менее 20 см и 5 см на стяжку полов бетонной заливкой. Итого получается, что котлован под утепление пола на грунте должен быть не менее 50 см. Для пенопласта и ЭППС глубина может быть уменьшена до 30 см.

Под утепление нужно уложить глину, буквально забить ее в грунт до состояния твердой массы

Подготовка поверхности грунта выполняется в следующей последовательности:

• Выкапываем лопатой и убираем грунт на требуемую глубину. Аккуратно подрезаем борта и выравниваем дно котлована;
• Отсыпаем слой предварительно намоченной глины. Материал должен быть достаточно пластичным, чтобы можно было слепить комок, но не липнуть к рукам;
• В два захода отсыпаем слой глины и уплотняем ручной трамбовкой. Материал нужно буквально вбивать в грунт так, чтобы глинистая засыпка однородно уплотнялась до состояния сухой проселочной дороги;
• Накрываем грунт полиэтиленовой пленкой, подворачиваем края в напуск на стены так, чтобы кромки находились выше уровня полов. Их нужно будет спаять с гидроизоляцией цоколя стен.

В период холодов и морозов на пленке будет выпадать конденсат, его будет немного, и большая часть воды уйдет через стенки кирпичного фундамента и цоколя. Если же фундаментную ленту заливают из бетона с обмазочной гидроизоляцией, да плюс ко всему в осенне-весенний период появляется верховодная вода, то глинистую «линзу» нужно будет делать с уклоном для отвода влаги в дренаж.

Делаем подушку под утепление

Отсыпку основания под утепление делают только для пенопласта и ЭППС. Керамзит можно сыпать просто на пленку гидроизоляции.

Для утепления пола экструдированным пенополистиролом первоначально засыпаем грубый крупный щебень, затем слой фракцией 10-15 мм, последний слой насыпается отсевом. Далее укладываем агрополотно, насыпаем песок и сразу же выравниваем поверхность отсыпки правилом. Толщина песчаного слоя под утепление полов должна быть в пределах 5-10 см.

Укладываем утепление

Монтаж теплоизоляции можно выполнить непосредственно по пленке, используя монтажную пену или клей. Если нагрузка на пол будет достаточно большой, то предварительно нужно будет сделать выравнивающую стяжку.

Монтажную пену наносят только на стыки плит, и сразу же укладывают лист пенопласта или ЭППС на пол. На тыльную опорную часть панели утепления пену не наносят, иначе при расширении она подымет лист. Плиту с запененным стыком после укладки нужно выровнять по уровню и слегка прижать гнетом. Часть пены выйдет через стыки вниз и зафиксирует слой теплоизоляции.

Стяжка по поверхности пола

Толщина выравнивающего слоя должна быть не менее 40 мм, иначе полы могут отслоиться. Первым делом срезаем остатки клея и монтажной пены и затираем стыки вручную цементно-песчаной смесью с добавкой ПВА. Если в стяжку не будет закладываться армирующая сетка, то швы на стыках лучше дополнительно проклеить лентой-серпянкой.

Подготовка к заливке бетона

Далее обрабатываем поверхность пола грунтовкой глубокого проникновения и через 2-3 часа заливаем либо слой бетона, либо самовыравнивающуюся смесь. Если в стяжке будут использоваться армирующие элементы, то сетку нужно будет поднять на пластиковых держателях, а уровень залитого бетона контролировать по рейкам-маякам либо по натянутым малярным шнурам.

Что с деревянным домом?

Чаще всего фундамент под деревянные дома утепляют керамзитом или пенопластом. Керамзит засыпаем в специальную опалубку, размешав его с бетоном. Плиты пенопласта можно просто приклеить к стенам фундамента, обеспечив гидроизоляцию.

Самый простой и эффективный метод утепления фундамента деревянного дома – распылить пенополиуретан. Не требуется никаких дополнительных работ и отдельной гидроизоляции. При помощи специального пистолета мы напыляем утеплитель на все поверхности. Пенополиуретан мгновенно засыхает. Он образует ровную, непроницаемую для холода и влаги поверхность.

Если пенополиуретан наносился на внешнюю сторону здания, его следует закрыть другими материалами. Утеплитель боится прямых солнечных лучей. Приклеиваем на слой пенополиуретана монтажную сетку, на которую можно наносить выравнивающую штукатурку.

Рекомендации и частые ошибки

Если с грунтом повезло, и почва на участке под домом не набухает от воды, а глубина промерзания относительно невелика, то пирог утепления можно уложить по упрощенной схеме на песчаной подушке под пленку с дальнейшей засыпкой керамзитом. Такой пол можно зашить досками или даже сделать фанерное основание под укладку линолеума или ламината.

Наибольшее количество ошибок допускается при формировании подошвы или глинистой линзы. Если грунт влажный, а может быть так, что под двумя соседними домами уровень обводнения и глубина залегания водяных пластов отличается в несколько раз, то без дренажа не обойтись.

Пенопласт и ЭППС нужно всегда прятать под стяжку, для бани утепление пола пенополистиролом – не самый лучший вариант

Какой бы эффективной ни была гидроизоляция, но через 3-4 года водяные пары пройдут через защитную пленку или рубероид и будут накапливаться под утеплением. Поэтому на плохих грунтах нужно уложить в глину минимум две дренажные трубы, одна из которых должна быть уложена в центре, вторая монтируется вдоль фундамента в самой нижней точке площадки. Первая труба будет собирать влагу зимой, так как в центре самое теплое место в зимний период, второй дренаж будет работать весной-осенью. Понятно, что обе трубы под утеплением нужно завернуть агротекстилем и засыпать щебенкой.

Недостатки пенопласта

Пенопласт – материал далеко не идеальный, он имеет и собственные недостатки, о которых нужно знать, чтобы уже сделать собственный вывод – покупать или нет такой материал для утепления пола. Основные из них следующие.

1. Невысокие показатели прочности. Материал легко повредить или сломать. Но при этом его легко и резать.
2. Материал боится воздействия лака или краски – он разрушается из-за них.
3. Это не дышащее покрытие, хоть и само по себе полное воздуха.
4. Если в доме заведутся мыши или крысы, то они могут сильно испортить данный вид утеплителя. Поэтому лучше всего пенопластовые блоки покрыть штукатуркой.
5. Это – не экологичный материал, и если его поджечь, он выделяет в воздух огромное количество ядовитых паров. Но сам по себе пенопласт абсолютно безопасен для человека.
6. Каркас все-таки создавать для пенопласта нужно, но в случае с данным материалом его сделать можно не таким мощным, как при использовании той же минваты.

У применения пенопласта для утепления пола есть свои недостатки