Экологически чистый фундамент для дома
Обновлено: 17.05.2024
Экологический принцип фундаментостроения для малоэтажных зданий Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»
Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Абовский Н.П., Инжутов И.С., Пэскэлуце И.С.
Приведены запатентованные новые типы фундаментов, обеспечивающие экономический эффект не только путем снижения трудоемкости (без привлечения специальной техники), сокращения металлоемкости и сроков строительства, но и обеспечивающие надежность при эксплуатации, включая снижение теплопотерь и затрат на ремонт.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Абовский Н.П., Инжутов И.С., Пэскэлуце И.С.
Системный подход к сейсмоизоляции зданий при сложных грунтовых условиях Подземные части зданий и сооружений незавершенного строительства и их воздействие на окружающую среду Анализ типов фундаментов для малоэтажного строительства в условиях Восточной Сибири Противорадоновая защита жилых и общественных зданий (пособие по проектированию, проект). Часть III Защита подземных частей зданий и сооружений от воздействия подземных вод i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы. i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.Текст научной работы на тему «Экологический принцип фундаментостроения для малоэтажных зданий»
Научно-технический и производственный журнал
Н.П. АБОВСКИЙ, И.С. ИНЖУТОВ, доктора техн. наук, И.С. ПЭСКЭЛУЦЕ, студентка, Инженерно-строительный институт Сибирского федерального университета (Красноярск)
Экологический принцип фундаментостроения для малоэтажных зданий
Приведены запатентованные новые типы фундаментов, обеспечивающие экономический эффект не только путем снижения трудоемкости (без привлечения специальной техники), сокращения металлоемкости и сроков строительства, но и обеспечивающие надежность при эксплуатации, включая снижение теплопотерь и затрат на ремонт.
Ключевые слова: плитно-рамный фундамент, сборно-монолитный фундамент, сложный грунт.
В настоящее время проблемы экологической безопасности строительства привлекают все больше внимания. В мае 2009 г. принята доктрина безопасности, в которой впервые появился раздел экологической безопасности. Учеными МГСУ разработаны материалы о создании в Российской Федерации общественной системы экологической безопасности, основной частью которой является система оценки экологической безопасности строительства (СОЭБС) [1, 2]. Активно разрабатываются проекты экодомов с использованием экологических конструкций [3].
Большое значение имеет сохранение экологии при малоэтажном строительстве, объемы которого в стране многократно увеличиваются и которое занимает обширные территории. Большинство земельных участков для такого строительства имеет сложные грунтовые условия. В связи с этим сохранение экологии при строительстве имеет особое значение, требуя при этом достижения экологичности и надежности строительства и эксплуатации.
Рекомендуемые действующими нормативами способы создания фундаментов для малоэтажного строительства, к сожалению, ориентированы на грубые нарушения сложившейся природной экологии. Сложившееся состояние развития определяется также нормативными рекомендациями, на которых основываются традиционные конструктивные решения.
Так, согласно строительным правилам СП 50-101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений» п. 8.3 в сложных инженерно-геологических условиях (специфические грунты, высокий уровень подземных вод и др.) могут быть использованы типы фундаментов, указанные в п. 8.2, б и в, то есть фундаменты на локально уплотненных основаниях (в вытрамбованных или выштампованных котлованах, забивные блоки и др.), короткие сваи. В п. 8.9 СП 50-101-2004 указано, что сборно-монолитные и монолитные фундаменты всех стен должны быть жестко связаны между собой и объединены в систему перекрестных лент. К специфическим грунтам относятся также насыпные, обводненные, заторфованные и др.
Необходимо отметить, что традиционные (нормативные) подходы строительства фундаментов для малоэтажного строительства в сложных грунтовых условиях принципиально базируются на методах и устройствах, нацеленных
на преодоление негативных характеристик сложных грунтов типа трамбовки, уплотнения, насыпных подушек, замены слабых грунтов, заглубления фундаментов до наземного уровня, устройства свайных оснований с ростверком и т. п.
Для использования нормативных рекомендаций необходимы значительные затраты труда и материалов при грубом нарушении природной экологии грунтов, их структуры и подземного гидрогеологического режима, но, к сожалению, даже не указывается на возможность других решений, позволяющих сохранить экологию и возвести фундаменты, причем при значительно меньших затратах.
Для обеспечения экологического природного состояния сложных грунтов необходимо сохранение следующих свойств:
- естественной структуры грунта, которая определяет его физико-механические параметры;
- установившегося гидрогеологического режима подземных вод при определенном порядке водоотведения наружных (атмосферных) вод;
- температурного режима и его естественных перемен;
- различных сочетаний (комбинаций), в том числе самых невыгодных факторов прочности при воздействии воды и температуры.
Альтернативный принцип. Экологический подход основан на сохранении многолетнего сложившегося природного основания (структуры грунта, гидрогеологического режима подземных вод, сохранения естественного температурного режима, предотвращения промерзания и водонасыще-ния грунтов основания) и использовании природных, хоть и слабых, несущих свойств грунта без методов специального усиления их на основе пространственного формообразования фундаментов (придания им большей пространственной жесткости при малом весе, большей распределительной способности, оказывающей малое давление на грунт, создание малочувствительной конструкции фундаментов к негативным неравномерным деформациям грунта) и совмещения в его конструкции несущих и технологических функций (теплоизоляции и гидроизоляции).
Таким образом, на основе рационального пространственного формообразования фундаментной конструкции и совмещения в ней ряда функций предлагается преодолеть негативы нормативных традиционных подходов, причем с меньшими затратами.
Научно-технический и производственный журнал
Рис. 1. Пространственные фундаментные платформы ПФП (варианты): а, б — ста-лежелезобетонные платформы с вентилируемым подпольем для вечномерзлых грунтов [5, 6]; в — монолитная ПФП со встроенной теплоизоляцией [4]; г, д — сборный и сборно-монолитный варианты с теплоизоляцией [7]
Альтернативный экологический принцип в противовес традиционному подходу базируется на сохранении сложившихся естественных свойств и условий для рассматриваемых грунтов с позиций их структуры с учетом температурных и гидрогеологических условий, т. е. не преодолевать (изменять, подчинять) сложившуюся природу, а мягко вписаться в экологическую среду, внося минимальные (допущенные) изменения, используя при этом ее, хоть и слабые, прочностные и другие свойства, необходимые для строительства.
Принципиальные конструктивные требования для реализации предлагаемого экологического принципа строительства состоят в том, чтобы сохранить (минимально нарушить) природное состояние сложных грунтовых условий, т. е. не нарушить естественную структуру грунта при данных температурных и гидрогеологических условиях. Эти конструктивные требования выразятся в новом формообразовании (форм, размеров, его расположения и т. п.) фундамента, который одновременно должен выполнять функции сохранения режимов тепло- и водозащиты (сохранения), т. е. воздействие строительства должно вписываться в пределы амплитудных природных изменений условий грунта.
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.Конкретно это означает, что:
- дополнительное давление на грунт благодаря размерам, форме и жесткости фундамента должно быть менее 0,1 МПа;
- не нарушен режим подземных вод;
- не допущено проникновение наружных вод;
- обеспечена теплозащита основания фундамента от промерзания.
Эти требования должны обеспечить прочностные и де-формативные свойства грунта, не допустить его просадок и морозного пучения, сделать фундаментную конструкцию малочувствительной к негативным неравномерным деформациям грунта.
Принципы конструктивной реализации. Актуальность данной проблемы в нашей стране определяется широкомасштабным малоэтажным строительством и необходимостью использования участков со сложными грунтовыми условиями, к которым относятся слабые, насыпные, во-донасыщенные, пучинистые, просадочные и др. грунты, заполняющие большую часть территории страны.
Будем исходить из следующей системы принципов:
- использовать природные несущие свойства грунтов без их специального усиления, сохраняя их естественную структуру и не нарушая наружной и подземной экологии, включая подземный гидрогеологический режим;
- обеспечить теплоизоляцию фундамента, встроив ее, например, в конструкцию фундамента и всего основания под зданием, а также осуществить водоотводящие мероприятия от поверхностных вод и необходимую гидроизоляцию конструкций, предотвратив тем самым возможность морозного пучения, просадки и пр., а также сократив теплопотери через фундамент и основание при эксплуатации;
- на основе пространственного формообразования сделать фундаментную конструкцию достаточно жесткой и неразрезной, малочувствительной к неравномерным деформациям грунта основания, обладающей
большой распределительной способностью и оказывающей небольшое давление на основание;
- рассматривать фундамент и верхнее строение как единую целую систему и экономически оценивать ее эффективность не только при строительстве, но и при эксплуатации.
На основе данных принципов разработаны и запатентованы эффективные конструкции фундамента [3].
Малоэтажное строительство в сложных грунтовых условиях целесообразно подразделить по нагрузкам на здание: легкого типа (деревянное и т. п.); более тяжелого типа (например, железобетонное и т. п.).
Условная граница между ними: легкие здания имеют менее 50 кН/п. м под несущими стенами и более тяжелые - порядка 100 кН/п. м.
Исследования и разработки показывают, что целесообразно под легкие здания делать фундаменты в виде ЛПРФ - ленточных плитно-рамных фундаментов, а под более тяжелые в виде ПФП - пространственных фундаментных платформ (рис. 1, 2). В данной статье больше внимания уделено ленточным плитно-рамным фундаментам под легкие типы малоэтажных зданий.
Эффективный вариант реализации данной системы принципов представлен на рис. 1, 2 в виде плитно-рамной конструкции ленточного типа (ЛПРФ) в монолитном и сборном вариантах. Укажем, что данная конструкция ленточного плитно-рамного фундамента для легких зданий является модификацией конструкции пространственной фундаментной платформы (ПФП, [4]), которую эффективно применять под более тяжелые здания. ЛПРФ сохраняет все основные преимущественные качества ПФП, существенно сокращая при этом материалоемкость с учетом особенностей легких зданий.
При необходимости для хозяйственных и эксплуатационных нужд в промежутке между рамными элементами может быть устроено подземное помещение (техническая полость), имеющее независимые конструктивные решения от плитно-рамного фундамента. Наличие гидроизоляционного слоя в виде пленки под все здание, изолирующей фундаментное строение от основания и выполняющей роль скользящего слоя, способствует уменьшению передачи горизонтальных сейсмических воздействий на фундамент и все строение.
Производство работ по устройству плитно-рамного фундамента в монолитном исполнении осуществляется следующим образом (рис. 2). На выровненное основание укладывается несколько слоев гидроизоляционной пленки под всю площадь здания, включая отмостку. На нее устанавливает-
Научно-технический и производственный журнал
ся с боков наружная опалубка для формирования плитно-рамного фундамента под несущие стены. В опалубку укладывается и сваривается арматура нижней плиты с выпусками арматуры для боковых и утолщенных ребер. Бетонируется нижняя плита. На нее устанавливается плитный невлагоемкий утеплитель, который служит внутренней несъемной опалубкой ребер и и верхней плиты. Далее устанавливается арматура верхней плиты и осуществляется совместное бетонирование ребер и верхней плиты. Пространство между формованными элементами заполняется земляной массой, на поверхности которой укладывается слой утеплителя, например керамзит или плитный.
Выступающая часть плитно-рамного фундамента за плоскости наружных стен, выполняющая роль цоколя, стыкуется с отмостками, которые укладывают на покрытое гидроизоляционным слоем основание, утепленное в случае строительства на пучинистых грунтах. При этом на гидроизоляционную пленку по периметру фундамента укладывается теплоизоляция с последующим бетонированием отмостки.
Производство работ по устройству фундамента в сборно-монолитном исполнении осуществляется следующим образом. На выровненное основание укладывается несколько слоев гидроизоляционной пленки под всю площадь здания, включая отмостку. На нее под несущие стены укладываются блочные элементы плитно-рамной системы с выпусками арматуры, изготовленные на заводе. В стыкуемых местах выпуски арматуры связываются либо свариваются. Далее места сопряжения элементов замоноличива-ются. Пространство между элементами фундамента заполняется слоем грунта, на поверхность которого укладывается утеплитель (керамзит или плитный и др.). На гидроизоляционную пленку по периметру фундамента укладывается теплоизоляция с последующим бетонированием отмостки.
Оценка эффективности предложенной конструкции производилась по совокупности всех исходных принципов как критериев: компьютерное моделирование показало большую жесткость ЛПРФ и его распределительную способность, малую чувствительность к неравномерным деформациям грунта. Встроенная теплоизоляция, водозащитные и гидроизоляционные мероприятия сохраняют грунт основания в естественном состоянии, предотвращая морозное пучение и просадки, а также теплопотери через фундамент и пол в период эксплуатации.
Применение данных фундаментов (ЛПРФ) приводит к минимуму производства земляных работ, не требуется специальной техники, не требуется глубоких геологических изысканий, используются дешевые, «неудобные» земельные участки, снижается материалоемкость конструкции и трудозатраты на производство работ, сохраняется экология среды, повышена надежность и экологичность эксплуатации и др.
Отметим, что сравнение данной разработанной конструкции на основе проектных решений с применяемыми традиционными фундаментами в Красноярске для коттеджного строительства показало их эффективность (преимущества) во всей совокупности критериев, в частности:
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.- снижение объема бетона в шесть раз по сравнению с заглубленными ленточными фундаментами;
- уменьшение стоимости более чем в два раза по сравнению со свайными фундаментами, что в итоге приводит к снижению стоимости 1 м2 коттеджа не менее чем на 10%.
Экологичность, экономичность и надежность предлагаемых конструкций фундаментов являются объективными пред-
Линолеум Цементная стяжка М300 Утеплитель Грунт
Рис. 2. Плитно-рамные фундаменты для малоэтажного строительства [3]
посылками для их широкого применения, учитывая рост объемов малоэтажного строительства в стране и необходимости
использования участков со сложными грунтовыми условиями.
1. Теличенко В.И., Большеротов А.Л. Комплексная система экологической безопасности строительства // Жилищное строительство. 2010. № 12. С. 2-5.
2. Большеротов А.Л. Научные основы и подходы к формированию системы оценки экологической безопасности строительства (СОЭБС) // Жилищное строительство. 2011. № 7. С. 44-47.
3. Патент РФ на изобретение 105637. Фундамент для малоэтажного строительства на слабых грунтах / Н.П. Абов-ский, В.А. Сиделев, И.С. Инжутов, С.В. Деордиев, В.И. Палагушкин и др. // Заявл. 11.01.11 г. Опубл. 20.06.11. Бюл. № 16.
4. Патент РФ на изобретение 45410. Монолитная пространственная фундаментная платформа / Н.П. Абов-ский, В.И. Сапкалов, В.А. Сиделев // Заявл. 08.12.04. Опубл. 10.05.05. Бюл. № 13.
5. Патент РФ на изобретение 38789. Сборная пространственная железобетонная фундаментная платформа для строительства многоэтажных зданий в особых грунтовых условиях / Н.П. Абовский, С.Н. Абовская и др. // Заявл. 11.03.04. Опубл. 10.04.04. Бюл. № 19.
6. Патент РФ на изобретение 2206665. Пространственная фундаментная платформа для строительства на веч-номерзлых, слабых, просадочных, пучинистых грунтах и в сейсмических зонах / Н.П. Абовский, С.Н. Абовская и др. // Заявл. 11.01.02. Опубл. 20.06.03. Бюл. № 17.
7. Патент РФ на изобретение 55388. Пространственная железобетонная фундаментная платформа для малоэтажного строительства в особых грунтовых условиях и сейсмичности в сборном и монолитном вариантах / Н.П. Абовский, В.А. Сиделев и др. // Заявл. 24.04.06. Опубл. 17.09.06. Бюл. № 22.
Экологичный фундамент загородного дома
Возведение частного особняка начинается с закладки фундамента. Существует несколько видов подобных конструкций. Традиционными считаются плитные, ленточные, монолитные основы . Сравнительно недавно начали использоваться свайные фундаменты, отличающиеся рядом преимуществ. Сваи могут быть металлическими или железобетонными. Гораздо реже строители используют деревянные аналоги. Выбор свай полностью зависит от геолого-геодезических характеристик местности, а также конструктивных особенностей будущего строения. Лучшим выбором специалисты считают свайную основу.
Частный особняк Частный особнякПеред закладкой фундамента профильные специалисты выполняют геологические изыскания будущей стройплощадки. Целью подобных изысканий является изучение структуры почвы, определение глубины залегания грунтового водоносного горизонта, а также точки промерзания . Подобные показатели являются решающими при выборе свайных конструкций. Следовательно, пренебрегать такими работами недопустимо. После завершения инженерных изысканий, выбираются тип, длина и диаметр свай. Устанавливаются они с использованием специальной техники гораздо быстрее, чем закладываются традиционные виды фундаментов.
Кроме этого свайные основы отличаются стойкостью к различным агрессивным средам . Выдерживают они достаточно высокие нагрузки. Лидируют в этом отношении железобетонные изделия. Следует отметить также увеличенный эксплуатационный срок свайных основ. Железобетонные конструкции могут выстоять более ста лет. Однако перед приобретением железобетонных или винтовых изделий, необходимо убедиться в добросовестности производителя. Изготовлены Ж/Б сваи должны быть из высокопрочных марок бетона, прошедших полный технологический цикл обработки. То же самое касается и винтовых аналогов. Материалы изготовление и соблюдение технологического цикла является гарантом надежности данных изделий.
Винтовые сваи Винтовые сваиУстановка винтовых свай рекомендована на участках с высоким уровнем залегания грунтового водоносного слоя . Данный тип фундамента подходит для подвижных, подтопленных или плавающих грунтов. Закладка изделий осуществляется на конкретную глубину. После этого выполняется обвязка опор. Винтовая свая представляет собой стальную трубу. Название происходит от наконечника, напоминающего винт. Устанавливаются такие стержни на мягких грунтах. В процессе производства изделий используется способ штамповки.
Эндбери является профильной компанией, производящей оба вида свай в полном соответствии с нормами ГОСТ. Здесь любой будущий домовладелец может заказать подходящие изделия непревзойденного качества вместе с профессиональным монтажом. Компания предлагает комплексные услуги по исследованию участков, проектированию, выбору материалов и установке свай. Высококвалифицированный персонал позаботится о прочности и надежности будущей основы, выполнит все необходимые защитные и гидроизоляционные работы, а также предоставит гарантии.
Ликбез по фундаментам. Эко и не-эко
Изучили грунты, покритиковали технологию, теперь пора, наконец, и к конструкциям фундаментов перейти. Если вы не прочитали статьи про грунты и критику, рекоммендую сначала прочесть их. В них подробно раскрывается то, что важно знать читая эту статью.
Но не лишним всё же будет повторить: дом держит не фундамент, а грунт. Фундамент лишь передаёт вес дома на грунт, просто распределяет нагрузку. И заодно защищает стены от влаги, поднимающейся от земли.
У нас экостроительство, так что помимо бетонных опишу и эко-фундаменты.
Разные авторы по-разному классифицируют виды фундаментов. Но на мой взгляд, их существует три вида: столбчатый, ленточный и плитный. Остальные — лишь вариации на тему этих трёх.
Плита
Начну с самого дорогого в изготовлении и, по мнению многих, наиболее надёжного. Я это мнение не разделяю, уж слишком много оговорок нужно сделать. Но тем не менее, поприветствуйте, плитный фундамент.
Плюсы: Распределяет вес сооружения наиболее равномерно. Выдерживает большой вес.
Минусы: На порядок (а то и несколько порядков) дороже любого другого типа фундамента.
Лента
Думаю, с ленточным фундаментом вы уже знакомы из статей про наш фундамент, а также из упомянутой статьи с критикой технологии. Поэтому подробно описывать смысла нет. Ленточный фундамент отличается от плитного тем, что вместо плиты под всем домом, заливается лента только под стенами.
Внутрь бетона также закладывается арматура. Какую роль играет арматура, читайте отдельную статью.
Плюсы: Не слишком дорого, достаточно надёжно. Может нести большой вес. Если у вас не пятиэтажный замок, то этот вариант вам точно подойдёт. Золотая середина.
Минусы: Много возни с опалубкой если хочется сделать высокий фундамент. Но это я уже критиковал в упомянутой статье.
Столбы
Если дом будет изготовлен не из камня, кирпича или тяжёлого самана, а из лёгких материалов (дерево, лёгкий саман, соломенные блоки, все виды каркасных технологий), то не обязательно даже делать фундамент под всеми стенами. Будет достаточно столбов. Их количество и расположение рассчитывается индивидуально, но чаще всего их делают под углами и узловыми точками, и не реже чем каждые 2 метра.
Плюсы: Быстро и дёшево.
Минусы: Рассчитаны на сооружения из лёгких материалов.
Сочетания
Это и есть три вида фундаментов в чистом виде. Но зачем выбирать какой-то один вид, если можно сочетать их? Именно так часто и делают. Сделали так и мы.
То же самое с лентой. Зачем делать ленту глубиной три метра, если можно сделать обычную ленту, и опереть её о непромерзающий грунт столбами? Такие столбы не сильно удорожат ваш фундамент, но надёжности прибавят на порядок. Строители называют их «бурки».
Эко-фундаменты
Люди, радеющие за экологию, считают, что фундамент из бетона не экологичен. Причина: изготовление цемента — очень энергозатратная процедура, а потому большим бременем ложится на окружающую среду. Пока не научились извлекать энергию из эфира или чего ещё, и основным источником энергии остаются углеводороды — это действительно так.
Критиковать эту позицию или нет — дело ваше. Важно другое. Важно то, что качественный фундамент можно сделать и без применения бетона или сведя его количество к минимуму.
Картинка слева взята из уже не раз упомянутой в моих статьях книги «Дом из самана. Философия и практика». Несмотря на то, что после её прочтения я понял, что дом из самана строить не буду, очень рекоммендую её прочесть. Не столько из-за практики, сколько из-за философии.
Камень
Последние два как раз и можно отнести к эко-фундаменту. Если делать максимально экологично, совсем без раствора, то необходимо использовать большие камни. Если выложить один ряд, то получится эдакий столбчатый по принципу функционирования фундамент. Если два ряда, то получится эко-аналог современных сборных фундаментов (см. фото ниже).
Но большие камни доступны не всегда, а вот камни поменьше — гораздо более частое явление. Если повезёт, их можно найти прямо на участке или неподалёку от него. Стоит сказать, что фундамент из небольших камней лучше всё же делать с раствором. Если верхний камень будет опираться на нижний только двумя точками, под влиянием нагрузки он деформируется или сломается. Камень, опирающийся всей плоскостью, выдерживает гораздо большие нагрузки. Заполняя пространство между камнями раствором, мы как раз и получаем опирание всей плоскостью. (см. картинку).
Щебень
В моей статье про эко-технологии строительства упоминается технология строительства из мешков (earthbag). Эта технология предполагает устройство фундамента из тех же мешков, но тольео не с грунтом, а с щебнем. Выкладывается ряд мешков, очень тщательно трамбуется, выкладывается следующий, трамбуется и т.д.
Щебень хорош тем, что является замечательным дренажём. Именно как дренаж он используется в современных фундаментах. Вода не может подняться по нему вверх, к стенам (в отличие от песка). И этим щебень лучше гидроизоляции из рулонных (или жидких) материалов. Гидроизоляция может порваться, а с щебнем ничего не случится. Т.е. это конструктивный способ гидроизоляции.
Но я ни в коем случае не противопоставляю щебень рулонным материалам. Понятно, что для гидроизоляции стен от фундамента необходимо использовать рубероид (или любой его современный аналог). Ведь воду в виде пара никто не отменял. Но если будет ещё и щебень — будет гораздо надёжнее.
Кто-то рекоммендует ряды с мешками прокалывать кольями и прокладывать между рядами колючую проволоку (чтобы мешки не сдвигались). С кольями я согласен, они ощутимо повышают надёжность, использование же колючей проволоки спорно. Практика показала что ничего никуда не сдвигается и без неё.
Другие эко-фундаменты
Экостроители также делают фундаменты из покрышек, заполненных хорошо утрамбованным грунтом, или тем же щебнем. Но кое у кого, в том числе и у меня, есть сомнения по поводу этого метода. Не понятно как поведёт себя резина при больших нагрузках на протяжении долгого времени.
Брёвна обжигались и промасливались. Фундамент был либо столбчатый, либо фундаментом служили первые несколько венцов сруба. Хотя, различных вариантов технологии была масса, об этом красноречиво рассказывает изображение слева.
Глина
Многие современные строители утверждают, что присутствие глины в грунтах резко понижает надёжность грунта и повышает пучинистость. Это действительно так если речь идёт о примесях глины.
Но если речь идёт о жирной глине (т.е. почти 100% глина), то всё с точностью до наоборот. Жирная глина имеет свойство выталкивать из своей массы воду. А вытолкнув, она не пропускает её в себя. Т.е. глина является замечательным гидроизолятором.
И вообще, глина — волшебный материал, достойный отдельной статьи. На этом ликбез по фундаментам подошёл к концу. Надеюсь, было интересно и полезно. Если так, то поделитесь статьёй с другом!
Данные не отправлены
В процессе отправки данных возникла ошибка, воможно проблемы со связью.
Какой вид фундамента – самый экологичный?
Если несколько десятилетий назад все старались поскорее обзавестись комфортной квартирой, желательно в центре большого города, то сегодня мода сильно изменилась. Многие жители мегаполисов устали от постоянного шума и стремятся находиться поближе к природе. Стала модной концепция экожилья.
Каждый земельный участок, находящийся в черте города или за городом – это небольшая экосистема. Растения, насекомые и микроорганизмы находятся в постоянном равновесии с характером ландшафта, химическим составом почвы. Как сохранить эту идиллию? Желательно использовать во время строительства наиболее экологичные технологии. В этом отношении свайно-винтовой фундамент – идеальный выбор.
Ландшафт не пострадает
Одно из самых главных преимуществ винтовых свай в том, что во время их установки не нужно проводить земляные работы. Два других популярных вида фундамента, – столбчатый и ленточный, – подразумевают рытье углублений и траншей. Это нарушает ландшафт участка.
Винтовые сваи достаточно закрутить в землю на нужную глубину. Помимо сохранения миниэкосистемы, это еще и очень удобно. Не нужно рыть углубления и траншеи, разводить грязь на участке, думать, что делать с грунтом, который останется после рытья. Отпадает необходимость ждать, пока бетонный фундамент хорошенько застынет.
Бережное отношение к растительности
Представим себе такую ситуацию: владелец загородного дома решил построить, скажем, баню или беседку. А на участке уже посажена газонная трава, декоративные кусты и плодовые деревья. Как возвести сооружение, но при этом не превратить красивый сад в безжизненную марсианскую пустыню? Лучший выход – винтовые сваи.
Свайно-винтовой фундамент – идеальное решение для бизнесменов, решивших арендовать территорию в парке под кафешку или ресторан. Строительство классического ленточного фундамента способно обернуться катастрофой и для самого парка, и для отдыхающих в нем людей. А свайно-винтовая технология практически не испортит красоту пейзажа.
Свайно-винтовой фундамент отлично сочетается с деревянными домами
Если дерево считается самым экологичным материалом для возведения стен жилища, то винтовые сваи – самая экологичная разновидность фундамента. Эти две технологии отлично сочетаются.
Деревянная конструкция имеет относительно небольшой вес, поэтому можно возводить достаточно большие сооружения, при этом фундамент будет иметь достаточно высокий запас прочности. В итоге вы получаете быстровозводимую, легкую, и в то же время весьма надежную, долговечную конструкцию. Которая, к тому же, идеально вписывается в современную концепцию экожилья.
5.3. Фундаменты для экодомов
Фундамент - основа долговечности экодома. Выбор конструкции фундамента и его заглубление определяются проектировщиком-конструктором в зависимости от типа грунта, веса конструкции дома и расположения грунтовых вод.
Применяются фундаменты глубокого и мелкого заглубления, незаглубленные. (Рис. 5.4)
Традиционно используются следующие типы фундаментов: столбчатые, ленточные, фундаменты из мелких блоков.
Рис. 5.4. Фундаменты: а) глубокого заглубления; б) мелкого заглубления; в) незаглубленные.
Столбчатые фундаменты (буронабивные, свайные, трубные, кладочные, бутобетонные)
Для строительства этих типов фундаментов по периметру дома и в местах, где требуются внутренние опоры для перекрытия (платформы), в том числе под инженерное оборудование, устраиваются скважины ниже глубины промерзания. Затем на дно скважин делается отсыпка из гравия, вставляется арматура и заливается бетон. Любым способом выполняется надземная часть (в том числе, это может быть кладка кирпичом или камнем). Столбчатые фундаменты выступают над землей минимум 30 см (для вентиляции подпольного пространства). Промежутки между столбиками в надземной части (ограждение цоколя) могут быть заполнены любым материалом (они не несут нагрузки и выполняют роль защиты от снега, дождя). На столбиках делается ростверк из бетона с арматурой.
Рекомендации по строительству экодома
Для строительства экодома из этих типов фундаментов лучше подходит буронабивной (Рис. 5.5).
Рис. 5.5. Буронабивной фундамент.
Достоинства. Буронабивной фундамент минимально разрушает ландшафт, он дешевле, т.к. исключается рытье котлована, такой фундамент не требует утепления, гидроизоляции и пароизоляции. На его строительство расходуется меньше бетона и его исполнение возможно без тяжелой строительной техники. Не требуется защиты от радона.
Замечание. При таком фундаменте экодом не имеет подвала. Для размещения инженерного оборудования строится специальное техническое подполье, значительно меньшее, чем подвал. Оборудование можно разместить также в цокольном этаже или в техническом помещении первого этажа.
Ленточный фундамент
Ленточный фундамент обычно строят двумя способами. В первом случае (фундамент мелкого заглубления) ковшевой землечерпалкой или вручную в грунте вырываются траншеи. Затем на боковые стенки траншеи укладывается рубероид (или другой гидроизоляционный материал). После этого на дно траншеи засыпается песок и гравий, а затем в траншею заливается бетон. В этом варианте небольшой объем грунта из части подполья, предусмотренного для инженерного оборудования, вынимается вручную.
Второй способ изготовления ленточного фундамента более привычный. Когда в доме предусмотрен подвал, сначала роют котлован, потом изготавливается опалубка необходимой конфигурации, в которую заливается бетон (Рис. 5.6). Под фундамент делается отсыпка из песка и гравия. Фундамент выступает минимум на 30 см над землей. Необходимо выполнить качественную внешнюю гидроизоляцию и внутреннюю пароизоляцию (в случае отапливаемого подвала). Надземная часть и верхний слой подземной части могут быть выполнены кладкой кирпичом, камнем или бетонными блоками. Снаружи фундамент должен быть тщательно утеплен.
Рис. 5.6. Ленточный фундамент для дома.
Рекомендации по строительству экодома
Применение ленточного фундамента целесообразно при наличии в доме подвала (фундамент глубокого залегания).
Достоинства. Может быть выполнен без тяжёлой строительной техники (фундамент неглубокого залегания).
Недостатки. Ленточный фундамент глубокого залегания более дорогой. Он требует гидроизоляции, утепления, повышенного внимания к ликвидации мостиков холода. Требует защиты от радона.
Замечания. Для повышения теплозащиты ленточного фундамента экодома по периметру дома выполняется горизонтальная теплоизоляция. Иногда фундамент делают пустотный, и пустоты заполняют утеплителем.
Фундамент из мелких блоков
Строительство фундамента из мелкоштучных бетонных блоков выполняется так же, как кладется обычная стена. Вырывается котлован. По конфигурации подвала выполняется отсыпка песком и гравием, поверх которой отливается бетонная стяжка, на которой строится фундамент из мелких блоков. Снаружи фундамент оштукатуривается, гидроизолируется и теплоизолируется (Рис. 5.7.).
Рекомендации по строительству экодома
Применение фундамента из мелких блоков целесообразно, когда есть возможность приобрести блоки дешево и когда они производятся недалеко от строительства.
Рис. 5.7. Фундамент из мелких блоков.
Достоинства. При строительстве не требуется тяжелая грузоподъемная техника. Возведение фундамента возможно в короткие сроки. Если использовать пустотные блоки, то легко сделать дополнительную теплоизоляцию.
Недостатки. Сложность гидроизоляции при влажных грунтах. Для обеспечения необходимой прочности требует обязательного армирования.
Замечания. Для домов, в которых нет подвала, таким способом строятся стенки технического подполья для инженерного оборудования.
5.4. Дренажная система при устройстве фундамента
Рис. 5.8. Дренажная система фундамента.
Рекомендации по строительству экодома
Для влажных грунтов дренаж необходим при любом типе фундамента. Для остальных грунтов дренаж рекомендуется для ленточных фундаментов (для домов с подвалом). Сухой фундамент обеспечит дому большую долговечность.
5.5. Узел состыковки фундамента, перекрытия и стены
Прежде, чем выбрать конструкцию перекрытия первого этажа, есть смысл еще раз обратить внимание на теплопотери. Через пол и перекрытие первого этажа дом теряет 20 - 25 % тепла. Поэтому важно особое внимание уделять конструкции и утеплению узла, в котором сочленяются стена, перекрытие первого этажа и фундамент. На рис. 5.9. показано по каким путям тепло утекает из отапливаемого помещения. Этот тепловой поток разбивается на три составляющие: поток через цокольную часть, поток через стенку фундамента и тепловой поток под фундаментом, к которому добавляется геотермальный тепловой поток. Под домом грунт не промерзает (за исключением домов на столбчатых фундаментах с сильно утепленным перекрытием первого этажа).
Рис. 5.9. Тепловые потери через пол, цокольные конструкции, стены и пол фундамента.
5.6. Мостики холода
На Рис. 5.10. приведены характерные примеры мостиков холода при разных вариантах конструкции фундамента. При разработке конструкции этого узла надо всегда помнить о том, что за каждую ошибку в этих конструкциях хозяин дома каждую зиму на протяжении всей жизни будет расплачиваться расходованием лишнего топлива.
Рекомендации по строительству экодома
При проектировании узла сочленения фундамента, перекрытия и стены надо избежать мостиков холода.
Экология загородного дома: Фундаменты
Покупаете вы готовый дом или строите сами, фундамент должен быть качественным. Что это значит с точки зрения экологии?
На фото: загородный дом по проекту Ксении Розанцевой — смотрите еще 45 фото в профиле автора
Прописная истина: перед началом строительства необходимо провести геологические изыскания. И на основании заключения о видах и особенностях почвы выбирать тип фундамента и его конструктивные особенности.
К сожалению, при стройке без участия архитектора зачастую этим исследованием пренебрегают: просто ставят тот фундамент, который рекомендован типовым проектом. Такой подход — причина огромного числа экологических (и не только) проблем загородного жилья: это плохой микроклимат, грибок, загрязнение воздуха, воды и т.д.
Baahouse + Baastudio Pty Ltd Сохранить фотоВ наших краях чаще всего используются свайные, столбчатые, ленточные и плитные фундаменты. Пройдемся по каждому типу с точки зрения возможных экологических проблем.
Свайный фундамент: плюсы и минусы
Свайный и свайно-винтовой фундамент используют в случае слабых грунтов либо если участок периодически подтапливается. Сам по себе такой фундамент неплох, обходится недорого . Но нужно учитывать его особенности.
− Холодные полы. Из-за того, что под домом постоянно гуляет воздух, зимой полы будут холодными. Поэтому необходимо заранее позаботиться об их дополнительном утеплении.
− Повышенная вибрация. Пол на свайно-винтовом фундаменте имеет обыкновение сильно пружинить: любое передвижение по дому или закрывание двери вызывает заметную вибрацию. Кроме очевидного дискомфорта, это может быть причиной некоторых проблем с нервной системой. В чем причина? А в том, что не были учтены особенности грунта, выбран не тот тип сваи, сваи были плохо закручены или на их количестве сэкономили.
− Коррозия свай. Возникает из-за агрессивности грунтов и блуждающих токов. Стоит ошибиться с типом свай и глубиной их погружения, дом вообще может «поехать».
РамСваи Сохранить фото- Большинство недостатков свайного фундамента можно устранить. Для этого перед началом строительства необходимо сделать детальное инженерно-геологическое исследование, включающее в себя лабораторный анализ грунтов. И уже на его основании подобрать нужный тип металла сваи, её форму, вид антикоррозийного покрытия и т.д.
- В домах для постоянного проживания — уделить внимание утеплению пола. Скорее всего, «пирог» из утеплителей и изоляторов получится довольно объемным.
Мир дизайна: 10 домов для отдыха — лучшие примеры со всего света Matthias J Pearson Architect PLLC Сохранить фото
Опорно-столбчатый фундамент: плюсы и минусы
Этот фундамент не сильно отличается от свайного, а потому имеет практически те же достоинства и недостатки. При невысокой стоимости возведения вы получите холодные полы (под ними так же гуляет воздух, как и в случае со свайным фундаментом) и повышенную вибрацию (если столбов недостаточно, полы будут «батутить» и вибрировать).
Так как обычно столбы изготавливаются из кирпичей и бетона, они могут впитывать влагу. Поэтому их обязательно нужно обработать гидроизоляцией.
Ленточный фундамент: плюсы и минусы
Этот фундамент намного прочнее предыдущих и позволяет возводить более тяжелые здания — в том числе, многоэтажные. Относительно небольшая стоимость строительства делает его довольно популярным. Однако у ленточного фундамента есть не только преимущества, но и недостатки.
− Недостаточный воздухообмен внутри ленточного фундамента. Возникает в том случае, если вентиляционные отверстия слишком маленькие или количество их недостаточно. Воздух, влажный от сырой земли, застаивается под домом и может привести к гниению деревянных лаг. Пол в таком случае придется полностью менять.
− Повышенная вибрация. Пол всё ещё может «батутить» при недостаточной толщине лаг и большом размере комнат.
− Загрязнение воздуха. При использовании битумной мастики и других видов внешней гидроизоляции (они нужны для защиты внутренней стороны фундамента) в воздух могут попасть бензол и другие летучие органические соединения. Castanes Architects PS Сохранить фото
Важно: Увеличение размера или количества вентиляционных отверстий не должно повлиять на несущую способность фундамента. Поэтому все расчеты нужно делать при проектировании дома.
- Для чистоты воздуха лучше всего использовать внутри фундамента безопасные материалы: например, битумную эмульсию (материал на водной основе) вместо наплавляемой мастики. При качественном исполнении такая эмульсия безопасна для внутренних помещений и никаких проблем со здоровьем создавать не должна.
- шведская плита — когда бетон заливается на подложку из пенополистирола;
- финская плита — когда слой пенополистирола находится между двумя бетонными плитами.
− Вредные испарения. Для более быстрого затвердевания бетона и придания ему особых свойств рабочие зачастую используют специальные присадки. Некоторые из них насыщают бетон фенолом, а иногда и аммиаком. В результате весь дом оказывается буквально пропитан этими токсичными веществами.
− Скапливание радона. Этот радиоактивный газ поднимается на поверхность из недр земли. Так как радон тяжелее воздуха, он задерживается в самом низком месте со слабым воздухообменом, например, в подвале. Тогда как на поверхности довольно быстро выдувается ветром или скатывается вниз по склону. Поэтому опасаться его стоит только, если дом стоит в низине или в нем есть тот самый подвал.
Читайте также: