Выполнение теплоизоляции пола и перекрытий
Помимо повышения теплотехнических качеств стен, окон и кровли, для создания благоприятных микроклиматических условий в доме необходимо утеплять пол и потолочные перекрытия.
Пол можно считать особой конструкцией в жилой постройке, поскольку человек пребывает почти в постоянном контакте с ним. Именно поэтому важно выбрать такую конструкцию и вид теплоизоляции, которые позволили бы не допустить переохлаждения находящихся в постройке жильцов. Следует отметить, что сооружать пол следует с учетом предъявляемых к нему технических требований. Последние включают также обязательное выполнение тепло– и звукоизоляции.
Как уже было замечено выше, пол нужно относить к категории важнейших конструкционных элементов жилой постройки. Именно его параметры в значительной мере определяют степень гигиеничности, эстетичности и комфортабельности помещений. Как известно, стены и потолок нуждаются в ремонте каждые 5–10 лет. Полы, подвергаемые постоянной нагрузке, требуют более частого проведения коррекционных работ. Для этого зачастую необходимы дорогие материалы и существенные трудовые затраты.
Конструкция пола в современных зданиях многослойная. Самый главный ее элемент – основание, которое может иметь вид междуэтажного перекрытия либо утрамбованного грунта. Другой слой пола образует покрытие. Это так называемый чистый пол, который подвергается непосредственному использованию.
В тех случаях, когда пол устраивают на грунтовом основании, последнее выкладывают подстилкой. Она способствует более равномерному распределению приходящейся на покрытие и грунт нагрузки в процессе эксплуатации конструкции. Если пол укладывают поверх перекрытия, то подстилочный слой не сооружают.
Помимо основания и покрытия, в конструкцию пола входит система звуко-, тепло– и гидроизоляции.
Выше мы уже говорили о том, что, для того чтобы пол стал пригодным для эксплуатации, он должен соответствовать предъявляемым к нему техническим требованиям. Именно с их учетом нужно выбирать материалы для устройства конструкции. Ниже перечислены основные из требований:
– низкая звукопроводность;
– прочность и довольно высокая степень сопротивления ударам, истиранию и т. п.
– низкая теплопроводность;
– легкость в использовании, ремонте и монтаже;
– огнестойкость;
– водонепроницаемость и водостойкость.
Монтаж перекрытий подразумевает в первую очередь сооружение теплоизоляции. При этом следует иметь в виду, что тепловая энергия перемещается в направлении сверху вниз: из жилых помещений верхних ярусов постройки – в подвал и подполье. Составляя план конструкции пола, нужно учитывать, что в процессе эксплуатации жилища разница между температурами напольного покрытия и воздуха в жилом помещении не должна превышать 2° C.
Известно, что образующиеся вследствие воздействия окружающих факторов водяные пары способны проходить через все слои пола, двигаясь сверху вниз. Для того чтобы сохранить в данном случае теплоизоляцию пола, требуется выполнить пароизолирующую прослойку. Для этого часто применяют пергамин.
При устройстве теплоизоляции пола и выборе соответствующего материала нужно помнить о том, что коэффициент теплопроводности конструкции в готовом виде должен составлять не более 12 Вт/(м°С).
Безусловно, разные материалы обладают различной способностью усваивать тепловое излучение. Например, пол, выполненный из мрамора или бетона, воспринимается человеком как более холодный по сравнению с деревянным. Подобное явление можно объяснить различием в величине теплового усвоения. Дело в том, что данный параметр у мрамора и бетона в 3 раза больше, чем у материалов, изготовленных из древесины.
Следовательно, показатель усвоения тепла должен быть ведущим в выборе материала, предназначенного для сооружения пола. Было замечено, что более низким усвоением тепла обладают ДСП, древесина и линолеум, усиленный звуко– и теплоизолирующей прослойкой. Именно такие материалы рекомендуется выбирать для сооружения пола.
В настоящее время конструкции пола условно делят на 2 основных типа: плитные и балочные. Первые состоят из плит, которые укладывают одну поверх другой. Таким образом получают конструкцию, которая одновременно является несущей и служит как ограждение. Один из вариантов плитной конструкции пола приведен на рис. 42.
Рис. 42. Плитная конструкция пола
В балочном полу (рис. 43) нагрузки приходятся на деревянные балки. Опорой для них будут несущие стены. Такая конструкция пола является в настоящее время одной из наиболее широко распространенных.
Рис. 43. Балочная конструкция пола: 1 – деревянная балка; 2 – черепные брусья; 3 – щит, собранный из досок; 4 – глиняная или известковая смазка; 5 – песок; 6 – толевая или картонная прокладка; 7 – лага; 8 – пол; 9 – штукатурка
Балочные полы особенно характерны для индивидуальных невысоких построек. В их конструкцию включены несущая деревянная балка, пол, тепло– и звукоизолирующая межбалочная прослойка. Нижнюю часть последней принято называть «накат». Это основание пола, поверх которого укладывают звуко– и теплоизолирующие материалы. Верхний слой балочных полов составляет декоративное покрытие.
Если стены постройки выполнены из древесины, то балки укладывают способом сковородень, располагая между нижними, окладным и вторым, венцами. Предотвратить ослабление первого венца можно, врубая балки, составляющие перекрытие, между вторым и третьим венцами сруба. При выполнении пола в зданиях, стены которых составлены из иных материалов, балки перекрытия, предусмотренные на первом этаже, укладывают поверх цоколя. Для этого в конструкции стены предварительно нужно сделать соответствующие углубления-гнезда.
Интервал, с которым размещают балки, определяется конструкционными особенностями перекрытия и может составлять от 0,6 до 1 м. Если планируется уложить дощатое покрытие, выполненное из досок толщиной до 28 см, то настил сооружают поверх балок. При этом последние размещают на расстоянии не более 50 см друг от друга. При укладке балок на лаги первые закрепляют с интервалом в 1 м.
Балки, изготовленные из древесины, рекомендуется использовать при сооружении пролетов, ширина которых составляет 4,5 м. В случае больших параметров пролетов следует устанавливать железобетонные балки, которые характеризуются высокой прочностью и долговечностью.
Материалом для изготовления строительных деревянных балок является древесина хвойных пород. Балки имеют сечение прямоугольной формы. К ним крепят черепные брусья размером 4 ? 4–5 ? 5 см. На них затем нужно будет зафиксировать накат, собранный из досок. В случае использования для устройства балочной конструкции бревен в них предусматривают паз, в который впоследствии будут укладывать элементы наката.
Высота балки перекрытия зависит от параметров пролета. Обычно она составляет 1/24 длины пролета. Высотой балки определяется сечение. Для устройства пола подходят балки, у которых данный параметр составляет 7 ? 5 см.
Для выполнения балок, составляющих перекрытие, можно использовать доски. Их укладывают одну поверх другой. Однако их общее сечение должно оставаться неизменным. Если соблюсти данное требование не представляется возможным, то берут доски большой толщины. Для получения надежной и устойчивой конструкции доски устанавливают на ребро, уменьшая интервал между ними. Причем расстояние между такими балками должно быть в 3 раза меньше, чем при укладке брусьев.
При выполнении перекрытия первую и последнюю балки устанавливают таким образом, чтобы они лежали на некотором расстоянии от стен. Ширина промежутка, оставленного между стеновым полотном и балкой, должна при этом составлять 3 см. В результате образуется естественная вентиляционная камера, которая в процессе эксплуатации предотвратит разрушение конструкционных элементов вследствие воздействия влаги.
Балки укладывают, фиксируя на несущих стенах. При этом их углубляют на 20 см. Далее устраивают накат, применяя обрезные доски, толщина которых должна составлять 24 мм. Их располагают вплотную друг к другу. В качестве изоляции для них рекомендуется выбирать толь и деревянные планки сечением 3 ? 5 см. Такая прослойка предотвратит уплотнение сыпучего материала.
После выполнения теплоизоляции наката и укладки теплоизолирующего слоя толщиной не менее 8 см и гидроизолирующей прослойки поверх балок перпендикулярно укладывают лаги. В качестве них можно использовать доски толщиной до 4 см. Сверху располагают шпунтованные доски. Их толщина должна составлять 4–6 см, а ширина – не менее 15 см. Доски большей ширины при эксплуатации конструкции подвергаются значительной деформации. После выполнения чистого пола к нижним сторонам балок прикрепляют доски меньшей толщины – от 1,2 до 1,8 см.
Для создания теплоизоляционной прослойки пола, которая характеризовалась бы высокими теплотехническими качествами, следует выбирать хорошо просушенные древесные материалы. При применении влажных досок после их полного высыхания в процессе эксплуатации велика вероятность образования зазоров и щелей в покрытии. Это, несомненно, станет причиной разрушения теплоизолирующей прослойки и значительного ухудшения микроклиматических условий в помещении.
В том случае, если появляется необходимость настелить покрытие из сырых досок, их укладывают «начерно», после чего, дождавшись полного высыхания материала, корректируют поверхность, устраняя образовавшиеся щели.
При выполнении перекрытия, отделяющего первый этаж постройки, лаги можно располагать, фиксируя не на балках, а на столбиках, собранных из кирпича. Их устраивают непосредственно на грунте. Такие опорные столбики должны иметь сечение 25 ? 15 см, а их высота должна составлять несколько кирпичей. Опоры размещают на расстоянии 50–60 см друг от друга.
Перекрытие описанной конструкции требует гидроизоляции лаг и их отграничения от кирпичной кладки. Для этого применяют толь, поверхность которого покрывают деревянной прокладкой, предварительно обработанной смолой. Доски укладывают поверх лаг, располагая под прямым углом. При этом годичные кольца древесины должны быть разнонаправлены.
Иногда пол на первом этаже постройки сооружают поверх лаг, установленных на кирпичных столбиках. В данном случае теплоизоляции следует уделить особое внимание. Известно, что существует разница между температурой воздуха в подполье и верхних помещениях. Помимо этого, на состояние конструкционных элементов здания и теплоизолирующие слои оказывает влияние влажность, выражающаяся в форме капиллярного подсоса. Она нередко становится причиной сырости и разрушения постройки в случае высокого уровня грунтовых вод.
Для того чтобы здание отвечало теплотехническим требованиям в течение всего эксплуатационного периода, требуется выполнить вентиляцию в подпольном помещении. Иными словами, при возведении постройки и сооружении ленточного фундамента в цоколе нужно предусмотреть вентиляционные отдушины. Их располагают под слоем гидроизоляции. В случае строительства столбчатого фундамента и забирки, выполненной из древесины, вентиляцию устроить не составит особого труда.
Чтобы сохранить теплотехнические характеристики здания и обеспечить вентиляцию подполья, поверх грунта следует уложить песок, толщина слоя которого должна составлять не менее 15 см. Для того чтобы минимизировать воздействие влаги, источником которой служат грунтовые воды, поверх песчаной прослойки укладывают рубероид и насыпают щебень.
Пример конструкции утепленного подполья показан на рис. 44.
Рис. 44. Выполнение утепления холодного подполья: 1 – песчаный слой; 2 – основание из бетона; 3 – гидроизоляционная прослойка; 4 – опорный столбик, выложенный из кирпича; 5 – прокладка из древесины; 6 – деревянная обшивка; 7 – дощатый настил; 8 – теплоизоляционный слой; 9 – воздушный слой; 10 – деревянная балка; 11 – пол
Однослойные полы, собранные из досок, характеризуются сравнительно низкими теплотехническими параметрами. В связи с этим их часто сооружают в загородных домиках и эксплуатируют лишь в течение теплого сезона.
Конструкция более теплого двухслойного пола состоит из так называемых чистого и черного полов. Для сооружения последнего подходят нестроганые доски, толщина которых должна составлять 2,5–6 см. Их располагают, фиксируя поверх черепных брусков либо балок, в которых предусматривают пазы.
Далее на поверхность черного пола наносят слой глины. После его высыхания все засыпают сухим речным песком, который для усиления конструкции покрывают известковым раствором. Поверх песчаной прослойки укладывают мелкий шлак. Все это позволяет значительно повысить теплоизолирующие качества перекрытия.
После полного высыхания черного пола устраивают чистый. Для того чтобы предотвратить отсыревание и разрушение первого, в углах конструкции следует предусмотреть вентиляционные отверстия (рис. 45). Диаметр каждого из них не должен быть меньше 2 см. Для защиты от грызунов вентиляционные отдушины закрывают решетками, а в верхней части укладывают плинтус.
Рис. 45. Выполнение вентиляционного отверстия в полу
Устройство вентиляционных отверстий в перекрытии обязательно. При эксплуатации постройки это поможет предотвратить разрушение теплоизоляции при воздействии влаги. Отсутствие отдушин, обеспечивающих воздухообмен, неизменно повлечет за собой застаивание влажного воздуха и появление плесени и грибка, что, в свою очередь, приведет к разрушению конструкционных элементов пола.
В конструкциях пола с вентиляционными отдушинами влага, попадающая в теплоизолирующую прослойку, испаряется. А сохраняющийся в пустотах сухой воздух станет препятствием для развития бактерий и грибка, оказывающих разрушительное воздействие на детали конструкции. В результате этого сохранятся теплотехнические характеристики перекрытия, а срок его эксплуатации увеличится.
Для повышения теплоизоляционных качеств перекрытия можно дополнить балки лагами. Образующаяся воздушная прослойка будет способствовать улучшению качества утепления конструкции. Лаги рекомендуется использовать даже в тех случаях, когда это приведет к увеличению толщины перекрытия и уменьшению высоты помещения.
Существуют такие конструкции полов, в которых вентиляционные отдушины располагаются в перекрытии, которое разделяет этажи. При этом пол и потолок сооружают автономно, используя смежные балки. Вентиляция в таких конструкциях осуществляется вследствие того, что пол верхнего этажа монтируют к одной из смежно соединенных балок, а потолок нижнего этажа – ко второй.
Таким образом, каждое покрытие – потолка и пола – оказывается снабжено самостоятельной группой балок, которые выполняют функцию несущих элементов. После завершения устройства балочной конструкции между ее элементами появляется зазор, ширина которого составляет 3–5 см. Это своеобразная вентиляционная отдушина, воздух в которой перемещается вследствие действия давления, возникающего в результате передвижения по полу людей. В итоге воздух будет вытолкнут в помещение, обеспечивая циркуляцию и предотвращая застой влаги.
Для индивидуальных домов в большинстве случаев характерны ленточные фундаменты и цокольные перекрытия. В том случае, если грунтовые воды находятся низко, стены подвального помещения рекомендуется возводить из влагостойких материалов (кирпич, бутобетон и т. п.). При высоком залегании грунтовых вод их лучше всего строить из монолитного железобетона.
Чтобы сохранить целостность фундамента и не допустить преждевременного разрушения постройки, подвал следует тщательно тепло– и звукоизолировать. При проектировании теплозащитного сооружения нужно учитывать, что температура воздуха на глубине до 2 м достигает 5° C.
Даже самая надежная теплоизоляционная конструкция требует постоянного косметического ремонта и коррекции. При расположении теплоизоляционного слоя с наружной стороны постройки можно получить эффективное утепление. Для этого рекомендуется применять пенопласт, коэффициент теплопроводности которого достигает 0,05 Вт/(м°С). Он также характеризуется высокими качествами водостойкости.
Способов, позволяющих получить надежное утепление перекрытий и подвальных помещений, в настоящее время существует множество. Среди них следует указать прежде всего на возможное уменьшение показателей влажности применяемых для возведения сооружения материалов. Будучи хорошо высушенными, они имеют сравнительно низкие параметры теплопроводности, что приводит к повышению теплотехнических качеств конструкционных элементов здания.
Таким образом, намереваясь возвести перекрытие или подвальное помещение, нужно позаботиться и об их теплоизоляции. В первую очередь необходимо добиться того, чтобы такие конструкционные элементы постройки всегда оставались сухими. При эксплуатации помещений это позволит поддерживать нормальный режим температуры и влажности в них.
Значительно повысить теплотехнические параметры ограждающих конструкций, перекрытия и подвалов и сохранить их сухими позволяет сооружение водоотводной канавы. Ее нужно провести по всему периметру дома (рис. 46). Такая дренажная канава должна иметь глубину, превышающую уровень промерзания грунта. В центральных районах нашей страны ее углубляют не более чем на 1,3 м. Для того чтобы обеспечить свободный выход воды, дно и стенки такой канавы делают наклонными, после чего заливают бетоном.
Рис. 46. Сооружение водоотводной канавы, снабженной наклонной стенкой
На самом низком участке дренажной системы необходимо проделать скважину. Ее глубина должна быть таковой, чтобы она доходила до песчаного слоя. Затем в скважине устанавливают трубу. Через нее будет выходить стекающая по канаве вода. При сооружении водоотводной канавы нужно помнить о том, что она не должна впоследствии эксплуатироваться в качестве водосточной. Для вывода дождевой воды следует предусмотреть желоб. По нему она сначала будет поступать в водосточную трубу, а уже из нее утекать за пределы дренажной канавы.
Для обеспечения вывода воды по периметру жилых зданий часто сооружают кольцевые дренажные системы (рис. 47). Ее выполнение потребует определенных трудовых затрат. Однако дренажи такого типа считаются самыми надежными и эффективными.
Рис. 47. Сооружение дренажа кольцевого типа: 1 – стена здания; 2 – слой цементного раствора; 3 – засыпка из булыжника; 4 – слой гравия; 5 – дренажная система; 6 – глина
При сооружении кольцевого дренажа прежде всего требуется вырыть траншею, дно которой должно лежать ниже уровня пола подвала. Открытый участок стены необходимо защитить слоем цементного раствора. При этом он должен находиться приблизительно на 20 см выше уровня грунта.
Далее по периметру дома у стен формируют слой глины, толщина которого должна составлять не менее 40 см. На дно оставшегося свободным пространства укладывают дренаж, а затем насыпают слой щебня или гравия. Поверх готовой траншеи располагают булыжники.
Для того чтобы повысить теплотехнические свойства цокольного перекрытия и стен, в некоторых случаях целесообразно использовать не дренаж, а утепляющий материал. В качестве такового при оборудовании стен подвальных помещений в настоящее время нередко применяют пенопласт (рис. 48). Его можно размещать как с внутренней, так и с наружной стороны постройки.
Рис. 48. Выполнение теплоизоляции стены подвального помещения: а – с наружной стороны; б – с внутренней стороны: 1 – фундамент; 2 – цокольное перекрытие; 3 – стена; 4 – гидроизолирующая прослойка; 5 – утеплитель-пенопласт
Чтобы получить надежную теплоизоляцию при устройстве цокольного перекрытия, рекомендуется при менять пенопласт, сухую засыпку или минеральную вату. При наличии пола, сооруженного поверх лаг, образовавшееся между такими конструкционными элементами пространство можно заполнить, используя шлак, керамзит или плиты из минераловатного сырья. При этом между полом и теплоизолятором нужно оставить воздушный слой, который будет служить в качестве вентиляционной системы.
Для утепления цокольного перекрытия можно выбрать плиты из пенопласта. Их укладывают либо над цоколем, либо под ним. Зафиксировать плиты можно клеем «Церезит СТ-85». В том случае, если полотна планируется расположить над цокольным перекрытием, поверх пенопластового покрытия кладут стяжку из цементного раствора. Она служит для закрепления теплоизолирующего материала и выравнивания поверхности покрытия. Впоследствии на подобную подушку настилают чистый пол.
При расположении полотен под цоколем на поверхность, отделанную пенопластовыми плитами, наносят штукатурный слой. Его укладывают со стороны подвального помещения.
Во время утепления цокольного перекрытия особое внимание нужно уделять теплоизоляции участков его соприкосновения со стеной. При этом для отделки перекрытия со стороны подвального помещения можно взять теплоизолирующие плиты, области совмещения выложить пенопластом, а стену подвала на участке расположения железобетонного полотна – блоками, выполненными из керамзита (рис. 49).
Рис. 49. Выполнение теплоизоляции цокольного перекрытия, располагающегося над подвальным помещением: а – участок сопряжения в разрезе; б – фрагмент участка сопряжения; 1 – наружный слой отделки; 2 – пенопласт; 3 – гидроизоляционное покрытие; 4 – стеновой блок из керамзита; 5 – перекрытие; 6 – плиты пенопласта; 7 – подвальная стена из бетона; 8 – штукатурный слой
Для получения надежной теплоизоляции необходимо усилить участок, на который приходится сопряжение наружной стены и железобетонной плиты. Показатель теплопроводности материала, используемого при возведении стены, как правило, ниже по сравнению с железобетонными конструкциями. Этим обусловлено ухудшение теплотехнических качеств конструкционных элементов на участке сопряжения. Такое явление приводит к снижению температурного уровня потолка, стены и пола на стыках, что, в свою очередь, может стать причиной образования конденсата и изменения влажностного режима в помещениях.
Чтобы предотвратить разрушение конструкционных элементов, в таких случаях пространство, которое образуется между плитой и наружной стеной, теплоизолируют с помощью пенопласта. При этом участок сопряжения элементов настоятельно рекомендуется утеплить минеральной ватой, а с наружной стороны покрыть стену керамическим камнем.
