Чем утеплить ленточный фундамент и цоколь

Когда зимним утром хочется выпить чашку горячего чая, путь от постели до чайника на кухне собственного дома превращается в пытку холодом, если основание дома не утеплили как следует. Пара таких пробуждений - и сначала вы заболеете, а потом еще и заработаете стойкое убеждение, что жить зимой за городом могут только моржи и белые медведи. Разболеться в таком доме можно и летом - от сырости. Давайте разберемся, что происходит с домом зимой, и как защитить основание от холода, а вас - от разочарований и болезней.

Как мерзнет дом зимой и как его защитить

Когда тает снег или идут дожди, грунтовые воды скапливаются у стен фундамента. При температуре ниже нуля вода в грунте замерзает и расширяется, и почва вспучивается - процесс называется морозным пучением. Грунт начинает неравномерно давить на подошву и стенки фундамента. Морозное пучение - причина того, что двери гаражей после зимовки не открываются, веранда грозит отправиться в самостоятельное плавание по участку, а в основании дома появляются трещины.

Зимой разница температур внутри и снаружи дома заставляет материалы конструкций сжиматься или растягиваться. То есть внешняя поверхность фундамента сжимается, а внутренняя растягивается и образует разрывы. В этих микротрещинах вначале конденсируется бытовой пар. Влага деформирует и разрушает основание.

В Московской области по данным СНиП 23-01-99 “Строительная климатология” 150 дней в году проходят при средней температуре -6^0°C. Зима при этом регулярно мягкая и влажная, и через нулевую отметку столбик термометра прыгает ежедневно. Тюменская область и Урал живут 170 дней в году при температуре -10^0°C, а Сургут - 200 дней при -14^0°C. Здесь температура зимой падает ниже 45-50^0°C. При таких морозах деформации основания не избежать.

Через контакт фундамента с почвой дом стремительно теряет тепло, и растут затраты на обогрев. Тепло уходит через мостики холода - участки стен или пола, чаще всего в местах, где стыкуются разные материалы и поверхности. Это могут быть швы между блоками основания, стыки между стенами и полом, коммуникационные отверстия. Мостики легко заметить в завершенной постройке - там образуется конденсат и туда сильнее, чем в остальные зоны, притягивается пыль. Конденсат, или попросту вода, появляется из пара, который содержится в воздухе при определенной температуре - точке росы.

Важно: чем выше температура воздуха в помещении и чем выше влажность, тем выше температура образования конденсата.

Температура точки росы определяется по таблице 1 из СНиП 23-101-2004, но еще вам стоит представлять себе, где она достигается. В идеале, конденсат образуется вне стены, в слое утеплителя. Тогда влага выводится за пределы изоляции, при этом не скапливается внутри конструкций фундамента и не наносит ущерба. Но если в доме стирают, готовят и принимают ванную, и внутри влажность высокая, а разница между температурой в помещении и снаружи велика, то точка росы находится ближе к внутренней поверхности стен и пола фундамента, или на ней самой.

Толщина стен фундамента тоже влияет на то, где будет залегать точка росы. Чем толще стена, тем дальше от внутренних поверхностей появляется влага. Если при перепаде температур точка росы достигается в стене, то конденсат начнет разрушать ее изнутри.

Одна из задач утепления фундамента и цокольного этажа - сделать так, чтобы точка росы находилась как можно дальше от внутренней поверхности стен и пола - в толще утеплителя. И чтобы влага выводилась в виде пара наружу через паропроницаемые материалы.

Важно: каждый слой стены по направлению изнутри наружу дома должен иметь большую паропроницаемость, чем предыдущий, чтобы пар беспрепятственно выводился наружу и конструкция не намокала.

Для решения этой задачи фундамент и цоколь утепляйте снаружи. Если вы захотите изолировать его еще и изнутри, имейте в виду, что слой теплозащиты будет отделять стену или пол от внутреннего тепла. Стена промерзнет и начнет рушиться. Точка росы сместится ближе к внутренней поверхности стены.

Важно: утепление фундамента и цокольного этажа изнутри делайте только в том случае, если наружное утепление сделать невозможно. Так вы утеплите полы в доме, и температура цокольного помещения или подвала повысится. Предохранить фундамент от разрушений, тем не менее, не удастся.

Утепление делят на горизонтальное, которое помогает сохранить тепло недр, и вертикальное, задачи которого - защитить гидроизоляцию и не дать основанию промерзнуть. Вертикальное устраивают по внешним стенам фундамента и его надземной части, или по внутренней стороне ленты основания без подвала, а горизонтальное - это защита подошвы мелкозаглубленного фундамента, грунта под отмосткой и пола подвала или цокольного этажа. Отмостка - это полоса из водонепроницаемого стройматериала, которую укладывают поверх грунта вокруг дома, впритык к стене под уклоном.

Схема утепления ленточного фундамента.

Сочетайте варианты утепления фундамента в зависимости от того, как вы собираетесь использовать строение.

Если речь идет о доме для постоянного проживания, и там есть подвал, в котором вы будете хранить что-либо, потребуется вертикальная теплоизоляция стен фундамента снаружи. Если в вашем подвале или в цокольном этаже закипит жизнь - вы будете проводить там время в библиотеке, спортзале или домашнем кинотеатре, или вы устраиваете там сауну с бассейном, в этом помещении всегда будет влажно. Ко всему пирогу теплоизоляции снаружи стоит добавить защиту пола.

Если в доме подвала не планируется, а фундамент заглублен максимум на 50 см, обязательно сделайте вертикальную защиту снаружи, утеплите отмостку и подошву ленты основания. Потребуется утепление пола по всей площади строения. Если вы засыпаете котлован внутри ленты выкопанным оттуда грунтом, помните, что, вероятно, он промерзнет и вспучится. Внутреннюю боковую сторону основания атакует разбухшая почва. Чтобы избежать промерзания почвы внутри ленты, боковую поверхность защитите теплоизоляцией. Еще вам стоит усилить теплозащиту грунта под отмосткой на углах конструкции - там находятся потенциальные мостики холода.

Если вы собираетесь жить в доме только летом и отапливать его не хотите, имейте в виду: утеплять - означает продлить срок жизни фундамента вдвое. Здесь требуется непрерывный контур теплоизоляции. Все тепло грунта сохранит горизонтальная защита подошвы и отмостки, а вертикальная не даст промерзнуть даже неотапливаемому фундаменту.

Если вы понимаете, что отопление вы будете включать эпизодически, утепляйте основание так же, как если бы не топили совсем. Теперь разберемся, какие средства теплоизоляции существуют, и на чем лучше остановиться.

Какие материалы выбрать для утепления ленточного фундамента

Параметры материалов из таблицы 2, которые вам понадобится учесть - это теплопроводность, паропроницаемость, диапазон рабочих температур и срок службы. Чем ниже теплопроводность материала, тем лучше он изолирует поверхность от теплопотерь. Чем выше паропроницаемость, тем больше влаги выводит материал из строительной конструкции. Чем шире рабочий диапазон температур, тем шире география применения.

Таблица 2. Теплоизоляционные параметры материалов.

Материал	Подходит ли для защиты фундамента	Теплопроводность, Вт/м С	Паропроницаемость, Мг (м.ч.Па)	Рабочая температура, °C	Долговечность, лет
Древесные опилки	Не рекомендуется	0,07-0,09	0,05-0,32	-	10-15
Керамзит	С ограничениями	0,10-0,18	0,21-0,26	от -50 до +120	25
Пенопласт	Да	0,05	0,23	от -50 до +75	20
Экструдированный пенополистирол	Да	0,03	0,015	от -50 до +75	50
Минеральная вата на базальтовой основе	Не рекомендуется	0,04-0,07	0,53	от -60 до +180	10-15
Стекловата или плиты из стекловолокна	Не рекомендуется	0,03-0,06	0,53	от -60 до +480	5-10
Жидкая керамическая изоляция	С ограничениями	-	-	от -60 до +140	15
Напыляемая теплоизоляция из пенополиуретана	Да	0,025	0	от -25 до +120	35

Опилки - натуральный утеплитель. Стружку или труху либо засыпают в теплоизоляционную траншею, либо используют в составе цементных смесей. Преимущества опилок - они нетоксичны и экологически чисты, и стоят копейки. Минусы в том, что опилки - живой материал, и в нем будут охотно селиться благодарные насекомые, кроты и мыши. Деревянная стружка поглощает воду, которая зимой замерзает в порах. Летом в сухую погоду опилки превращаются в источник возможного пожара. Конечно, вы можете обработать опилки специальными растворами от грызунов и гниения и добавить в бетон с опилками известь, борную кислоту и медный купорос. Только куда при этом денется нетоксичность и экологическая чистота?

Есть и другие сложности. Технология засыпки опилок требует, чтобы вы создали специальную траншею вдоль боковых поверхностей фундамента на всю его высоту. Смешивать опилкобетон - то же самое, что готовить самостоятельно бетонную массу. Конечно, оба способа используют до сих пор, чтобы утеплить фундамент. Но технологии развиваются, и вы можете выбрать альтернативу со сроком службы в 5-10 раз дольше, монтаж которой не заставит вас еще раз перекапывать участок или ввязываться в крайне трудоемкий процесс. А опилки вам стоит рассматривать только как средство, чтобы утеплить крышу или стены.

Керамзит - круглые частицы-гранулы из обожженной глины, легкие и пористые, коричневатого цвета. Поскольку лучший утеплитель - слой воздуха, то и керамзит, в объеме которого воздуха сильно больше, чем глины, - тоже отличный теплоизоляционный материал. Керамзит не гниет, не горит и живые организмы в нем не живут. Он не боится механических нагрузок.

Чтобы защитить ленточный фундамент с помощью керамзита, вам придется выкопать траншею вокруг ленты самого основания. Толщину слоя керамзита, да и любого теплоизоляционного слоя, определяют, исходя из требований СНиП 23-02-2003 “Тепловая защита зданий” и СП 21-103-2004 “Проектирование тепловой защиты зданий”.

Допустим, дом строится в Московской области, а толщина стены ленты основания - 0,5 м. Формула расчета:

h₂ = (R - h₁ / λ₁) x λ₂, где

h₁ - толщина ленты основания,

h₂ - искомая толщина слоя керамзита,

λ₁ - справочная величина - теплопроводность железобетона (1,69 Вт/(м⋅°С) по ГОСТ 26633-91),

λ₂ - справочная величина - теплопроводность керамзитового гравия (0,14 Вт/(м⋅°С) по ГОСТ 9757-90),

R - сопротивление теплопередаче (3,16 м2·°С/Вт из таблицы 3, где по СНиП даны расчетные показатели).

Толщина слоя керамзита в данном случае - минимум 40 см. Требуется тщательная гидроизоляция всего слоя. Иначе он не только не защитит фундамент от холода, а еще и станет источником лишней влаги у стен дома. Керамзит прекрасно справляется с теплоизоляцией полов и перекрытий, а для наружной защиты основания есть более компактные альтернативы.

Минеральную вату вы можете использовать для теплозащиты фундамента, если учтете ограничения. Минвата - пористое волокно, которое делают из расплавов горных пород, стекла (разновидность минваты - стекловата), доменных шлаков. Плюсы в экологической чистоте, если доменные шлаки не радиоактивны, и низкой теплопроводности. Такая вата не горит, через нее хорошо проходит пар. Однако при намокании теплопроводность увеличивается вдвое. Если грунт движется, вата деформируется и дает усадку.

Там, где есть риск намокания, минвата - не вариант. Она скорее подходит для утепления внутренних стен и перекрытий, для деревянных или каркасных “дышащих” конструкций.

Пенопласт, или пенополистирол - вспененная пластмасса, которая состоят из ячеек. 98% объема пенопласта - газ, и только 2% - пластмасса.

Плюсы пенопласта - слабо проводит тепло, если он используется правильно, то не токсичен. Им не питаются бактерии и микроорганизмы. Тем не менее если он нагревается, то выделяет вредные вещества, а если горит - становится крайне токсичным. Еще пенопласт разрушается, когда контактирует со скипидаром, ацетоном, олифой, спиртом, нефтепродуктами. Если между шариками, из которых состоят пенопластовые плиты, попадает вода, а еще хуже - замерзает там, то шарики легко отсоединяются друг от друга, и конструкция теряет герметичность и теплозащитные свойства.

Для теплоизоляции основания используйте его, только если вы строите на сухом стабильном грунте, и вы точно знаете, что грунтовые воды залегают не менее, чем на 1 м глубже нижней точки фундамента.

ЭППС, или экструдированный пенополистирол делают из того же сырья, что и пенопласт, но методом выдавливания однородной вязкой массы из жидкого полимера и вспенивателя. В отличие от пенопласта, экструдированный пенополистирол не крошится и не боится воды. Кроме того, он не гниет, не дает усадки и химически устойчив. Он не интересует ни грызунов, ни насекомых. Экструдированный пенополистирол продают в плитах, кромки которых обрабатывают так, чтобы удобно было монтировать.

Пенополистирол выпускают специально для утепления фундамента под торговыми марками Carbon Eco, Пеноплэкс, и другие. В состав материала добавляют дополнительные компоненты - в Carbon Eco это наноуглерод, который повышает прочность и снижает теплопроводность.

Срок службы экструдированного пенополистирола - 50 лет. Его вы уложите снаружи стен фундамента и не будете беспокоиться о внешней гидроизоляции - поверхность не пропускает воду. Материал подходит для разных климатических зон, в том числе для Крайнего Севера.

Важно: когда вы монтируете подземную часть теплоизоляции, не проделывайте отверстий в плитах. В том числе, не используйте гвозди и дюбели. Это потенциальные мостики холода, они нарушат контур гидроизоляции.

В зависимости от местности, где вы строите, вы выбираете подходящую толщину плит (таблица 4). В таблице приводятся значения, исходя из того, что ленту фундамента вы строите из кирпича, и ширина ее - 500 мм. Чем тоньше стены ленты, тем сильнее их нужно утеплять. Если лента вашего основания уже табличной на 50 мм, к толщине слоя утеплителя нужно добавить 3 мм и округлить в большую сторону. Например, если вы строите дом в Московской области на фундаменте из кирпича шириной 350 мм, толщина слоя утеплителя составит минимум 90 мм, а не 80.

Если вы строите фундамент из железобетона, бутобетона или бетонных блоков, он требует слоя экструдированного пенополистирола минимум на 20 мм толще, чем кирпич. Например, для Екатеринбурга при утеплении дома с бетонным основанием шириной 500 мм потребуется слой теплоизоляции толщиной 110 мм, а не 90. А если ширина ленты минимальная для жилого дома - 300 мм, то лучше устроить слой потолще - 120 мм.

Если та толщина теплоизоляции, которую вы определили, не равна толщине стандартной плиты, не переживайте. Утеплитель можно уложить в два слоя. При этом вторым слоем накрываются стыки первого. Это поможет предотвратить появление мостиков холода. Если толщина слоя, который вам нужен - 110 мм, возьмите плиты 80 и 30 мм.

Жидкая керамическая теплоизоляция, или теплоизолирующая краска наносится на поверхность, высыхает и оставляет защитную пленку. Производители средств этой категории не всегда указывают на этикетках теплопроводность и паропроницаемость материала. Иногда пишут, и указывают при этом коэффициент теплопроводности ниже, чем у инертных газов - самых сильных теплоизоляторов в природе.

Подтверждено ли это? Нет. Из официальных сертификатов и заключений ясно только, что материал не горит, не излучает радиации и безопасен, потому что не содержит фенола и формальдегида. Ни в одном из действующих СНиП (Строительные нормы и правила) и ГОСТ (Государственные стандарты) нет данных по таким средствам. Поэтому, если вы укрепляете теплозащиту фундамента снаружи, выбирайте жидкую изоляцию, но только в комплексе с традиционными методами.

Напыляемая теплоизоляция - еще один инновационный вид защиты. Материал - жидкий пенополиуретан, который вспучивается, как монтажная пена. При этом состав покрывает поверхность однородным ячеистым слоем. Покрытие заполняет щели и подходит для труднодоступных мест. Перед тем, как наносить напыление, очистите и высушите поверхность и защитите глаза и кожу. Распыляйте средство при температуре от 15 до 25⁰С. Пенополиуретан разрушается ультрафиолетовыми лучами, и не выдержит постоянного контакта с водой. Подойдет для тепловой защиты стыков, углов, коммуникационных отверстий.

Помните, что любая теплозащита будет работать, только если вы убережете всю конструкцию от влаги. Теплообмен нарушается, если в контур теплоизоляции дома проникает вода. Обустройте гидроизоляцию и термозащиту основания, и тогда тепло из вашего дома не уйдет, а фундамент простоит долгие годы.

Таблица 1. Температуры точки росы при различных значениях температур и относительной влажности воздуха в помещении.

Точка росы, °C	Влажность, %
Температура воздуха, °C	40	45	50	55	60	65	70	75	80	85	90	95
-5	-15	-14	-13	-12	-11	-10	-9	-8	-8	-7	-6	-6
-4	-14	-13	-12	-11	-10	-9	-8	-7	-7	-6	-5	-5
-3	-13	-12	-11	-10	-9	-8	-7	-6	-6	-5	-4	-4
-2	-13	-11	-10	-9	-8	-7	-6	-5	-5	-4	-3	-3
-1	-12	-10	-9	-8	-7	-6	-5	-4	-4	-3	-2	-2
0	-11	-9	-8	-7	-6	-5	-4	-3	-3	-2	-1	-1
1	-10	-9	-7	-6	-5	-4	-3	-3	-2	-1	0	0
2	-9	-8	-7	-5	-4	-3	-3	-2	-1	0	1	1
3	-8	-7	-6	-5	-4	-3	-2	-1	0	1	2	2
4	-7	-6	-5	-4	-3	-2	-1	0	1	2	3	3
5	-7	-5	-4	-3	-2	-1	0	1	2	3	3	4
6	-6	-4