Теплотехнический расчет пол по грунту пример. Расчет плиты пола по грунту
Калькулятор расчёта толщины утепления пола по грунту
Полы первого этажа частного дома требуют особого подхода к утеплению. И в особенности те, что оборудуются прямо по грунту. Его теплоёмкость огромна, и при недостаточной термоизоляции грунт способен буквально вытягивать все накопленное тепло из помещений, даже если на улице установилась не самая холодная погода.
Калькулятор расчёта толщины утепления пола по грунту
Чтобы термоизоляция была действительно эффективной, должны использоваться качественные материалы и соблюдаться расчётные толщины слоев утепления. Как провести эти расчеты самостоятельно? Можно вооружиться теплотехническими формулами – их несложно найти в интернете. Но проще воспользоваться предлагаемой возможностью — это калькулятор расчёта толщины утепления пола по грунту.
Ниже будет дано несколько важных рекомендаций по его использованию
Содержание статьи
Калькулятор расчёта толщины утепления пола по грунту
Пояснения по проведению расчетов
Итак, исходим из того, что строительная конструкция (пол в данном случае) должна обладать определённым сопротивлением теплопередаче, чтобы не служить магистралью теплопотерь. Для каждого из регионов России эти величины рассчитаны, с учетом климатических особенностей. Они носят название нормированных значений сопротивления теплопередаче и измеряются в м²×К/Вт.
Узнать значение для своего региона проживания можно в любой местной строительной организации. Или поверить карте схеме, расположенной ниже:
Карта–схема нормированных значений сопротивления теплопередаче для строительных конструкций
Сразу обращает на себя внимание то, что таких значений для каждой местности указано три. В данном случае нас интересует только одно – для перекрытий. Оно выделяется цифрами синего цвета. Именно это значение и должно быть внесено в соответствующее поле калькулятора.
Теперь – переходим к самой схеме утепления.
Суммарно значение термического сопротивления составляется из сопротивлений каждого из слоёв утепленной конструкции. Если известна планируемое строение утепленного пола по грунту, материалы, используемые для этих целей, то нет большой проблемы подсчитать, какой толщины утепления будет достаточно, чтобы достичь нормируемого значения.
В приложении к полу по грунту в расчет имеет смысл принять только сам утеплитель (или совокупность нескольких материалов) и напольное покрытие, если оно обладает сколь-нибудь значимыми термоизоляционными качествами. К таковому можно отнести, например, дощатое покрытие или обшивку толстой фанерой. Нет смысла принимать в расчет бетонные стяжки или керамическую облицовку – их теплопроводность весьма велика. А тонкие напольные покрытия (ламинат, линолеум и им подобные) не окажут существенного влияния на толщину утеплителя просто в силу своей малой толщины.
Итак, в калькуляторе можно просчитать по двум вариантам. Причём второй вариант делится еще на два «подвида».
- Первый вариант – для утепления используется только керамзит. Засыпка из него закрывается армированной стяжкой, по которой в дальнейшем настилается финишное покрытие пола.
При расчете по этому пути необходимо только указать параметры финишного настила пола. Если их нет смысла принимать в расчет, оставляется значение толщины слоя, равное по умолчанию нулю.
Итоговое значение будет показано в миллиметрах. Это – необходимая толщина керамзитовой засыпки.
- Второй вариант – для термоизоляции используется выбранный из списка утеплитель. Он может, например укладываться под армированную финишную стяжку. Или же поверх стяжки монтируются лаги для дощатого пола, между которыми и разместится термоизоляционный материал. На расчет эта разница особо не влияет.
Но здесь тоже возможны два подхода.
— Утеплитель используется в комплексе с керамзитовой «подушкой». Это часто бывает полезно — позволяет уменьшить толщину применяемого материала. Значит, в открывшихся дополнительных полях ввода данных необходимо будет указать толщину этой керамзитовой засыпки, а затем выбрать из предложенного списка утеплительный материал. С финишным покрытием пола подход не меняется – как рассказывалось выше.
— Утеплитель используется один. Все то же самое, но только толщину керамзитовой засыпки оставляют равной по умолчанию нулю.
Результат в обоих последних случаях покажет толщину выбранного утеплителя в миллиметрах. Это – минимальное значение, которое при необходимости приводят в бо́льшую сторону к стандартным толщинам термоизоляционных материалов.
Что такое УШП?
К числу наиболее энергоэффективных конструкций можно отнести утепленную шведскую плиту (УШП), которая одновременно является и надежным фундаментом, и отлично утепленным полом первого этажа, сразу оснащенным водяной системой подогрева. Подробнее про технологию возведения утеплённой шведской плиты читайте в специальной публикации нашего портала.
stroyday.ru
Полы по грунту
Наиболее простым и эффективным решением устройства полов первого этажа в частном домостроении является использование "плавающих" полов по грунту. Ниже рассмотрим особенности этой конструкции.
Чаще всего полы по грунту используются в сочетании с МЗЛФ. В этом случае внутри рамки ленточного фундамента снимается весь почвенно-растительный слой и выполняется засыпка пазух и внутреннего объёма ленты песком, на который затем укладываются гидроизоляция, утеплитель и заливается стяжка пола:
Рис. 1. Сочетание МЗЛФ с плавающими полами по грунту.
Развязывание узла "фундамент/пол по грунту" делается для того, чтобы не возникало защемление плиты пола в рамке ленты. Т.е. пол внутри рамки МЗЛФ пол должен относительно свободно перемещаться, иначе теряется весь смысл плавающей стяжки.
Для развязки используется демпфер (см. рис.1). Часто встречаются рекомендации использовать для демпфера вспененный полиэтилен или изолон толщиной 8-10 мм, но согласно СП 29.13330.2011, зазоры рекомендуется делать 25-30 мм, поэтому лучше использовать тонкие плиты ПСБ или ЭППС соответствующей толщины.
Согласно того же СП 29.13330.2011, стяжка пола должна выполняться из бетона маркой не ниже В15 и армироваться сетками с шагом стержней от 100 до 200 мм. Традиционно стяжка пола армируется сетками из проволоки Вр 4-5 мм, т.к. все остальные виды арматуры имеют больший диаметр и существенно сокращают рабочее сечение пола.
Плюсы конструкции:
- Если возникнет осадка дома, то стяжка пола по грунту «сыграет» независимо от фундамента, в конструкции не появятся деформации и трещины.
- В таком полу можно установить обогревающие трубки "теплого пола", решив одновременно и вопрос отопления. Кроме комфортного варианта отопления такое решение представляет собой вариант теплового аккумулятора, что немаловажно в случаях возможных аварий котельного оборудования.
- Пол «живёт своей жизнью», отдельной от всех остальных несущих конструкций.
- Высокая зависимость решения от качества подготовки основания.
- Возможность образования трещин и перепадов в местах соединения полов по грунту со стеной/фундаментом.
Кроме этого, есть ещё мнения, что на такую конструкцию полов нельзя ставить тяжёлые кирпичные перегородки.
Рассмотрим, как можно избежать проблем с плавающими полами и нивелировать их минусы.
Смещение полов по грунту относительно фундамента и стен может быть связано со следующими основными факторами:
- Фундамент несёт на себе значительно большую нагрузку, чем полы по грунту. Поэтому обычно со временем он даёт осадку и смещается вниз относительно пола.
- Осадка полов относительно фундамента может быть связана только с осадкой подушки, засыпаемой вовнутрь МЗЛФ. Обычно это вызвано плохим её уплотнением.
Для того, чтобы избежать указанных проблем, можно порекомендовать выполнять засыпку подушки полов сразу после устройства фундамента, а заливку стяжки делать уже после окончания возведения всей коробки. В этом случае к моменту заливки стяжки пола фундамент получает полную нагрузку и как правило "выбирает" основную осадку, а подушка под пол за время строительства успевает самоуплотниться так, чтобы исключить осадку полов из-за некачественного уплотнения (нормативный период самоуплотнения песка до коэф. 0,95 составляет 6 месяцев).
Разумеется, что при этом должны быть выполнены мероприятия по защите фундамента от действия сил морозного пучения, т.к. в случае их отсутствия возможно возникновение ещё одного фактора - сезонное смещение фундамента относительно стяжки пола из-за действия сил морозного пучения.
Монтаж кирпичных перегородок на полы по грунту
Наиболее тяжёлым вариантом перегородок, которые могут монтироваться на полы по грунту, являются кирпичные.
Таб. 1. Сравнение перегородок из газобетона и кирпича для высоты этажа в 2,7 метра.
| Материал перегородки | Толщина перегородки | Отделка | Плотность кладки | Общая погонная нагрузка |
| Газобетон D500 | 200 мм | Гипсовые смеси 2х5мм | 500 кг/м3 | 275 кг/м.п. |
| Кирпич силикатный полнотелый | 120 мм | Штукатурка 2х20мм | 1800 кг/м3 | 775 кг/м.п. |
Из таблицы 1 видно, что погонная нагрузка от перегородки из силикатного кирпича почти в 3 раза превышает нагрузку от газобетона.
Проведём расчёт деформации, изгибающего момента, потребности в армировании и усилий на продавливание, возникающих в полах по грунту для кирпичной перегородки из таб.1.
Расчёт проведём в Autodesk Robot Structural Analysis Professional 2014 на основе следующей модели:
Рис. 2. Расчётная модель.
В модели взята плита размером 5х5 метров, бетон В15 толщиной 100 мм, армирование сеткой из Вр 5 мм в нижней части плиты, защитный слой снизу 20 мм. Нагрузки заданы от собственного веса плита и кирпичной перегородки по таб.1, а также эксплуатационные нагрузки по всей плоскости плиты в 150 кг/м2.
Коэффициент постели упругого основания плиты определён по встроенному в программу калькулятору:
Рис. 3. Коэффициент постели.
Получены следующие результаты:
Рис. 4. Осадка плиты под нагрузкой.
Рис. 5. Реакция опоры.
Рис. 6. Изгибающий момент в плите.
Рис. 7. Площади сечения арматуры на м.п. плиты в направлении Х и У.
Рис. 8. Число стержней на 1 м.п. в сетке в направлении Х и У. Соответствует ячейке 150х150 мм.
Малая величина осадки и возникающего изгибающего момента связана с жесткостью основания. Несмотря на то, что ПСБ обладает очень малым модулем упругости, относительно небольшая его толщина приводит к тому, что общая жесткость основания понижается несильно. Увеличение толщины утеплителя до 200 мм соответственно даёт увеличение осадки:
Рис. 9. Осадка при увеличении толщины утеплителя.
Интересный результат даёт изменение структуры основания полов по грунту вот таким образом:
Рис. 10. Вариант конструкции полов по грунту увеличенной жесткости.
В этом случае коэффициент постели увеличивается почти в 1,5 раза:
Рис. 11. Изменение коэффициента постели при изменении структуры "пирога" полов по грунту.
При этом калькулятор коэффициента постели из Autodesk Robot Structural Analysis Professional 2014 не учитывает трапеции распределения нагрузки в слое песчаной подушки, поэтому в реальности жесткость основания увеличивается больше, чем в 1,5 раза. Такую конструкцию можно использовать для высоко нагруженных полов.
Интересно, что разработчики УШП из Дороселл утверждают, что плитная часть УШП, которая по сути представляет собой пол по грунту, способна нести значительно большую нагрузку, чем кирпичная перегородка в полкирпича:
Рис. 12. Нагрузки в УШП от Дороселл.
Расчёт на продавливание выполнялся в программе BASE 7.6. В отличии от Autodesk Robot Structural Analysis Professional 2014 в ней нет расчёта коэффициента постели и сопротивления сложных структур основания, поэтому он был задан максимально низким:
Рис. 13. Условия расчёта на продавливание.
Рис. 14. Результаты расчёта на продавливание.
Приём для уменьшения деформаций в местах переходов
Основные риски излома покрытия полов возможны в местах перехода от полов по грунту к другим конструкциям, например, в проёмах капитальных стен:
Рис. 15. Пример проёма в капитальной стене.
Технически этот момент решается довольно просто:
Рис. 16. Узел прохождения полов по грунту в проёме капитальной стены.
Как видим, при устройстве полов по грунту на отметке, выше верхнего обреза фундамента (см. рис. 1), в районе проёмов пол по грунту через слой пенополистирола опирается не на подушку, а на сам фундамент. При этом, при каких-либо возможных подвижках фундамента вверх (что вообще крайне маловероятно), слой ПСБ работает как упругая вставка, "проглатывая" эти деформации. При осадке уже основного фундамента, пол по грунту "зависает" в проёме, работая как очень короткая плита перекрытия.
Теплотехнический расчет пол по грунту пример
Теплотехнический расчет пола по грунту
Кацумомо
Регистрация: 18.11.2009
Сообщений: 6
Цитата из СНиП 23-02-2003 Приложение Г, формула Г.5 " При проектировании полов по грунту или отапливаемых подвалов вместо Аf, и Rfr перекрытий над цокольным этажом в формуле (Г.5) подставляют площади Аf, и приведенные сопротивления теплопередаче Rfr стен, контактирующих с грунтом, а полы по грунту разделяют по зонам согласно СНиП 41-01 и определяют соответствующие Аf, и Rfr;" Открывая СНиП 41-01 ни одного слова, ни формулы связанной с данной темой я не нашла. Подскажите, может я не туда смотрю.Может есть все-таки пример расчета?
то есть результат бесконечной нормотворческой работы компетентных инстанций. СНиПы, СП и прочее меняются с такой скоростью и столь кординально, что ссылки перестают быть рабочими. Такой расчет был в СНиП 2.04.05-91* приложение 9 (Старый СНиП по отоплению) Еще есть несколько иная интерпритация того же самого СП 23-101-2004. п 9.3.3. Но в СП крайне непонятно, что делать с утепленными полами по грунту...
расчет утеплителя полов по грунту
euro
Регистрация: 09.10.2010
Сообщений: 22
Есть несколько вопросов по методике расчета утепленных полов по грунту. Требуется расчитать толщину утеплителя в условном пироге, например (сверху вниз) линолеум, стяжка, утеплитель, бетонная плита, грунт основания. Исходя из порядка определения сопротивления теплопередаче описанного в СНиП 2.04.05-91* приложение 9 п.3 а также приложения Я п.2.1 СНиП 23-101-2004получается что для того чтобы определить сопротивление утепленного пола а также расчитать толщину утеплителя я должен - вычислить площадь всех зон, затем по формуле из СНиП 23-101-2004 посчитать сопротивление этого пола и под полученное значение "подгонять" сопротивление по формуле для утепленных полов из СНиП 2.04.05-91* (сначала считаю сопротивление конструкции пола без утеплителя по формуле R0=1/aint+1/an+сумма сопротивлений слоев конструкции(б/Л) (Л-лямбда), потом к полученному сопротивлению прибавляю сопротивление слоя утеплителя в зависимости от толщины пока значение не будет больше или равно сопротивлению пола расчитываемому по формуле из СНиП 23-101-2004) ??? может не очень понятно написал, могу привести конкретный пример расчета условного пирога пола например чтоб было видно где и что происходит по этому расчету, если методика правильная. Есть еще в МДС 31-1.98 в разделе 9 п.9.5 в котором для полов с покрытием, допустим, из линолеума без теплозвукоизолирующей подосновы то толщину теплозвукоизоляции под стяжкой следует принимать по таблице 9, но как бы и чего ? толщина слоя для любых условий одинаковая чтоли получается ? тоесть и для крайнего севера 60мм керамзита и для Москвы тоже самое? непонятно...
В ваших рассуждениях совсем не фигурирует СНиП 23-02-2003 "ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЗДАНИЙ", там есть таблица 4 - Нормируемые значения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций, может она спасет вас от долгих мучений?
studfiles.net
