Подвал и подполье

Если дом стоит на сухих грунтах, желательно, чтобы в нем был подвал или высокое эксплуатируемое подполье. При ленточных фундаментах и цокольном перекрытии такое решение оправдано не только конструктивно, но и экономически: дополнительные затраты, связанные в этом случае с устройством подвала или подполья, в 3...5 раз меньше тех, которые требуются, чтобы получить такую же полезную площадь в специально построенном для этой цели помещении.

Высоту подвала принимают равной 1,9...2,2 м. Этого вполне достаточно, чтобы разместить в нем хозяйственные и складские помещения и при необходимости установить генератор тепла (котел) на жидком или твердом топливе.

Стены подвала, как правило, совмещают с ленточными фундаментами, а потолок - с цокольным перекрытием. Толщину стен при их заглублении свыше 1 м определяют с учетом бокового давления грунта.

В сухих непучинистных грунтах стены подвала выкладывают из камня, кирпича и бетона, в пучинистых и влагонасыщенных грунтах - только из бетона или железобетона. Для повышения прочности стен, сложенных из кирпича и бетонных блоков, в горизонтальные швы кладки, через 30...40 см по высоте, кладут арматурную сетку, а вверху и внизу стен, по их периметру, устраивают железобетонные пояса (рис. 1).

 

Рис. 1. Ограждающие конструкции подвала:
а - в сухих непучинистых грунтах; б - в пучинистых грунтах; 1- материковый грунт; 2 - гидроизоляция; 3 - насыпной утрамбованный грунт; 4 - уплотненная жирная глина; 5 - отмостка; 6 - утеплитель; 7 - асбестоцементный лист; 8 - стена дома; 9 - верхнее покрытие пола; 10 - подшивка; 11 - балки; 12 - железобетон; 13 - кирпич; 14 - лаги; 15 - цементная стяжка; 16 - бетон; 17 - щебень; 18 - уровень отмостки при замерзании грунта; 19 - бетонные или керамические плитки; РУПГ - расчетный уровень промерзания грунта; УГВ - уровень грунтовых вод.

Кроме устойчивости стены подвала должны иметь хорошие теплозащитные качества и надежную гидроизоляцию. Как известно, грунт на глубине уже 2 м от поверхности земли имеет практически постоянную температуру, равную 5...10°С. При достаточно эффективной тепловой защите стен (но не пола) такая температура может сохраняться в подвале почти круглый год. В качестве теплозащитных материалов используют:

• шлак;
• керамзит;
• вермикулит;
• пенопласты.

Способов устройства тепловой защиты стен много. Наиболее эффективны те из них, где утепляющий слой расположен снаружи. При таком решение стены подвала не промерзают и, как правило, не отсыревают. Лучшим материалом для наружного утепления являются пенопласты, т.к. обладают незначительным водопоглощением. Плохая огнестойкость и некоторая токсичность в этом случае не имеют значения.

Наружную гидроизоляцию стен подвала или подполья выполняют во всех случаях. При маловлажных грунтах, когда грунтовые воды находятся ниже пола подвала, достаточно двойной обмазки стен горячим битумом. При сильно увлажненных грунтах требуется оклеечная гидроизоляция с использованием с использованием рулонных материалов (гидростеклоизол, полиэтилен). Кроме того, в этом случае желательно также устройство глиняного замка из уплотненной жирной глины. Наиболее сложные гидроизоляционные работы возникают при расположении пола подвала ниже уровня грунтовых вод. В этих случаях дополнительно требуется подпольная гидроизоляция с применением сварных полиэтиленовых полотнищ или многослойных ковров с устройством бесшовных оснований под полы из монолитного железобетона. Учитывая, что такие сложные работы неизбежно придется проводить в затопленных водой котлованах, следует стремиться к тому, чтобы полы подземных помещений были расположены выше уровня грунтовых вод.

Каждый подвал должен иметь вентиляцию, которая предотвращает появление сырости и способствует лучшему сохранению овощей, фруктов и продуктовых запасов. Обычно для этой цели по периметру цоколя устраивают вентиляционные отверстия или окна, периодически открываемые для проветривания подземных помещений, однако лучшим решением является вентиляция через специальные каналы, устраиваемые в дымовентиляционных блоках, выходящих за пределы чердачного перекрытия или крыши. Чем больше сечение вытяжного канала, тем лучше. При кирпичной кладке минимальное сечение 140х140 мм. Приток воздуха обычно обеспечивается за счет неплотностей в ограждающих конструкциях, но можно устроить и специальные каналы с забором воздуха либо с улицы, либо из закрытых помещений (подполье, тамбур, веранда). Приточный и вытяжной каналы располагают в противоположных сторонах подвала, причем первый из них - у пола, а второй - у потолка.

Полы подвала могут иметь разнообразную конструкцию. На сухих грунтах подготовку под полы устраивают обычно из щебня или кирпичного боя, укладываемых с трамбованием на материковый (нетронутый) грунт. На влажных грунтах для предотвращения капиллярного поднятия влаги подготовку устраивают по гидроизоляционному слою из жирной глины или щебня, пропитанного битумом. Кроме того, основание под полы (подготовку) желательно делать из монолитного бетона или железобетона. Покрытие пола и в том, и в другом случае выполняют из любых материалов: цементно-песчаного раствора, бетонных или керамических плиток, дощатого настила и т.п. На влажных грунтах независимо от устройства гидроизоляции следует избегать устройства верхнего покрытия полов из органических материалов.

Перекрытие над подвалом лучше всего делать железобетонным, особенно в случаях, когда грунты имеют повышенную влажность, а вентиляция не гарантирует достаточного обмена воздуха. Если цокольное перекрытие деревянное, несущие балки над подвалом следует оставить открытыми, а утеплитель расположить над ними.

При высоком стоянии грунтовых вод, чтобы избежать сложных гидроизоляционных работ, эксплуатируемые подвальные помещения можно делать мелкозаглубленными, в виде полупроходных подполий с внутренней высотой 120...150 см. Такие подполья так же, как и подвалы, закрыты с внешней стороны цоколем или забиркой (при столбчатых фундаментах) и имеют цокольное перекрытие, однако в отличие от подвалов у них менее постоянный внутренний тепловой режим: пол мелкозаглубленного подполья подвержен сезонным температурным колебаниям.

Высота любого подполья, расположенного под утепленным цокольным перекрытием, должна позволять осматривать его ограждающие конструкции, особенно в случаях, когда цокольное перекрытие устраивают по деревянным балкам. Минимальное расстояние от планировочной отметки подполья до низа выступающих конструкций 40 см (рис. 2, а).

 

 

Рис. 2. Ограждающие конструкции подполья:
а - холодное подполье с утепленным цокольным перекрытием; б - теплое подполье с полами по грунту на лагах; 1- материковый грунт; 2 - уплотненная жирная глина; 3 - отмостка; 4 - продухи для вентиляции; 5 - гидроизоляция; 6 - стена дома; 7 - балки; 8 - утеплитель; 9 - верхнее покрытие пола; 10 - подшивка; 11 - щебень или гравий; 12 - насыпной утрамбованный грунт; 13 - лаги; 14 - кирпич; 15 - подкладка; А - не менее 400 мм; Б - 150...200 мм.

В сельских домах полы часто устраивают на лагах, укладываемых по кирпичным столбикам, которые, в свою очередь, непосредственно опираются на грунт. Под досками пола, в этом случае, образуется теплое подполье высотой 150...250 мм (рис. 2, б). При большей высоте в подполье возникают теплопотери, при меньшей - ухудшается его вентиляция. Изнутри, по периметру наружных стен, цоколь утепляют: шлаком, керамзитом, вермикулитом. Следует учитывать, что такая конструкция полов по грунту с теплым подпольем не может применяться для домов с сезонным режимом эксплуатации (дач): без отопления жилых помещений в зимнее время грунт под домом может промерзнуть и деформироваться вместе с полом даже на непучинистых грунтах.

Теплоизоляция наружных стен отапливаемых подвалов

В отечественной литературе мало освещены вопросы проектирования ограждающих конструкций подвальных и цокольных этажей. Причина заключается в том, что в большинстве гражданских зданий подвалы рассматривались как пространство для прокладки коммуникаций, а в индивидуальном строительстве - в качестве отапливаемых кладовых.

В настоящее время возникает проблема максимальной эффективности использования участка, отводимого под строительство (особенно в городской черте). В настоящее время почти 100% жилых индивидуальных домов имеют эксплуатируемые подвалы с помещениями различного назначения.

Применение традиционных решений, ориентируемых на неотапливаемые подвалы, приводит к нарушению эксплуатационных режимов этих помещений. В подвалах происходят избыточные теплопотери, стены их промерзают, на внутренней поверхности стен выпадает конденсат.

Проектный опыт показывает, что эксплуатируемые заглубленные этажи целесообразно включать в функциональную схему здания. Определяющими факторами являются:

• градостроительная ситуация;
• сложный рельеф местности;
• энергосберегающие мероприятия.

При этом в заглубленных уровнях могут располагаться помещения с различными параметрами температурно-влажностного режима, начиная от помещений с сухими (гаражи, кладовые) и нормальными (спортзалы, мастерские, лаборатории, магазины, бары) условиями эксплуатации до помещений с влажным и даже мокрым режимами (постирочные, бани, прачечные), относительная влажность воздуха в которых может достигать 75% при достаточно высокой температуре.

Подобные жесткие условия эксплуатации обусловливают целый ряд требований к заглубленным ограждающим конструкциям, которые в этом случае должны обладать необходимым термическим сопротивлением, не допускающим избыточные теплопотери, и воспринимать целый ряд неблагоприятных воздействий:

• статическое и динамическое давление грунта;
• воздействие жидкой и парообразной влаги;
• коррозионное воздействие грунтовых вод за счет наличия в грунте щелочей и кислот;
• воздействие микроорганизмов: грибков, бактерий, плесени;
• механическое воздействие корней растительности.

Существующие конструктивные решения стен отапливаемых подвалов достаточно разнообразны.

Практически все здания довоенного периода имели эксплуатируемые подвалы. Подземная часть подвальных стен выполнялась из бутового камня с внутренней кирпичной облицовкой или из бетона. Толщина стены принималась равной 0,9...1,0 м. Бетонные стены снаружи утеплялись на глубину 0,8...1,0 м стенкой в полкирпича или шлаковой обсыпкой.

 

 

Рис. 1. Существующие конструкции решений стен подвалов зданий из мелкоразмерных элементов (отечественная практика):
а, б - стены подвалов зданий довоенного периода;
в - современное типовое решение;
1 - облицовка; 2- утепление 1/2 кирпича; 3 - битум; 4 - бетон 0,9...1,0 м; 5 - гидроизоляция; 6 - бетон 0,3...0,6 м.

Современное решение подвальной стены здания со стенами из мелкоразмерных элементов является стандартным практически для всех индивидуальных домов. Стены выполняются из монолитного или сборного тяжелого бетона, их толщина колеблется в зависимости от нагрузки от 0,3 до 0,6 м. При этом не предусматривается никакой теплоизоляции.

В крупнопанельных и каркасных зданиях используются различные виды цокольных панелей: железобетонные, легкобетонные, трехслойные. При этом единого критерия, определяющего использование тех или иных панелей с точки зрения температурно-влажностного режима, не существует.

Несколько иначе к проектированию ограждающих конструкций заглубленных помещений относятся за рубежом. В США, Канаде, Швеции, Германии в подвальных этажах нередко располагаются не только подсобные, но и жилые помещения.

В США и Скандинавских странах применяется экономичное и эффективное решение с устройством горизонтальной теплоизоляции. Кроме того, в США широкое распространение получили обвалованные стены с различными конфигурациями бермы и теплоизоляции.

 

 

Рис. 2. Существующие конструкции решений стен подвалов (зарубежный опыт):
а - обвалованная стена;
б - стена, частично изолированная снаружи в верхней части с устройством дополнительной горизонтальной изоляции;
в - стена с полной наружной дренирующей изоляцией;
1 - земляная берма; 2 - слив; 3 - твердый пенополистирол; 4 - крепежные элементы; 5 - дренирующая плита из стекловолокна; 6 - бетон; 7 - дренажная труба.