
|
Федеральное
государственное унитарное предприятие
«Научно-исследовательский центр «Строительство»
ФГУП «НИЦ «Строительство»
|
СТАНДАРТ
ОРГАНИЗАЦИИ
ПРИМЕНЕНИЕ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ
ИЗ ПЛИТ ПОЛИСТИРОЛЬНЫХ ВСПЕНЕННЫХ
ЭКСТРУЗИОННЫХ ПЕНОПЛЭКС®
ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ И УСТРОЙСТВЕ
МАЛОЗАГЛУБЛЕННЫХ ФУНДАМЕНТОВ
НА ПУЧИНИСТЫХ ГРУНТАХ
СТО
36554501-012-2008
Москва
2008
Предисловие
Цели и задачи разработки, а также
использования стандартов организаций в РФ установлены Федеральным законом от 27
декабря 2002 г. № 184-ФЗ
«О техническом регулировании», а правила разработки и оформления - ГОСТ Р
1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения» и ГОСТ
Р 1.4-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты организаций.
Общие положения»
Сведения о стандарте:
1 РАЗРАБОТАН И
ВНЕСЕН Научно-исследовательским, проектно-изыскательским и
конструкторско-технологическим институтом оснований и подземных сооружений
(НИИОСП) им. Н.М. Герсеванова - филиалом ФГУП «НИЦ «Строительство» (кандидаты
техн. наук В.Е. Конаш, Г.И. Бондаренко, А.Г. Алексеев), МГУ им. М.В. Ломоносова
(д-р техн. наук Л.Н. Хрусталев) и ООО «Пеноплекс СПб» (канд. техн. наук А.И.
Бек-Булатов).
2 РЕКОМЕНДОВАН К ИЗДАНИЮ РЕШЕНИЕМ Секции ученого
совета НИИОСП им. Н.М.
Герсеванова - филиала ФГУП «НИЦ «Строительство» 14 мая 2007 г.
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ приказом и.о.
генерального директора ФГУП «НИЦ «Строительство» от 9.04.08 № 86.
4 Стандарт гармонизирован с основными требованиями
международных норм, в частности со стандартами SEI, RIL, а также ISO
13793:2001.
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
СОДЕРЖАНИЕ
Обеспечение эксплуатационной надежности
при одновременном снижении материальных затрат и экономии трудовых ресурсов при
строительстве является важной частью программы малоэтажного и коттеджного
строительства. Применение новых строительных технологий и материалов при
строительстве различных сооружений позволяет добиться значительной экономии
ресурсов, снизить трудоемкость и продолжительность строительства.
Сложные грунтовые условия широко распространены в
Российской Федерации. При возведении малоэтажных зданий строителям приходится
сталкиваться с решением вопросов, обусловленных наличием пучинистых грунтов в
основании фундаментов. Значительную долю общей стоимости зданий составляют
затраты на устройство фундаментов.
Стандарт разработан в развитие пункта 12.2.5 СП
50-101-2004, допускающего назначать глубину заложения наружных фундаментов независимо
от расчетной глубины промерзания, если «предусмотрены специальные
теплотехнические мероприятия, исключающие промерзание грунтов».
При устройстве фундаментов на пучинистых
грунтах с целью уменьшения глубины промерзания грунта в территориальных строительных
нормах ТСН
МФ-97 МО при проектировании и устройстве мелкозаглубленных фундаментов
малоэтажных зданий в Московской области рекомендуется «применение утеплителей,
укладываемых под отмостку» с обязательной защитой их гидроизоляцией.
С освоением промышленного выпуска
экструдированного пенополистирола в Скандинавских странах, Канаде и США
разработаны стандарты для проектирования и строительства фундаментов мелкого
заложения с использованием экструдированного пенополистирола в качестве
теплоизолирующего слоя, уменьшающего глубину сезонного промерзания грунта в
основании зданий.
Настоящий стандарт разработан с учетом
опыта использования теплоизолированных фундаментов мелкого заложения (ТФМЗ) в
Америке и Европе, а также особенностей инженерно-геологических,
гидрогеологических, климатических условий и опыта строительства малоэтажных
зданий в Российской Федерации.
Рецензент - канд. техн. наук Н.Б.
Кутвицкая (ФГУП «Фундаментпроект»).
СТО 36554501-012-2008
ПРИМЕНЕНИЕ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ ИЗ ПЛИТ ПОЛИСТИРОЛЬНЫХ
ВСПЕНЕННЫХ ЭКСТРУЗИОННЫХ ПЕНОПЛЭКС® ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ
И УСТРОЙСТВЕ МАЛОЗАГЛУБЛЕННЫХ ФУНДАМЕНТОВ
НА ПУЧИНИСТЫХ ГРУНТАХ
Design and construction of the frost-protected shallow
foundations on the frost-susceptible soils
with xps boards «penoplex»
Дата введения
2008-04-09
Данный стандарт предназначен для
проектирования и строительства теплоизолированных фундаментов мелкого заложения
на естественном основании, использующих теплоизоляцию из плит полистирольных
вспененных экструзионных ПЕНОПЛЭКС® для предотвращения пучения фундаментов при
сооружении их на сезонно-промерзающих грунтах. Стандарт применяется к
отапливаемым и неотапливаемым одно- и двухэтажным жилым, коммерческим,
сельскохозяйственным зданиям и отдельно стоящим опорам с условием, что
конструктивные требования, не касающиеся вопросов защиты от пучения,
соответствуют строительным нормам и правилам или принятым методам
проектирования.
Размещение подошвы фундаментов на малой
глубине (0,3 - 0,4 м) от дневной поверхности значительно сокращает трудоемкость
и стоимость работ по возведению малоэтажных зданий и отдельно стоящих опор.
Стандарт не распространяется на
проектирование и строительство зданий и опор на вечномерзлых грунтах и в
районах со средней годовой температурой наружного воздуха (СГТВ) ниже 0 °С или
с величиной индекса мороза (ИМ) более 90000 градусо-часов.
В настоящем стандарте приведены ссылки на следующие
нормативные и рекомендательные документы:
СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия
СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и
сооружений
СНиП 2.03.11-85 Защита
строительных конструкций от коррозии
СНиП 3.02.01-87
Земляные сооружения, основания и фундаменты
СНиП 3.04.01-87 Изоляционные и
отделочные покрытия
СНиП 12-01-2004 Организация строительства
СНиП 23-01-99* Строительная климатология
СНиП 31-02-2001 Дома жилые одноквартирные
СНиП
52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения
СП 11-102-97
Инженерно-экологические изыскания для строительства
СП
11-105-97 Инженерно-геологические изыскания для строительства (ч. I - III)
СП
31-105-2002 Проектирование и строительство энергоэффективных одноквартирных
жилых домов с деревянным каркасом
СП
50-101-2004 Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и
сооружений
ГОСТ 25100-95 Грунты. Классификация
Руководство
по проектированию оснований и фундаментов на пучинистых грунтах. М.:
Стройиздат, 1979
Рекомендации по учету и предупреждению
деформаций и сил морозного пучения грунтов. - М.: Стройиздат, 1986
Рекомендации по проектированию и расчету
малозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах. - М.: НИИОСП, 1985
Пособие по проектированию основания
зданий и сооружений (к СНиП
2.02.01-83). - М.: Стройиздат, 1986
ТСН
МФ-97 МО Проектирование и устройство мелкозаглубленных фундаментов
малоэтажных жилых зданий в Московской области. - М., 1998
ТУ 5767-006-56925804-2007 Плиты
полистирольные вспененные экструзионные ПЕНОПЛЭКС®
SEI/ASCE
32-01 Design and Construction of Frost-Protected Shallow Foundations
RIL
193-1992 Routavauriot ja routasuojaus
Canadian
Foundation Engineering Manual? 3rd edition, 1992
ISO
13793:2001 Thermal performance of buildings. Thermal design of foundations to
avoid frost heave.
Теплоизолированный фундамент мелкого
заложения (ТФМЗ) - фундамент на
естественном основании (столбчатый, ленточный, фундаментная плита), подошва
которого находится в слое сезонного промерзания, а сам фундамент защищен от
выпучивания с помощью плит ПЕНОПЛЭКС® и устройства в его основании подушки из
непучинистого грунта, которым также засыпаются пазухи котлованов.
ПЕНОПЛЭКС® - теплоизоляционные плиты из
вспененного экструзионного пенополистирола, отвечающие требованиям ТУ
5767-006-56925804-2007.
Неотапливаемые здания - здания с температурой воздуха в помещениях зимой,
равной или ниже 5 °С.
Пучинистые грунты - грунты, которые изменяют свой объем и свойства при
промерзании - оттаивании. К ним относятся глины, суглинки, супеси, пылеватые и
мелкие пески, а также крупнообломочные грунты с включением выше перечисленных
грунтов более 35 % объема. При замерзании грунта развиваются силы нормального и
касательного пучения, которые, воздействуя на фундамент, могут вызвать его
перемещение и деформации надфундаментных конструкций. Практически непучинистыми
грунтами могут быть: мелкие и пылеватые пески и глинистые грунты твердой
консистенции при глубоком залегании уровня грунтовых вод, а именно мелкие пески
при z >
0,5 м, пылеватые пески при z
> 1,0 м, супеси при z >
1,5 м, суглинки при z > 2,5 м и глины при z > 3,0 м
(z - глубина залегания уровня грунтовых вод, считая от
подошвы слоя сезонного промерзания).
Непучинистые грунты - грунты, которые не изменяют свой объем и свойства
при промерзании-оттаивании. К ним относятся галька, гравий, щебень, крупно- и
среднезернистые пески, а также их смеси. Кроме того, к непучинистым грунтам
относятся промышленные шлаки, не подверженные химическому разложению, и горелые
породы шахтных терриконов.
Сезонно-мерзлые грунты - грунты, находящиеся в мерзлом состоянии периодически
в течение холодного сезона.
Вертикальная теплоизоляция - плиты ПЕНОПЛЭКС®, размещенные вертикально по
внешнему периметру поверхности фундамента и цоколя отапливаемого здания.
Горизонтальная теплоизоляция - плиты ПЕНОПЛЭКС®, размещенные горизонтально в
отапливаемых зданиях по их наружному периметру на уровне заложения подошвы
фундаментов, в неотапливаемых зданиях и отдельно стоящих колоннах - под
подошвой фундаментов, выходя за периметр здания или отдельно стоящего
фундамента.
Теплоизоляционная юбка - для неотапливаемых зданий и отдельно стоящих опор -
часть горизонтальной изоляции, выходящая за контур здания или контур фундамента
опоры. Для отапливаемого здания - горизонтальная теплоизоляция за контуром
здания, расположенная на глубине заложения подошвы фундамента и граничащая с
вертикальной изоляцией.
Отдельно стоящая опора - элемент конструкции, воспринимающий вертикальную
осевую нагрузку.
«Мостики холода» - разрывы в теплоизоляции, которые создают термически
проводимые пути и увеличивают возможность выпучивания фундаментов.
Среднегодовая температура воздуха
(СГТВ) - сумма отрицательных и
положительных градусо-часов наружного воздуха за год, деленная на
продолжительность года. Обеспеченность СГТВ принимается 50 %. Определяется по СНиП 23-01.
Индекс мороза (ИМ) - абсолютное значение отрицательных градусо-часов
наружного воздуха с обеспеченностью 1 % или наступлением события с вероятностью
один раз в 100 лет. Индекс мороза с такой обеспеченностью не применяется в
строительной практике на территории РФ. Необходимые значения ИМ получаются
путем специальных вычислений. Такая обеспеченность обусловлена высокими
требованиями к долговечности фундаментов. При пониженных требованиях к
долговечности фундамента можно принимать значение обеспеченности ИМ 2 % (наступление
события с вероятностью один раз в 50 лет).
Для ориентировочных расчетов величина ИМ
может быть принята по схематической карте, приведенной в приложении А.
4.1 Теплоизолированные фундаменты мелкого
заложения должны проектироваться на основе нормативных документов и с учетом:
результатов инженерно-геологических и
гидрогеологических изысканий для площадки строительства;
прогноза изменения
инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки в период
строительства и эксплуатации;
климатических условий района
строительства;
данных, характеризующих назначение,
конструктивные и технологические особенности здания и условия его эксплуатации;
нагрузок, действующих на фундаменты;
наличия существующей застройки и влияния
на нее нового строительства;
экологических требований;
технико-экономического сравнения возможных
вариантов проектных решений.
4.2 При проектировании должны быть
предусмотрены решения, обеспечивающие надежность, долговечность и экономичность
сооружений на всех стадиях строительства и эксплуатации.
4.3 Используемые при устройстве ТФМЗ
грунты, материалы, изделия и конструкции должны удовлетворять требованиям
проектов, соответствующих стандартов и технических условий. Замена
предусмотренных проектом грунтов, материалов, изделий и конструкций, входящих в
состав возводимого здания или его основания, допускается только по согласованию
с проектной организацией и заказчиком.
4.4 При проектировании и возведении ТФМЗ
из монолитного и сборного бетона или железобетона следует руководствоваться СНиП 52-01,
СНиП
2.03.11 и СНиП
3.04.01, а также соблюдать требования нормативных документов по организации
строительного производства, технике безопасности и охране окружающей среды,
правил пожарной безопасности при производстве строительно-монтажных работ.
При производстве земляных работ следует
выполнять приемочный контроль, руководствуясь СНиП 12-01 и СНиП 3.02.01. Приемку
ТФМЗ следует выполнять с составлением актов на скрытые работы. При необходимости
в проекте допускается указывать другие элементы, подлежащие промежуточной
приемке, с составлением актов на скрытые работы.
4.5 При проектировании должна быть
предусмотрена срезка экологически чистого плодородного слоя почвы для
последующего использования его в целях восстановления (рекультивации)
нарушенных или малопродуктивных сельскохозяйственных земель, озеленения района
застройки и т.п.
5.1 В качестве ТФМЗ используются фундаменты на грунтовой подушке
(столбчатые, ленточные или фундаментные плиты), подошва которых закладывается
на глубину 0,4 м в отапливаемых зданиях и на глубину 0,3 м в неотапливаемых
зданиях и под отдельно стоящие опоры. Размеры фундамента определяют расчетом согласно
СНиП 2.02.01.
5.2 Во избежание выпучивания фундаментов
при сезонном промерзании грунта ТФМЗ включают в себя специальным образом
уложенную теплоизоляцию из плит ПЕНОПЛЭКС®, позволяющую уменьшить глубину
сезонного промерзания под подошвой фундамента и удержать границу промерзания в
слое непучинистого грунта (грунтовой подушке), устраиваемого в отапливаемых
зданиях непосредственно под подошвой фундаментов толщиной Н, в
неотапливаемых зданиях и отдельно стоящих опорах - под слоем теплоизоляции, на
который опирается сам фундамент.
5.3 Во избежание деформаций фундамента от
действия касательных сил пучения пазухи котлованов засыпаются непучинистым
грунтом.
5.4 В качестве материала для устройства
подушки может быть использован песок гравелистый, крупный и средней крупности,
мелкий щебень, котельный шлак. В случае необходимости увеличения несущей
способности основания целесообразно применять песчано-щебеночную подушку,
состоящую из смеси песка крупного, средней крупности (40 %), щебня или гравия
(60 %).
5.5 Устройство подушек и засыпку пазух и
траншей следует выполнять с послойным трамбованием или уплотнением площадочными
вибраторами. При применении щебеночных подушек для сохранения плит ПЕНОПЛЭКС®
от продавливания следует применять выравнивающий слой песка, превышающий по
толщине фракцию щебня в два раза.
5.6 Для защиты грунтов основания от
обводнения поверхностными и грунтовыми водами на дневной поверхности по
периметру здания по песчаной подготовке толщиной 5 см на ширину
теплоизоляционной юбки устраивается асфальтовая или бетонная отмостка толщиной
2 - 3 см. Отмостке придается уклон от здания 3 %. Кроме того, в грунтовой
подушке вблизи ее подошвы по всему периметру теплоизоляционной юбки
устраивается трубчатый дренаж с выпуском в ливневую канализацию или в
пониженные места за пределами здания.
5.7. В отапливаемых зданиях плиты
ПЕНОПЛЭКС® толщиной δv укладываются вертикально по внешней поверхности
фундамента и цоколя здания на высоту не менее 1,0 м (рис. 1) от подошвы
фундамента и горизонтально за контуром здания на глубине заложения подошвы
фундамента на ширину Dh, с образованием
теплоизоляционной юбки толщиной δh по
всему наружному периметру фундамента (кроме углов) и толщиной δc на углах и длиной участков Lc по
углам здания.
Схема укладки и параметры
теплоизоляционного слоя в фундаментах отапливаемых зданий с теплоизоляцией пола
и без показаны соответственно на рис. 1 и 1 а.

Рис. 1. Схема
укладки и параметры теплоизоляция ПЕНОПЛЭКС® в фундаментах
отапливаемых зданий с теплоизоляцией пола
1 - фундамент; 2 - стена здания; 3 -
пол здания; 4 - горизонтальная теплоизоляция ПЕНОПЛЭКС®; 5 -
вертикальная теплоизоляция ПЕНОПЛЭКС®; 6 - защитное
покрытие; 7 - песчаная подготовка под отмостку; 8 - асфальтовая
или бетонная отмостка; 9 - непучинистый грунт; 10 - дренаж; 11
- теплоизоляция пола

Рис.
1 а. Схема
укладки и параметры теплоизоляции ПЕНОПЛЭКС® в фундаментах
отапливаемых зданий без теплоизоляции пола
1 - фундамент; 2 - стена
здания; 3 - пол здания; 4 - горизонтальная теплоизоляция
ПЕНОПЛЭКС®; 5 - вертикальная теплоизоляция ПЕНОПЛЭКС®;
6 - защитное покрытие; 7 - песчаная подготовка под отмостку; 8 - асфальтовая
или бетонная отмостка; 9 - непучинистый грунт; 10 - дренаж
5.8 В
неотапливаемых зданиях ПЕНОПЛЭКС® укладывается только горизонтально под
подошвой фундамента в пределах всего здания и изоляционной юбки, которая
выступает за контур здания на ширину Dh. Толщина слоя ПЕНОПЛЭКС® принимается постоянной и равной δh (рис. 2, 3 и 3 а).

Рис. 2. Схема укладки и
параметры теплоизоляции ПЕНОПЛЭКС® в фундаментах неотапливаемых здании
1 - фундамент; 2 - стена
здания; 3 - пол здания; 4 - горизонтальная теплоизоляция
ПЕНОПЛЭКС®; 5 - асфальтовая или
бетонная отмостка;
6 - песчаная подготовка под отмостку; 7 - непучинистый грунт; 8 - дренаж

Рис.
3. Схема укладки и параметры
теплоизоляции ПЕНОПЛЭКС® в фундаментах зданий с переменным режимом эксплуатации
(отапливаемое - неотапливаемое)
1 - фундамент; 2 - стена здания; 3 - пол
здания; 4 - горизонтальная теплоизоляция ПЕНОПЛЭКС®; 5 - вертикальная теплоизоляция
ПЕНОПЛЭКС®;
6 - защитный слой; 7 -
песчаная подготовка под отмостку; 8 - асфальтовая или бетонная отмостка;
9 - непучинистый грунт; 10 - дренаж

Рис.
3 а. Схема
укладки и параметры теплоизоляции ПЕНОПЛЭКС® в фундаментах зданий с
невентилируемым подпольем и переменным режимом эксплуатации (отапливаемое -
неотапливаемое)
1 - фундамент; 2 - стена
здания; 3 - пол здания; 4 - невентилируемое подполье; 5 -
вертикальная теплоизоляция ПЕНОПЛЭКС®; 6 - защитный слой; 7 -
песчаная подготовка под отмостку; 8 - асфальтовая или бетонная отмостка;
9 - горизонтальная теплоизоляция ПЕНОПЛЭКС®; 10 - дренаж; 11 -
непучинистый грунт; 12 - парозащитный слой
5.9 Под отдельно стоящей или ленточной
опорой ПЕНОПЛЭКС® укладывается горизонтально непосредственно под подошвой
фундамента, выступая за его контуры на ширину Dh, и имеет
толщину δh (рис. 4 и 4 а).

Рис.
4. Схема
укладки и параметры теплоизоляции ПЕНОПЛЭКС® в фундаментах отдельно стоящих
опор
1 - опора; 2 - фундамент; 3 - теплоизоляционный слой
ПЕНОПЛЭКС®; 4 - песчано-гравийная смесь; 5 - водоупорный слой

Рис. 4 а. Схема укладки и параметры
теплоизоляции ПЕНОПЛЭКС® при устройстве ленточной опоры
1 - ленточная опора; 2 - фундамент; 3 - теплоизоляционный
слой ПЕНОПЛЭКС®; 4 - песчано-гравийная смесь; 5 - отмостка; 6
- песчаная подготовка под отмостку
5.10 Если у отапливаемых зданий имеются
холодные пристройки, например, террасы, крыльца, то теплоизоляционной юбке
придается форма, показанная на рис. 5, а ширина юбки увеличивается на ширину
пристройки. При этом ее параметры Dh и δh принимаются
как для неотапливаемого здания.

Рис. 5. Сопряжение отапливаемого
здания с холодной пристройкой
1 - фундамент существующего здания; 2 - фундамент пристройки; 3 -
стена существующего отапливаемого здания;
4 - теплоизоляционные плиты ПЕНОПЛЭКС®; 5 - дренаж; 6 - песчано-гравийная смесь; 7 - стена пристройки; 8 -
отмостка
5.11 Для защиты вертикальной изоляции,
расположенной на внешней поверхности фундамента и цоколя здания, от
механических повреждений, атмосферных воздействий, ультрафиолетового излучения
и обеспечения долговечности конструкции необходимо предусмотреть
светонепроницаемое и стойкое к атмосферным воздействиям защитное покрытие,
которое совместимо с материалом изоляции. Защитное покрытие заглубляется в
грунт на 15 см (рис. 1).
5.12 Для защиты горизонтальной
теплоизоляционной юбки от механических повреждений, возникающих в результате
воздействия колесной или точечной нагрузки на асфальтовое покрытие или
тротуарную плитку в процессе эксплуатации, должна быть предусмотрена защита
теплоизоляционных плит ПЕНОПЛЭКС® листовым материалом. Защитный листовой
материал может быть изготовлен на основе цементно-волокнистых плит либо другого
материала и предназначен для использования в грунте. Защитный слой
располагается на верхней поверхности теплоизоляционных плит ПЕНОПЛЭКС®.
6.1 Расчеты ТФМЗ заключаются в
определении:
размеров теплоизоляции Dh, Lc, δh, δc;
толщины грунтовой подушки Н.
6.2 Размеры теплоизоляции и толщина
грунтовой подушки определены методом математического моделирования теплового
взаимодействия здания или отдельно стоящей опоры с грунтами основания.
Результаты моделирования помещены в табл. 1 - 4. Входными параметрами в
таблицы являются средняя годовая температура наружного воздуха (СГТВ),
определяется согласно СНиП
23-01, и индекс мороза (ИМ). Если расчетные значения СГТВ и ИМ не совпадают
с табличными, то принимается ближайшее табличное значение СГТВ в меньшую
сторону, а ИМ - в большую сторону.
6.3 Параметры теплоизоляции отапливаемых
зданий с теплоизоляцией пола (рис. 1) приведены в табл. 1.
6.4 Параметры теплоизоляции ПЕНОПЛЭКС®
отапливаемых зданий без теплоизоляции пола (рис. 1 а) приведены в табл. 2.
Толщина теплоизоляции принимается по
ближайшему типоразмеру в большую сторону.
6.5 Параметры теплоизоляции
неотапливаемых зданий (рис. 2) приведены в табл. 3. Для жилого здания с
переменным режимом эксплуатации (отапливаемое - неотапливаемое) рекомендуется
конструкция, которая имеет общие элементы, присущие отапливаемому и неотапливаемому
зданию (рис. 3
и 3 а) с дополнительным утеплением стен
здания.
6.6 Параметры теплоизоляции ПЕНОПЛЭКС®
под отдельно стоящими опорами (рис. 4) приведены в табл. 4.
Таблица 1
Расчетные параметры плит
ПЕНОПЛЭКС® для проектирования ТФМЗ отапливаемых зданий с теплоизоляцией пола
|
ИМ,
град.-ч
|
δv,см
|
Горизонтальная
теплоизоляция вдоль стен
|
Горизонтальная
теплоизоляция на углах
|
Dh, м
|
δh, см
|
Lc, м
|
δc, см
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
20000
|
7,0
|
0,0
|
0,0
|
0,0
|
0,0
|
25000
|
7,7
|
0,0
|
0,0
|
0,0
|
0,0
|
30000
|
8,4
|
0,0
|
0,0
|
0,0
|
0,0
|
0,0
|
0,0
|
0,0
|
35000
|
9,1
|
0,3
|
1,8
|
1,2
|
2,5
|
40000
|
9,8
|
0,3
|
3,9
|
1,2
|
5,4
|
0,6
|
3,2
|
4,4
|
45000
|
10,5
|
0,3
|
5,3
|
1,2
|
7,4
|
0,6
|
4,6
|
6,4
|
50000
|
11,2
|
0,6
|
5,6
|
1,5
|
7,8
|
0,9
|
4,9
|
6,9
|
55000
|
11,9
|
0,6
|
7,0
|
1,5
|
9,8
|
0,9
|
6,0
|
8,3
|
60000
|
12,6
|
0,9
|
7,4
|
2,0
|
11,0
|
1,2
|
6,3
|
9,5
|
65000
|
13,3
|
0,9
|
8,8
|
2,0
|
13,1
|
1,2
|
7,7
|
11,6
|
70000
|
14,0
|
1,2
|
9,1
|
2,5
|
13,7
|
1,5
|
8,1
|
12,1
|
75000
|
14,7
|
1,2
|
10,9
|
2,5
|
16,3
|
1,5
|
9,8
|
14,7
|
80000
|
15,4
|
1,5
|
11,2
|
3,0
|
16,8
|
1,8
|
10,2
|
15,2
|
85000
|
16,1
|
1,5
|
12,6
|
3,0
|
18,9
|
1,8
|
11,6
|
17,3
|
90000
|
16,8
|
1,8
|
13,3
|
3,5
|
20,0
|
Условные обозначения:
Dh - ширина
юбки из горизонтальной теплоизоляции, уложенной по периметру здания;
Lc - длина участков по углам здания с толщиной
теплоизоляции δv;
δv - толщина
вертикальной теплоизоляции;
δh - толщина горизонтальной
изоляции, уложенной по периметру здания (кроме углов);
δc - толщина
горизонтальной изоляции на углах.
Толщина
теплоизоляции принимается по ближайшему типоразмеру в большую сторону.
Примечание.
Для удобства в графе 3 табл. 1 приведены по два значения Dh и δh, соответствующие ИМ. Одно из
двух значений Dh
и δh выбирается по
согласованию с заказчиком или в зависимости от конкретных условий.
|
Таблица 2
Расчетные параметры плит
ПЕНОПЛЭКС® для проектирования ТФМЗ отапливаемых зданий без теплоизоляции
пола
|
ИМ,
град.-ч
|
δv,см
|
Горизонтальная
теплоизоляция вдоль стен
|
Горизонтальная
теплоизоляция на углах
|
Dh, м
|
δh, см
|
Lc, м
|
δc, см
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
20000
|
2,8
|
0,0
|
0,0
|
0,0
|
0,0
|
30000
|
3,9
|
0,3
|
0,9
|
2,5
|
1,2
|
40000
|
4,8
|
0,3
|
4,0
|
5,3
|
1,2
|
50000
|
6,0
|
0,6
|
6,1
|
7,5
|
1,5
|
60000
|
7,4
|
0,9
|
7,6
|
9,2
|
2,0
|
70000
|
8,6
|
1,2
|
9,1
|
10,7
|
2,5
|
80000
|
10,2
|
1,5
|
10,5
|
12,1
|
3,0
|
90000
|
11,6
|
1,8
|
11,9
|
13,5
|
3,5
|
Условные обозначения:
Dh - ширина
юбки из горизонтальной теплоизоляции, уложенной по периметру здания;
Lc - длина участков по углам здания с толщиной
теплоизоляции δv;
δv - толщина
вертикальной теплоизоляции;
δh - толщина
горизонтальной изоляции, уложенной по периметру здания (кроме углов);
δc - толщина
горизонтальной изоляции на углах.
Толщина теплоизоляции принимается по ближайшему типоразмеру в
большую сторону.
|
Таблица 3
Расчетные параметры плит
ПЕНОПЛЭКС® и условная глубина промерзания непучинистого грунта для
проектирования ТФМЗ неотапливаемых зданий
|
ИМ,
град.-ч
|
сгтв, °C
|
δh, см
|
Dh, м
|
dy, м
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
10000
|
4,5
|
3,5
|
1,00
|
0,37
|
6,0
|
3,5
|
0,37
|
20000
|
3,0
|
4,9
|
1,41
|
0,54
|
4,5
|
4,6
|
0,52
|
6,0
|
4,2
|
0,46
|
30000
|
1,5
|
10,2
|
1,73
|
0,63
|
3,0
|
8,1
|
0,58
|
4,5
|
6,7
|
0,55
|
6,0
|
5,3
|
0,47
|
40000
|
0,0
|
15,8
|
2,00
|
0,62
|
1,5
|
13,7
|
0,74
|
3,0
|
11,6
|
0,62
|
4,5
|
9,1
|
0,56
|
6,0
|
7,0
|
0,58
|
50000
|
0,0
|
19,6
|
2,23
|
0,72
|
1,5
|
17,5
|
0,74
|
3,0
|
14,7
|
0,66
|
4,5
|
11,6
|
0,68
|
6,0
|
9,1
|
0,68
|
60000
|
0,0
|
23,5
|
2,45
|
0,78
|
1,5
|
21,4
|
0,88
|
3,0
|
17,9
|
0,72
|
4,5
|
14,4
|
0,50
|
70000
|
0,0
|
27,7
|
2,64
|
0,84
|
1,5
|
25,2
|
0,78
|
3,0
|
21,4
|
0,82
|
4,5
|
17,5
|
0,70
|
80000
|
0,0
|
32,2
|
2,83
|
0,88
|
1,5
|
29,1
|
0,85
|
90000
|
0,0
|
36,8
|
3,00
|
0,96
|
Условные обозначения:
dy - условная
глубина промерзания непучинистого грунта, расположенного под и над
теплоизоляцией; остальные обозначения те же, что и в табл. 1.
|
Таблица 4
Расчетные параметры плит ПЕНОПЛЭКС® и условная глубина промерзания
непучинистого грунта для проектирования ТФМЗ отдельно стоящих опор
|
ИМ, град.-ч
|
СГТВ, °С
|
Толщина горизонтальной теплоизоляции δh, см
|
Ширина горизонтальной теплоизоляции Dh, м
|
Условная глубина промерзания непучинистого
грунта dy, м
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
10000
|
4,5
|
3,5
|
1,00
|
0,33
|
6,0
|
3,5
|
0,33
|
20000
|
3,0
|
4,9
|
1,41
|
0,53
|
4,5
|
4,6
|
0,52
|
6,0
|
4,2
|
0,45
|
30000
|
1,5
|
10,2
|
1,73
|
0,58
|
3,0
|
8,1
|
0,55
|
4,5
|
6,7
|
0,57
|
6,0
|
5,3
|
0,63
|
40000
|
0,0
|
15,8
|
2,00
|
0,87
|
1,5
|
13,7
|
0,74
|
3,0
|
11,6
|
0,60
|
4,5
|
9,1
|
0,56
|
6,0
|
7,0
|
0,66
|
50000
|
0,0
|
19,6
|
2,23
|
0,92
|
1,5
|
17,5
|
0,72
|
3,0
|
14,7
|
0,63
|
4,5
|
11,6
|
0,65
|
6,0
|
9,1
|
0,70
|
60000
|
0,0
|
23,5
|
2,45
|
0,96
|
1,5
|
21,4
|
0,83
|
3,0
|
17,9
|
0,68
|
4,5
|
14,4
|
0,58
|
70000
|
0,0
|
27,7
|
2,64
|
1,01
|
1,5
|
25,2
|
0,69
|
3,0
|
21,4
|
0,78
|
4,5
|
17,5
|
0,69
|
80000
|
0,0
|
32,2
|
2,83
|
1,04
|
1,5
|
29,1
|
0,76
|
90000
|
0,0
|
36,8
|
3,00
|
1,08
|
|
|
|
|
|
|
6.7
Толщина грунтовой подушки для отапливаемых зданий с температурой воздуха в
помещениях зимой не ниже 17 °С принимается равной 0,2 м, с температурой воздуха
ниже 17 °С, но выше 5 °С - 0,4 м.
6.8 Толщина грунтовой подушки Н под
неотапливаемыми зданиями и отдельно стоящими опорами вычисляется по формуле
H = df -
(d + δh), (1)
где d
- глубина заложения подошвы
фундамента, м;
δh - толщина горизонтальной теплоизоляции, определяется
по табл. 3
или 4,
см;
df - глубина
сезонного промерзания грунта в месте расположения фундамента, определяется по
формуле (2),
м;
(2)
где k - эмпирический коэффициент численно равный 10, 
dy -
условная глубина промерзания, для неотапливаемого здания принимается по табл. 3, для
отдельно стоящей опоры - по табл. 4, м;
λf - коэффициент
теплопроводности непучинистого грунта в мерзлом состоянии, применяемого для
устройства грунтовой подушки и засыпки пазух котлована, Вт/(м×°С);
ρf - плотность
грунтовой подушки непучинистого грунта, кг/м3;
Wс - суммарная влажность
грунтовой подушки непучинистого грунта, д.е.
Физико-механические характеристики грунтов, используемых для создания
грунтовых подушек и засыпки пазух котлованов, приведены в приложении В.
Если в
результате расчета величина Н окажется менее 0,2 м, то она принимается
равной 0,2 м.
7.1 При
устройстве ТФМЗ следует руководствоваться требованиями СНиП 12-01, а также соблюдать требования
нормативных документов по организации строительного производства, геодезическим
работам, технике безопасности, правилам пожарной безопасности при производстве
строительно-монтажных работ и охране окружающей среды.
7.2 Устройству
ТФМЗ должны предшествовать следующие подготовительные работы: вырубка
кустарника и корчевка пней; осушение площадки путем устройства водоотводных и
нагорных канав, кюветов, лотков и т.п., с отводом воды в пониженные места;
устройство подъездных путей и ЛЭП; строительство инженерных сетей до колодцев
ввода и заглубленных конструкций, предусмотренных проектом.
7.3 К
технологии производства работ по устройству ТФМЗ предъявляются следующие
требования: избегать избыточного водонасыщения грунтов в основании фундаментов,
предохранять их от промерзания в период строительства.
7.4
Строительство ТФМЗ начинают с устройства котлована, размер которого по дну
принимается не менее размеров в плане горизонтальной изоляции, а в отапливаемых
зданиях - плюс ширина фундамента. Для отапливаемых зданий котлован устраивается
на глубину 0,6 м, для неотапливаемых зданий и под отдельно стоящими опорами -
на глубину сезонного промерзания непучинистого грунта df, которая
определяется расчетом по формуле (2). Крутизна откосов котлована принимается 1:1.
7.5 В готовый
котлован до уровня подошвы фундаментов в отапливаемых зданиях и подошвы
теплоизоляции в неотапливаемых зданиях и под отдельно стоящими опорами слоями отсыпается
непучинистый грунт и послойно уплотняется до плотности скелета грунта не менее
1600 кг/м3. При этом толщина слоя назначается в зависимости от
применяемых для уплотнения механизмов. В грунтовой подушке устраивается
трубчатый дренаж.
7.6 На поверхность
грунтовой подушки укладываются плиты ПЕНОПЛЭКС® и устанавливаются фундаменты
отапливаемых зданий. В неотапливаемых зданиях и под отдельно стоящими опорами
фундаменты устанавливаются непосредственно на поверхность плиты ПЕНОПЛЭКС®.
7.7 При
производстве фундаментных работ следует руководствоваться нормативными
документами на производство бетонных и железобетонных работ, а также местным
опытом строительства. После монтажа сборных фундаментов или устройства
монолитного фундамента следует произвести обратную засыпку пазух котлована
непучинистым грунтом с его тщательным уплотнением.
7.8 После
окончания фундаментных работ и засыпки пазух котлована надлежит закончить
планировку площадки вокруг дома с обеспечением стока воды от здания.
7.9 Работы
нулевого цикла подлежат приемке представителем авторского и технического
надзора на всех стадиях их выполнения с составлением актов скрытых работ на
перечисленные ниже конструктивные элементы и технологические процессы:
а) работы по
устройству системы водоотлива и осушения, а также другие подготовительные
работы; к акту следует прикладывать исполнительные планы, продольные и
поперечные профили дренажных канав;
б) работы по
устройству предусмотренных проектом инженерных сетей;
в)
освидетельствование грунтов котлованов, осмотр в натуре следует сопоставить с
данными изысканий и в случае их несовпадения внести коррективы в проект;
г) работы по устройству грунтовой
подушки, осмотр в натуре надо подкреплять данными лабораторных испытаний по
определению плотности материала грунтовой подушки; только в том случае если она
соответствует проектной, можно приступать к укладке плит ПЕНОПЛЭКС® и
устройству фундаментов;
д) работы по устройству горизонтальной
теплоизоляции;
е) работы по устройству фундаментов,
гидроизоляции, вертикальной теплоизоляции и засыпке пазух котлована.
8.1 В отапливаемых зданиях, в случае когда плоскость стены здания не
совпадает с плоскостью внешней вертикальной поверхности фундамента,
вертикальной изоляции в месте сопряжения плоскостей придается излом во
избежание образования мостика холода (рис. 6).
8.2 В процессе проектирования и
строительства ТФМЗ необходимо предусмотреть мероприятия по недопущению
возникновения «мостиков холода» (см. рис. 6).

Рис.
6. Схема
укладки плит ПЕНОПЛЭКС® для устранения «мостиков холода»
Приложение
А

Пример 1
Двухэтажное
кирпичное отапливаемое здание без теплоизоляции пола на ленточном
железобетонном фундаменте возводится в г. Ржеве Тверской обл. Нагрузка на 1 п.м
фундаментной ленты определяется согласно СНиП 2.01.07. Требуется определить:
- размеры
вертикальной и горизонтальной теплоизоляции;
- толщину
грунтовой подушки.
Исходные данные. В качестве теплоизолятора
принимаем плиты ПЕНОПЛЭКС® типа 35; в качестве материала для устройства
грунтовой подушки и засыпки пазух котлована - щебень плотностью 2040 кг/м3
и модулем деформации 65000 кПа. Грунты основания представлены пылеватыми
песками плотностью 1800 кг/м3 и модулем деформации 18000 кПа.
Последовательность расчета
1.
Определение ИМ. Указанный параметр находим по схематической карте, помещенной в
приложении А.
ИМ = 50000 градусо-часов.
2.
Определение параметров вертикальной и горизонтальной теплоизоляции. В таблице 2 индексу
мороза ИМ = 50000 градусо-часов соответствуют следующие параметры
теплоизоляции:
- толщина
вертикальной теплоизоляции δv = 0,06 м;
- толщина
горизонтальной теплоизоляции по периметру здания δh
= 0,061 м;
- толщина горизонтальной
теплоизоляции на углах здания δc = 0,075 м;
- ширина
теплоизоляционной юбки Dh = 0,6 м;
- длина
участков возле углов здания Lc= 1,5 м.
3. Расчет
толщины грунтовой подушки. Толщина грунтовой подушки для отапливаемых зданий с температурой воздуха
в помещениях зимой не ниже 17 °С принимается 0,2 м.
Ответ. На основе проведенного
расчета окончательно принимаем:
- толщину
вертикальной теплоизоляции из плит ПЕНОПЛЭКС® - 0,06 м;
- толщину
горизонтальной теплоизоляции по периметру здания из плит ПЕНОПЛЭКС® - 0,061 м;
- толщину
горизонтальной изоляции на углах здания из плит ПЕНОПЛЭКС® - 0,075 м;
- ширину
теплоизоляционной юбки - 0,6 м;
- длину
участков возле углов здания с усиленной теплоизоляцией - 1,5 м;
- толщину
грунтовой подушки - 0,2 м.
При этом глубина котлована под ТФМЗ составит:
0,4 м +0,2 м = 0,6 м.
Пример 2
Одноэтажное
кирпичное неотапливаемое здание на ленточном железобетонном фундаменте
возводится в г. Дмитрове Московской обл. Нагрузка на 1 п.м фундаментной ленты
определяется согласно СНиП
2.01.07. Требуется определить:
- размеры
горизонтальной теплоизоляции;
- толщину
грунтовой подушки.
Исходные данные. В качестве теплоизолятора
принимаем плиты ПЕНОПЛЭКС® типа 45 с модулем деформации Е = 18000 кПа; в
качестве материала для устройства грунтовой подушки и засыпки пазух котлована -
гравийно-песчаную смесь плотностью ρ = 1988 кг/м3, суммарной
влажностью Wc = 0,06, коэффициентом
теплопроводности в мерзлом состоянии λ = 1,17 Вт/(м×°С) и модулем деформации Е
= 35000 кПа. Грунты основания представлены суглинком плотностью ρ =
1820 кг/м3 и модулем деформации 6000 кПа.
Последовательность расчета:
1.
Определение СГТВ и ИМ. Среднегодовую температуру наружного воздуха определяем по СНиП 23-01 СГТВ = 3,4 °С;
индекс мороза - по схематической карте, помещенной в приложении А. ИМ
= 55800 градусо-часов.
2.
Определение параметров горизонтальной теплоизоляции и условной глубины
промерзания. Указанные
параметры находим по табл. 4. Для пользования таблицей принимаем СГТВ = 3 °С,
ИМ = 60 тыс. градусо-часов. Этим значениям входных параметров соответствуют
следующие значения: толщина горизонтальной теплоизоляции δh
= 18,0 см (0,18 м), ширина теплоизоляционной юбки Dh = 2,45 м, условная глубина промерзания dy = 0,72 м, для
неотапливаемых зданий d = 0,30 м.
3. Расчет
толщины грунтовой подушки. Вначале по формуле (2) рассчитываем глубину сезонного промерзания в
месте расположения ТФМЗ:

а затем по формуле (2) -
толщину грунтовой подушки: H = 0,734 - (0,3 + 0,18) = 0,254
м, принимаем Н = 0,26 м.
Ответ. На основе проведенного
расчета окончательно принимаем:
- толщину
горизонтальной теплоизоляции из плит ПЕНОПЛЭКС® - 0,18 м;
- ширину
теплоизоляционной юбки - 2,45 м;
- толщину
грунтовой подушки - 0,26 м.
При этом
глубина котлована под ТФМЗ составит: 0,30 +0,18 + 0,26 = 0,74 м.
Технические характеристики
плит полистирольных вспененных экструзионных ПЕНОПЛЭКС®
Физико-механические
свойства
|
Ед.
измер.
|
Тип
31С
|
Тип 35
|
Тип 45
|
Плотность
|
кг/м3
|
28,0 - 30,5
|
28,0 - 38,0
|
38,1 - 45,0
|
Прочность на сжатие при 2 %-ной линейной
деформации
|
кПа
|
66
|
83
|
167
|
Модуль упругости
|
кПа
|
14000
|
15000
|
18000
|
Предел прочности при статическом изгибе
|
кПа
|
400 - 700
|
400 - 700
|
400 - 700
|
Водопоглощение за 30 суток, не более
|
% по объему
|
0,4
|
0,4
|
0,4
|
Категория стойкости к огню
|
группа
|
Г4
|
Г1
|
Г4
|
Коэф. теплопроводности при усл. эксплуатации
«А»
|
Вт/(м×°К)
|
0,031
|
0,031
|
0,031
|
Коэф. теплопроводности при усл. эксплуатации
«Б»
|
Вт/(м×°К)
|
0,032
|
0,032
|
0,032
|
Удельная теплоемкость
|
кДж/(кг×°С)
|
1,65
|
1,65
|
1,53
|
Коэффициент паропроницаемости
|
мг/(м×ч×Па)
|
0,018
|
0,018
|
0,015
|
Температурный диапазон эксплуатации
|
°С
|
-50...+75
|
Долговечность
|
лет
|
Более 50
|
Типовые размеры плит:
|
мм
|
|
|
длина
|
1200 2400
|
ширина
|
600
|
толщина
|
30; 40; 50; 60; 80; 100; 120
|
Физико-механические
характеристики некоторых грунтов, используемых для создания грунтовых подушек и
засыпки пазух котлованов
Вид
грунта
|
Характеристики
грунта
|
Плотность,
кг/м3
|
Влажность,
%
|
Модуль
деформации, кПа
|
Коэффициент
теплопроводности мерзлого грунта, Вт/м×°С
|
Щебень и гравий
|
2040
|
7
|
65000
|
2,25
|
Дресва изверженных пород
|
2040
|
10
|
35000
|
2,3
|
Песок крупный и средний
|
1470
|
5
|
35000
|
1,62
|
1680
|
5
|
35000
|
1,10
|
1980
|
10
|
35000
|
2,20
|
1890
|
5
|
35000
|
1,51
|
2200
|
10
|
35000
|
2,90
|
Гравийно-песчаная и щебеночно-песчаная смесь
|
2264
|
11
|
35000
|
1,98
|
1988
|
6
|
35000
|
1,17
|
Песчано-гравийная и песчано-щебеночная смесь
|
2100
|
12
|
35000
|
2,32
|
Ключевые слова: теплоизолированный
фундамент мелкого заложения, полистирольные вспененные экструзионные плиты
ПЕНОПЛЭКС®, вертикальная и горизонтальная теплоизоляция, индекс мороза,
среднегодовая температура воздуха