Для строительства своего дома все чаще выбирают каркасные технологии. Дома строятся быстро, они дешевле каменных, но может ли быть в них также комфортно и тепло? Ведь в нашей местности очень холодные зимы, а каркасные дома чаще всего строят на свайных фундаментах.

Как устроить “теплые полы” в каркасном доме на сваях? Можно ли это сделать? Если бы каркас опирался на ленточный фундамент и полы были бы по грунту, то такой вопрос не возник бы. Но под домом на сваях открытое подполье, которое будет вытягивать тепло. А еще рассчитано ли деревянное цокольное перекрытие нести весовую нагрузку от конструкции “теплых полов”? 

Чтобы монтаж “теплых полов” был рациональным, а их эксплуатация рентабельной, при проектировании учитывают оба фактора: их теплоизоляцию и весовые нагрузки.

Расчет весовых нагрузок на перекрытие

При составлении проекта с напольным отоплением деревянные балочные цокольные и межэтажные перекрытия рассчитывают по СНиП 11 -25-80 по двум предельным состояниям:

1. по прочности (несущей способности). Она должна быть не меньше расчетного сопротивления вида пиломатериала п. 3, табл. 3;

2. по деформациям. При эксплуатации прогибы балок под длительной нагрузкой не должны быть больше предельных значений.

К нагрузкам по двум предельным состояниям добавляют весовую нагрузку от стяжки плюс от других частей “ТП”. Стяжку делают с разным водоцементным отношением: сухой, полусухой, мокрой. Ее вес зависит от состава (песок, щебень, цемент). Посчитаем как увеличится вес на перекрытие площадью 80 м2.

Если 1м3 бетона М100, М300 весит 2450-2500 кг, то нагрузка от стяжки 6 см на 1 м2 равна: 0,06 * 2500 = 150 кг/м2. Соответственно на 80 м2 дополнительная нагрузка будет 12 000 кг.

Смогут ли такую нагрузку нести лаги, передать ее через сваи на грунт? Ответ даст проектный расчет по несущей способности балочных перекрытий. Но наперед можно сказать, что у ж/бетонных свай несущая способность больше чем у винтовых, при этом они сделают каркасную конструкцию дома существенно жестче.

Стяжка из цементного раствора или из мелкофракционного бетона это часть напольного отопления, который аккумулирует в себе тепло, медленно его расходует и так поддерживает температуру в доме. 

Функция бетонной стяжки сохранять тепло, но ее тяжелый вес может быть выше предела несущей способности деревянных лагов.

Чтобы уменьшить вес, вместо цементного слоя укладывают листы ГКЛ, а сверху керамическую плитку. Вес водяных “ТП” будет меньше, но его инерционность тоже уменьшится. 

Без тяжелой цементной стяжки монтируют разные виды электрических “ТП”.

Виды утеплителей

Эксплуатация “теплых полов” в каркасном доме на сваях показала какие материалы рационально сохраняют тепло в цокольном перекрытии.

1. Минеральная вата. Для утепления берут все виды минераловатных материалов: стекловату, базальтовую вату с плотностью 45-80 кг/м3. Толщину слоя покажут данные теплотехнического расчета для “ТП”. Это 100-150 мм для временного проживания или 200-250 мм для постоянного. 
2. Экструдированный пенополистирол плотностью 35-45 кг/м3. Для утепления на 1-м этаже слой ЭППС не менее 10 см, для межэтажных перекрытий берут 5 см. За счет прочности, упругости ЭППС равномерно принимает и передает нагрузки.
3. Керамзит это экологический материал. При включении отопления нагретый керамзит не будет выделять вредные для человека вещества, так как это обожженные глиняные частички. Его теплоизоляционные свойства немного ниже, чем у минераловатных утеплителей, ЭППС. Для “ТП” плиты пенополистирола берут фольгированными.

Виды напольных отопительных систем для каркасного дома

Для деревянных каркасных домов на сваях монтируют системы: 

• Жидкостные. Это системы, в которых как теплоноситель циркулирует вода. Обычно это дистиллированная вода с антикоррозийными добавками. Объем воды 70 %, плюс антифриз и водный состав пропиленгликоля. 

Жидкостные системы включают:

• Электро-водяные, у которых внутри трубки с жидкостью проложен электрокабель. Кабель подключают к сети через терморегулятор и нагревание проходит внутри трубки. Электро-водяное напольное отопление часто устанавливают как основное для вспомогательных комнат, лоджий, складов, мастерских.
• Водяные, у которых в трубках проходит нагретая вода. Такая система работает более эффективно, если она подключена к автономному отоплению в доме. Ее не рекомендуют подключать к центральной отопительной сети, так как там температура воды может быть недостаточной, чтобы прогреть перекрытие и поддерживать комфортную температуру в комнатах.

• Электрические “теплые полы” монтируют разного типа, это: 

1. кабельные;
2. нагревательные маты;
3. пленочные;
4. стержневые.

Электрические отопительные напольные системы нагревают конвекционным или инфракрасным способом. Способ конвекции основан на нагреве окружающего воздуха, а инфракрасные лучи нагревают вокруг предметы. Разогретые предметы (мебель, стены) дольше сохраняют теплую комфортную температуру в комнате.

Часто спрашивают не опасны ли электрические и водяные полы для деревянного каркаса? Могут ли они быть причиной пожара или появления плесени? 

Но если основание будет сухим, чистым, а все монтажные работы сделать по нормам, то при работе отопления аварий не возникнет. При выборе электрической системы нужно учесть, чтобы ее мощность не создавала перегрузок для электросети дома, при этом ее максимальная температура нагрева ограничена. 

Чтобы при монтаже водяного “ТП” деревянное перекрытие не покрылось плесенью, нужно дать время для схватывания цементной стяжки. Если этого не сделать и стелить финишное покрытие, например линолеум, то влага из цементного слоя будет долго держать деревянное перекрытие в сыром виде, провоцируя появление на нем плесени.

Сравнение электрических и жидкостных отопительных систем

• Рентабельность. Меньше всего цена отопления выйдет у водяных систем, которые нагреваются газовым котлом. При этом цементный слой, в которой проходят трубки с теплоносителем, работает как аккумулирующая тепло плита. Она долго нагревается, а после выключения долго остается теплой и сохраняет комфортную температуру.
  Цена отопления выйдет больше у инфракрасных матов, обогрев электричеством выйдет еще дороже. На начальный нагрев электрической системы будет задействована вся заявленная мощность, а затем на поддержание температуры тратится 40 % ее мощности.
• Время монтажа будет зависеть от вида стяжки (сухая, полусухая) либо “ТП” будут без нее. Чтобы цементная стяжка 5-7 см схватилась и набрала марочную прочность нужен 21 день.
  На время монтажа еще влияет вид финишного покрытия. Часто это керамическая плитка, она лучше передает тепло, не собирает под собой влагу как линолеум и не пересыхает как ламинат. Но для укладки плитки нужно время.
• На срок эксплуатации водяных, кабельных систем производители дают 50 лет. Инфракрасные маты были изобретены недавно, но 50 лет они не проработают.
• Время нагрева. Быстрее других нагреются и остынут инфракрасные маты. Время нагрева кабельного и водяного пола зависит от их толщины стяжки. Чем толще ее слой, тем больше времени нужно на его нагрев. Толстый слой более инерционный, он дольше нагревается, также медленно остывает.

• Совместимость с финишными покрытиями. Электрические и водяные системы хорошо работают вместе с керамической плиткой, керамогранитом. Инфракрасные маты покрывают ламинатом.
• Для 2-го этажа каркасного дома монтируют электрические или инфракрасные напольные отопительные системы. Межэтажное перекрытие не нагружают тяжелой стяжкой, которую заливают для водяных полов.

Технологии монтажа жидкостных “теплых полов” 

Монтаж трубы теплоносителя по настилу в цементную стяжку

• Устанавливают лаги между обвязками. Интервал между лагами задают по расчету их несущей способности.
• Под установленными лагами натягивают мембрану ветро-влагозащиты. 
• Снизу под мембраной прибивают дощатый настил, который крепит ее к лагам. Он может быть сплошной или с интервалами. Под настилом натягивают сетку от грызунов.
• Между лагами укладывают маты теплоизоляции. Их вырезают на 1-1,5 см больше, так чтобы они плотно упирались в лаги, не оставляя пустых мест для тепловых потерь.
• Сверху стелют пароизоляционную мембрану.
• Укладывают черновой настил. Его делают из влагостойких стружечных плит или из многослойной фанеры 18 мм.
• Фанеру покрывают полиэтиленовой пленкой, чтобы влага из цементного раствора не влияла на нее.
• По нижней границе стен наклеивают демпферную ленту.
• По поверхности на подставках раскладывают трубки по схемам (улитка, змейка).
• Систему заполняют теплоносителем, подключают к котельному оборудованию, проверяют ее работу.
• По площади раскладывают арматурные сетки. Их монтируют над трубками так, чтобы после заливки стяжки они были в середине слоя. Тогда армирование сработает по назначению, оно сделает прочней цементный слой и добавит ему упругость. Диаметр проволоки 3-4 мм, размер ячеек 100-150 мм. Сетки монтируют с нахлестом 15-20 см, который крепят вязальной проволокой.
• Заливка цементного раствора 6-7 см.
• Установка керамической плитки.

Монтаж трубы по ЭППС в полусухую стяжку 

По этой технологии пространство между лагами не закладывают минераловатными утеплителями.

• Сверху по лагам крепят сетку от грызунов и цементно-стружечные плиты 16 мм.
• По ЦСП крепят плиты пенополистирола в два слоя. Первый слой 50 мм, второй 50 мм вразбежку.
• По ЭППС раскладывают трубки “ТП”.
• Укладывают арматурные сетки.
• Заливают полусухим цементным раствором 6-7 см.
• Финишное покрытие.

ЭППС и ЦСП это рациональное сочетание для теплоизоляции в каркасном доме на сваях. 

Монтаж трубы по ЭППС с покрытием ГКЛ

• Под балками крепят сетку от грызунов, ветро-влагозащиту.
• Минераловатная теплоизоляция.
• Пароизоляция.
• ОСП 18 мм.
• Демпферная лента.
• Фольгированный ЭППС с канавками.
• Раскладывают трубки, подключают их к отопительному котлу и проверяют работу.
• Листы ГВЛ в два слоя с разбежкой швов.
• Керамическая плитка.

Такую схему устанавливают для водяных и электрических систем.