Расчет радиаторов отопления

Как рассчитать количество радиаторов отопления правильно, формула расчета

Чтобы обеспечить качественный обогрев в собственной квартире или загородном доме до начала отопительного сезона следует произвести ремонт отопительной системы и при необходимости поменять батареи, предварительно ознакомившись, как рассчитать количество радиаторов отопления. Предложений соответствующего оборудования на отечественном рынке достаточно много. Потребители могут приобрести приборы разной мощности и исполнения. Чтобы сделать правильный выбор, нужно ознакомиться с информацией относительно особенностей каждого типа отопительных батарей и произвести расчет количества радиаторов отопления.

Особенности типов радиаторов

Радиатор (батарея) является отопительным прибором, состоящим из секций, которые соединены трубами. По ним циркулирует жидкий теплоноситель, обычно представляющий собой воду, нагретую до нужной температуры. В большинстве случаев батареи обогревают жилые комнаты и подсобные помещения.

Владельцы недвижимости могут выбрать из нескольких типов радиаторов, а вот какой из них самый лучший определить непросто, поскольку требования к ним отличаются в зависимости от конкретных потребностей и особенностей отопительной конструкции. Преимущества и недостатки отопительных приборов во многом зависят от материала их изготовления.

Чугунные батареи. Современные модели радиаторов, изготовленных из чугуна, компактны и обладают высокой мощностью, а соответственно теплоотдачей.

Кроме этого им присущи и другие достоинства:

• несмотря на то, что их большой вес создает неудобства при транспортировке, значительная масса обеспечивает приборам большую теплоемкость и инерционность;
• при наличии в доме в системе отопления перепадов температуры теплоносителя, чугунные изделия гораздо лучше поддерживают обогрев;
• чугун как материал изготовления отопительных приборов слабо реагирует на перегрев воды и ее низкое качество;
• долговечность, которая превосходит данный показатель у всех известных типов радиаторов, в домах советской постройки их можно до сих пор встретить.

Существенные недостатки батарей из чугуна следующие:

• большой вес изделий создает ряд неудобств при их обслуживании и монтаже. Для установки требуются надежные крепления;
• чугун периодически требует покраски;
• по причине того, что внутренние поверхности секций не отличаются гладкостью, на них со временем оседает налет, что приводит к снижению степени теплоотдачи;
• для нагрева чугуна необходимо, чтобы теплоноситель был более горячим;
• прокладки между секциями приходят в негодность. Правда, этот недостаток проявляется через 40 лет эксплуатации.

Алюминиевые батареи. По мнению специалистов, радиаторы из алюминия считаются наиболее удачным выбором, поскольку отличаются высокой теплопроводностью и большой площадью поверхности прибора за счет оребрения.

Среди преимуществ алюминиевых батарей значатся:

• несложный монтаж;
• малый вес;
• небольшие габариты;
• высокое рабочее давление;
• превосходная степень теплоотдачи.

Из недостатков алюминиевых приборов нужно отметить:

• чувствительность к засорению;
• высокую вероятность коррозийных процессов, особенно под воздействием малых блуждающих токов, оказываемых на радиатор, что может закончиться его разрывом.

С целью исключения рисков, при изготовлении алюминиевых батарей их внутреннюю поверхность покрывают особым полимерным слоем, предохраняющим металл от контакта с водой. При отсутствии в радиаторе внутреннего слоя не следует перекрывать краны, если в трубах имеется вода, чтобы не произошел разрыв прибора.

Биметаллические радиаторы. Считаются хорошим выбором. Эти приборы, изображенные на фото, состоят из сплава двух металлов – стали и алюминия. Модели биметаллических радиаторов обладают достоинствами алюминиевых изделий, а все их недостатки и опасность разрыва отсутствуют. Но такие приборы имеют высокую стоимость.

Стальные батареи. На рынке имеется огромный выбор таких радиаторов, что позволяет потребителям приобрести прибор какой необходимо мощности. Читайте также: “Как сделать расчет стальных радиаторов отопления – учитываем все нюансы”.

Стальные батареи обладают такими недостатками:

• допустимое рабочее давление не превышает 7 атмосфер;
• температура теплоносителя не может быть более 100°С;
• низкая степень тепловой инерционности;
• возможна коррозия металла;
• чувствительность к гидравлическим ударам и возможным перепадам рабочей температуры.

Стальные батареи отличаются значительной площадью подогреваемой поверхности, что способствует движению нагреваемого воздуха. Обычно данный тип отопительных приборов относят к конвекторам. Специалисты рекомендуют: прежде, чем остановить выбор на стальных радиаторах, обратить внимание на алюминиевые, биметаллические, конструкции или продукцию из чугуна. Читайте также: “Ремонт чугунных радиаторов отопления”.

Масляные радиаторы. Эти приборы не зависят от функционирования центральной отопительной системы и обычно их приобретают с целью дополнительного обогрева помещений. Максимальная отопительная мощность достигается при использовании масляного радиатора минут через 30 после нагрева. Актуальны такие отопительные приборы для загородных и дачных домов.

Особенности выбора радиатора

В основе выбора отопительного прибора – предполагаемые условия эксплуатации и их срок службы. Не имеет смысла приобретать дешевые алюминиевые изделия, не имеющие полимерного покрытия, так как они подвержены коррозийным процессам.

Нередко специалисты считают предпочтительным вариантом выбора радиатора проверенные временем чугунные батареи. Как показывает практика, часто продавцы навязывают покупателям алюминиевые изделия, утверждая при этом, что батареи из чугуна сильно устарели.

Но при сравнении отзывов потребителей можно отметить, что владельцы недвижимости по-прежнему отдают предпочтение именно чугунным приборам, считая их более разумным вложением денег. Только прежде для достижения эффективности работы системы теплоснабжения следует выполнить расчет отопительных радиаторов.

На современном рынке имеется широкий ассортимент компактных по размеру чугунных батарей. Стартует цена одной секции от $7. Цена дизайнерских изделий для обогрева помещений будет гораздо выше.

Данные для расчета количества радиаторов отопления

Таким образом, знания как правильно рассчитать радиаторы отопления, поможет добиться эффективного функционирования отопительной конструкции. При этом задействуют следующие коэффициенты.

К1. Степень остекления:

• стеклопакет стандартный – 1,3;
• двойной энергосберегающий стеклопакет – 1,0;
• энергосберегающий тройной стеклопакет – 0,85.

К2. Наличие теплоизоляции:

• стандартная бетонная панель – 1,3;
• стена в два кирпича – 1,0;
• бетонная плита с 10-сантиметровым слоем пенополистирола – 0,85.

К3. Зависимость от площади окон:

• при 10% – 0,8;
• при 20% – 0,9;
• если 30% – 1,0;
• если 40% – 1,1 и так далее.

К4. Минимальная наружная температура:

• минус 25°С – 1,3;
• минус 20°С – 1,1;
• минус 15°С – 0,9;
• минус 10°С – 0,7.

К5. Высота помещения:

• 4 метра – 1,15;
• 3,5 метра – 1,1;
• 3 метра – 1,05;
• 2,5 метра – 1,0.

К6. Отапливаемое помещение – 0,8.

К7. Количество стен:

• отдельное строение с четырьмя стенами – 1,4;
• три стенки – 1,3;
• угловая квартира, имеющая две наружные стены -1,2;
• одна наружная стена в комнате – 1,1.

Формула расчета радиаторов отопления, а точнее их требуемой общей мощности, выглядит следующим образом: показатель теплоотдачи умножают на площадь комнаты и на коэффициенты: 100 Вт/м²хS хК1хК2хК3хК4хК5хК6хК7.

Методик, как рассчитать радиаторы отопления, существует несколько, но выбрать желательно наиболее удобный вариант (подробнее: “Расчет мощности батарей отопления – как рассчитать самому”).

Как рассчитать количество радиаторов отопления и мощность

На практике применяется несколько способов, как рассчитать количество радиаторов отопления и их мощность. В их основе находится принцип определения средней мощности секции с учетом 20% резерва. Читайте также: “Как рассчитать количество секций радиатора отопления самостоятельно”.

Первый метод. Является стандартным и позволяет выполнить расчет радиаторов отопления по площади (прочитайте: “Расчет отопления по площади – определяем мощность отопительных приборов”). Так, согласно действующим строительным нормативам, чтобы обогреть один «квадрат» помещения требуется 100 ватт тепловой мощности. Например, площадь комнаты составляет 24 «квадрата», а мощность одной секции равна 160 ватт, тогда: 24х100:160 = 15. Результат показывает, что для обогрева помещения необходимо приобрести 15 секций мощностью 160 ватт каждая.

Второй метод. В данном случае главными критериями варианта радиаторы отопления как рассчитать – площадь помещения и его высота. Если в данном случае одна секция способна обогреть 1,8 м² площади при высоте потолков 2,5 метра, тогда 24:1,8 = 13,3. При округлении результата в большую сторону получится 14 секций отопительного прибора.
Этот способ имеет большую погрешность и не всегда им можно пользоваться (прочитайте также: “Как рассчитать отопление в доме правильно”).

Третий метод. В его основе находится подсчет объема помещения. К примеру, длина комнаты составляет 6 метров, ширина – 4 метра, высота – 2,5 метра. Тогда объем будет равен 6х4х2,5 = 60 м³. Если для обогрева 5 м³ требуется секция мощностью 200 ватт, необходимо приобрести 60:5 = 12 (секций) по 200 ватт или 11 секций по 160 ватт.

Вышеописанные методы позволяют узнать результат, но с погрешностью. По этой причине следует установить батарею с одной лишней секцией. До того, как рассчитать радиатор отопления окончательно, нужно помнить, что согласно строительным нормам предполагается обогрев помещения до минимальной температуры.

Расчет необходимой мощности радиаторов

Требуемую мощность вычисляют следующим образом:

1. Определяют объем помещения: 6х4х2,5 = 60 м³.
2. В соответствии с климатическим коэффициентом (для центральных российских регионов его значение равно 41 Вт/ м³): 60х41 = 2460 ватт.
3. При условии, что зимы холодные и температура опускается до 20 градусов мороза, желательно учитывать 20% запас мощности. В итоге требуемая мощность равна 2952 ватта. Оборудование именно такой тепловой мощности и следует приобретать.

Существует еще один способ, как рассчитать количество радиаторов отопления правильно, основанный на площади помещения и поправочных коэффициентах. В качестве примера взята одна комната площадью 24 «квадрата» и одной стеной, контактирующей с улицей. Порядок выполнения расчета батарей отопления такой:

Сначала: 24х100х1.1 = 2640 ватт, где цифра 100 означает нормативную мощность. В том случае, когда мощность секции 160 ватт. Тогда получают 16,5 или 17 секций по 160 ватт каждая (подробнее: “Как рассчитать мощность радиатора отопления – делаем расчет мощности правильно”).

Перед тем, как приобрести радиатор отопления, необходимо внимательно изучить технический паспорт, прилагаемый к изделию, чтобы знать минимальную величину теплоотдачи.

Обычно вычислять площадь радиатора нет необходимости, поскольку определяют тепловое сопротивление или требуемую мощность, а потом конкретную модель выбирают из имеющегося в торговой сети ассортимента. Если имеется потребность в точных расчетах, то разумнее всего будет обратиться за помощью к специалистам (прочитайте также: “Как рассчитать батареи отопления – количество и размер”).

О расчете мощности радиаторов отопления на видео:

Как рассчитать количество секций радиатора на комнату

Чтобы поддерживать комфортную температуру в помещении, нужно правильно подобрать радиаторы. В этой статье мы рассмотрим один из аспектов выбора секционного радиатора.

Особенности секционных радиаторов

Радиаторы подразделяются на два вида: секционные и панельные. Последние различаются по типам в зависимости от количества пластин и оребрения (тип 22 – 2 пластины, 2 оребрения). Их размеры (толщина, ширина и высота) могут быть практически любыми. Совсем другое дело с секционными приборами – они в большинстве случаев имеют стандартную высоту и ширину, а наращивание мощности происходит за счет добавления секций.

Эффективность работы радиатора напрямую связана с его размерами, поэтому такое оборудование всегда полезно приобретать с запасом.

Упрощенные способы расчета мощности радиатора.

Если попытаться точно определить необходимое количество энергии на прогрев помещения или целого дома, то потребуется выполнить немало сложных вычислений. При этом такая точность не очень и нужна конечному потребителю, поэтому рассмотрим более простые приемы.

Выбор радиаторов по окнам

Считается, что через окна дом покидает наибольшее количество тепла, поэтому под ними в большинстве случаев ставят радиаторы. Если в помещении два окна, то желательно под каждым из них поставить по батарее. Если под проемом нет места, то прибор размещают рядом или на противоположной стене.

При выборе радиатора специалисты обычно советуют ориентироваться на внешний вид. С точки зрения мощности считается оптимальным размер не меньше 50 – 70% ширины светового проема, но чтобы не прогадать лучше брать 100%.

При этом нежелательно, чтобы радиатор вылезал за пределы линии окна, так как это плохо смотрится с точки зрения дизайна.

Если рама имеет световой проем шириной 640 мм, а одна секция батареи 80 мм, то на такое окно потребуется 8-секционный прибор.

Если в помещении есть теплый пол и два окна, то можно обойтись одним радиатором.

Такой метод достаточно условный, к тому же он не помогает в расчете секций в помещениях без окон (ванная, коридор).

Расчет секций по метражу

Этот расчет тоже не отличается точностью, обычно за основу берут приблизительные показатели теплопотерь и соотносят их с метражом помещения.

Теплопотери – это комплексная характеристика. Она отражает количество энергии, которое теряет здание. Например, если теплопотери помещения составляют 1500 Вт, мощность обогревателя должна быть выше этой цифры, чтобы их покрыть.

• Расчет с запасом – 200 Вт на 1 м.кв. В этом случае метраж надо умножить на 200, в результате для комнаты 15 м.кв потребуется радиатор 3 кВт. Если одна секция будет иметь теплоотдачу 196 Вт, то потребуется 2 батареи по 8. Этот способ расчета очень приблизительный, так как он не учитывает климатическую зону, конструкцию здания и расположение помещения. Целесообразность такой прикидки рассмотрим ниже в отдельном разделе.
• Расчет по количеству стен – тут учитывается количество стен, которые выходят на улицу. В комнате с одной наружной стеной и окном нужно закладывать 100 Вт/м.кв., с двумя стенами и одним окном – 120 Вт/м.кв., с двумя стенами и двумя окнами 130 Вт/м.кв.
• Расчет через оконный коэффициент – учитывает качество остекления в комнате. Вычисление количества секций производим по формуле:

S (комнаты) х H (высота комнаты) х оконный коэффициент (40 – обычные окна – 35 – стеклопакеты)/теплоотдача одной секции

Почему лучше ставить более мощный радиатор?

На практике недооценка теплопотерь хуже, чем переоценка, поэтому такие способы расчета, как 200 Вт на м.кв., оправдывают себя. Мощный радиатор дает преимущества, именно по этой причине не стоит высчитывать теплоотдачу приборов без запаса.

• Работа на низкой температуре теплоносителя – мощному радиатору достаточно прогреть жидкость до небольшой температуры (30 – 40 градусов), чтобы в помещении стало тепло. Маленькому прибору придется работать на температурах до 90 градусов. Соприкосновение с такой раскаленной батареей неприятно и некомфортно.
• Меньше расход газа в частном доме – если для отопления используется котел, то работа на небольших температурах повышает КПД – газ расходуется более экономично. Что позволяет уже через несколько лет использования полностью компенсировать затраты на покупку более широкой батареи.
• Высокая температура теплоносителя быстро изнашивает трубы, так как при нагреве материал сильно расширяется. При крупном радиаторе можно снижать температуру теплоносителя.

Из этого следует, что в радиаторе с большим количеством секций больше плюсов, чем минусов.

Как рассчитать теплопотери?

Чтобы полностью просчитать тепловые потери комнаты или всего дома потребуется собрать большое количество информации о строении. Сами вычисления можно выполнить вручную по СП 50.13330.2012 или в любом онлайн-калькуляторе.

• Считаем площадь окон, берем площадь с рамой. Если в комнате два окна, то складываем общую площадь.
• Измеряем общую длину наружных стен, а затем умножаем полученную величину на высоту потолка.
• Отнимаем от площади стен площадь окон.
• Считаем площадь полов для определения тепловых потерь через инфильтрацию (продувание через технологические отверстия).
• Нужно знать тип окон: например, двухкамерный стеклопакет, обычное окно с двойной рамой и т.д.
• Определяем материал наружных стены. Например, кирпич с утеплением минеральной ватой.

Тепловые потери через внутренние стены и перегородки обычно не учитывают.

• Для определение тепловых потерь через пол нужно знать конструкцию перекрытия первого этажа: полы по грунту, пол над техническим подпольем или подвалом и т.д.
• Для расчета потерь через потолок нужно знать структуру перекрытия и его периметр.

Если над первым этажом есть «теплый» чердак, отапливаемый этаж, то при расчете для первого этажа не учитывают потери для потолка. Утечки энергии через пол учитывают только на первом этаже. Если рассчитывают теплопотери для мансарды, то вместо потолка добавляют убыль энергии через кровлю.

В частных домах наибольшие потери тепла приходятся на мансардные этажи, так как он соприкасается с крышей. Наименьшая мощность требуется для прогрева комнат на втором этаже, если над ними располагается «теплый» чердак. На первом этаже обычно холоднее из-за входной двери и потерь через полы.

Как правильно определить мощность радиатора

Мощность прибора зависит от дельты T – среднего значения температуры в радиаторе с вычетом температуры помещения.

Дельта T = (Тп+То)/2 – Т помещения

• Тп – температура подачи, с которой теплоноситель поступает в радиатор.
• То – температура обратки, с которой жидкость покидает прибор.

В паспорте любого радиатора мощность должна быть указана для какого-то определенного параметра дельта Т (обычно 70). В реальности при таких значениях прибор работать не будет и изначальная температура теплоносителя окажется ниже. Некоторые производители включают переводные таблицы для других значений (для дельта T 50, 40 и т.д.).

Более реалистичные значения: 80 – 60 – 22, где 80 – подача, 60 – обратка, а 22 – температура в комнате. Подставим эти значения в формулу.

Паспортная мощность одной секции при дельта Т 70 = 196 ВТ, теперь узнаем поправочный коэффициент. Для этого паспортную мощность разделим на дельта Т.

Теперь с помощью поправочного коэффициента мы сможем получить реальную мощность при конкретной температуре теплоносителя.

Если обратиться к предыдущему расчету, где мы использовали паспортную мощность, то оказывается, что двух 8 – секционных радиаторов будет недостаточно при теплопотерях в 200 Вт с 1 м.кв. Фактически на помещение потребуется не меньше 23 секций.

Как рассчитать радиаторы отопления для частного дома

Комфортные условия жизни в зимнее время всецело зависят от достаточности снабжения теплом жилых помещений. Если это новостройка, например, на дачном или приусадебном участке, то необходимо знать, как рассчитать радиаторы отопления для частного дома.

Как рассчитать радиаторы отопления для частного дома

Все операции сводятся к вычислению количества секций радиаторов и подчиняются четкому алгоритму, поэтому нет нужды быть квалифицированным специалистом – каждый человек сможет проделать довольно точное теплотехническое вычисление своего жилища.

Почему необходим точный расчет

Теплоотдача приборов теплоснабжения зависит от материала изготовления и площади отдельных секций. От правильных вычислений зависит не только тепло в доме, но также сбалансированность и экономичность системы в целом: недостаточное число установленных секций радиаторов не обеспечит должное тепло в комнате, а излишнее количество секций ударит по карману.

Виды радиаторов отопления

Для вычислений необходимо определиться с типом батарей и системы теплоснабжения. К примеру, расчет алюминиевых радиаторов теплоснабжения для частного дома отличается от других элементов системы. Радиаторы бывают чугунными, стальными, алюминиевыми, алюминиевыми анодированными и биметаллическими:

• Наиболее известны чугунные батареи, так называемые «гармошки». Они долговечны, стойки к коррозии, обладают мощностью секций 160 Вт при высоте 50 см и температуре воды 70 градусов. Существенный недостаток этих приборов – неприглядный внешний вид, но современные производители выпускают гладкие и достаточно эстетичные чугунные батареи, сохраняя все преимущества материала и делая их конкурентоспособными.

Чугунные батареи отопления

• Алюминиевые радиаторы по тепловой мощности превосходят чугунные изделия, они прочны, обладают легким собственным весом, что дает преимущество при монтаже. Единственный недостаток подверженность к кислородной коррозии. Для его устранения взято на вооружение производство анодированных радиаторов из алюминия.

Алюминиевые радиаторы отопления

• Стальные приборы не обладают достаточной тепловой мощностью, не подлежат разборке и увеличению секций при необходимости, подвержены коррозии, поэтому не пользуются популярностью.

• Биметаллические радиаторы отопления – это сочетание стальных и алюминиевых деталей. Теплоносителями и крепежными деталями в них являются стальные трубы и резьбовые соединения, покрытые алюминиевым кожухом. Недостаток – довольно высокая стоимость.

По типу системы теплоснабжения различают однотрубное и двухтрубное подключение элементов отопления. В многоэтажных жилых домах в основном применена однотрубная схема системы теплоснабжения. Недостатком здесь является довольно значительная разница температуры входящей и исходящей воды на разных концах системы, что свидетельствует о неравномерности распределения тепловой энергии по приборам батареям.

Однотрубная и двухтрубная система отопления

Для равномерного распределения тепловой энергии в частных домах можно применять двухтрубную систему теплоснабжения, когда горячая вода подается по одной трубе, а охлажденная выводится по другой.

Кроме этого, точное вычисление количества батарей отопления в частном доме зависит от схемы подключения приборов, высоты потолка, площади оконных проемов, количества наружных стен, типа помещения, закрытости приборов декоративными панелями и от других факторов.

Помните! Необходимо правильно рассчитать требуемое число радиаторов отопления в частном доме, чтобы гарантировать достаточное количество тепла в помещении и обеспечить экономию финансовых средств.

Таблица для расчета количества секций батареи

Виды расчетов отопления для частного дома

Вид расчета радиаторов отопления для частного дома зависит от поставленной цели, то есть насколько точно вы хотите рассчитать батареи отопления для частного дома. Различают упрощенный и точный методы, а также по площади и по объему рассчитываемого пространства.

По упрощенному или предварительному методу подсчеты сводятся к умножению площади помещения на 100 Вт: стандартную величину достаточной тепловой энергии на метр в квадрате, при этом формула подсчета примет следующий вид:

Q – потребная мощность тепла;

S – расчетная площадь комнаты;

Вычисление нужного числа секций разборных радиаторов ведется по формуле:

N – требуемое количество секций;

Qx – удельная мощность секции по паспорту изделия.

Так как эти формулы для высоты комнаты – 2,7 м, для других величин требуется вводить коэффициенты поправки. Вычисления сводятся к определению количества тепла на 1 м3 объема помещения. Упрощенная формула выглядит так:

H – высота комнаты от пола до потолка;

Qy – средний показатель тепловой мощности в зависимости от вида ограждения, для кирпичных стен равен 34 Вт/м3, для панельных стен – 41 Вт/м3.

Эти формулы не могут гарантировать комфортные условия. Поэтому требуются точные вычисления, учитывающие все сопутствующие особенности здания.

Точный расчет приборов отопления

Наиболее точная формула необходимой тепловой мощности выглядит следующим образом:

Q = S*100*(K1*К2*…*Kn-1*Kn), где

K1, K2 … Kn – коэффициенты, зависящие от различных условий.

Какие условия влияют на микроклимат в помещении? Для точного расчета учитывается до 10 показателей.

K1 – показатель, зависящий от числа наружных стен, чем больше поверхности соприкасается с внешней средой, тем больше потери тепловой энергии:

• при одной наружной стене показатель равен единице;
• если две наружные стены — 1,2;
• если три внешние стены — 1,3;
• если все четыре стены наружные (т.е. здание однокомнатное) — 1,4.

К2 – учитывает ориентацию здания: считается, что комнаты хорошо прогреваются, если расположены в южном и западном направлении, здесь К2 = 1,0, и наоборот недостаточно – когда окна выходят на север или восток – К2 = 1,1. С этим можно поспорить: в восточном направлении помещение все же прогревается по утрам, поэтому целесообразнее применить коэффициент 1,05.

Расчитываем, насколько сильно должна греть батарея

К3 – показатель утепления наружных стен, зависит от материала и степени термоизоляции:

• для наружных стен в два кирпича, а также при использовании утеплителя для не утепленных стен показатель равен единице;
• для неутепленных стен – К3 = 1,27;
• при утеплении жилища на основании теплотехнических расчетов по СНиП – К3 = 0,85.

К4 – коэффициент, учитывающий самые низкие температуры холодного периода года для конкретного региона:

• до 35 °С К4 = 1,5;
• от 25 °С до 35 °С К4 = 1,3;
• до 20 °С К4 = 1,1;
• до 15 °С К4 = 0,9;
• до 10 °С К4 = 0,7.

Расчет радиаторов отопления по площади

К5 – зависит от высоты помещения от пола до потолка. В качестве стандартной высоты принята h = 2,7 м с показателем равной единице. Если высота комнаты отличается от стандартной, вводится поправочный коэффициент:

• 2,8-3,0 м – К5 = 1,05;
• 3,1-3,5 м – К5 = 1,1;
• 3,6-4,0 м – К5 = 1,15;
• более 4 м – К5 = 1,2.

К6 – показатель, учитывающий характер помещения, находящегося сверху. Полы жилых зданий всегда утепляются, комнаты сверху могут быть отапливаемыми или холодными, а это неизбежно повлияет на микроклимат рассчитываемого пространства:

• для холодного чердака, а также если помещение сверху не отапливается, показатель будет равен единице;
• при утепленном чердаке или кровле – К6 = 0,9;
• если сверху расположено отапливаемая комната – К6 = 0,8.

К7 – показатель, учитывающий тип оконных блоков. Конструкция окна существенным образом влияет на потери тепла. При этом величина коэффициента К7 определяется следующим образом:

• так как окна из дерева с двойным остеклением недостаточно защищают комнату, показатель самый высокий К7 = 1,27;
• стеклопакеты обладают отличными свойствами защиты от теплопотерь, при однокамерном стеклопакете из двух стекол К7 равен единице;
• улучшенный однокамерный стеклопакет с аргоновым заполнением или двойной стеклопакет, состоящий из трех стекол К7 = 0,85.

Однотрубная и двухтрубная система отопления

К8 – коэффициент, зависящий от площади остекления оконных проемов. Теплопотери зависят от количества и площади установленных окон. Соотношение площади окон к площади комнаты должно быть урегулировано таким образом, чтобы коэффициент имел низшие значения. В зависимости от отношения площади окон к площади помещения определяется искомый показатель:

• менее 0,1 – К8 = 0,8;
• от 0,11 до 0,2 – К8 = 0,9;
• от 0,21 до 0,3 – К8 = 1,0;
• от 0,31 до 0,4 – К8 = 1,1;
• от 0,41 до 0,5 – К8 = 1,2.

Схемы подключения отопительных приборов

К9 – учитывает схему подключения приборов. В зависимости от способа подключения горячей и вывода холодной воды зависит отдача тепла. Этот фактор необходимо учитывать при установке и определении требуемой площади приборов теплоснабжения. С учетом схемы подключения:

• при диагональном расположении труб подача горячей воды осуществляется сверху, обратка – снизу с другой стороны батареи, а показатель равен единице;
• при подключении подачи и обратки с одной стороны и сверху, и снизу одной секции К9 = 1,03;
• примыкание труб с двух сторон подразумевает и подачу, и обратку снизу, при этом коэффициент К9 = 1,13;
• вариант диагонального подключения, когда подача производится снизу, обратка сверху К9 = 1,25;
• вариант одностороннего подключения с подачей снизу, обраткой сверху и одностороннее нижнее подключение К9 = 1,28.

Потеря теплоотдачи из-за установки экрана радиатора

К10 – коэффициент, зависящий от степени закрытости приборов декорирующими панелями. Открытость приборов для свободного обмена теплом с пространством помещения имеет немаловажное значение, так как создание искусственных барьеров снижает теплоотдачу батарей.

Имеющиеся или искусственно созданные преграды могут изрядно понизить отдачу батареи из-за ухудшения обмена теплом с комнатой. В зависимости от этих условий коэффициент равен:

• при открытом расположении радиатора на стене со всех сторон 0,9;
• если прибор прикрыт сверху единице;
• когда радиаторы прикрыты сверху ниши стены1,07;
• если прибор прикрыт подоконником и декоративным элементом 1,12;
• когда радиаторы полностью прикрыты декоративным кожухом 1,2.

Правила установки радиаторов отопления.

Кроме этого, существуют специальные нормы расположения приборов отопления, которые необходимо соблюдать. То есть батарею располагать не менее, чем на:

• 10 см от низа подоконника;
• 12 см от пола;
• 2 см от поверхности наружной стены.

Подставляя все необходимые показатели, можно получить достаточно точное значение требуемой тепловой мощности помещения. Путем разделения полученных результатов на паспортные данные отдачи тепла одной секции выбранного прибора и, округлив до целого числа, получаем количество требуемых секций. Теперь можно, не опасаясь последствий, подобрать и установить необходимое оборудование с нужной тепловой отдачей.

Установка батареи отопления в доме

Способы упрощения расчетов

Несмотря на кажущуюся простоту формулы, на самом деле практический расчет не так прост, особенно если количество рассчитываемых комнат велико. Упростить расчеты поможет применение специальных калькуляторов, размещаемых на сайтах некоторых производителей. Достаточно ввести все необходимые данные в соответствующие поля, после чего можно получить точный результат. Можно воспользоваться и табличным методом, так как алгоритм вычисления достаточно прост и однообразен.

Свайно-ростверковый фундамент для дома из газобетона

Для дома из газобетона, который возводится на нестабильных грунтах или пересеченной местности подходящим типом основания станет свайно-ростверковый фундамент. Конструкция такого фундамента представляет собой ростверк, опирающийся на сваи, которые заглублены в землю ниже уровня промерзания грунта. Существует несколько вариантов свайно-ростверковый фундамент для дома из газобетона, каждый из которых можно сделать самостоятельно.

Достоинства и недостатки свайно-растверкового фундамента

стал использоваться повсеместно.] Достоинства:

• небольшой объем земляных работ;
• возможность сохранения благоустройства территории;
• подходит для любых типов грунтов, кроме скальных;
• небольшой объем бетонных работ;
• не требуется привлечение тяжелой техники;
• отличные эксплуатационные характеристики;
• не требуется планировка участка;
• себестоимость на 20-30% ниже, чем у монолитного основания.

К недостаткам свайно-растверкового фундамента для дома из газобетона относят:

• невозможность устройства полноценного цокольного этажа или подвала;
• потребность в качественном утеплении и гидроизоляции.

Сделать подвальное помещение в газобетонном доме на сваях можно, но при этом существенно возрастают затраты на строительство. В этом случае сваи берутся такой длины чтобы, оголовки, торчащие из земли, имели высоту не менее 1 метра. Для заглубления фундамента делается котлован глубиной 1.5-2 метра. Земляные работы требуют использования спецтехники, поэтому владельцы домов из газоблоков на сваях с ростверком, как правило, ограничиваются подвалом-погребом глубиной 0.5-0.7 метров.

Варианты конструкции и их устройство

Свайно-ростверковый фундамент для дома из газобетона состоит из двух частей, которые монолитно связываются друг с другом и воспринимают нагрузку: ростверк и сваи.

Виды ростверка

Ростверк – верхняя часть основания, представляющая собой монолитную ленту, которая объединяет оголовки свай и проходит под всеми несущими стенами строения. Назначение ростверковой части – восприятие нагрузки от газобетонного дома и равномерное распределение ее на нижележащие свайные опоры. По материалу ростверк под газоблок может быть двух видов:

• Железобетонный. Монолитная конструкция из бетона. Конструктивно ж/б ростверковая лента похожа на традиционный ленточный фундамент, только без заглубления в грунт. Это универсальный вид ростверка, который может применяться к любым сваям.
• Металлический. Балки из стали, обладающие высокой прочностью на сжатие. Используется преимущественно для винтовых свай, но возможно и применение с бетонными сваями. Стоимость металлического ростверка значительно выше, чем монолитного. Его выбирают тогда, когда строительство дома из газоблока нужно завершить как можно быстрее (монолит набирает прочность в течение 28 дней).

Виды свайных опор

Для свайно-ростверковых фундаментов для дома из газобетона используются три вида опор:

1. Железобетонные забивные сваи. Это унифицированные изделия квадратного сечения с заостренным нижним оголовком, выпускаемые на заводе. Для забивки свай в грунт используется специальное оборудование – сваезабивочные машины. На мягких грунтах работают мини-копером, услуги которого обходятся дешевле. Минимальная длина готовых ЖБИ – 1625 мм, поэтому для их доставки нужен автомобиль-трал. Транспортные расходы и аренда сваезабивочной техники удорожают строительство, поэтому этот вариант опор не нашел широкого применения в частном домостроении.
2. Буронабивные сваи. Это железобетонные изделия, которые заливаются непосредственно на стройплощадке. Простота исполнения и невысокая себестоимость делают этот вариант самым предпочтительным при устройстве свайного фундамента с ростверком под газобетон. О том, как рассчитать свайно-ростверковый фундамент с буронабивными опорами расскажем ниже.
3. Винтовые сваи. Металлические опоры заводского производства с винтом на когце, с помощью которого они вкручиваются в грунт. Для устройства свайного поля из винтовых опор не требуется спецтехника, а отсутствие бетонных работ делает этот вариант приемлемым для тех, кто хочет закончить стройку максимально быстро. В грунтах с высоким УГВ и агрессивной кислотно-щелочной средой нужно использовать винтовые сваи из легированной стали с антикоррозийным покрытием. Такие опоры имеют относительно высокую цену – от 3500 рублей за штуку.

Технология монтажа

Монтаж свайного фундамента с ростверком под газобетон выполняется по СП 24.13330.2011 и «ТТК. Бетонирование свайного ростверка». Работы по устройству основания включают: расчет, подготовку, устройство свайного поля и ростверка. Расскажем о каждом этапе подробно.

Как рассчитать свайно-ростверковый фундамент под газобетон

Расчет выполняется на основании действующих СНиП и включает две части:

Расчет для свайного поля

1. Размеры свайных опор. Зависят от площади и веса газобетонного строения, типа грунта на участке. Размер опор должен быть выбран таким образом, чтобы эффективно воспринимать нагрузку от сооружения, не допускать его осадки. Сваи устанавливаются не только по периметру, но и под всеми несущими стенами будущего дома. Сечение буронабивных опор определяется по таблице:

Важно! Выбранное сечение и расстояние между опорами должно обеспечивать такую несущую способность свай, которая будет на 5-10% выше действующей нагрузки. Действующая нагрузка – это вес дома из газоблоков в готовом состоянии, т.е. с наружной и внутренней отделкой, водосливами и пр.

Несущая способность буронабивных свай в зависимости от сечения приведена в таблице:

Пример расчета: вес дома из газоблока составляет 100 тонн. Периметр несущих стен составляет 50 метров. Расстояние между опорами принимаем оптимальное – 1.2 метра. Рассчитываем количество свай: 50/1.2 = 42 штуки. Значит, эти 42 штуки должны воспринимать нагрузку 110 тонн (вес дома + 10%). Каждая опора должна иметь несущую способность 2.4 тонны или 2400 кг. По таблице, учитывая тип грунта – пылеватый маловлажный песок, определяем, что такую нагрузку смогут воспринимать свайные конструкции сечением 400 мм.

Если уменьшить расстояние между сваями до 0.8 метров, то их потребуется больше – 63 штуки, но при этом снизится требования по нагрузке на 1 сваю – 1.6 тонны или 1600 кг. Такой вес выдержат сваи диаметром 250 мм. Результатом расчета свайного поля является чертеж, на котором указано: количество и места расположения свай, расстояние между ними и их сечение.

Еще один важный момент – глубина залегания свай. Здесь действует правило: сваи должны опираться на стабильные грунты. Если грунт на участке плотный, с хорошей несущей способностью, то глубина забивки свай равна глубине промерзания. Для Московской области – 1.3-1.7 метров. Если стабильные грунты залегают ниже, то придется заглублять опоры больше. Максимальная глубина – 2.5 метра.

Расчет ростверка

Для ростверка определяется:

1. Длина – равна длине периметра несущих стен.
2. Ширина – равна толщине стены дома из газобетонных блоков.
3. Высота – принимается равной 0.5-0.7 метров.

Подготовка к устройству свайно-растверкового фундамента

Площадка под свайно-ростверковое основание требует минимальной планировки. Удаляется растительность, корчуются пни, убирается мусор. Разметка выполняется в соответствии с чертежом с помощью шнура и колышков, которые вбиваются на места будущих свай.

Набор инструментов и оборудования зависит от того, будет ли бетонная смесь изготавливаться на стройплощадке или заказываться на заводе. В обязательный перечень входит:

• лопата или мини-эксковатор;
• рулетка и строительный уровень;
• вязальный крючок для арматуры;
• бетононасос или лотки для заливки смеси;
• виброинструмент для утрамбовки бетона.

Перечень материалов включает:

• бетон М250 или М300 – для заливки свай и ростверка;
• арматура сечением 12-14 мм;
• щиты или готовая опалубка;
• трубы – для обсадки свай.

Рассчитать количество бетона просто: нужно длину свай умножить на сечение. К полученному результату нужно прибавить объем бетонной смеси для заливки ростверка. Количество арматуры зависит от числа арматурных нитей. Оптимально – 4 нити. Значит, количество арматуры это суммарная длина всех свай + длина ростверка умноженная на 4. К полученному результату прибавляем 25% – запас для вязки. Количество труб – равно числу опор. В плотных глинистых грунтах бетонирование можно выполнять без обсадки.

Заливка буронабивных свай

Этапы устройства свайного поля:

1. Выкапываются углубления под опоры. На дно засыпается гравийно-песчаная смесь толщиной 10-20 см.
2. В грунт устанавливаются а/ц трубы. Ровность установки контролируется уровнем.
3. Выполняется вязка армокаркаса в 4 нити. Размер каркаса – на 3-5 см меньше диаметра труб. Схема вязки армирующего каркаса:

За бетонными оголовками осуществляется стандартный уход до набора проектной прочности. По истечении 28 суток оголовки выравниваются болгаркой. Теперь можно приступать к устройству ростверковой части. Если ждать 28 суток не возможно, то лучше выбрать винтовые сваи, которые вкручиваются в грунт без обсадных труб.

Создание ростверка

Монолитный ростверк делается так же, как обычный ленточный фундамент. Основное отличие – ростверк заглубляется в грунт не более чем на 10 см. Этапы создания ростверковой части:

1. Установка разборной опалубки.
2. Изготовление армокаркаса в 4 нити.
3. Устройство гравийно-песчаной подсыпки.
4. Укладка арматурного каркаса в опалубку.
5. Связка арматуры из свай с армокаркасом.
6. Бетонирование монолитного ростверка.
7. Уход за бетоном в течение 28 суток.
8. Демонтаж опалубки.
9. Гидро- и теплоизоляция ростверка.

Для свайно-растверкового фундамента под дом из газобетона устройство эффективной гидроизоляции и утепления обязательно. Это связано с высокой влагопоглощающей способностью газоблока. При отсутствии изоляции газоблок будет тянуть из грунта влагу и в доме будет сыро. Гидроизоляция выполняется для всех элементов фундамента:

• оголовки свай – обмазочная гидроизоляция;
• подошва ростверка укладывается на подсыпку, поверх которой высталан гидроизол или рубероид;
• лента ростверка сверху обмазывается жидким гидроизоляционным материалом или выстилается рулонным.

Утеплению подвергаются внешние и внутренние стены ростверка. В качестве утеплителя лучше использовать влагостойкий и долговечный пенопласт, пенополиуретан или пластик.

Техника безопасности

При устройстве свайно-растверкового фундамента для дома из газобетона нужно соблюдать технику безопасности. Нормы ТБ при выполнении бетонных и свайных работ регламентируют:

• СНиП 12-03-2001. Безопасность труда в строительстве. Общие требования;
• СНиП 12-04-2002. Безопасность труда в строительстве. Строительное производство.

Свайный фундамент с ростверком под газобетон по соотношению несущих способностей и денежных затрат является одним из лучших вариантов. На слабонесущих грунтах, болотистой или пересеченной местности – это единственный способ сделать надежное основание под строение из газоблока.

Свайно-ростверковый фундамент

Еще не так давно пользовались популярностью всего четыре виды фундаментов для зданий: свайный, ленточный, плитный и столбчатый. Но все они имеют один ключевой недостаток: очень тяжело и дорого строить фундамент на участке с большим углом наклона. Ведь тогда нужно удалять лишний слой почвы, делать обноску и дополнительно усиливать конструкцию.

По причине дороговизны и сложности в установке на уклонах и появился новый тип фундамента – свайно-ростверковый. Его особенность в том, что это комбинация ленточного и столбчатого типа фундаментов и он используется при строительстве зданий на уклонах. Для горных районов такой тип фундамента считается приоритетным, хотя и стоит довольно дорого ввиду своей конструкции и сложности проектирования.

Свайно-ростверковый фундамент.

Что это за тип фундамента

Ростверк – это плита или балка, которая связывает между собой сваи непосредственно на поверхности земли. Это фактически основной несущий железобетонный пояс, на который уже затем монтируются несущие стены самого здания. Как правило, при проектировании и расчете ростверка используются подробные чертежи всех элементов, ведь основная нагрузка ложится непосредственно на сами плиты.

Соответственно, в любой схеме такой конструкции уже предусмотрены расчеты допустимых нагрузок на каждую сваю отдельно, а также на плиты основания. Также стоит учитывать, что ширина ленточного основания существенно больше самых стен. Это делается с целью распределить массу несущих конструкций здания по всей плоскости плит и обеспечить хорошую устойчивость даже при непосредственных подвижках отдельной опоры.

Принципиальная схема свайно-ростверкового фундамента.

Где используется ростверк?

1. При строительстве бань, технических зданий с небольшой массой несущих конструкций;
2. При строительстве жилых зданий на склонах с большим углом наклона;
3. Если необходимо сделать встроенный в глубине гараж или подвал;
4. Когда во время геодезических исследований почвы обнаружено расслоение, особенно при комбинировании глинистой и песчаной почвы;
5. При реставрации каменных и бетонных оснований зданий старой постройки, если обнаружено проседание отдельных углов. Тогда под основу подводятся специальные опоры, затем проводится заливка платформы и уже затем разносится по внешней части несущий ростверк.

Свайно-ростверковый фундамент в разрезе.

Выбор свай для будущего основания

Как правило, свайно-ростверковый фундамент своими руками сделать относительно сложно, но технически возможно. Для этого сначала подбирается тип свай, а они бывают железобетонные, бетонные, металлические и даже деревянные.

Сегодня сделать заливку свайного ростверка можно даже с готовыми сваями, которые забиваются в почву пневматическими молотами, но стоит такая технология дорого и чаще используется при строительстве больших промышленных, административных и жилых зданий.

Также есть так называемые инъекционные сваи с диаметром до 120 мм и единственным арматурным прутом, но они используются исключительно для усиления и ремонта уже существующих фундаментов.

Расположение свай в ростверке

1. Одиночная свая – тут каждая свая расположена под своей опорой, а все опоры соединены в единое целое армированием;
2. Ленточное соединение. Предусмотрено равномерное распределение всех свай и их расстояние указано в чертеже;
3. Полосное расположение свай используется при строительстве массивных и больших зданий;
4. Расположение кустами. Целый пучок свай установлен в одном месте и принимает на себя повышенные нагрузки;
5. Расположение полем. Это тот случай, когда над сваями залита монолитная плита, а все сваи установлены в шахматном порядке по схеме с четкими расчетами длины каждой единицы.

Схема расположения свай в ростверке.

Возведение свайно-ростверкового фундамента

• Определение типа грунта и его структуры. Тут желательно получить геодезический разрез почвы с подробными данными по каждому слою почвы. Ведь сваи часто забиваются на глубину до двух метров;
• Подготовка котлована или траншеи. Ее желательно делать на ровных поверхностях, на уклонах она не дает никакой эффективности. Оптимальное решение – это подготовка небольших углублений, в которых делается песчаная подушка;
• Установка опалубки. Ее можно делать, а можно и нет. Если частник готов сделать своими руками фундамент с несъемной опалубкой, тогда такой фундамент будет иметь отличные гидроизоляционные характеристики;
• Теперь можно проводить процесс углубления готовых свай или заливать арматуру бетонной смесью. Отверстия под сваи бурятся специальной техникой, затем внешние контуры закрываются рубероидом. Внутри скважин устанавливают асбестовые трубы, которые дополнительно армируют для увеличения прочности несущей конструкции. После полной установки свай начинается процедура заливки свай бетоном и создания промежуточной подсыпки;
• После того, как сваи наберут заданную прочность, проводится армирование каркаса по всему горизонтальному периметру. Армирование нужно обязательно залить бетоном.

Ошибки при проектировании и монтаже железобетонного ростверка

Пошаговая инструкция по возведению свайно-ростверкового фундамента своими руками

Свайно-ростверковые фундаменты обладают рядом преимуществ, среди которых – сравнительно низкая цена и возможность осуществить строительство своими руками.

Об особенностях представленного основания, предварительных расчетах, монтаже, возможных ошибках при возведении можно узнать из настоящей статьи.

Наиболее популярный тип основания для частного дома

Когда речь идет о строительстве своими руками, то большинство собственников отдают предпочтение ленточному фундаменту в силу его надежности и долговечности.

Как правило, для возведения домов на неустойчивых и переувлажненных грунтах, ленту необходимо закладывать ниже линии промерзания, что приводит к большим трудовым и финансовым затратам.

Свайный фундамент, в свою очередь, решает эту проблему, но опоры сами по себе способны выдержать вес легковесных конструкций, максимум – каркасных построек и малоэтажных домов из пеноблоков.

Альтернативой двум представленным типам основания является свайно-ростверковый фундамент, в котором опоры обеспечивают необходимую устойчивость, а обвязка отвечает за равномерно распределение суммарных нагрузок на почву.

Типы свайно-ростверкового основания, которые можно построить своим силами:

1. На винтовых сваях.
2. На буронабивных сваях.
3. С ленточным ростверком (монолитным или блочным).
4. С деревянным ростверком.
5. С обвязкой металлически профилем.

Троим строителям под силу вкрутить винтовую сваю небольшого диаметра и высоты, но такая опорная конструкция отличается ограниченной несущей способностью.

Она подходит для строительства:

• гаражей,
• ограждений,
• бань,
• террас,
• легковесных построек.

Для надежности будущего сооружения целесообразно использовать винтовые сваи с большими габаритами, но тогда придется нанимать спецтехнику или редукторные установки для ввинчивания стержней. Поэтому для домашнего строительства большинство собственников решают сами устраивать буронабивные сваи с ростверком.

Обвязку можно делать из брусьев, металла или выбрать ленточный тип. Дерево отличается небольшим сроком службы и низкой прочностью, поэтому подходит для нетяжелых деревянных построек.

Для работы с металлическим профилем нужно уметь управляться со сварочным аппаратом. Исходя из вышесказанного, ленточный ростверк – самый простой тип обвязки, который можно сделать без привлечения наемных работников.

План-чертеж свайной с ростверком конструкции

Составление плана-чертежа занимаются инженеры и конструкторы в строительных компаниях. Как правило, проект включен в стоимость строительства под ключ. Если застройщик планирует возвести основание своими руками, то ему пригодятся навыки в черчении и геометрии.

Проектный чертеж нужен, для чтобы:

1. Точно определить точки установки опор.
2. Выдержать расстояние между сваями.
3. Выбрать подходящий способ обвязки свай ростверком.
4. Рассчитать количество строительных материалов.
5. Указать расстояние между ростверком и нулевым уровнем участка.

Когда проектируется свайное основание с ленточным ростверком, то на чертеже необходимо обязательно указать:

• места, где будут проходить инженерные коммуникации;
• вид и диаметр сечения опор;
• тип и сечение ростверка;
• глубину закладывания опорных элементов.

В процессе составления чертежа важно указать координаты для первого блока, с которого будет начинаться строительство, поскольку остальные конструктивные элементы будут равняться на него.

Как подготовиться к работе?

Закладка фундамента – ответственный процесс, поскольку от выбора материала и качества монтажа зависит надежность и долговечность проектной конструкции.

Перед тем, как составлять план, необходимо изучить нормативные требования (СНиП 2.02.03-85), собрать информацию об особенностях геологии участка и сделать расчет фундамента.

С чего начать?

Выбор опорных элементов и расчет фундамента ведут, основываясь на результатах геологического изыскания. Для получения достоверных сведений необходимо заказать услугу в организации, которая на этом специализируется.

Но, чтобы сэкономить, можно использовать справочную информацию и самостоятельно провести исследование грунта и глубины подземных источников на участке.

Что нужно знать перед проектированием?

Для расчетов железобетонного свайно-ленточного фундамента необходимо знать:

• тип грунта;
• степень пучения почвы;
• точку промерзания;
• залегание поземных источников;
• несущую способность грунта;
• перепады высот на участке;
• климатические условия для региона (количество осадков).

Перед расчетами фундамента необходимо подобрать количество свай. Как правило, опоры устанавливают по углам здания и в местах, где будут пересекаться простенки в доме по проекту.

Приблизительное расстояние между опорами 1,5–3 м. Площадь сечения свай выбирается экспериментальным путем, исходя из несущей способности грунта.

Для выбора параметров рекомендуется воспользоваться справочными данными:

Диаметр буронабивных свай, см	100	150	200	250	300
Площадь основания, см2	79	177	314	490	707
Тип грунта	Несущая способность
Песок крупной фракции	325	701	1350	2050	2350
Песок средней фракции	235	530	942	1472	2120
Мелкий песок, перенасыщенный влагой	197	530	748	1226	1775
Твердая глина	353	795	1413	2208	3180
Пластичная глина	197	353	628	980	1413
Крупнообломочные породы	432	1315	2168	3238	5650

Расчет опор и ростверка

Чтобы заложить надежный фундамент, необходимо провести ряд обязательных предварительных расчетов:

1. Определить суммарные нагрузки с учетом веса стен, перекрытий, кровли, снежного настила и т.п.
2. Найти необходимую опорную площадь, зная вес конструкции и коэффициент надежности. Формула для расчета: S опоры = (М * 1,4)/Н, где:
   • М – суммарная масса сооружения (из п.1),
   • Н – несущая способность грунта (справочная информация),
   • 1,4 – коэффициент надежности.
3. Рассчитать суммарную площадь сечения свай, учитывая их количество.
4. Сравнить результаты вычислений п. 2 и 3.

Если площадь сечения свай больше опорной площади, то выбранные параметры подходят, если меньше – необходимо увеличить площадь опор. Иногда целесообразно увеличить количество столбов (алгоритм расчета не поменяется).

Длину опор выбирают с учетом глубины промерзания грунта. Как правило, железобетонная конструкция должна упираться в твердый несущий слой. Для большинства российских регионов точка промерзания находится на глубине 1,5 м. К этому значению необходимо не забыть добавить высоту цоколя.

Параметры ростверка рассчитывают, используя методику, описанную в СНиП 2.03.01-84 Упрощенный вариант расчета минимальной высоты ленты (h): h = nа + 40 см, где nа – глубина заделки сваи в ростверк (приблизительно 15 см).

Ширина ростверка выбирается таким образом, чтобы это значение превосходило или было равным толщены цоколя или несущих стен.

Необходимые инструменты и материалы

Для строительства свайно-ростверкового фундамента понадобятся такие инструменты и материалы:

• ручной бур или электрическая установка для устройства шурфов;
• смесь для бетонного раствора: песок, щебень, цемент, вода;
• щебень средней фракции для устройства дренажной подушки под ростверк;
• бентонитовый раствор для обмазки стенок скважины;
• листы рубероида для гидроизоляции свай;
• листовой гидроизоляционный материал для ростверка;
• пенополиуретановый утеплитель;
• металлическая арматура для армирования верхней и нижней части фундамента;
• доски, брусья, гвозди и шурупы для изготовления опалубки;
• колышки, лески для разметки участка.

Как правильно сделать самому?

Каждый тип свайно-ростверкового основания предполагает свой порядок технологических этапов. Например, для устройства забивных и винтовых свай не нужно бурить скважины, но не обойтись без аренды оборудования или спецтехники (за исключением малых винтовых опор). Ниже представлен порядок возведения буронабивных свай с железобетонной лентой.

Определение расстояния между сваями

Слишком частая расстановка свай приведет к удорожанию строительства, а редкое – повышает риск деформации ростверка и, как следствие, приводит к образованию трещин в несущих стенах конструкции.

В частном домостроении обычно поступают следующим образом:

• обязательно устанавливают опоры под углами здания и в точках пересечения несущих стен;
• если столбы находятся на расстоянии друг от друга больше, чем на 3 м, то между ними ставят промежуточные опоры.

Перед конструированием полезно ознакомится с требованиями к расстановке опор, которые описаны в документах СНиП 2.02.03-85 и ГОСТ 27751.

Разметка и земляные работы

Перед строительными работами с участка убирают строительный мусор и, при необходимости, выравнивают площадку. Затем наносят разметку, используя колышки и леску.

Обязательно сравнивают диаметры с проектными значениями. Обозначают места для будущих опор с помощью колышков, прутьев или делают небольшие углубления в почве в качестве меток.

Установка свай

При помощи ручного бура высверливают скважины под сваи. Ручное устройство подходит для устройства шурфов диаметром до 30 см. Если на участке преобладают переувлажненные почвы, то на дне траншеи устраивают песчаную подушку высотой 10 – 20 см, обязательно утрамбовывая несущий слой.

Чтобы предотвратить обрушение стенок скважины, обмазывают поверхность бентонитовым раствором.

Внутри шурфа устраивают арматурный каркас из стальных прутьев. Длина прутьев должна быть на 15 – 20 см больше высоты скважины (запас для связки опоры и ростверка). Заливают внутренность скважины бетонным раствором. Штыкуют смесь для удаления пузырьков воздуха. Бетону понадобится 2–3 недели, чтобы затвердеть, после чего переходят к следующему этапу.

Для винтовых и забивных столбов рыть траншеи ненужно. Опорные элементы завинчивают или вбивают грунт по установленным меткам.

Строительство опалубки

Под ростверк устраивают щебневую подушку, которая защитит фундамент от вертикальных сил, возникающих в результате морозного пучения.

Эксперты советуют поднимать ростверк над нулевым уровнем участка, но такая технология значительно усложнит строительство.

Под монолитную ленту выстраивают щитовую опалубку. Для этого можно использовать фанерные листы или сбитые доски. Целесообразно подпереть конструкцию по внешней стороне брусьями, чтобы под массой бетона опалубка не разошлась.

Армирование

Каркас из армированных прутьев добавит прочности фундаменту. Как правило, используют металлопрокат из стали АI – АIII. Жестко связывают армирующий каркас для ростверка с прутьями, которые выступают из поверхности опор.

Заливка бетона

Для ростверка используют бетон прочности не ниже М200. Заливку осуществляют за один раз посредством желобов, чтобы исключить расслаивание бетона от удара при падении с высоты.

Когда материал заполнит внутреннюю часть опалубки, проводят штыковку для удаления пузырьков воздуха. Затем бетон накрывают полиэтиленовой пленкой и оставляют на 3–4 недели до полного затвердевания.

В случае с металлическим ростверком обвязочные изделия приваривают к прутьям, которые были оставлены выступающими из опор. Ростверк из брусьев фиксируют на оголовках столбов, предварительно сделав в металлических пластинах технические отверстия.

Гидроизоляция и вентиляция

Почвенная влага с годами разрушает бетонный фундамент, поэтому принимают меры по гидроизоляции конструктивных элементов. Чтобы защитить опоры перед устройством арматурного каркаса в скважину помещают свернутый в трубу лист рубероида или стеклорубероидного материала.

Для гидроизоляции заглубленного ростверка используют также рулонный гидроизоляционный материал, укрывая внутренние поверхности опалубки перед армированием.

Чтобы вентилировать пространство между железобетонной конструкцией и землей, в опалубку заделывают отрезки труб небольшого диаметра (20 – 25 см). Для «висячей» ленты устраивать продухи не нужно: вентиляция осуществляются за счет воздушного пространства между грунтом и основанием.

В случае с металлическим ростверком защитой служит обмазочный гидрофобный состав, которым покрывают выступающие над землей части конструкции, особое внимание уделяя сварным швам. Деревянные брусья предварительно пропитывают гидрофобной жидкостью.

Теплоизоляция

Роль теплоизолятора для ростверка выполняет пленка на основе пенополиуретана, который одновременно защищает конструкцию и от влаги. Пенный материал наносят на всю поверхность ростверка с помощью специального распылителя после того, как бетон полностью застынет. В качестве альтернативы можно использовать листовой экстрадированный пенополистирол.

Ошибки и рекомендации

Несмотря на простоту технологии и доступность строительных материалов, собственники часто допускают ошибки в проектировании и монтаже:

Отказ от геологического исследования грунта. Начинающие строители часто недооценивают действие сил морозного пучения, которые при минусовой температуре окружающей среды «выталкивают» фундамент из почвы.

Устроенная под опорами песчаная подушка послужит защитой от расширения грунта. При этом слой песка нужно тщательно утрамбовать.

Использование бетона низкого качества. В целях экономии некоторые застройщики покупают более дешевый бетон (М100, М150). Такой материал не способен выдержать вес массивной конструкции, поэтому эксперты рекомендуют использовать бетон марки не ниже М200.

Слабая связка опор и ростверка. Соединение ленты и столбов – слабое место конструкции. При недостаточной жесткости связки под действием сил морозного пучения может произойти разрыв верхней и нижней части фундамента, что грозит обрушением сооружения.

Много важной и полезной информации о свайно-ростверковом фундаменте найдете в этом разделе.

Видео по теме статьи

Свайно-ростверковый фундамент от А до Я, видео-инструкция:

Заключение

Свайно-ростверковое основание – сравнительно самый недорогой, но и достаточной прочный тип фундамента. В частном домостроении в большинстве случаев возводят ленточный ростверк на буронабивных столбах.

Популярность технологии обоснована доступностью стройматериалов и отсутствием необходимости арендовать оборудование и спецтехнику.

Чтобы опорная конструкция была достаточно устойчивой и долговечной, перед проектированием необходимо провести ряд расчетов, а также выбрать подходящие для заданных условий параметры элементов фундамента.

Возводим свайно-ростверковый фундамент

Выбираете энергоэффективные решения?

Обратите внимание на геотермальные тепловые насосы FORUMHOUSE

Геотермальный тепловой насос EU (старт/стоп)

Геотермальный тепловой насос IQ (псевдоинвертор)

Геотермальный тепловой насос IQ (инвертор)

Фундамент на буронабивных сваях, с уширением в основании – «пяткой» и висящим над землёй ростверком, пользуется популярностью среди участников FORUMHOUSE. Сказывается доступность технологии и возможность самостоятельно изготовления этого типа основания.

Однако, как и при любом строительстве, при возведении такого фундамента нужно учитывать определённые особенности. В связи с этим интересен практический опыт и «хитрости» пользователей нашего портала, которые они используют при строительстве такого фундамента.

Я уже построил на данном типе фундамента дом из газобетона, баню, беседку, гараж и кирпичный забор. Могу сказать, что при грамотном расчёте и соблюдении технологии возведения, с этим фундаментом не возникает никаких проблем.

Хотя у наших пользователей накоплен большой опыт возведения свайно-ростверкового фундамента с уширением в основании сваи, его нельзя считать универсальным решением, подходящим для любого типа грунта и сооружений.

Выбор конструкции фундамента должен, в первую очередь, базироваться на данных геологического исследовании участка. На основании полученных результатов определяется несущая способность грунта, состав почвы, уровень грунтовых вод, наличие просадочных оснований и т.д. После этого, с учётом веса здания и сбором нагрузок, которые фундамент (в данном случае «пятки» свай) должен перераспределить на грунт, выбирается наиболее целесообразный и экономически выгодный тип основания.

Исходя из практического опыта, можно сказать, что свайно-ростверковый фундамент с расширением в основании сваи наиболее востребован на сильно пучинистых грунтах, на участках с большими перепадами высот. В этих условиях применение другого типа основания может оказаться экономически невыгодным из-за большого объёма земляных и бетонных работ.

Также следует помнить о том, что расчёт свайно-ростверкового фундамента не так прост, как может показаться на первый взгляд. При грубом нарушении технологии возведения, без знания типа грунта, уровня залегания подземных вод и т.д. такой фундамент может превратиться в «мину замедленного действия» под домом. Причём, к конечной стоимости свайно-ростверкового фундамента нужно прибавить мероприятия по его утеплению, устройству отмостки, водоотведению поверхностных и грунтовых вод, устройству забирки.

Подобный подход позволит понять, выгодно или нет устраивать такой тип фундамента. Свайно-ростверковый фундамент представляет собой «ленту» (ростверк), оторванную от земли, к которой добавлены сваи. Отсюда (на основании расчёта) может оказаться так, что в ряде случаев экономически выгоднее возведение классического малозаглублённого утеплённого ленточного фундамента.

К главным особенностям свайно-ростверкового фундамента, с уширением в основании сваи, относятся:

1. Свая закладывается ниже глубины промерзания (зависит от региона).
2. В нижней части сваи делается уширение – «пятка» с определённым соотношением к диаметру сваи и рассчитанной несущей способностью. Таким образом, свая надёжно «заякоривается» в грунте.
3. Ростверк не должен касаться или лежать на земле.

Я занимаюсь установкой ворот. В силу моей профессиональной деятельности, мне часто приходится видеть проблемы, которые возникают с опорными столбами въездной группы. Из-за воздействия сил морозного пучения столбы «гуляют», перекашиваются створки ворот, заклиниваются калитки и т.д. Конечно, можно залить монолитную бетонную ленту под всем периметром забора, но это тоже не панацея. Я видел много «порванных» ленточных фундаментов, да и по деньгам этот вариант получается самым затратным.

Опираясь на свои знания и опыт, полученный при строительстве дома, Vzik решил, что и для забора также подойдёт фундамент ТИСЭ. Как показал четырёхлетний опыт эксплуатации тяжёлого кирпичного забора, форумчанин не прогадал. Несмотря на морозы, малоснежные зимы, при которых земля глубоко промерзает, забор как стоял ровно, так и стоит. Ни подвижек фундамента, ни перекосов въездной группы – распашных ворот и калитки – за время эксплуатации не возникло. Тем интереснее конструктив и способ возведения этого фундамента.

К строительству забора Vzik приступил ещё в 2012 году, делая это одновременно с возведением гаража.

На его участке грунт состоит из следующих слоёв:

• «плодородка» – около 20-30 см;
• песок 0.5 м.

Далее идёт плотная глина, на глубине 2.5 м воды нет.

Форумчанин советует бурить свайный шурф не вручную, а взять в аренду мотобур со шнеком, диаметром 25 см.

Я ещё кода бурил шурфы под фундамент под дом, то понял, что делать это вручную – занятие неблагодарное. Сравните: в первый день два человека смогли сделать «на глине» один шурф диаметром 25 см, глубиной 1.8 м и нижним уширением в 60 см. За 10 дней полностью осилили только 30 свай, а нужно было 50! Решили – дальше будем бурить мотобуром.

После того, как в аренду был взят мотобур, дело пошло веселее. Всего за 2 часа было пробурено 20 подготовительных шурфов глубиной 1.5 м. После этого их углубили до 1.8 м и сделали внизу уширения тисэсовским буром.

Поэтому, когда дело дошло до изготовления шурфов под фундамент для забора, выбор был очевиден – всё бурить только мотобуром. За один день пробурили 50 шурфов на глубину 1.5 метра, после чего их углубили ручным буром до 2 метров и сделали нижнее расширение.

При изготовлении данного типа фундамента придерживаемся такой технологии:

1. Т.к. скорость подготовки расширений разбуриваемых ручным методом невысока, нет необходимости заказывать миксер с заводским бетоном. Сваю заливаем бетоном «самомес». В день можно делать по 5 свай. Так и деньги экономятся, и меньше устаёшь.
2. Для сваи диаметром 25 см каркас вяжем из 4-х арматурных прутков диаметром 10-12 мм. В качестве связующего элемента используется сварная металлическая сетка с ячейкой 15х15 см. Такой квадрат хорошо помещается в пробурённое отверстие. Выпуски по 2 см с каждой стороны задают направление для арматурного каркаса и обеспечивают защитный слой бетона.
3. Арматурный каркас можно вязать не вязальной проволокой, а пластиковыми стяжками. Подобный способ хоть и несколько дороже, чем при использовании проволоки, но зато экономиться время и значительно упрощается процесс вязки каркаса. Прочности стяжек достаточно, чтобы арматурный каркас выдержал заливку бетонной смесью и дальнейшее вибрирование. После застывания бетона стяжки уже не несут какой-либо силовой нагрузки.

Я у себя на стройке все арматурные каркасы (под дом, забор и т.д.) вязал стяжками, проволоку вообще не использовал. Конечно, если вязать проволокой, это чуть надёжнее, но практика показала, что и пластиковая стяжка вполне справляется с поставленной задачей.

Кстати, при использовании вместо проволоки стяжек, мы получаем ещё один бонус, касающийся именно заливки свай с уширением в нижней части. В чём суть идеи, которую применил пользователь с ником Destructor, хорошо видно на следующих фото.

«Ножки» (в нижней части каркаса) каждого из четырёх арматурных стержней загибаем под углом 90 градусов. Загнутые концы смотрят внутрь каркаса. Вяжем каркас при помощи пластиковых стяжек. Дальше поступаем следующим образом:

• Заливаем немного бетона в «пятку».
• Опускаем каркас в пробурённый шурф.
• Выворачиваем согнутые под углом арматурные стержни «ножки» концами наружу.
• В итоге, концы «раскрытых» арматурных стержней заходят в «пятку», обеспечивая надёжную связь уширения с «телом» сваи после застывания бетона.

При раскрывании «ножек» арматура хорошо скользит в пластиковой стяжке. Если всё связать проволокой, то и времени больше уходит, и провернуть арматурный стержень будет тяжело.

Чтобы заливка бетона в шурф прошла «без сучка, без задоринки», делаем это так: в пробурённую скважину вставляем специальное приспособление – переставную «горловину», сделанную из свёрнутой в трубу жести и деревянных брусков (можно придумать свой вариант приспособления).

Совет: таких приспособлений лучше иметь несколько, чтобы сразу заливать несколько свай. Снимать их сразу не стоит, т.к. бетон ещё не затвердел. Пусть «горловина» постоит около часа, но и оставлять надолго тоже не надо, иначе их прихватит бетоном, и «горловину» потом не снимешь. После того как сняли «горловину», на оголовок сваи можно надеть пластиковый пакет. Это нужно, чтобы влага не испарялась, и протекал нормальный процесс твердения бетона.

Внутрь «горловины» и шурфа вставляется гильза, свёрнутая из рубероида. Затем опускаем арматурный каркас и заливаем бетон, не забывая его как следует провибрировать, используя для этого вибратор, а не метод «штыкования». Бетонную смесь делаем максимально «жёсткой», т.е. с минимальным количеством воды, необходимой для её затворения.

При большом количестве воды существенно снижается марка бетона, он получается непрочным.

Бетон не должен быть жидким, т.е. растекаться, как это часто делают новички, считая, что так его проще укладывать. Для улучшения удобоукладываемости «жёсткой» смеси не стесняемся пользоваться пластификаторами.

Ещё один момент, на который надо обратить внимание. Для изготовления свай часто рекомендуется использовать в качестве опалубки канализационные или асбестовые трубы нужного диаметра. По мнению пользователей нашего портала, наиболее бюджетный и простой способ залить сваю – использовать для этого рубероидную «рубашку». Причём, её можно использовать, даже если требуется залить высокие сваи, которые будут выступать над землёй на 0.5-1 метр и выше.

Я заливал сваи в опалубку из рубероида. Высота над землёй была 50 см. Диаметр свай – 20 см. Рубероид обмотал скотчем только в двух местах, где свая выступала над землёй. Чтобы сделать из куска рубероида цилиндр, наматывал его на подходящую по диаметру канализационную трубу. Затем опускал их в скважину, а трубу вынимал. Заливал сваю самомесным бетоном. Всё как следует вибрировал, ничего не порвалось и не разошлось.

Если требуется залить сваю более 1 метра над землёй, то можно поступить следующим образом: делаем две рубероидных «рубашки». Сначала заливаем бетон в первую так, чтобы он не дошёл до верхнего края 10 см. Вставляем внутрь первой вторую «рубашку», регулируя необходимый уровень, опуская или поднимая рубероидный цилиндр. Затем заливаем бетон дальше.

Я так заливал сваю высотой от земли в 1.1 метр, ничего не упало.

Интерсен способ изготовления рубероидной «рубашки», предложенный форумчанином с ником face_ltd.

Изучив форум, я, из финансовых соображений, отказался от готовой опалубки в виде асбестовых или канализационных труб. Сделал опалубку из рубероида высотой более 2-х метров.

«Рубашку» делаем так: отрезаем необходимый нам по размерам кусок рубероида и обматываем его с одной стороны, вокруг подходящей по диаметру оправы. Например, пластмассового ведёрка. Обмотали – фиксируем скотчем, затем чуть отступаем вверх и мотаем скотч второй раз. Всё, одна сторона зафиксирована. Вынимаем ведро (т.к. оно имеет конусную форму, то и извлекается легко) и повторяем процесс намотки с другой стороны. Фишка в том, что скотч скользит по рубероидной обсыпке и не прилипает к поверхности (рубероид в обсыпке крошкой нежелателен). Получается, что мы смотали несколько колец из скотча, которые теперь можно передвигать по «рубашке» и, соответственно, из куска рубероида получается цилиндр.

Чтобы кольца затем не «ездили» по опалубке, фиксируем их длинной полосой скотча, которую пускаем вдоль шва «рубашки». Скотч заворачиваем внутрь цилиндра и фиксируем скрепкой или «пристреливаем» степлером.

Опалубка, сделанная по такой технологии, стоит копейки – 300 рублей за рулон рубероида, 2 мотка скотча – это ещё 40. Сравните это с ценой за пластиковые или асбестовые трубы, которые ещё надо привезти.

После того как сваи готовы, засыпаем песок до уровня их оголовков, проливаем его водой, трамбуем и на этом основании возводим опалубку под ростверк. Сколотить опалубку можно из досок 150х50 мм и бруса 100х50 под стойки.

Чтобы доски в дальнейшем можно было использовать вторично, готовую опалубку изнутри застилаем рубероидом или полиэтиленовой плёнкой. Вяжем арматурный каркас и заливаем бетоном ростверк.

Ростверк (из-за его объёма) лучше заливать заводским бетоном из миксера.

Vzik подбил итоги по расходам на свой фундамент под дом, и вот что получилось.

Затраты на 50 свай:

• цемент – 50 мешков;
• арматура – 300 кг;
• рубероид – 3 рулона;
• гравий – 7 куб. м;
• песок – 2 куб. м;
• стяжки – 600 шт.

Итого: 30 тыс. руб.

Затраты на ростверк сечением 30х40см:

• доски, 5 куб. м – 25 тыс. руб;
• арматура, 0.5 т – 14 тыс. руб;
• бетон, 9 куб м. – 29 тыс. руб;
• рубероид – 8 рулонов;
• расходные материалы – саморезы, гвозди, стяжки, битумная мастика.

Итого: около 80 тыс. руб.

Общая цена за фундамент составила около 110 тыс. руб.

Прим: цены указаны за 2011 год.

В темах FORUMHOUSE можно узнать все подробности возведения кирпичного забора на фундаменте ТИСЭ и просмотреть полный отчёт по строительству газобетонного дома на свайно-ростверковом фундаменте. Следующие темы отвечают на вопросы, как залить сваи выше 1 метра над землёй, и из чего сделать забирку. В нашей статье описывается подробная технология заливки фундамента зимой.

Тем, кто только планирует строительство дома, будет интересен видеосюжет с подробным рассказом про свайно-ростверковый фундамент.