Теплоизоляция отмостки: ограничения, учёт ошибок

Теплоизоляция отмостки, как и любые решения, имеет свои ограничения. Их больше, чем может показаться на первый взгляд. Не спешите, чтобы не получилось так, что попытка снизить затраты на отопление ожидаемой (обещанной) экономии не принесла, а затраты на устройство теплоизоляции отмостки уже точно есть. А в цокольном этаже не только сыро, но и появилась вода.

Доводы в пользу теплоизоляции отмостки

Сторонники теплоизоляции отмостки, главным образом, используют два основных довода:

  1. 1. Увеличение энергоэффективности – помогает сократить тепловые потери и снизить затраты на отопление:
  • устраняет быстрое остывание пола первого этажа и холод в подвале;
  • защищает цокольный этаж от влажности…
  1.  
  2. 2. Защита конструкций от морозного пучения грунта:
  • уменьшает глубину промерзания грунта под фундаментом;
  • защищает отмостку от разрушения вследствие промерзания грунта;
  • позволяет сохранить тепло, накопленное землей;
  • уменьшает сезонную амплитуду колебаний отмостки относительно цоколя;
  • предотвращает постепенное выдавливание, разрушение фундамента;
  • увеличивает срок эксплуатации фундамента…

Дополнительно к основным двум иногда сторонниками теплоизоляции отмостки приводятся доводы, которые «ужасны» сами по себе, но не являются доказательствами в пользу необходимости применения теплоизоляции отмостки, например:

Довод
Замечание
- предотвращает появление мелких трещин, количество и толщина которых быстро растет
- просадка фундамента при закритической нагрузке на грунт;
- недостаточный уход (пересыхание поверхности) после бетонирования или оштукатуривания;
- избыток воды в рецептуре бетона, избыточно активный (тепловыделяющий) цемент, неправильное армирование, отсутствие швов для снятия напряжений;
- размораживание намокшей поверхности стены и т.д.
- уменьшает риск появления трещин на фундаменте из-за напитывания талой и дождевой воды, которая, расширяясь при замерзании, может служить причиной появления трещин…
Для предотвращения этого явления требуется использовать качественный морозостойкий бетон и выполнить его гидроизоляционную обработку
- защищает цокольный этаж от влажности
Защищает цокольный этаж от влажности, вызванной:
- проникновением воды из примыкающего грунта – надёжная гидроизоляция цокольного этажа (стен и особенно всех стыков и вводов коммуникаций);
- образованием конденсата – надёжная теплоизоляция стен и пола цокольного этажа наряду с организацией эффективного воздухообмена

Перечисленные в таблице выше доводы относятся к проблемам эффективности гидроизоляции здания в целом и устраняются без теплоизоляции отмостки с помощью мер первичной, вторичной и специальной гидроизоляции и защиты строительных конструкций согласно СП 72.13330.2016.

Более того, разрушение отмостки именно вследствие промерзания грунта – сравнительно редкий случай. Чаще отмостка разрушается из-за подмывания грунта вследствие неорганизованного водоотвода. Ещё чаще наблюдается коррозия бетона отмостки с последующим разрушением из-за недостаточного качества бетона и отсутствия его надёжной гидроизоляции.

По двум основным доводам применения теплоизоляции отмостки:

1. Теплоизоляция отмостки нужна для увеличения энергоэффективности – помогает сократить тепловые потери и снизить затраты на отопление

Чтобы реально снизить затраты на отопление путём сокращения тепловых потерь из дома или здания, прежде всего требуется объективно с помощью достоверных способов установить:

1) где же именно они происходят?

2) в каких масштабах?

Объективная картина тепловых потерь здания: основные участки тепловых потерь

Объективная картина тепловых потерь домов и зданий способна разочаровать сторонников снизить затраты на отопление через сокращение тепловых потерь из дома или здания с помощью теплоизоляции отмостки. Тепловизионное обследование наглядно демонстрирует, что основные тепловые потери происходят не через отмостку, а через иные участки (белые, красные и жёлтые участки на фото):

Участки теплопотерь в здании

Источник фото: https://1-expertiza.ru/obsledovanie-zdaniy-teplovizorom/

Участки теплопотерь в здании

Источник фото: http://teploskan.ru

Участки теплопотерь в здании

Источник фото: http://teploskan.ru

Участки теплопотерь в здании

Источник фото: https://enacon.ru/teplovizionnyy-kontrol/

Тепловизионное обследование ясно показывает, что если требуется действительно снизить затраты на отопление с помощью сокращения тепловых потерь, то в первую очередь следует устранить тепловые потери через:

  • входную группу, двери, окна;
  • стыки стен, стыки строительных изделий стен (кирпичей, панелей, блоков).

На долю участка стен с отмосткой приходятся неинтенсивные теплопотери вплоть до их затухания (зелёные и синие участки на фото выше). При этом следует иметь ввиду, что это вторичные теплопотери. В стыке грунта и стены аккумулируется и выходит наружу тепло, ранее потерянное из дома фундаментом и стенами со всей их подземной части. Соответственно, первичной проблемой и мерой здесь в любом случае является качественная теплоизоляция стен и фундамента: если она действительно качественная, то тепло из стен и фундамента в грунт не теряется – окружающая среда (включая грунт) не греется.

В целом, продвигая идею о необходимости теплоизоляции именно отмостки с целью «экономии затрат на отопление» и одновременно игнорируя необходимость, прежде всего, устройства качественной теплоизоляции фундамента и стен, этим самым, по сути, поощряется обогрев окружающей среды и последующая ловля остатков тепла, утерянного из дома через энергонеэффективные стены и фундамент. Такая концепция энергоэффективности дома, по меньшей мере, иррациональна.

Рациональное – с максимальной эффективностью при минимальных затратах – обеспечение энергоэффективности дома

Для рационального – с максимальной эффективностью при минимальных затратах – обеспечения энергоэффективности дома первое что нужно сделать – применить научный метод:

  • обследуйте дом с помощью специалистов по поиску теплопотерь;
  • установите источники теплопотерь дома и их сравнительную интенсивность, особо отметив  «белые», а также «красные» участки, а далее «оранжевые» и «желтые»;
  • получите от специалистов расчёт по цифровой величине вклада каждого из них в общую величину теплопотерь;
  • только после этого, имея объективные данные для своего дома, приступайте к ликвидации теплопотерь: начиная с самых интенсивных («белых» и «красных») и энергоёмких каналов потери тепла и далее по порядку переходя к «оранжевым» и «желтым» участкам по степени затухания теплопотерь.

Обеспечив на практике качественную гидроизоляцию и теплоизоляцию стены и фундамента здания, а также пола:

  • устраняется быстрое остывание пола первого этажа и холод в подвале;
  • не допускается влажность в цокольном этаже и подвале.
РЕЗЮМЕ:
  1. Для обеспечения реальной экономии на отоплении используйте объективные и достоверные методы поиска участков и определения величины теплопотерь, например, с помощью тепловизионного обследования.
  2. Устраняйте объективно обнаруженные источники теплопотерь, начиная с самых интенсивных («белых» и «красных» по тепловизору) и энергоёмких каналов и далее по порядку, переходя к «оранжевым» и «желтым» участкам по степени затухания теплопотерь.
  3. Не допускайте обогрева окружающей среды: устраняйте сначала первичные потери тепла из дома, в том числе через стены и фундамент.
  4. Когда обогрев окружающей среды теплом из дома устранён, на основании тепловых и экономических расчётов определите, насколько теплоизоляция отмостки целесообразна для увеличения энергоэффективности. В частности «экономия на отоплении» не та цель, которая может быть достигнута в результате теплоизоляции отмостки в действительно энергоэффективном доме. После обеспечения надёжной теплоизоляции стен и фундамента исключаются сколь-нибудь значимые потери тепла из дома, которые после рассеивания в грунте можно уловить в таком количестве, чтобы окупилась теплоизоляция отмостки.

2. Теплоизоляция отмостки нужна для защиты конструкций от морозного пучения грунта

Предполагается, что теплоизоляция отмостки борется с морозным пучением грунта через снижение глубины промерзания. Однако при практическом применении теплоизолируемых отмосток на пучинистых грунтах, в особенности в резко континентальном холодном климате, нередки случаи непрекращающегося отрыва отмостки от стены, что указывает на низкую эффективность способа и продолжающееся морозное пучение грунта. Такие случаи сопровождаются образованием трещины в стыке отмостки со стеной с последующим затеканием туда воды с водонасыщением грунта и усилением морозного пучения, несмотря на применение теплоизоляции отмостки:

Трещина по стыку отмостки со стеной

 

Трещина (пустота) по стыку отмостки со стеной 

Почему такое происходит?

Влияние проработанности схемы теплоизоляции отмостки

В ряде случаев сама тиражируемая схема теплоизоляции отмостки изначально провоцирует образование трещин по стыку со стеной, поскольку оставляет под наружным краем отмостки полосу промерзающего грунта. Соответственно, под наружным краем отмостки запускаются циклические деформации морозного пучения и последующей усадки грунта после размораживания. В итоге в стыке отмостки со стеной создаются напряжения изгиба и кручения (в случае неоднородных по пучинистости участков грунта):

Напряжения и деформации, возникающие в отмостке при использовании типовой схемы теплоизоляции отмостки

Рис.1. Напряжения и деформации, возникающие при использовании типовой схемы теплоизоляции отмостки

Более того, если пучинистый грунт (например, содержащий глину) способен набухать и усаживаться при циклах намокания-высыхания, то помимо циклов замерзания и оттаивания на образование трещины в стыке стены с отмосткой будут работать циклы увлажнения и усыхания грунта.

Причём в этом случае типовая анкеровка отмостки к стене не спасает от образования трещины, поскольку деформации от расширения-усадки грунта под наружной частью отмостки передаются и локализуются в стыке отмостки со стеной через массивный рычаг, равный ширине отмостки. В итоге типовая анкеровка начинает работать как гибкий шарнир отмостки со стеной. Тот факт, что анкеровка наряду теплоизоляцией отмостки способна несколько уменьшить сезонную амплитуду колебаний отмостки относительно цоколя, теряет всякое практическое значение ровно с момента образования трещины по стыку отмостки со стеной (обычно весной или осенью). То есть с момента, когда вода начинает поступать в трещину под отмостку и увлажнять грунт, активизируя его пучинистость. Или хуже того, проникает в дом, здание, в том числе из-за нарушения целостности гидроизоляции, вызванного подвижками увлажнённого грунта, отмостки и деформациями анкеров в стене:

Намокание стен, цокольный этаж подтоплен

Влияние глубины промерзания грунта

Дополнительным фактором, способствующим подвижкам отмостки и устанавливающим ограничения по теплоизоляции отмостки, является рост глубины промерзания. Так, если для Москвы и Московской области глубина промерзания грунта составляет в среднем от 0,4 до 1,4 м, то в резко континентальном холодном климате, к примеру, Красноярска эта величина достигает 1,7-2,6 м, а по Красноярскому краю и соседним регионам и того больше:

 Карта промерзания грунта

Источник: https://delfin.one/ustanovka-kanalizacii-v-chastnom-dome/

Поэтому теплоизоляция отмостки, применяемая в сравнительно мягком климате, может не приносить ожидаемых результатов в резко континентальном холодном климате. Соответственно, чтобы сохранить на приемлемом уровне тепло, накопленное землей, требуется наращивать толщину слоя теплоизоляции, что не всегда возможно, допустимо и экономически целесообразно, но в любом случае не решает проблемы промерзания грунта под наружным краем отмостки.

Ограниченные возможности теплоизоляционных материалов по обеспечению глубинной защиты грунта от промерзания

Возможности теплоизоляционных материалов по обеспечению глубинной защиты грунта от промерзания ограничены. Предельные величины установлены в нормативной и технологической документации, например, указано, что теплоизоляционный материал:

  • применим для величины промерзания до 1 м, тогда как по факту на объекте с холодным резко континентальным климатом может быть 2 м и более.
Влияние сжатия теплоизоляционного слоя под нагрузкой

Другим критически важным фактором, провоцирующим образование трещины по стыку отмостки со стеной, является сжатие теплоизоляционного слоя под нагрузкой, поскольку теплоизоляционный материал изначально не относится к жестким. В технологической документации производителями нормативно установлено, что теплоизоляционный материал ощутимо сжимается даже под действием сравнительно небольшой нагрузки, например деформация:

  • 2% достигается уже при нагрузке всего 0,06-0,16 МПа;
  • 10% – при нагрузке всего до 0,04 кПа.

Даже при вышеуказанной минимальной нагрузке слой теплоизоляционного материала толщиной 100 мм имеет нормальную просадку до 10 мм. Соответственно, чем сильнее и дольше нагрузка на теплоизоляционный материал, тем сильнее его просадка, что:

  • провоцирует образование трещин по примыканию и вышерасположенных конструкциях из-за возникающих деформаций;
  • ухудшает теплоизолирующую эффективность материала из-за его уплотнения.

Причём эта проблема характерна не только для отмосток со слоем теплоизоляционного материала, но и для террас:

Заделка пеной трещины по стыку стены с террасой, теплоизолированой минеральной ватой

Фото: заделка пеной трещины по стыку стены с террасой, теплоизолированой минеральной ватой. Проектом не предусмотрено решений по снятию с минватной плиты нагрузки от верхних слоев и нагрузок при эксплуатации, в итоге регулярное образование трещины по периметру, протекание воды в стык со стеной и прогиб по центру защитной монолитной железобетонной плиты над теплоизоляцией.

Влияние эксплуатации теплоизоляционного слоя в водонасыщенном состоянии

Любой теплоизолирующий строительный материал при поглощении воды снижает свою работоспособность вплоть до полной утраты теплоизолирующих свойств. В технологической документации производителями нормативно установлено, что теплоизоляционный материал, как правило, отличается заметным водопоглощением, например:

  • 0,4% по объёму при плотности 0,3 кг/дм3, что по массе равно 13,3%-ной влажности.

Соответственно, при эксплуатации в условиях возможного контакта с влагой, а тем более в обводнённом грунте, фактические теплоизоляционные показатели материала, как минимум, уступают заявленным в паспорте качества.

Комбинированное влияние сжатия и эксплуатации теплоизоляционного материала в водонасыщенном состоянии

Наиболее критическая ситуация создаётся, когда теплоизоляционный материал эксплуатируется одновременно в сильно нагруженном и обводнённом состоянии:

Схема эксплуатации теплоизоляционного материала в сжатом и водонасыщенном состоянии

Рис.2. Схема эксплуатации теплоизоляционного материала в сжатом и водонасыщенном состоянии 

В этом случае требуется не только учесть просадку слоя теплоизоляционного материала под нагрузкой с точки зрения обеспечения целостности конструкций, но и уточнить его фактические теплоизоляционные характеристики в сжатом и водонасыщенном состоянии. Как минимум, сжатый и водонасыщенный теплоизоляционный материал теряет существенную часть своих теплозащитных свойств вплоть до утраты целесообразности его применения.  Однако в проектные расчёты нередко закладываются паспортные данные показателей качества для сухого и несжатого материала, что является причиной ошибок проекта и последующих проблем с эксплуатацией объекта.

Альтернативные схемы теплоизоляции, учитывающие ограниченные возможности теплоизоляционных материалов по обеспечению глубинной защиты грунта от промерзания

Учитывая ограниченные возможности теплоизоляционных материалов по обеспечению глубинной защиты грунта от промерзания и невозможность рационально устранить промерзание грунта под наружным краем отмостки, может быть предложено формирование под отмосткой непучинистого защитного слоя, который:

  • с одной стороны, снижает опасность деформаций отмостки из-за морозного пучения грунта;
  • с другой стороны, «добирает» необходимую толщу теплоизоляционной защиты от промерзания грунта под теплоизолирующим материалом.

Именно такое решение реализовано в СТО 36554501-012-2008:

Схема укладки и параметры теплоизоляции ПЕНОПЛЭКС® в фундаментах отапливаемых зданий с теплоизоляцией пола

Схема укладки и параметры теплоизоляции 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

Источник: СТО 36554501-012-2008. Применение теплоизоляции из плит полистирольных экструзионных ПЕНОПЛЭКС при проектировании и устройстве малозаглубленных фундаментов на пучинистых грунтах. ФГУП "НИЦ "Строительство", Москва, 2008. https://files.stroyinf.ru/Data1/53/53217/

Однако этот вариант сложно отнести к теплоизоляции отмостки, поскольку отмостка работает в холодном режиме. А устройство теплоизоляции отмостки для дополнительной борьбы с морозным пучением грунта в рамках такой схемы при учёте работы горизонтальной теплоизоляции в сжатом и обводнённом состоянии нецелесообразно.

РЕЗЮМЕ:
  1. Даже небольшая трещина по стыку отмостки со стеной способна аннулировать или даже сделать негативным эффект как от теплоизоляции отмостки, так и от применения отмостки в целом. В итоге по стыку отмостки со стеной образуется мостик холода и участок проникновения воды, а сама отмостка вместо заявленной борьбы с морозным пучением, только усугубляет его и сокращает срок эксплуатации фундамента, поскольку отмостка как в кармане запирает воду, попавшую в грунт под отмостку.
  2. В ряде случаев тиражируемые схемы по теплоизоляции отмостки изначально провоцируют образование трещины по стыку отмостки со стеной из-за деформаций пучения или водонасыщения-высыхания грунта под наружным краем отмостки.
  3. Теплоизоляционные материалы имеют ограниченные возможности: 1) по предельной глубине промерзания грунта; 2) по сопротивлению сжимаемости даже под действием сравнительно небольшой нагрузки; 3) по устойчивости против водонасыщения. Итогом игнорирования вышеуказанного и слепого копирования неприемлемых для условий объекта технологий, включая теплоизоляцию отмостки, является закономерно наблюдаемое на объектах не устраняемое образование трещины по стыку с отмосткой.
  4. Альтернативные схемы устраняют опасность образования трещины по стыку отмостки со стеной из-за деформаций пучения или водонасыщения-высыхания грунта под наружным краем отмостки путём замены под отмосткой грунта на непучинистый. При этом применение дополнительной теплоизоляции отмостки в рамках такой схемы становится нецелесообразно.
  5. Если теплоизоляционный материал эксплуатируется одновременно в нагруженном и обводнённом состоянии, требуется уточнить проектные данные и целесообразность его применения, исходя из характеристик не для сухого несжатого материала, а для фактических – для водонасыщенного сжатого в условиях объекта теплоизоляционного материала.

Итог. Теплоизоляция отмостки: зачем нужна?

Итак:

  1. В доме, претендующем на энергоэффективность, с качественной теплоизоляцией фундамента и стен – теплоизоляция отмостки экономически нецелесообразна и вредна для экономии затрат (снизить затраты на отопление сколь-нибудь заметно не получится, а затраты на устройство теплоизоляции отмостки точно будут).
  2. Для защиты конструкций от морозного пучения грунта применение теплоизоляции отмостки ограничивается, главным образом, объектами в сравнительно мягком климате, а также с невысокой и равномерной пучинистостью грунта.
  3. В рамках альтернативные схем, в которых устранена опасность образования трещины по стыку отмостки со стеной из-за деформаций пучения грунта путём его замены на непучинистый, применение теплоизоляции отмостки для усиления борьбы с морозным пучением грунта нецелесообразно.

Получается, что теплоизоляция отмостки больше нигде не больше нужна?

Не совсем так. Есть задачи, помимо рассмотренных выше, где применение теплоизоляции отмостки совершенно необходимо. Например, при устройстве обогреваемых отмосток (равно как и обогреваемых дорожек и террас), на которых обогревом исключается образование гололёда (наледи). Другое дело, что такая технология экономически оправдана не всегда, но там, где она оправдана, без теплоизоляции отмостки в целях обеспечения энегоэффективности обогрева отмостки не обойтись.

Поэтому вопрос: «зачем нужна теплоизоляция отмостки?» – не имеет однозначного ответа. Всегда требуется сначала изучить варианты решения тех же задач другими способами и сравнить техническую и экономическую эффективность и целесообразность каждого варианта. Где-то – как в случае с обогреваемой отмосткой – теплоизоляция отмостки будет совершенно необходима. А где-то – как в случае экономии затрат на отоплении энергоэффективного дома – бесполезна и даже вредна.

К сведению:

Вне зависимости от последующего применения или неприменения теплоизоляции отмостки, есть способ, в котором исключены вышеуказанные недостатки известных технологий защиты фундаментов и стен влаги и морозного пучения и повышения энергоэффективности дома, здания. Способ отличается повышенной надёжностью, применим в крайне жёстких условиях и открывает широкие возможности по декоративному оформлению отмостки.

Напишите нам

У нас много проверенных решений

Бесплатно проконсультируем, расскажем про материал и способ применения, посчитаем необходимое количество, подскажем надежное решение.