Як правильно побудувати фундамент будинку з підвалом: розрахунки та технології будівництва
Рішення влаштувати підвал у приватному будинку має бути виваженим та продуманим. З одного боку, на цокольному поверсі зручно розміщувати господарсько-побутові та технічні приміщення, майстерню чи більярдну. Часто під будинком обладнано гараж для автомобіля, сауну, лазню, тренажерний зал. З іншого боку, потрібні ретельний розрахунок, чималі фінансові вкладення у будівництво підземного приміщення, надійний захист від протікання.
Як побудувати будинок з підвалом правильно, щоб уникнути помилок та переробок у майбутньому?
Будівництво фундаменту для будинку з підвалом
Конструкція цокольного поверху є фундаментом для всього будинку. Навантаження передається через стіни на ґрунтову основу. Перед початком будівництва проводять інженерні дослідження - визначають тип ґрунту, його несучу здатність, глибину залягання підземних вод.
Остання характеристика - основна прийняття рішення про зведення підвалу. За високого УГВ його будівництво – ризикований захід. Як би якісно і правильно не була б виконана гідроізоляція, існує велика ймовірність протікання через деякий час від початку експлуатації. Рекомендується позначку підлоги цокольного поверху підняти над рівнем ґрунтових вод не менше ніж на 0,5 м.
Будівництво фундаменту для будинку з підвалом включає етапи:
- Підготовчі роботи - очищення, вирівнювання майданчика, зрізання та перенесення родючого шару ґрунту у відвал на компостування, переміщення комунікацій, закупівлю та складування матеріалів.
- Розмітка плану будинку на місцевості, розбивка осей, встановлення обносок.
- Земляні роботи - викопування котловану, транспортування землі, зворотне відсипання.
- Будівельні роботи - влаштування основи під підвал, зведення стінок, монтаж перекриття.
- Влаштування дренажу.
- Гідроізоляція.
- Утеплення, пароізоляція.
- Прокладання комунікацій, пристрій вентиляції.
- Внутрішнє оздоблення, встановлення сходів.
- Зовнішнє облицювання, вимощення.
Будівництво підвалу під будинком дорівнює трудомісткості та вартості до зведення фундаменту з надземним поверхом. Він може розташовуватися під усією спорудою або її частиною.
Земляні роботи та водовідведення
Після розмітки фундаменту приступають до копання котловану. Найчастіше це роблять механізованим способом – екскаватором, фронтальним навантажувачем. Вручну копати та вивозити великий обсяг землі дуже трудомістко.
Земляні роботи та подальше влаштування фундаменту потрібно проводити, по можливості, без тимчасового розриву, щоб уникнути надходження поверхневих вод до ями. Дощ або танення снігу призводять до розмокання ґрунтів, розмив стінок котловану, заливання вже встановленого арматурного каркаса. По периметру формують нерозривний борт із землі висотою 30-50 см, щоб дощова вода не стікала з навколишнього ділянки.
Якщо є можливість, викопують водовідвідний канал довжиною 6-7 м та приймальний об'єм, бурять поглинальні свердловини. Це допоможе уникнути замокання основи.
Котлован викопують на глибину позначки підлоги підвалу (-1,2 або -1,5 м) плюс товщина піщаної або піщано-гравійної подушки та бетонної армованої основи. Нівеліром перевіряють горизонтальність дна. Після викопування його утрамбовують, засипають шаром піску та гравію завтовшки 20-25 см, зволожують, ущільнюють.
При необхідності влаштовують підпірні стінки, щоб унеможливити обвалення ґрунту.
Дренаж
Зовнішня дренажна система призначена для того, щоб відводити воду ще на підході до фундаменту. Особливо це важливо, якщо грунт на ділянці глинистий, поряд розташовані водойми, будинок стоїть на схилі, або низ основи заглиблений нижче за рівень землі на 1,3 метра.
Зовнішнє дренування перенаправляє ґрунтові води в пристінний контур або кільцевий, розташований на відстані 1,5-2 метри від фундаменту. Дренаж доцільно виконувати паралельно із земляними роботами.
Кільцева система являє собою замкнутий трубопровід, покладений по периметру будівлі, з ухилом у бік накопичувального колодязя або колектора. Вода проникає у труби крізь перфоровані стінки. З водозбірника рідина потрапляє в каналізацію, або відкачують її за межі ділянки або в асенізаторську машину. Можливе відведення води самопливом у дренажну канаву нижче рівня фундаменту.
Розрахунок фундаменту та товщини стінки
Фундаменти та стіни підвалу зазнають не тільки вертикальних навантажень від будинку та власної ваги, а й бокового тиску ґрунту. Тому роботу конструкції не можна розглядати так само, як у звичайних безпідвальних будинках.
В результаті бічного впливу при недостатній товщині стінки та ширині фундаменту можливі деформації, зсув та нахил підошви, просідання ґрунту під опорною частиною. Це призведе до втрати стійкості конструкцією, її руйнування.
Розрахунок фундаменту будинку з підвалом детально розписаний у "Посібнику з проектування будівель та споруд", в якому на прикладах дано алгоритм визначення оптимальних розмірів, схеми армування конструкцій цокольного поверху. Якщо не проводилися геологічні дослідження, розрахунковий опір ґрунту приймають із великим запасом. Відповідно, елементи матимуть не лише значний резерв за міцністю, а й перевитрату за матеріалами. Раціональне рішення - коли опорна частина ширша за стіну фундаменту.
Онлайн калькулятор фундаменту
Щоб дізнатися зразкову вартість фундаменту для будинку з цокольним поверхом, скористайтеся наступним калькулятором :
Будівельні роботи
У приватному будівництві найбільшого поширення набули стрічкові та плитні фундаменти з підвалом. Стіни зводять із монолітного бетону або збірних елементів – цегли, блоків.
Будівельні роботи включають:
- Влаштування армованої монолітної плити або стрічки.
- Зведення стін.
- Монтаж перекриття із дерев'яних балок або залізобетонних панелей.
Плиту армують одним або двома рядами сіток, стрічку – каркасами з розрахунку. Застосовують бетон марки не нижче за М200. Монолітні стінки посилюють вертикальними сталевими стрижнями, в блокових або цегляних через кожні 300-400 мм по висоті горизонтально прокладають дріт або арматуру. У кутах і стиках встановлюють Г- та П-подібні металеві елементи для сприйняття різноспрямованої напруги.
Залізобетонні плити спирають на дві протилежні стіни на глибину 70-120 мм. Дерев'яні балки перекриття монтують у гнізда або встик за допомогою накладних елементів. Від гниття деревину обробляють антисептиками.
Для влаштування невеликих льохів підходять пальові та стрічкові фундаменти. У цьому випадку підземне приміщення розташовують під будинком на деякій відстані від опор, щоб ослаблення товщі ґрунту та навантаження від стінок не призвели до перекосу або завалювання основ.
Гідроізоляція
Захист від влучення вологи - найважливіша частина робіт при будівництві цокольного поверху. Стики стін і плити герметизують стрічками, що розширюються, і спеціальними розчинами.
Зовні та зсередини фундамент для будинку з підвалом обробляють:
- фарбувальними складами;
- напилюваними речовинами;
- рулонними матеріалами;
- проникаючою гідроізоляцією.
Роботи проводять із дотриманням технології. Обмазку здійснюють кілька шарів. Проникаючу гідроізоляцію наносять неодноразово, стежачи, щоб не було перепусток та зазорів. Обклеювання - в 2 шари з нахлестом і проклеюванням швів. Обробляють конструкції по всій висоті.
Від якості виконаної ізоляції залежить можливість повноцінної експлуатації цокольного поверху, довговічність будівлі загалом.
Утеплення фундаменту будинку з підвалом
Цокольний поверх потребує обов'язкового утеплення. Промерзання стін несприятливо позначається на мікрокліматі як підвалу, а й всього будинку. Відсутність теплоізоляції призводить до руйнування поверхні бетону над рівнем землі, деформації фундаменту через пучення в прилеглих шарах ґрунту. До того ж, неминучі тепловтрати.
Теплоізоляцію можна виконати зовні та всередині приміщення. Для зовнішнього утеплення застосовують несхильні до дії вологи матеріали:
- екструдований пінополістерол у плитах;
- пінопласт;
- термопанелі;
- штукатурна суміш з вермікулітом або пінополістеролом;
- напилюваний пінополіуретан.
До зовнішнього утеплення фундаменту відноситься пристрій вимощення. Вона перешкоджає затіканню води в простір простір, проникненню холоду крізь шар грунту.
Зсередини цокольний поверх утеплюють, якщо немає можливості провести цю операцію ззовні. Тепло збережеться у приміщенні, але стіни не будуть захищені від холоду. Вода, що проникла в пори і капіляри, при зниженні температури замерзає, викликаючи поступове руйнування матеріалу.
Для внутрішньої теплоізоляції використовують ті ж матеріали, що і для зовнішньої, з подальшим декоративним оздобленням.
Вентиляція підвалу
На цокольному поверсі є постійна вологість. До того ж на поверхню виходить ґрунтовий радон і накопичується в нижньому рівні приміщення. Він важчий за повітря, тому простим провітрюванням через продухи або фрамуги його досить складно видалити.
Природна вентиляція підвалу досягається встановленням різнорівневих витяжних каналів. Один знаходиться на висоті 15-30 см від підлоги, інший - під стелею. За рахунок різниці тисків і температур виникає рух повітряних мас із нижнього шару у верхній. Зовнішнє, холодніше, повітря надходить у приміщення, а теплий застояний видаляється.
Такої вентиляції може бути недостатньо. Взимку вона неефективна, часто забивається інеєм. Доцільно влаштувати комбіновану припливно-витяжну систему – поєднання природної та примусової. Повітря циркулюватиме за рахунок спонукання спеціальними нагнітачами - вентиляторами або турбінами.
Примусова вентиляція має переваги перед природною системою. Очищене повітря нагріте або охолоджене відповідно до потрібного режиму. Погодні умови зовні підвалу не впливають працювати пристроїв. Можна вентилювати приміщення великої площі.
Корисне відео
Рекомендації
Поради забудовникам від фахівців, які мають досвід у будівництві та експлуатації цокольних поверхів:
- Для внутрішнього оздоблення використовують матеріали, що не бояться вогкості або оброблені від гниття.
- Для спуску в підвал потрібно облаштувати зручні некруті сходи.
- Рекомендується виконати підлогу першого поверху з підігрівом з перекриття з повноцінною теплоізоляцією.
- Бажано утеплити вимощення, зробити відведення поверхневих вод у дренажну канавку або перфоровану трубу.
Висновок
Будівництво фундаменту з підвалом вимагає розрахунку, що об'єктивно враховує умови роботи конструкції, ретельного виконання гідроізоляції та утеплення. Зведення цокольного рівня прирівнюється за вартістю до будівництва основи та надземного поверху.
