Деформационные швы в теплых полах

Расчет и обустройство теплого пола — важный и ответственный этап построения здания, не зависимо от его непосредственного предназначения. От того, насколько точными и корректными будут расчеты, зависит не только температура в помещении, но и целостность, и долговечность всего сооружения.

В условиях оборудования небольшой площади, все кажется простым и понятным. Исчисления параметров здания проводятся непосредственно на месте, а система теплого пола укладывается без особых трудностей и технических изысканий. Однако теплые полы так же успешно используются для обогрева больших зданий. В этом случае задача усложняется, поскольку перед проектантами возникает необходимость учитывать размеры сооружения, что неизбежно сказывается на схеме расположения теплого пола.

Как известно из курса школьной физики: тело, при нагреве увеличивается в объеме. Тела, изготовленные из различных материалов, под воздействием увеличения температуры, увеличиваются по-разному. Как именно будет увеличиваться размер тела при нагреве, зависит от коэффициента температурного расширения материала, из которого это тело изготовлено. Применительно к материалу стяжки теплого пола, она будет наиболее подвержена этому физическому явлению, так как является теплообменным элементом в системе обогрева помещения.

Рассмотрим реальный пример:

Помещение прямоугольной формы с размерами 4×6 м. Площадь помещения 24 м²

Температура производства работ по устройству стяжки теплого пола (так скажем — температура замыкания конструкции) tст=20° С.

Температура рабочей жидкости котла tmax=70° С.

Температура в помещении зимой при выключенном отоплении tmin=0° С.

Предположим, что стяжка системы теплого пола изменяет свои размеры при изменении температуры РАВНОМЕРНО ОТ ЦЕНТРА ВО ВСЕ СТОРОНЫ.

Таким образом, расстояния, которые будут подвержены температурным деформациям, равны соответственно 2м и 3м.

Коэффициент температурного расширения неармированного бетона составляет

к=1*10-5

Рассчитываем перепады температур:

  1. Перепад температур при включении отопления (потери тепла теплоносителя незначительны), составит: Δt1 = tmax — tст = 70 — 20 = 50 ° С;
  2. Перепад температуры при выключенном отоплении: Δt2 = tmin — tст = 0 — 20 = −20 ° С; знак «-» означает, что стяжка будет уменьшаться в размерах, а знак «+» - соответственно — увеличиваться.
  3. Изменение размера стяжки (Δl ) рассчитывается по формуле:

Δl = L * k * Δt

где: L — размер стяжки, подвергаемый температурным изменениям;

k — коэффициент температурного расширения;

Δt — перепад температуры.

подставив значения нашего примера в формулу, получим:

Δl1max =2 * 1*10-5 * 50 = 1*10-3 (м)=1(мм)

Δl1min =2 * 1*10-5 * −20 = −0.4*10-3 (м)= −0.4(мм)

Δl2max =3 * 1*10-5 * 50 = 1.5*10-3 (м)=1.5(мм)

Δl2min =3 * 1*10-5 * −20 = −0.6*10-3 (м)= −0.6(мм)

Как мы видим из расчета, даже для такого маленького помещения, линейные изменения на краях стяжки будут иметь значения:

Δl1= +1 / - 0.4 мм

Δl2= +1,5 / - 0,6 мм.

А если помещение будет большей, чем 24 м² площади — соответственно и изменения размеров краёв стяжки пола будут более значительными.

При заливке стяжки теплого пола, применяются рядовые строительные материалы, единственной добавкой является пластификатор. Его назначение — увеличение текучести раствора стяжки, чтобы обеспечить однородную, беспустотную заливку стяжки, ведь любая, даже самая маленькая пустота в теле стяжки в зоне прокладки теплообменной трубы, снижает эффективность работы системы теплого пола вследствие уменьшения площади контакта — теплопередачи.

Что же произойдет со стяжкой пола, выполненной из рядовых строительных материалов, при постоянном воздействии изменения температуры? Под воздействием температуры, в стяжке возникнут напряжения, которые в разы превышают прочность стяжки, стяжка покроется сетью трещин, появятся сколы, выбоины — проявится весь спектр разрушений.

Для предотвращения такого вида разрушений, достаточно соблюсти несколько простых правил:

ВО-ПЕРВЫХ — правильно спроектировать размещение и размеры отсеков контуров и зон отопления;

ВО-ВТОРЫХ — обеспечить свободное движение стяжки по краям, т.е. создать эластичную прокладку между краем стяжки и стеной, между стяжками и т.д. Эту функцию выполняет демпферная лента, которая встраивается при заливке стяжки или нужно оставлять зазор (шов), который заполняется эластичным герметиком и правильно рассчитать расположение деформационных швов.

Кроме этого, есть некоторые особенности организации деформационных швов в системах теплого пола. Так, при проектировании не удастся избежать прокладки труб через деформационные швы, основная задача проектанта — минимизировать количество пересечений труб и деформационных швов, а задача монтажника — исключить повреждение трубы, которая проходит через зону деформационного шва. Для этого участок труб, длиной не менее 40см укладывают в гофрированную защиту или применяют гильзу, длиной не менее 1м. В качестве гильзы используют стальную трубу подходящего диаметра.

Ещё одно правило поможет избежать разрушений финишного покрытия пола. Если деформационный шов расположен не возле стены — его нужно повторить в финишном покрытии пола. Исключение составляют эластичные покрытия типа линолеума, которые сами способны компенсировать незначительные деформации.

Для обустройства деформационного шва в верхнем слое применяют различные системы профилей. В зависимости от нагрузок, величины деформаций и других условий эксплуатации, подбирают систему профилей с соответствующими параметрами. Предпочтение следует отдавать встраиваемым системам деформационных швов — они более долговечны и имеют меньшую по размеру и более привлекательную эстетически видимую часть, в сравнении с накладными системами. Использование накладной системы профилей оправдано при проведении ремонтных работ или там, где профиль изначально не был установлен.

Таким образом, мы видим, что правильная организация деформационных швов при проектировании и установке системы теплого пола не только обеспечит надежность и долговечность здания, но и поможет в будущем избежать ненужных затрат на ремонт и восстановление разрушенной при нагревании бетонной стяжки.

Подписка на рассылку