Деформаційні шви в теплих підлогах

Розрахунок та облаштування теплої підлоги — важливий і відповідальний етап побудови будівлі, не залежно від його безпосереднього призначення. Від того, наскільки точними і коректними будуть розрахунки, залежить не тільки температура в приміщенні, але і цілісність, і довговічність всієї споруди.

В умовах обладнання невеликої площі, все здається простим і зрозумілим. Обчислення параметрів будівлі проводяться безпосередньо на місці, а система теплої підлоги укладається без особливих труднощів і технічних вишукувань. Однак теплі підлоги так само успішно використовуються для обігріву великих будівель. У цьому випадку завдання ускладнюється, оскільки перед проектантами виникає необхідність враховувати розміри споруди, що неминуче позначається на схемі розташування теплої підлоги.

Як відомо з курсу шкільної фізики: тіло, при нагріванні збільшується в обсязі. Тіла, виготовлені з різних матеріалів, під впливом збільшення температури, збільшуються по-різному. Як саме буде збільшуватися розмір тіла при нагріванні, залежить від коефіцієнта температурного розширення матеріалу, з якого це тіло виготовлено. Стосовно до матеріалу стяжки теплої підлоги, вона буде найбільш схильні до цього фізичному явищу, так як є теплообмінним елементом в системі обігріву приміщення.

Розглянемо реальний приклад:

Приміщення прямокутної форми з розмірами 4×6 м. Площа приміщення 24 м2

Температура виконання робіт по влаштуванню стяжки теплої підлоги (так скажемо — температура замикання конструкції) tст=20° С.

Температура робочої рідини котла tmax=70° С.

Температура в приміщенні взимку при відключеному опаленні tmin=0° С.

Припустимо, що стяжка системи теплої підлоги змінює свої розміри при зміні температури РІВНОМІРНО ВІД ЦЕНТРУ НА ВСІ БОКИ.

Таким чином, відстані, які будуть схильні до температурних деформацій, дорівнюють відповідно 2-3м.

Коефіцієнт температурного розширення неармованого бетону становить

до=1*10-5

Розраховуємо перепади температур:

  1. Перепад температур при включенні опалення (втрати тепла теплоносія незначні), складе: Δt1 = tmax — tст = 70 — 20 = 50 ° С;
  2. Перепад температури при відключеному опаленні: Δt2 = tmin — tст = 0 — 20 = -20 ° С; знак «-» означає, що стяжка буде зменшуватися в розмірах, а знак « » - відповідно — збільшуватися.
  3. Зміна розміру стягування (Δl ) розраховується за формулою:

Δl = L * k * t

де: L — розмір стяжки, піддається температурним змінам;

k — коефіцієнт температурного розширення;

Δt — перепад температури.

підставивши значення нашого прикладу у формулу, отримаємо:

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)

Як ми бачимо з розрахунку, навіть для такого маленького приміщення, лінійні зміни на краях стяжки будуть мати значення:

Δl1= 1 / - 0.4 мм

Δl2= 1,5 / - 0,6 мм.

А якщо приміщення буде більшою, ніж 24 м2 площі — відповідно і зміни розмірів країв стяжки підлоги будуть більш значними.

При заливанні стяжки теплої підлоги, застосовуються рядові будівельні матеріали, єдиною добавкою є пластифікатор. Його призначення — збільшення текучості розчину стяжки, щоб забезпечити однорідну, беспустотную заливку стяжки, адже будь-яка, навіть сама маленька порожнеча в тілі стяжки в зоні прокладання теплообмінної труби, знижує ефективність роботи системи теплої підлоги внаслідок зменшення площі контакту — теплопередачі.

Що ж станеться зі стяжкою підлоги, виконаної з рядових будівельних матеріалів, при постійному впливі зміни температури? Під впливом температури, в стяжці виникнуть напруги, які в рази перевищують міцність стяжки, стяжка покриється тріщинами, з'являться відколи, вибоїни — проявиться весь спектр руйнувань.

Для запобігання такого виду руйнувань, достатньо виконати кілька простих правил:

ПО-ПЕРШЕ — правильно спроектувати розміщення і розміри відсіків контурів і зон опалення;

ПО-ДРУГЕ — забезпечити вільний рух стяжки по краях, тобто створити еластичну прокладку між краєм стяжки і стіною, між стяжками і т. д. Цю функцію виконує демпферна стрічка, яка вбудовується при заливанні стяжки чи потрібно залишати зазор (шов), який заповнюється еластичним герметиком і правильно розрахувати розташування деформаційних швів.

Крім цього, є деякі особливості організації деформаційних швів в системах теплої підлоги. Так, при проектуванні не вдасться уникнути прокладки труб через деформаційні шви, основне завдання проектанта — мінімізувати кількість перетинів труб і деформаційних швів, а завдання монтажника — виключити пошкодження труби, яка проходить через зону деформаційного шва. Для цього ділянку труб, довжиною не менше 40см укладають в гофровану захист або застосовують гільзу, довжиною не менше 1м В якості гільзи використовують сталеву трубу відповідного діаметру.

Ще одне правило допоможе уникнути руйнувань фінішного покриття підлоги. Якщо деформаційний шов розташований біля стіни — його треба повторити у фінішному покритті підлоги. Виняток становлять еластичні покриття типу лінолеуму, які самі здатні компенсувати незначні деформації.

Для облаштування деформаційного шва у верхньому шарі застосовують різні системи профілів. Залежно від навантажень, величини деформацій та інших умов експлуатації, підбирають систему профілів з відповідними параметрами. Перевагу слід віддавати вбудовуваних систем деформаційних швів — вони більш довговічні і мають меншу за розміром і більш естетично привабливу видиму частину, в порівнянні з накладними системами. Використання накладної системи профілів виправдано при проведенні ремонтних робіт або там, де профіль спочатку не був встановлений.

Таким чином, ми бачимо, що правильна організація деформаційних швів при проектуванні і установці системи теплої підлоги не тільки забезпечить надійність і довговічність будівлі, але і допоможе в майбутньому уникнути непотрібних витрат на ремонт і відновлення зруйнованої при нагріванні бетонної стяжки.