Основы проектирования и расчета подвала

Проект подвала
Строительство подвала

 

Проектирование и расчет элементов подвального помещения рекомендуется проводить до начала работ по его строительству. На этом этапе составляется схема подвала, определяется целевое назначение подвальных помещений, их размеры и высота, места расположения дверных проходов и коммуникационных линий.

Проектирование подвального помещения, общие вопросы

Чтобы построить дом с подвальным помещением, необходимо выполнить несколько мероприятий, которые должны лечь в основу проекта строительства. Перед началом работ необходимо провести геологическое исследование несущей способности грунта. Только после такой проверки можно сделать проект подвального помещения, который будет отвечать всем требованиям нормативных документов.

Проект подвала
Грунтовые воды

 

Если проект предусматривает строительство подвала соразмерного с площадью здания, то необходимо сделать дверные и арочные проходы в фундаменте. Рекомендуется, чтобы высота подвала была около 2 метров. Это позволит использовать подвальное помещение полноценно. Проектировать полную установку подвала ниже уровня земли нецелесообразно. Оптимальная высота стен подвала под землей составляет от 1 м до 1,5 м. Оставшаяся высота от 0,5 до 1 метра будет находиться над землей. В ней целесообразно оборудовать небольшие вентиляционные оконца.

Важно!

Строительство подвалов глубиной более, чем 1,5 м грозит подтоплением подземными потоками.

Если фундамент будет ниже уровня вод, то встанет необходимость обязательного монтажа независимой или принудительной системы дренажа для откачки воды. Иногда, чтобы не устанавливать дренаж, оборудуют систему искусственного понижения уровня подземных вод. Можно рассмотреть вариант обустройства подвала выше уровня вод или же выполнить искусственную подсыпку. Но большим минусом этих вариантов являются высокие финансовые затраты.

 

Гидро и пароизоляция, вентиляция подвала

К общим вопросам проектирования относятся гидро и пароизоляция подвала, оборудование его вентиляцией. Оборудование подвального помещения надежной гидроизоляцией является обязательным элементом и должно быть включено в проект строительства.

Проект подвала
Вентиляция подвала

 

Для гидроизоляции подвальных помещений применяют вертикальный или горизонтальный способ изоляции. Зачастую применяется комбинированный способ, в котором вертикальная и горизонтальная изоляция применяется одновременно.

Гидроизоляция подвала

Гидроизоляция подвала

 

Вертикальная выполняется, если стены подвала находятся на одном уровне с подземными водами. Гидроизоляция при таком варианте проводится по цоколю дома и, зачастую, является продолжением горизонтальной гидроизоляции.

Проект подвала
Вертикальная гидроизоляция

 

Горизонтальная гидроизоляция проводится в обязательном порядке, как правило, на процессе строительства. Она делается заблаговременно на случай возможного изменения уровня подземных вод, например, после обильных осадков.

Проект подвала

Горизонтальная гидроизоляция подвала

 

Существует несколько способов защиты подвального помещения от подземных подтоплений. Каждый имеет свою специфику установки, положительные и отрицательные стороны. Гидроизоляция на этапе строительства может быть: рулонная (битумная или оклеечная), мембранная, проникающая, выполненная жидким стеклом или жидкой резиной.

Гидроизоляция подвала
Гидроизоляция подвала жидкой резиной

 

При строительстве дома на песчаной или неплотной почве, для защиты подвального помещения от влаги, периметр вокруг здания оборудуют отмосткой.

Проект подвала
Устройство отмостки

 

Теплоизоляция является одним из элементов оборудования подвала, расчет которой должен быть включен в проект строительства. Она будет защищать подвальное помещение от конденсата в теплое время года и от потери тепла — с наступлением холодов.

Важно!

Теплозащита стен проводится после их гидроизоляции.

В основном, для утепления применяется экструдированный пенополистирол. После стен утепляется пол при помощи пенополистирола или пенофола, который отражает тепло обратно в подвал. Для теплоизоляции потолка подвала применяют стекловату или пенопласт.

Теплоизоляция подвала
Теплоизоляция подвала

 

Для вентиляции делают проект на два канала, которые могут быть выполнены из кирпича (размер канала — 14х14 см), а также с использованием металлический или пластиковых труб. Вытяжная шахта монтируется под подвальным потолком и совместно с другими каналами вентиляции выходит наружу через крышу здания. Вход приточной шахты монтируется под крышей или на крыше, напротив вытяжной шахты, заканчивается возле основания фундамента.

Совет!

Учитывая то, что в летнее время вытяжка бывает слабой, вытяжную шахту рекомендуется оборудовать вентилятором.

Кроме вентиляционных труб, в цокольной части стены, которые находятся над землей, оборудуются вентиляционные окна.

Приточно-вытяжная вентиляция
Приточно-вытяжная вентиляция

 

Разрабатывая проект подвального помещения необходимо заранее обратить внимание на инженерные и коммуникационные каналы. Чтобы не пришлось позже долбить потолок и стены подвала, необходимо продумать где будут проходить трубы подачи и слива воды, электрические линии и другие коммуникации.

Строительство подвала
Строительство монолитного подвала

 

Способы постройки подвальных помещений

Проект подвального помещения, который выполнен на первичной стадии строительства, является наиболее классическим вариантом. При строительстве дома с подвальным помещением используется ленточный фундамент. Он представляет собой ленту из бетона, которая будет проложена под каждой из стен здания. Горизонтальные площади такого подвала и здания могут быть одинаковы. Но такой способ не всегда подходит.

Проект подвала
Монолитный ленточный фундамент с подвалом

 

Существуют следующие способы строительства подвалов:

  1. С предварительным рытьем котлована.
  2. С заливкой в грунте бетонных стен.
  3. С оборудованием в уже готовом здании.

При строительстве с предварительным рытьем котлована при помощи техники из ямы выбирается лишняя земля.

Важно!

Вырытый котлован должен превышать планируемый размер подвала на 0,5 м по периметру.

Днище котлована оборудуется многослойной подушкой из щебня и песка, на которую устанавливается железобетонная плита. В дальнейшем, эта плита будет служить фундаментом всего дома. Плита при помощи рубероида изолируется от влаги и на нее заливается слой бетона, который станет основанием для стены подвала. Для монтажа стен применяется кирпич, бетонные блоки, плиты, другие материалы. Перекрытием подвала может служить железобетонная плита, реже устанавливаются балочные или деревянные перекрытия. Свободное пространство котлована после установки стены и гидроизоляции засыпается землей. Этот способ имеет существенный недостаток, который заключается в наличии специальной техники для рытья котлована и монтажа железобетонных плит.

Котлован под фундамент
Котлован под фундамент с подвалом

 

Для заливки в грунте бетонных стен необходимо выкопать в месте их монтажа канавы, глубиной от 1,5 до 2 метров и шириной от 0,5 до 0,7 метра. В канаву надо уложить арматурную сетку, после чего залить бетоном. После застывания получится стена, которая требует дренажных и гидроизоляционных работ. После застывания стены проводится выемка земли до уровня пола подвала. На дно котлована укладывается подушка из гравия и песка, проводится армирование и заливка бетонным раствором.

Проект подвала
Опалубка для монолитных стен подвала

 

Строительство подвала в уже готовом здании не совсем простой способ. При таком способе рекомендуется оборудовать подвальное отделение под частью дома. В этом случае, стены в подвале не связаны со стенами здания. Такое оборудование более выгодно экономически. Для оборудования подвала в одном из помещений здания (допустим, прихожая), по его периметру выбирается грунт глубиной 1,5-2 метра. На пол и стены нового подвального помещения устанавливаются асбестоцементные листы, которые вскрываются несколькими слоями гидроизоляции. После этого, монтируется арматурная сетка и наливается бетон.

Проект подвала
Сборный фундамент с подвалом

 

Стены подвала и их расчет

Для того, чтобы верно провести расчет стены подвала, необходимо учесть несколько составляющих. К ним относятся: наличие подземных вод и глубина их прохождения, свойства грунта, какой высоты планируется строить здание, какие материалы будут применяться при строительстве, наличие подземных коммуникаций (газо и водопроводы) и другие.

Проект подвала
Фундамент и стены подвала

 

Существует значительное число формул и калькуляторов, по которым специалисты проведут расчет на этапе, когда составляется проект дома. Они включают:

  • расчет фундамента для наружной стены;
  • вычисления противодействия фундамента боковому сдвигу;
  • определение устойчивости основания возле подошвы;
  • расчет по деформациям;
  • вычисления по армированию стен и подошвы фундамента;
  • расчет усилий в стенах фундамента;
  • расчет давлений под подошвой.

Чтобы упростить расчет, существуют установленные нормы на некоторые работы и материалы.

Проект подвала
Установка каркасов стен подвала

 

Давление грунта на стену подвала

Фундамент дома должен быть очень прочным. Стены фундамента подвергаются боковому давлению, в результате которого возникает сдвигающая сила. Следствием может стать разрушение стены. Подвальное помещение примет большую прочность при наличии внутренних стен. В этом случае, для фундамента лучше сделать широкую подошву и основу из монолитного бетона, которая будет объединена с несущими частями здания арматурной сеткой. Арматурное окно не должно быть большим. Его оптимальный размер 40х40 см. Связывание арматур проводиться в местах их пересечения при помощи любой проволоки, диаметром от 3 см и выше.

Проект подвала
Строительство монолитного подвала

 

Толщина стен

Существуют минимальные размеры толщины стены в подвале и глубины подошвы. Эти значения сведены в таблицу и используются, когда разрабатывается проект для строительства подвала.

Стены, длиной до 3 мСтены, длиной от 3 м
Материал, из которого изготовлены стены подвалаГлубина подвала, мТолщина стены, смГлубина подошвы, смТолщина стены, смГлубина подошвы, см
260807590
Бутовый камень2.560907590
240505060
Бутобетон2.540605080
238645177
Керамический кирпич2.53877
5190
220302540
Бетон монолитный2.520402550
225403050
Блоки бетонные2.525503060

 

После завершения строительства подвальные стены должны иметь высокую устойчивость, которая напрямую зависит от их длины.

Важно!

Чем длиннее стена, тем она слабее к боковому давлению.

Стены подвала
Стены подвала

 

Вывод

Здание будет служить длительное время, если его фундамент заложен верно. Негативное отношение к изучению грунта, неверная укладка арматурного пояса, отсутствие надежной гидро и пароизоляции приведет к деформации дома. Следствием станут значительные перекосы и трещины, что повлечет за собой большие финансовые затраты и значительные трудопотери.

Строительство подвала. Выбор конструктивной схемы