размер укладки теплого пола
Толщина стяжки для водяного тёплого пола – определим оптимальный размер
Сегодня полы с обогревом набирают всё большую популярность. Согласно технологии монтажа, установка водяных или электрических тёплых полов подразумевает наличие финишной стяжки.
Наиболее распространённый её вид — цементно-бетонный раствор, который придаёт прочность сооружению, защищает элементы конструкции от перегрева и повреждений.
Что влияет на толщину тёплого пола
Основной компонент, который оказывает существенное влияние на толщину конструкции водяного тёплого пола — стяжка. Её размер играет важную роль при монтаже инженерных водяных коммуникаций, без неё пол не получится идеально ровный, а система не будет правильно работать.
Размер заливочного слоя для водяной тёплой системы следует рассчитывать для каждой комнаты в отдельности.
Существуют следующие виды стяжки: мокрая, полусухая и сухая:
Кроме того, бетонная основа различается по величине. На её размер влияет:
Также, на толщину бетонного слоя оказывают влияние условия, при которых будет монтироваться водяной тёплый пол, марка цемента и характеристики армирующего изделия.
Описание «пирога»
Толщина стяжки водяного тёплого пола
При сооружении водяного отопления полов, огромное значение имеет правильный расчёт толщины укладываемого бетона. При наличии тонкого слоя значительно уменьшается расход энергии, но обогрев будет не равномерным, что приведёт к выходу из строя всей системы.
Если у водяного тёплого пола высота бетонной прослойки большая, то КПД всей системы снижается, увеличиваются расходы на топливо, но зато поверхность будет прогреваться равномерней.
К сведению! При использовании плитки, как финишного покрытия, толщина стяжки из бетона может быть 5 и более см, так как плиты имеют высокую теплопроводность. При укладке ламината который является плохим проводником тепла, глубина слоя делается небольшая.
Минимальная
Не существует строгих стандартов, какой должна быть минимальная толщина стяжки. Даже небольшая бетонная поверхность способна в полном объёме выполнять свои функции — придание прочности конструкции и обеспечение равномерного прогрева.
Согласно государственным нормам допустимая толщина:
К примеру: Требуется заливной бетонный слой 7 — 8 см при использовании контура, имеющего размер 25 мм, и с уклоном основания на 1 см.
Заливка бетонного раствора тонким слоем не подходит для помещений производственного типа, и для комнат с повышенной нагрузкой. А над нагревательными разводками размер закладки бетона должен составлять 30 — 40 мм. При правильном выборе толщины стяжки, возможно, не только сэкономить средства, но и сохранить высоту потолков.
Тонкий слой легко повредить, так как при быстром нагревании и резком остывании образуется «паутинка». А воздействие на поверхность, вызванное периодическим перемещением мебели провоцирует его разрушение.
При использовании сухой стяжки, допустимым минимальным слоем заливки считается 40 — 45 мм.
К сведению! Согласно СНИП, высота бетонного раствора должна быть такая, чтобы он полностью закрывал трубы.
Максимальная
Максимальная толщина стяжки не указывается в нормативных документах и вычисляется путём расчёта. Определить наибольшую величину для тёплого пола можно по нагрузке, которую должна выдержать поверхность. Средний показатель на 1 м2 составляет 200 — 300 кг.
Потребность во внушительной стяжке возникает лишь:
К сведению! Чем массивнее слой бетона, тем система будет нагреваться дольше, и поэтому потребуется больше времени, чтобы получить теплоотдачу, в связи с этим, будут и более существенные расходы. Кроме того, данное сооружение значительно уменьшает свободную площадь.
Существуют определенные параметры которых нужно придерживаться:
Оптимальная
Стандартная оптимальная заливочная толщина, в соответствии с СНиПом 3.04.01-87, считается 45 — 70 мм. При установке пола с обогревом, имеющим большую площадь, рекомендовано добавлять в раствор фиброволокна. Получается поверхность прочная и надежная, которая способна выдержать большие нагрузки.
Поэтому, возможно существенно уменьшить бетонный слой, до 25 — 30 мм. Если используется армирующая сетка или арматурные прутья, то общий допустимый размер от 6 до 7 см.
При применении стяжки полусухого типа, толщина колеблется от 4 до 20 см. На её размер влияет уровень неровности поверхности.
Для жилых комнат, рекомендовано следующее соотношение:
К сведению! Если стяжка имеет оптимальный размер, то система теплого пола, согласно инженерным подсчётам, прогревается в месте подачи до 45-55оС, а низ до 30оС.
Под трубами
Прежде, чем прокладывать трубы, обязательно делается черновая заливка. Она должна быть высокого качества, чтобы прослужила дольше, ведь при возникновении необходимости в её замене, потребуется демонтировать всю конструкцию, а это, помимо трудоёмкости самого процесса, ещё потребует значительные затраты.
Черновая стяжка подвержена существенным механическим нагрузкам, также, она должна выдерживать резкие температурные перепады. При плохом качестве стяжки, происходит разрушение основания, ломаются трубы, и теряется большая часть тепловой энергии.
Раствор для чернового пола можно купить готовый или изготовить самим, на основе цемента, песка и пластификатора. Соотношение пластификатора к цементу — 1 литр к 100 кг. Допустимо замена пластификатора клеем ПВА, в таком же количестве.
С учётом опыта профессионалом, установлен стандартный размер толщины бетонного слоя под трубами водяного тёплого пола — от 2,5 до 3 см.
Над трубами
На высоту стяжки из бетона над трубами, при укладке тёплой половой конструкции, влияет диаметр уложенного в системе контура, и его шаг. Тонкая стяжка даёт возможность экономить топливо, но при помощи её не удастся сделать ровное покрытие.
А это, приводит к неравномерному прогреву и быстрому выходу из строя пола. Чрезмерно толстый слой над трубами — снижение КПД пола и увеличение затрат.
Кроме того, бетонное покрытие над водяной тёплой системой должно выдерживать нагрузки статического плана, в жилых комнатах — это в приделах 2 кН/м², поэтому растворный слой должен быть не меньше 45 мм.
Планируя самостоятельное сооружение тёплой водяной системы, важно сделать правильный выбор не только материала, но и: нагревательных элементов, теплоизоляции, компонентов, входящий в бетонный состав и экономичного котла (электрического или газового), но и ответственно подойти к расчёту толщины бетонной поверхности будущей конструкции.
Для этого, необходимо изучить данные всех видов стяжки, взвесить все за и против по цене, качественным и эксплуатационным характеристикам.
Это поможет вам определить правильную и оптимальную толщину заливки стяжки тёплого пола. Что в свою очередь, будет способствовать эффективной работе отопительной системы.
Конструкция и материалы теплого пола
Конструкторские решения водяных теплых полов
Рис. 1. Конструкция «мокрого» тёплого пола (пример): 1 – основание (плита перекрытия); 2 – пароизоляция; 3 – слой утеплителя (пенополистирол); 4 – цементно-песчаная или бетонная стяжка; 5 – клеевой слой; 6 – чистовое напольное покрытие: 7 – демпферная лента; 8 – арматурная сетка; 9 – трубы тёплого пола.
Рис. 2. Конструкция «сухого» тёплого пола (пример): 1 – подшивка по лагам; 2 – пароизоляция; 3 – слой утеплителя (пенополистирол); 4 – лаги; 5 – чёрный пол; 6 – опорные бруски; 7 – теплораспределительная пластина; 8 – трубы тёплого пола; 9 – слой ГВЛ; 10 – дощатый пол; 11 – плинтус.
Трубы для устройства тёплого пола
Для устройства водяного тёплого пола в квартирах и коттеджах наиболее распространёнными являются трубы на основе структурированного (сшитого) полиэтилена РЕХ. В этом материале длинные цепочки макромолекул обычного полиэтилена «сшиты» между собой поперечными связями, что придаёт пластику повышенную прочность и термостойкость. В зависимости от метода сшивки трубы подразделяются на РЕХа (пероксидный метод), РЕХb (органосиланидный метод) и РЕХс (радиационный метод).
Наиболее удобны в монтаже металлополимерные трубы композиции PEX-AL-PEX, в которых между слоями сшитого полиэтилена заключён слой алюминиевой фольги. Благодаря алюминию труба сохраняет приданную ей форму, меньше подвержена температурным деформациям и на 100 % защищена от диффузии кислорода в теплоноситель. Напомним, что наличие кислорода в теплоносителе приводит к коррозии металлических деталей системы.
Не меньшей популярностью при устройстве тёплых полов пользуются также трубы PEX-EVOH, в которых роль барьерного слоя от проникновения кислорода выполняет тонкий слой этиленвинилгликоля (EVOH). Трубы из полиэтилена повышенной термостойкости PE-RT дешевле труб PEX-AL-PEX и PEX-EVOH, однако термостойкость таких труб ниже, так как этот материал занимает промежуточное положение между обычным и сшитым полиэтиленом.
Физических поперечных связей между макромолекулами полимера в нём нет, а их взаимное сцепление обеспечивается наличием боковых октеновых ветвей (эффект липучки). Трубы из PEX-EVOH и PE-RT не сохраняют приданную им форму, поэтому при раскладке петель тёплого пола их надо немедленно надёжно фиксировать. В номенклатуре VALTEC присутствуют трубы для теплого пола всех перечисленных типов (табл. 1).
Таблица 1. Труба VALTEC для устройства тёплых полов
Эскиз, материал трубы
Наружный диаметр х толщина стенки, мм
Способы раскладки петель тёплого пола
Шаг петель тёплого пола и диаметр труб должны определяться теплотехническими и гидравлическими расчётами. Для облегчения задачи выбора шага петель можно воспользоваться практической табл. 2.
Таблица 2. Рекомендуемый шаг труб тёплого пола
Удельные тепловой поток, Вт/м 2
Рекомендуемый шаг петель, мм
Следует учесть, что шаг петель менее 100 мм трудно осуществить на практике из-за маленького радиуса изгиба трубы, а шаг более 250 мм не рекомендуется, так как возникает ощутимая неравномерность прогрева тёплого пола. Существует несколько способов раскладки петель тёплого пола по помещению (рис. 3). Наиболее предпочтительным вариантом является укладка двойным меандром («улиткой»).
Трубы тёплого пола нужно раскладывать таким образом, чтобы теплоноситель сначала поступал к наиболее холодным зонам помещения (окна, наружные стены). Трубы укладываются с отступом от стен и перегородок на 150 мм.
Рис. 3. Способы раскладки петель тёплого пола
Для равномерного прогрева греющей плиты тёплого пола трубы должны прокладываться по возможности параллельно друг другу. Наращивать петли тёплого пола допускается только с применением пресс-фитингов или надвижных фитингов (при этом сопротивление фитингов включается в гидравлический расчёт), так как они относятся к неразъёмным соединениям и могут замоноличиваться в строительные конструкции.
Максимальная длина одной петли тёплого пола определяется возможностями циркуляционного насоса. Для коттеджных и квартирных систем экономически целесообразной считается система напольного отопления, расчётные потери давления в которой не превышают 20 кПа (2 м вод. ст.).
Руководствуясь этим требованием, задавшись перепадом температур теплоносителя, шагом труб и температурой поверхности пола, можно рассчитать максимальную длину одной петли для конкретного типа труб (табл. 3).
Таблица 3. Максимальная длина петли при шаге труб 150 мм
Температура поверхности пола, °С
Максимальная длина петли (м) при перепаде температур теплоносителя 5/10 °С, для труб размером
После укладки труб следует выполнить исполнительную схему, где указать точную привязку осей труб. Это необходимо, чтобы при дальнейших работах или ремонте не повредить трубу.
Рис. 4. Теплоизоляция подводящих участков трубопроводов
Устройство краевых зон
В случае, когда напольное отопление не может полностью восполнить теплопотери помещения, можно попытаться компенсировать недостачу тепловой энергии устройством краевых зон. Краевые зоны – это участки тёплого пола с повышенной температурой поверхности пола, которые устраивают, как правило, вдоль наружных стен на ширину не более 1 м.
Таблица 4. Влияние шага трубы на изменение удельного теплового потока (по отношению к шагу 15 см)
Изменение удельного теплового потока при прочих равных условиях, %
Таблица 5. Влияние диаметра труб на изменение удельного теплового потока (по отношению к наружному диаметру 16 мм)
Наружный диаметр трубы, мм
Изменение удельного теплового потока при прочих равных условиях, %
Применение отдельных петель с повышенной температурой теплоносителя имеет смысл использовать, когда имеется несколько помещений с краевыми зонами. В этом случае трубопроводы краевых зон можно обслуживать отдельным насосно-смесительным узлом.
В любом случае температура поверхности пола в краевых зонах не должна превышать 31 °С, а также температуры, на которую рассчитано финишное напольное покрытие.
Рис. 5. Варианты устройства краевых зон тёплого пола
Требования к стяжке
Стяжка тёплого пола должна обладать достаточной плотностью для снижения потерь тепла от трубопроводов, а также иметь достаточную прочность для восприятия нагрузок на пол.
Как правило, стяжка выполняется из цементно-песчаного раствора или бетона с использованием пластификатора. Пластификатор позволяет сделать стяжку более плотной, без воздушных включений, что существенно снижает тепловые потери и повышает прочность стяжки. Однако не все пластификаторы годятся для данной цели. Для тёплых полов выпускаются специальные невоздухововлекающие пластификаторы (например, показанный на рис. 6 пластификатор «Силар» или Kilma Therm), основанные на мелкодисперсных чешуйчатых частицах минеральных материалов с низким коэффициентом трения.
Большинство же прочих используемых в строительстве пластификаторов являются воздухововлекающими, что в результате приведёт к понижению прочности и теплопроводности стяжки. Как правило, расход пластификатора составляет 3–5 л на м 3 раствора или бетона. Минимальная толщина стяжки над трубами не должна быть меньше 30 мм.
В случае, когда нужно выполнить стяжку 20 мм, над трубами должен укладываться дополнительный слой арматурной сетки. Тоньше 20 мм даже армированная стяжка быть не должна. Причинами появления трещин в стяжке тёплого пола может быть низкая прочность утеплителя, некачественное уплотнение смеси при укладке, отсутствие в смеси пластификатора, слишком толстая стяжка (усадочные трещины).
Рис. 6. Пластификатор «Силар»
Рис. 7. Фибра полипропиленовая
Стяжка после заливки должна набрать достаточную прочность. Через трое суток в естественных условиях твердения (без подогрева) она набирает 50 % прочности, за семь суток – 70 %. Полный набор прочности до проектной марки происходит через 28 суток. Исходя из этого, запускать «тёплый пол» рекомендуется не ранее, чем через трое суток после заливки. Нужно помнить, что заливку раствором тёплого пола нужно производить, заполнив трубопроводы пола теплоносителем с давлением не ниже 3 бар.
В табл. 6 приведены рецепты рекомендуемых растворов для устройства стяжек тёплых полов, устраиваемых «мокрым» способом.
Таблица 6. Составы цементно-песчаных растворов
Как рассчитать шаг укладки трубы 16 и 20 мм для водяных полов
Любая их технологий прокладки нагревательной системы подразумевает обогрев той части комнаты, которая свободна от тяжелых предметов. Если помещение большое (более 40 кв.м), то схема делится на зоны.
Есть несколько вариантов укладки труб водяного теплого пола. Грамотно установленная нагревательная система – это безопасность жильцов, эффективный обогрев помещения и спокойствие. Существует несколько основополагающих правил установки нагревательной системы:
От каких параметров зависит шаг трубы
Многие задаются вопросом, с каким шагом рациональнее и эффективнее укладывать теплый водяной пол. Данный параметр влияет на мощность нагрузки. Она подразумевает стабильность нагрева всего помещения. Шаг контура напрямую зависит от диаметра используемой трубы (16, 20, 25 мм). Диапазон – от 100 до 500 мм. Наиболее востребован шаг в 150, 300 или 400 мм.
Например, наиболее эффективный шаг в нагревательной системе при мощности в 50 Вт/кв.м – 300 мм. Шаг трубы 16 для теплого водяного пола актуален для комнат, требующих особенно сильного обогрева на постоянной основе. Например, в тех участках, где теплопотери больше (вдоль наружной стены, у двери и т.д.), оптимальный шаг – 200 мм. Соответственно, при мощности в 80 Вт/кв.м шаг прокладки водяного теплого пола рекомендуют уменьшать (до 150 мм).
Наиболее простая в исполнении техника укладки контура – спираль. Трубы укладываются с изгибом в 90 градусов. В технологии «змейка» изгиб составляет 180 градусов. Этот момент немного усложняет монтаж нагревательной системы. Если помещение большое или имеет особенности в зонировании, то используют двойные схемы.
Важно! Контур должен укладываться из цельной трубы без нахлестов и повреждений.
Оптимальный шаг трубы теплого водяного пола определяется во время расчетов системы и составления проекта. При слишком большом шаге повышается чувствительность человека и становится ощутима разница в перепаде температур напольного покрытия.
Недопустимо использовать маленький шаг для труб с большим диаметром и наоборот. Подобные ошибки в монтаже нагревательной системы приводят к перегреву контура или тепловым провалам. Это способствует нарушению работы теплого пола как единой и эффективной системы.
Важно! Для увеличения эффективности работы системы, каждый раз увеличивая расстояние между трубами, поднимают температуру воды.
Кроме размера контура на шаг имеет влияние тип и габариты комнаты, а также расчеты тепловой нагрузки. При нагрузке в 50 Вт/кв.м наиболее рациональным расстоянием между трубами станет значение в 300 мм. При нагрузке в 80 Вт/кв.м – 150 мм. Последний вариант оптимален для ванной комнаты, где температура напольного покрытия имеет самое важное значение в любое время года.
Кроме техники постоянного шага существует переменный вариант укладки контура. Суть заключается в более плотном расположении труб на конкретном участке. Обычно подобную технологию используют вблизи наружных стен, окон и у дверей. Данные зоны характеризуются большими теплопотерями. Учащенный шаг – это 60-65% от стандартного. Самое эффективное расстояние: 150 или 200 мм при размере трубы в 20 или 22 мм. Количество рядов определяют в процессе монтажа.
Переменное или смешанное расстояние между контурами практикуют в помещениях неосновного назначения, где нет острой необходимости постоянного обогрева, а также в местах с большими теплопотерями.
Перед прокладыванием контура подготавливают поверхность. Для этого необходимо обеспечить ее равномерность. Допустима погрешность в 3 см. Наличие бугров, провалов и неровностей приводит к тому, что после запуска нагревательной системы обогрев помещения будет происходить неравномерно. Вдоль стен комнаты укладывают демпферную ленту. Она снизит риск возникновения трещин при высыхании стяжки.
Также на этапе подготовки укладывают теплоизоляцию. Ее плотность остается в пределах 35 кг/куб.м. Последним подготовительным этапом становится укладка арматурной сетки. Она послужит основанием для креплений контура и поможет равномернее распределять тепло. Рекомендуется использовать специальные панели для укладки труб для водяного пола, значительно облегчающие процесс монтажа.
Популярные схемы укладки
Нагревательная установка состоит из источника теплоносителя, коллектора, а также медных и металлопластиковых труб. Каждый из элементов имеет особенности, которые учитываются еще на этапе проектирования. Поэтому выбор и приобретение необходимой продукции происходит уже со знанием, какой диаметр имеет труба и т.д.
В небольших жилых помещениях источником теплоносителя являются электрокотел, центральное водоснабжение или твердотопливный элемент. Перечислим основные способы укладки труб теплого водяного пола.
Змейка
Начинают прокладку контура вдоль стены. На следующей поверхносити контур идет по схеме «змейки», постепенно заполняя все пространство пола. В конце происходит возврат к источнику горячей воды. Этот вариант позволяет хорошо прогревать одну половину пола горячей водой, а другую – охлажденной.
Двойная змейка
Выполняется от стены с трубой, сложенной вдвое, т.е. одна половина несет горячий теплоноситель, а другая (с противоположной стороны) возвращает остывший к источнику. Техника прокладки контура позволяет максимально равномерно обогреть помещение, используя две трубы с водой (горячей и холодной). Благодаря двойной укладке помещение прогревается эффективнее.
Спираль
Методика способна эффективно и равномерно прогреть все напольное покрытие. Чаще технику применяют в тех помещениях, где необходим постоянный обогрев пола.
Двойная спираль
Схема сдвоенной спирали (улитки) используется для разделения зон. То есть одна из частей комнаты обогревается сильнее. На практике схема двойной спирали выглядят следующим образом:
Так одна выбранная часть комнаты обогревается в несколько раз сильнее второй. Данная схема актуальна, например, для детских комнат с игровыми зонами на полу в конкретной части комнаты.
Две спирали — для усиленного обогрева внешнего контура
Схема используется для многоквартирных жилых домов. Суть заключается в применении двух спиралей. Шаг прокладки контура минимизируют у стен и увеличивают ближе к центру помещения.
Кроме того, существует схема спирали со смещенным центром. Укладка по технологии гораздо сложнее метода «змейки», но позволяет распределить тепло по напольному покрытию под конкретные цели и потребности. Шаг укладки труб методом спирали находится в диапазоне от 10 до 30 см. Однако профессионалы считают оптимальным шагом 150 мм.
Важно! Чем больше расстояние между трубами, тем горячее должна быть вода.
Монтаж нагревательной системы происходит на бетонное основание, настил из дерева или полистирольные плиты. Для более продолжительного сохранения тепла на основание укладывают фольгированную подложку. Стыки рядом для надёжности заклеивают скотчем.
Схема укладки контура прорисовывается еще во время проектирования. В это же время выбирается материал трубы и все остальные составляющие системы. Так как любой нагревательный элемент имеет рекомендации от производителя, то их необходимо учесть еще на этапе работы с проектом.
Пример плана укладки теплого пола.
На схеме укладки отображают точку подключения к источнику горячей воды, схему прокладки контура, шаги, зоны усиленного обогрева и т.д. Схема укладки теплого водяного пола в частном доме аналогична рекомендациям по многоквартирным домам с той только разницей, что учитывается этажность дома и уровень давления воды на каждом из них.
Важно! Контур способен обогреть до 20 квадратных метров помещения.
Завершающим пунктом монтажа нагревательной системы является опрессовка. Иными словами, систему теплого пола перед запуском воды тестируют. При отсутствии каких-либо механических повреждений после теста заливают стяжку. Укладку теплого водяного пола в стяжку производят по схеме, учитывая все рекомендации изготовителей (как смеси для заливки, так и нагревательных элементов). Происходит этот процесс также под давлением в системе, но без запуска воды.
Стандартная высота стяжки над контуром около 15 сантиметров. Для заливки используют смесь М300 и готовый материал для теплого пола. Особое внимание стоит уделить смесям с добавками пластификаторами. Они сохраняют пластичность бетона, что позволяет снизить риск появления трещин на покрытии.
Стяжка высыхает в течение 3-4 недель. И только после этого срока приступают к укладке ламината, паркета, линолеума, керамогранита и т.д. При выборе покрытия стоит обратить внимание на маркировки. На некоторых моделях ламината и паркета имеется отметка о возможности использования продукции для укладки на теплый водяной пол.
Нельзя сразу устанавливать необходимую температуру в нагревательной системе. Ее стоит повышать постепенно с шагом в 5 градусов. Так на запланированную температуру можно выйти уже на третий день эксплуатации.