Конструкция и материалы теплого пола

Конструкторские решения водяных теплых полов

При устройстве водяных тёплых полов применяются два варианта конструкторских решений:
• «мокрый» способ, при котором нагревательным элементом становится монолитная плита из бетона или цементно-песчаного раствора с встроенными греющими трубопроводами (рис. 1);
• «сухой» способ. В этом случае монолитная плита отсутствует, а равномерное распределение тепла от трубопроводов обеспечивается алюминиевыми или стальными оцинкованными теплораспределяющими пластинами (рис. 2). Такая конструкция, как правило, используется при деревянных перекрытиях для облегчения общей нагрузки на балки перекрытия.

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

Стяжка для теплого водяного пола

Кандидат наук, бессменный эксперт сайта, реальный, а не абстрактный (в отличие от прочих ресурсов) человек.

Расположение труб под напольным покрытием для обогрева помещений требует создания над ними ровной, крепкой к механическому воздействию поверхности. В этих целях можно воспользоваться цементным раствором (стяжка пола), или ГВЛ с ДСП — технология не предусматривает заливки отопления бетоном.

Какие виды стяжек подходят к водяному теплому полу

Для создания основания под напольное покрытие, трубы отопления заливаются цементным раствором — стяжкой. Последняя бывает:

Стяжка мокрого типа заливается цементным раствором с добавлением песка. Это наиболее простой и легкий способ закрыть трубы отопления, не требующий определенных навыков от исполнителя и специального оборудования. Раствор можно замешать в большой емкости перфоратором, не прибегая к бетономешалке.

При финансовом достатке можно купить не компоненты смеси, а готовый к употреблению сухой раствор, где уже соблюдена пропорция между добавками, песком и цементом — достаточно налить воды и размешать. Еще один плюс такой стяжки в том, что она самая тонкая и, следовательно, меньше крадет объем помещения.

Состав твердых компонентов полусухой стяжки аналогичен мокрой стяжке (цемент, песок из карьера, фибра и пластификатор). Отличие в количестве воды — всего 1/3 от объема смеси.

Укладывать полусухую стяжку самостоятельно довольно сложно. Нужна в обязательном порядке бетономешалка (вручную размешать затруднительно, а то и невозможно) и виброплита. Проблемы с оборудованием можно решить — взять в аренду, но без опыта работы с вибратором можно испортить проделанную работу.

Смесь придется покупать в готовом виде — трудно угадать с количеством пластификатора.

Вывод: от полусухой стяжки пола лучше отказаться, если планируется выполнять работы своими руками.

Сухая стяжка выполняется из сыпучих материалов (керамзит). После выравнивания засыпки, на нее настилаются листы фанеры, гипсоволоконных плит или ДСП под финишную отделку пола. Все материалы доступны по цене. Их можно найти в любом крупном строительном магазине. Простая технология позволяет выполнять работы самостоятельно.

У этого способа выполнения стяжки два существенных минуса:

• Толстый слой стяжки — достигает 8-12 см. Поэтому в помещениях с низкими потолками засыпать отопление керамзитом не рекомендуется;
• Плохая проводимость тепла от труб к полу.

Сильные и слабые стороны каждого вида стяжки подробно рассмотрены в работах: «Преимущества и недостатки полусухой стяжки пола» и «Стяжка пола с фиброволокном».

Необходимая толщина стяжки под водяной теплый пол

Планируя работы по стяжке пола при монтаже водяного обогрева под половым покрытием, важно знать, какую толщину раствора заливать. Ведь от этого зависит КПД системы и срок ее службы.

При тонком слое экономится топливо, так как теплоотдача слоеного пирога (стяжка-напольное покрытие) — очень высокое, но прогрев будет полосами, неравномерным, из-за чего и бетон стяжки и пол быстро придут в негодность. Толстый слой забирает на себя значительную часть тепла, существенно снижая КПД котла. Итог — непомерно высокие затраты на топливо.

Если кто-то думает, что оптимальная толщина стяжки для водяного теплого пола напечатана в какой-либо таблице или инструкции, то сильно ошибается. Здесь как раз тот случай, когда конкретного ответа просто не существует — различные факторы диктуют свои параметры размеров стяжки. Среди них:

• вид основания пола: бетонное перекрытие, деревянный черновой пол, грунт в индивидуальном доме;
• требования к температурному режиму в обогреваемом помещении;
• высота потолков;
• наличие уклона у основания пола;
• толщина укладываемых труб;
• вид применяемых растворов;
• конфигурация помещения;
• роль стяжки.

Опираясь на перечисленные требования, специалисты выделяют 3 разновидности стяжки по толщине:

• минимальную — толщина около 2 см, заливается самовыравнивающимися смесями без армирования;
• оптимальную (среднюю) — толщина 5-7 см;
• максимальную — до 17 см.

Рассмотрим более подробно, когда какая стяжка заливается.

Минимальная

В соответствии со СНиП, минимально возможная толщина заливки труб водяного отопления:

• 20 мм для смесей с самовыравнивающимся слоем;
• 30 мм с армирующей сеткой под трубами;
• 40 мм для бетонных растворов без армирующих элементов.

Толщину стяжки в 20 мм можно получить только при одном варианте: диаметре труб отопления 16 мм, использовании для заливки стяжки готовых быстросохнущих смесей, прячущих трубопровод, и кафельной плитки на полу. Исключение из комбинации любого из элементов приводит к быстрому разрушению и стяжки, и пола.

При использовании цементных растворов не все так просто. Минимальный слой стяжки (4 см) можно получить только на идеально ровной поверхности основания пола и минимальном диаметре труб. Любые перепады высот добавляют по несколько дополнительных сантиметров. Увеличение сечения труб также вносит свою лепту в увеличение толщины заливки. Например, при уклоне основания пола на 1 см и трубах диаметром 25 мм, толщина стяжки будет 7-8 см.

Если укладывается полусухая стяжка на теплый водяной пол, то ее минимальная толщина 5 см при выполненной черновой стяжке пола и диаметре труб 16 мм.

Максимальная

О таком показателе, как максимальная толщина стяжки, СНиП ничего не говорит — просто нет данных. На практике к ней прибегают только в двух случаях:

• сильно завалено основание пола;
• стяжка выполняет функцию фундамента (основной принцип строительства индивидуальных домов в Германии).

В первом случае лучше вначале выровнять основание пола, а затем монтировать и заливать трубы отопления, что позволит более эффективно отапливать помещение. Во втором случае заливка стяжки на теплый водяной пол не должна превышать 17 см — более толстый слой заливать бессмысленно. В России максимальный размер стяжки заливают в гараже и на проблемных грунтах при строительстве частного дома.

Оптимальная

Средний (оптимальный) размер заливки стяжки составляет 45-70 мм. Использование фиброволокна (об этом материале можно прочитать в статье «Стяжка пола с фиброволокном») позволяет получить прочное покрытие труб, выдерживающее значительные нагрузки, динамического и статического характера. В таких случаях высота стяжки над водяным теплым полом может быть всего 25-30 мм. При использовании армирующей сетки или прутков общая толщина стяжки должна быть в пределах 6-7 см.

Стяжка пола под водяное отопление

Установку полов с водяным подогревом можно выполнить самостоятельно — процесс простой, но очень трудоемкий и требующий ответственности, т.к. малейшее нарушение технологии может довольно быстро сказаться. До начала работ придется серьезно закупиться.

Материалы

Для работы требуется купить:

• водяные трубы (полиэтиленовые, медные или металлокерамические) с внутренним диаметром от 16 до 25 мм, при этом необходимо иметь ввиду, что соединение (сращивание) труб внутри одного контура категорически запрещается — срок службы фитингов меньше срока эксплуатации труб;

• коллектор — необходимо заранее посчитать количество контуров (число выходов), что позволит купить коллектор вместе с навесным шкафчиком;
• теплоизоляционные плиты из пенополистирола, желательно с разметкой для труб;
• пленка из полиэтилена для двух слоев гидроизоляции, а так же укрывания готовой стяжки;
• фитинги для подсоединения труб к коллектору;
• армирующая стекловолоконная сетка с ячейками 3х3 или 4х4 мм;
• крепеж для фиксации труб (хомуты);
• демпферная лента;
• цемент М 400 (желательно покупать М 500, так как через 6 месяцев после производства он становится М 400, что присуще всем видам и маркам портландцемента);
• песок с фракцией до 0,8 мм;
• профиль для маяков;
• фибра (волокна стекловолокна);
• пластификаторы (заменит жидкое мыло).

Инструменты

В процессе работы нужны:

• емкость для раствора (корыто, бак);
• перфоратор с миксером или совковая лопата;
• болгарка или ножовка по металлу для обрезания профиля маяков;
• гидроуровень;
• нивелир;
• правило;
• нож со съемным лезвием;
• отбивочный шнур;
• рулетка;
• угольник;
• строительный степлер или клей ПВА — необходимы для крепления амортизирующей ленты по всем стенам помещения;
• пассатижи;
• ведро;
• кельма.

Технология заливки мокрой стяжки

Все операции по устройству водяного подогрева пола следует выполнять строго по инструкции. Малейший отход от нее ведет появлению риска выхода из строя теплого пола с жидким теплоносителем.

1. Основание пола очищается от мусора и пыли, при необходимости ремонтируется (подробно процесс подготовки основания под стяжку рассмотрен в работе «Подготовка пола к заливке стяжки»).

2. Выполняются гидроизоляционные работы. Для этого на бетонное перекрытие настилается полиэтиленовая пленка внахлест (перекрывается 12-20 см) с заходом на поверхность стен на 11-15 см.

3. По периметру стен строительным степлером или клеем ПВА крепится демпферная лента. Более раннее крепление позволяет нанести линию стяжки на нее, а не на стену, т.к. в противном случае демпфер скроет под собой отбитую линию.

4. Определяется наличие уклона основания пола, и рассчитывается толщина стяжки. Для этого на высоте 140-160 см от пола на стене, отбивается линия горизонта. После этого рулеткой проводятся промеры расстояния от пола до нанесенной на стены линии. Отмечается самая высокая точка на основании пола.

Рассчитывается толщина слоеного пирога от основания пола до верха стяжки (теплозащита + армирующая сетка + наружный диаметр труб + стяжка над трубами, равная 25 мм с фиброволокном в растворе и 30 мм без добавок волокон фибры). От самой высокой точки перекрытия вверх, в сторону линии горизонта, отмеряется толщина всей конструкции. Подробно процесс определения линии стяжки рассмотрен в работе «Как проверить уровень пола в квартире самому?».

5. Укладывается теплоизоляционный материал, например, плиты пенополистирола — операция позволяет избежать потерь тепла, уходящего вниз, в подвал или нижний этаж коттеджа.

6. По верху утеплителя расстилается армирующая сетка.

7. Раскладываются трубы змейкой или спиралью на расстоянии 12-36 см друг от друга (чем меньше внутренний диаметр, тем ближе они должны лежать). Расстояние от стены — 50 мм.

8. С помощью хомутов трубы фиксируются — соединяются с армирующей сеткой.

9. На растворные кучки устанавливаются профили маяков. Методику их монтажа можно посмотреть в работе «Как выставить маяки для стяжки пола?».

10. Готовится раствор. Рецептура простая: на 3 части песка берется 1 часть цемента, добавляется маленькими порциями фиброволокно (900 г на 1 м 3 раствора). После каждого добавления фибры в смесь, она перемешивается. Если ввести всю долю фиброволокна сразу, не получится ее размешать — собьется в ежистые комочки. После этого добавляется вода и пластификаторы. Оптимальное количество воды равно объему цемента. Например, на 6 ведер портландцемента необходимо 6 ведер воды.

11. Заливается стяжка. Работы можно выполнять в два этапа или один этап. Существенной разницы в качестве стяжки нет. Выбор за исполнителем — как удобнее работать, так и нужно заливать. Единственное отличие — при заливке в два слоя продолжительность работ увеличивается на 12-15 дней.

К сведению: в статье «Стяжка пола с фиброволокном» можно более подробно ознакомиться с нюансами мокрой стяжки.

12. В течение 10-14 дней поверхность стяжки поливается водой и закрывается полиэтиленовой пленкой.

13. После схватывания цемента, профили маяков удаляются с помощью пассатижей. Следы от маяков заделываются цементным раствором.

14. Обрезается демпферная лента.

После набора прочности стяжкой (не менее 28 дней), работы можно продолжить.

Как сделать подготовку под теплый пол в деревянном доме

Устройство в деревянном доме водяного отопления под полом может выполняться с помощью стяжки и без нее. Стяжку заливают если уложено железобетонное перекрытие пола или пол укладывается на грунт, подсыпанный керамзитом. Если выполнен черновой пол, прибегают к полистирольным матам или к деревянным, реечным или модульным конструкциям.

Можно ли сделать водяной подогрев пола без стяжки

При монтаже водяного подогрева пола не всегда можно залить стяжку:

• деревянное перекрытие не выдержит вес бетона в стяжке;
• низкие потолки в квартире;
• отсутствуют навыки приготовления раствора и заливки стяжки;
• работы необходимо выполнить в кратчайшие сроки.

Решает проблемы водяной подогрев пола без заливки стяжки.

Плюсы. Водяной теплый пол без стяжки позволяет:

• выполнить все работы собственноручно — технология простая и понятная;
• снизить нагрузку на основание пола — 1 м 2 бетона весит в среднем 200-300 кг (чем толще, тем больше весит), конструкция водяного подогрева пола без стяжки всего 20-35 кг/м 2 ;
• уменьшить высоту помещения на 60-80 мм, а не на 120-170 мм по сравнению с сухой стяжкой;
• без проведения звукоизоляционных работ позволяет значительно снизить уровень проникновения различного вида шумов в жилые помещения;
• сократить время монтажа отопления и настила напольного покрытия до нескольких дней;
• укладывать трубы на бетонный и старый деревянный пол;
• снизить затраты на устройство водяного «теплого пола».

Есть у такого решения и минусы:

• при отключении системы отопления помещение быстро охлаждается, в то время как стяжка служит своеобразным конденсатором тепла, которое отдает помещению в течение длительного времени;
• незначительные колебания влажности способны вызвать деформацию всей конструкции, что требует проведения хорошей гидроизоляции.

Укладка водяного теплого пола на полистирольные плиты

Одним из вариантов замены стяжки выступают плиты из полистирола. Выпускаются в виде матов толщиной 30 мм, шириной 0,3 м, длиной 1,0 м с выступами в виде бобышек или пазами, между которыми и укладываются трубы.

Монтаж труб на полистирольные маты предусматривает:

• Проверку степени перепада высоты у основания пола. Показатель не должен превышать 2 мм на каждые 2 м 2 . Если значения превышены, необходимо самовыравнивающейся смесью выполнить стяжку толщиной до 1 см;
• Очистку поверхности чернового пола от мусора и пыли;
• Проведение гидроизоляционных работ — полиэтиленовую пленку толщиной 0,2 мм укладывают внахлест на черновой пол с заходом на стены. Соединительные швы заклеиваются строительным скотчем;
• Крепление по периметру стен строительным степлером или клеем демпферной ленты — возмещает расширение стяжки под воздействием перепада температуры и влажности;
• Укладку матов вплотную к стенам;
• Фиксацию плит клеем;
• Проведение разметки для труб. При этом необходимо соблюдать несколько правил: для двух смежных комнат независимо от их площади должны быть самостоятельные контуры; максимальная площадь, которую может покрыть один контур, равняется 40 м 2 ; ширина между параллельными трубами должна составлять 20-30 см;
• Укладку труб между бобышками в соответствии с составленной схемой:

Для сведения: при использовании полистирола без бобышек, некоторые мастера укладывают под трубы металлические пластины. Это тот вариант, когда «кашу маслом не испортишь».

• Проверку герметичности соединений труб и тепловых свойств пола в течение суток;
• Укладку по трубам вспененного полистирола или полиэтиленовой пленки. Для лучшей гидроизоляции пленка расстилается внахлест, с заходом на стены. Стыки клеятся скотчем;
• Укладку двух слоев ГВЛ, каждый толщиной 10 мм. У второго слоя стыки не должны совпадать с соединительными швами первого слоя. Между собой листы гипсоволоконных плит крепятся саморезами, при этом нельзя допускать повреждения пленки, на которой они лежат.
• Шпатлевание стыков под линолеум и ламинат (под плитку эта операция не выполняется).

Укладка обогревательных труб на деревянные конструкции

Деревянные системы используются в основном в домах, где уложен черновой фальшпол. Могут быть модульные и реечные. Модули можно купить в строительных магазинах и собрать дома по инструкции, приложенной к комплекту. Реечную систему можно сделать самостоятельно из ДСП или МДФ толщиной 20 мм. Технология включает следующие работы:

• Нарезаются рейки шириной 13 см;
• Основание пола подметается, а затем пылесосится;

• Застилается полиэтиленовой пленкой внахлест с заходом на стены. Швы заклеиваются скотчем;
• Мелом прорисовывается трасса, по которой пройдут трубы;
• Поперек лаг раскладываются рейки и фиксируются саморезами. В местах поворота труб они закругляются;
• На рейки укладываются опорные металлические пластины, которые одновременно служат распределителями тепла — нагреваясь, они отводят тепло от труб и отдают его полу более равномерно. К рейкам пластины крепятся саморезами;
• Укладываются трубы (их фиксировать не нужно);
• Вся система закрывается вспененным полистиролом или полиэтиленовой пленкой.

Завершающие работы проводятся по тому же алгоритму, что и при укладке труб на плиты из полистирола.

Заключение

Стяжку можно выполнять в «мокром» виде, полусухом и сухом. Кроме этого, есть возможности монтажа отопления без стяжки вообще — на плиты из полистирола и деревянные конструкции.

Однако укладка теплого водяного пола в стяжку более эффективное решение по сравнению с технологией укладки на полистирольные маты и деревянные конструкции — монолит из бетона более равномерно распределяет тепло и становится конденсатором тепловой энергии, обеспечивая плавность работы отопления при отключениях котла.

Толщина слоя стяжки имеет диапазон от 2 см до 17 см, что определяется рядом факторов. При этом, чем тоньше слой бетона залит на трубы, тем выше КПД отопительной системы, что сказывается на затратах на топливо.

Видео по теме