Водяной теплый пол – это удобное решение обогрева помещений. Под определение водяного пола попадают конструкции из механизмов, узлов и трубопроводов, соединенных в единую сеть, для создания оптимальных климатических условий. Конечно, проще и удобнее разрабатывать проект для загородного дома, где все необходимое оборудование находится в собственности хозяев. Однако и в строящихся домах допускаются планировки по индивидуальным проектам, и при желании там также можно предусмотреть водяные теплые полы в разных комнатах.
Основное преимущество водяной системы подогрева заключается в том, что она не требует больших затрат-трубы соединяются с системой центрального отопления или горячего водоснабжения. Другое достоинство - в отличие от электрической, водяная система совместима со всеми видами напольных покрытий. Хотя может случиться и так, что давления в общей системе не хватит для того, чтобы прокачать ваши трубы. Другими словами, использование водяного теплого пола в общих теплосетях чревато некоторыми осложнениями. Иное дело - при автономной системе, в отдельном доме. В этом случае все перечисленные проблемы снимаются.
Основой технологии водяного теплого пола являются металлопластиковые трубы, по которым циркулирует горячая вода. Тепло передается от горячей воды к полу (стяжке), а от пола, соответственно, в помещение. Как сказано выше, водяной теплый пол более экономичен в эксплуатации и не создает дополнительных электромагнитных полей. Но его установка гораздо дороже электрического теплого пола. Стоимость водяной системы зависит от вида труб. На 1м2 пола в среднем уходит 8-9 погонных метров труб.
Принципиальная схема водяного пола заключается в том, что в пол укладывается труба (медная, пластиковая или металлопластиковая), которая с помощью специальных фитингов подключается к системе горячего водоснабжения или отопления.
Далее идут цементная стяжка и напольное покрытие. Таким образом, водяная система "теплый пол" является низкотемпературной системой водяного отопления с температурой теплоносителя 55-45°С. При проектировании принимают следующие допустимые температуры пола: жилые помещения, офисы - 29°С, зоны, прилегающие к окнам, - 35°С, ванные - 33°С. Систему подпольного обогрева разбивают на несколько параллельных отдельных контуров с температурой теплоносителя, одинаковой в каждом контуре. Могут применяться также комбинированные системы как подпольного, так и конвективного отопления (радиаторами) с применением традиционных нагревательных приборов. При совместной эксплуатации отопления подпольного и традиционного с параметрами 95~70°С требуется смесительная система, понижающая температуру теплоносителя.
Конструктивное решение сводится к следующему. На бетонное основание перекрытия раскладывается пенопласт - обычный экспедированный либо с подклеенной фольгой, на которой нанесена размерная сетка, облегчающая проведение монтажа спиралей труб с определенным шагом. Трубы раскладываются непосредственно на пенопласт либо поверх излучающей фольгированной мембраны и крепятся с помощью пластиковых U-образных якорей, вбиваемых в пенопласт. Толщина плит теплоизоляции зависит от назначения пола: над обогреваемым помещением - 3 см, над не обогреваемым или для полов на грунте - 5 см.
Греющий контур заливается бетоном, во время бетонирования трубы должны находиться под давлением 0,3 МПа до момента запуска в эксплуатацию оборудования после затвердения бетона, то есть все 20-28 дней. Требуемая толщина бетонной отливки над трубами составляет 5 см, с учетом труб это означает толщину слоя бетона около 6,5 см, отсчитываемую от поверхности пенопласта.
Рекомендуется, чтобы одноразовая заливка поверхности не превышала площадь 40 м2, а длина границы бесшовного пола - 8 м. В иных случаях выполняются разделяющие швы шириной 0,5 см, заполненные эластичным материалом. Это делается для того, чтобы предотвратить разрушение пола вследствие его расширения.
Покрытие пола настилается непосредственно по бетонной стяжке. Типы покрытия могут быть разными (паркет, керамика, синтетические материалы, камень и др.). Тип покрытия влияет на полезную отдачу тепла, и это необходимо учесть еще на стадии проектирования. В системе могут использоваться регуляторы, осуществляющие регулирование температуры в помещении с помощью датчика температуры теплоносителей в зависимости от температуры наружного воздуха, измеряемого другим датчиком.
Наряду с системой, которая предусматривает заливку нагревателя бетонной стяжкой, в мире практикуется использование других систем теплого пола: полистирольная модульная система, деревянная реечная и модульная системы. Эти системы разработаны для того, чтобы устранить недостатки традиционной бетонной системы: уменьшение высоты помещения за счет стяжки или принципиальной невозможности устройства бетонной стяжки в деревянных домах.
Бетонная система теплого пола, в которой трубы контуров теплого пола заливаются бетоном и дополнительных распределителей тепла не требуется, на сегодня самая популярная. Рассмотрим ее в деталях.
Укладка теплоизоляционного слоя. Его назначение - препятствовать тепловым потерям вниз: все тепло должно идти вверх, в обогреваемое помещение. Теплоизоляция выполняется из любых материалов, разрешенных в строительстве для применения в конструкции пола. Главное условие - чтобы термическое сопротивление слоя теплоизоляции было больше суммарного термического сопротивления греющих слоев, в том числе и напольного покрытия при максимальной тепловой нагрузке. Чем больше отопительная нагрузка и чем выше термическое сопротивление напольного (чистового) покрытия, тем толще слой теплоизоляции.
С учетом качественных и потребительских характеристик (жесткость, стоимость) наиболее распространенным теплоизоляционным материалом для теплого пола является полистирол. Рекомендуется применять полистирол плотностью не менее 35 к/м3. Полистирол меньшей плотности неустойчив к механическим нагрузкам, разрушается при неаккуратном использовании и теряет свои механические и теплоизоляционные свойства. Это часто происходит, если уложенный теплоизолятор долго не заливается стяжкой, что не редкость, ведь стяжка всегда означает значительный перерыв в производстве работ. В помещениях с большими нагрузками используют полистирол плотностью не менее 50 кг/м3, в том числе экструзионный.
Подготовка крепления трубопровода. В зависимости от конструкции механического крепежа обогревающего трубопровода меняется и конструкция всего "пирога" теплого пола. Рассмотрим варианты. Простейший способ - пластиковые U-образные якоря, которые вбиваются прямо в пенополистирольные плиты и прижимают трубы.
Арматурная сетка, которая укладывается сразу на слой теплоизоляции. Она играет двоякую роль: к прутьям сетки с помощью пластиковых хомутиков крепится трубопровод, и к тому же сетка увеличивает прочность бетонной стяжки.
Рельсы - поверх теплоизоляции укладываются монтажные рельсы, в которые с помощью клипс помещается трубопровод. Рельсы крепятся к полистиролу с использованием все тех же пластиковых U-образных якорей Использование арматурной сетки, конечно, значительно увеличивает прочность пола. Тем более, если ее укладывают еще и поверх трубопровода (а такое тоже практикуется). Сетка дополнительно распределяет нагрузку и также способствует более равномерному распределению тепла. Все это так, но если придется ремонтировать такую систему, трудно даже представить, во что это обойдется. Да и при первичном монтаже установка одной-двух сеток также значительно увеличивает стоимость работ. Обычно используется арматурная сетка с ячейкой 150 х 150 мм и прутком диаметром 2-4 мм.
Демпфирование теплового расширения. Для предотвращения разрушения стяжки вследствие неравномерного расширения по контуру пола укладывают демпферную ленту. Иначе стяжка, нагреваясь и вследствие этого расширяясь, будет упираться в стены, разрушая их и разрушаясь сама.
Демпферная лента укладывается по периметру помещений до заливки бетоном. Она и берет на себя функции компенсатора теплового расширения бетонной стяжки при нагреве. Вырезается, как правило, из вспененного полиэтилена шириной 100-120 мм и толщиной 8-10 мм.
Трубопровод. Трубы контуров водяного теплого пола укладываются в соответствии с проектом водяного теплого пола.
Гидравлические испытания. Перед заливкой контуров водяного теплого пола бетоном рекомендуется проверить систему на герметичность. Проверка системы проводится в соответствии с национальными строительными нормативами. Как правило, система проверяется давлением 3-4 бар в течение 24 часов. При заполнении системы теплоносителем последовательным открытием-закрытием контуров удаляется воздух из трубопроводов и оборудования.
Систему оставляют под давлением на все время оставшихся общестроительных работ (устройство стяжки, монтаж чистового покрытия). Периодически контролируется уровень давления, чтобы на любом этапе быть уверенным, что в ходе иных работ не нарушена герметичность системы.
Бетонная стяжка выполняется после монтажа контуров водяного теплого пола и проведения гидравлических испытаний. Толщина стяжки должна быть не менее 30 ми над трубой, марка бетона рекомендуется не ниже М-150 (для цементно-песчаного раствора). Она зависит от нагрузок, но обычно делается больше - 50 мм.
Минимальная толщина стяжки обусловлена в первую очередь не прочностными характеристиками, а условием достижения равномерности распределения температуры на поверхности греющей панели. Если прочностные требования или соображения аккумулирования тепла диктуют существенное увеличение толщины стяжки, например более 150 мм, то потребуется провести отдельные расчеты теплового режима отопительной панели с вводом поправочных коэффициентов. Масса 1 м2 стяжки при толщине 50 мм составляет 250-300 кг.
Чем больше толщина стяжки, тем больше требуется времени для ее вывода на стабильный отопительный режим от момента включения. Чем толще стяжка, тем больше инерционность системы. Чем меньше теплопроводность стяжки, тем выше должна быть температура теплоносителя.
Если в связи с большой протяженностью греющей панели она делится (каждые 15 м) на участки компенсационными швами, то труба, пересекающая компенсационный шов, прокладывается в защитной гофрированной трубе (по 300 мм в обе стороны от шва расширения). Рекомендуется укладывать отопительные контуры целыми в пределах одного компенсационного участка, то есть швы расширения должны пересекать только напорный и обратный трубопроводы контура.
Система допускает применение любых пластификаторов в бетон. Широкое распространение в современном строительстве получило устройство стяжки с пластиковой фиброй. Иногда, чтобы ускорить процесс сушки бетонной плиты, который обычно занимает примерно 3-4 недели, систему водяного теплого пола подключают к источнику тепла (в том числе и по временной схеме). Рекомендуемая температура теплоносителя в этом случае не должна превышать зо°С.
Практика применения систем водяного теплого пола с использованием? режима "сушка" показала много примеров сокращения сроков строительства, особенно на объектах с большими площадями. Но общеизвестно, что таким образом классическая стяжка при ускорении сушки теряет в прочности. Это может быть незаметно, если используется арматурная сетка, но все же риск остается. Если позволяет время, то лучше не рисковать. Как правило, требуется 2-4 недели от момента заливки бетонной стяжки до начала укладки чистового напольного покрытия.
