Как сделать теплые водяные полы в частном доме

Система напольного обогрева – самый комфортный и экономичный вариант отопления частного дома. Обратная сторона медали – приличная цена комплектующих и монтажа сравнительно со стоимостью радиаторной схемы. Предлагаем существенно сэкономить – закупить материалы, смонтировать водяной теплый пол своими руками и залить цементную стяжку. В помощь предоставляем поэтапную инструкцию по устройству греющих контуров с наименьшими финансовыми затратами.

Тема напольного отопления довольно обширна, охватить все нюансы в рамках одной публикации просто нереально. Периодически мы будем направлять вас на другие статьи, подробно описывающие сложные моменты. Здесь речь пойдет о монтаже теплых полов (сокращенно — ТП) «мокрым» способом, предполагающим заливку бетонного монолита. Как делается «сухой» вариант ТП на деревянном перекрытии, читайте в соответствующем разделе.

Этапы работ

Устройство теплого пола в квартире либо частном доме – это комплекс мероприятий, выполняющихся в строгом порядке:

1. Проектирование – расчет необходимой теплоотдачи, шага укладки и длины труб, разбивка на контуры. В зависимости от типа основания (перекрытия) подбирается состав «пирога» теплого пола.
2. Выбор комплектующих и стройматериалов – утеплителя, труб, коллектора со смесительным узлом и прочих вспомогательных элементов.
3. Подготовка основания.
4. Монтажные работы – раскладка утеплителя и трубопроводов, установка и подключение распределительной гребенки.
5. Заполнение системы теплоносителем, гидравлические испытания – опрессовка.
6. Заливка монолитной стяжки на цементно-песчаном растворе, первичный запуск и прогрев.

Рекомендация. Выполняйте монтаж ТП в процессе строительства здания, сразу после возведения перегородок между комнатами. Это позволит предусмотреть нужную высоту порогов и свободно уместить «пирог» под напольное покрытие. Если в жилых помещениях уже сформированы дверные проемы с низкими порогами, попробуйте выйти из ситуации предлагаемыми способами.

Перейдем к подробному рассмотрению каждого этапа обустройства нагревательных полов.

Расчет и разработка схемы напольного отопления

Чтобы правильно смонтировать теплый пол под стяжку своими руками, учтите ряд важных моментов и требований:

• максимальная температура финишного покрытия – 26 градусов, более горячая поверхность часто вызывает у жильцов дискомфорт и ощущение духоты;
• соответственно, вода в половых трубах нагревается максимум до 55 °С, так что напрямую к центральному отоплению квартиры подключаться нельзя;
• под стационарной мебелью, например, гарнитуром на кухне, обогрев пола не делается;
• длина трубы одного контура не превышает 100 метров (оптимально – 80 м), иначе получите неравномерное распределение тепла, чрезмерное остывание воды и расходы на более мощный циркуляционный насос;
• чтобы соблюсти предыдущее правило, комнаты большой площади делятся на 2—3 греющих плиты, между которыми устраивается деформационный шов, как показано на рисунке.

Сначала предложим более правильный, хотя и сложный вариант проектирования. Ознакомившись с нашей инструкцией, рассчитайте отопительную мощность любым из 3 способов – по объему, площади либо теплопотерям помещения. Затем определите схему укладки, диаметр и расстояние между соседними трубами, учитывая термическое сопротивление покрытия, – ламината, линолеума либо кафельной плитки.

Примечание. Методика вычисления шага укладки труб под плитку и другие виды покрытий разъясняется в следующем руководстве.

Изложим упрощенный вариант разработки схемы, практикуемый многими строителями:

1. Если вы проживаете в регионах с холодным климатом, укладывайте трубу с интервалом 10 см. Для средней полосы и юга шаг принимается равным 15 см, в ванной под кафель достаточно 200 мм.
2. Считаем длину трубопровода на 1 комнату. При расстоянии между нитками 100 мм на квадратный метр ляжет 10 м трубы, при шаге 15 см – 6.5 м. п. Если общая протяженность превысит 100 м, разбиваем площадь на 2 равных части – два отдельных греющих монолита.
3. Среди существующих схем укладки — «улитка» и «змейка» — новичку лучше выбрать последнюю – ее проще монтировать.
4. Определяем число нагревательных контуров и подбираем коллектор с соответствующим количеством выводов. Более дешевый вариант – делаем гребенку самостоятельно.
5. Размещаем коллектор в удобном месте жилища (например, коридоре). Рекомендуется выдержать одинаковое расстояние до всех помещений, пример смотрите на чертеже одноэтажного дома.
6. Трубы в коридоре наверняка лягут слишком близко – их надо утеплить полиэтиленовым рукавом.
7. Обязательно предусматриваем в полу двухтрубную разводку от котла к радиаторам отопления.

Важный нюанс. Рассчитывая протяженность ветвей теплого пола, не забывайте прибавлять расстояние от комнаты до точки монтажа гребенки с насосным смесительным узлом.

Поясним, зачем монтировать разводку для батарей. Уложив трубные петли без расчета, вы не знаете заранее, хватит ли мощности ТП в самые холодные зимние дни. Если проблема возникнет, нагревать теплые полы выше 55 °C не стоит, правильнее включить высокотемпературную радиаторную сеть.

Состав «пирога» теплых полов на грунте

В интернете опубликовано множество схем, разнящихся по составу. Путаницу обычно вызывает применение пленочной паро— и гидроизоляции между различными слоями «пирога». Разъясним каждый элемент классической схемы теплого водяного пола, устраиваемого на грунте (перечисление слоев идет снизу вверх):

1. Основание — тщательно утрамбованный грунт.
2. Подушка – песок либо песчано-гравийная смесь толщиной 10—20 см (по необходимости) в уплотненном состоянии.
3. Бетонная подготовка высотой 4—5 см позволяет выровнять основание и избежать дальнейших просадок в процессе монтажа ТП.
4. Гидроизоляционная подложка ограждает «пирог» от капиллярного подъема воды из грунта. Именно это явление заставляет отсыревать фундаменты, не защищенные битумной изоляцией.
5. Задача утеплителя – отражать вырабатываемый тепловой поток кверху, дабы не подогревать землю.
6. Трубопроводы с горячей водой – источник тепла.
7. Песчано-цементная стяжка – элемент поверхностного обогрева плюс прочное основание для финишного покрытия.
8. Боковая демпферная лента — буфер, компенсирующий тепловое расширение бетонной плиты. При нагреве стяжка сдавливает полиэтиленовую прокладку и не трескается. Аналогичный упругий демпфер закладывается в деформационные швы между соседними монолитами.

Важный момент. Описанная схема верна при использовании полимерных изоляторов, не пропускающих влагу, — экструдированного пенополистирола, пенопласта и пенополиуретана. Если правила пожарной безопасности требуют класть базальтовую вату, под стяжку надо стелить дополнительный слой пленки, защищающий утеплитель от намокания сверху.

Мастера нередко упрощают конструкцию теплых полов – кладут изоляцию прямо на песчаную подушку, не заливая черновой подбетонки. Решение допустимо при одном условии – песок нужно тщательно разровнять и уплотнить механизированным способом — виброплитой.

При монтаже деревянного пола на лагах от стяжки лучше отказаться. Используйте «сухой» метод устройства ТП – подбивку из досок либо ДСП и металлические рассеивающие пластины. Теплоизоляционный материал – минеральная вата.

Схема ТП на бетонном перекрытии

Данный способ подогрева полов целесообразно использовать в помещениях над холодными подвалами либо на утепленных балконах (лоджиях). Делать водный ТП над жилыми комнатами многоквартирных домов недопустимо, хотя некоторые хозяева запрет игнорируют.

Совет. В многоэтажных домах либо на дачах с периодическим отоплением проще и дешевле положить электрические теплые полы – кабельные или инфракрасные из нагревательной карбоновой пленки.

«Пирог» ТП, устраиваемый над холодным помещением, делается аналогично подогреву на грунте, но без песчаной подушки и черновой стяжки. Если поверхность слишком неровная, теплоизоляционные плиты укладываются на сухую смесь цемента с песком (соотношение 1 : высотой 1—5 см. Греющие контуры над отапливаемыми комнатами можно укладывать без гидроизоляции.

Рекомендации по выбору материалов

Приведем список оборудования и стройматериалов, которые пойдут на монтаж водяного теплого пола:

• труба диаметром 16 мм (внутренний проход — Ду10) расчетной длины;
• утеплитель полимерный – пенопласт плотностью 35 кг/м³ или экструзионный пенополистирол 30—40 кг/м³;
• лента демпферная из пенополиэтилена, можно взять «Пенофол» без фольги толщиной 5 мм;
• пена монтажная полиуретановая;
• пленка толщиной 200 мкм, скотч для проклейки;
• пластиковые скобы или хомутики + кладочная сетка из расчета 3 точки крепления на 1 метр трубы (интервал 40…50 см);
• теплоизоляция и защитные чехлы для труб, пересекающих деформационные швы;
• коллектор с нужным числом выводов плюс циркуляционный насос и подмешивающий клапан;
• готовая строительная смесь для стяжки, пластификатор, песок, гравий.

Почему на теплоизоляцию полов не стоит брать минеральную вату. Во-первых, понадобятся дорогие плиты высокой плотности 135 кг/м³, во-вторых, пористое базальтовое волокно придется защищать сверху дополнительным слоем пленки. И последнее: к вате неудобно крепить трубопроводы — придется класть металлическую сетку.

Пояснение по поводу использования кладочной сварной сетки из проволоки Ø4—5 мм. Запомните: стройматериал не армирует стяжку, а выступает подложкой для надежного крепления труб пластиковыми хомутиками, когда «гарпуны» плохо держатся в утеплителе.

Толщина термоизоляции принимается в зависимости от расположения теплых полов и климата в месте проживания:

1. Перекрытия над отапливаемыми комнатами – 30…50 мм.
2. На грунте либо над подвалом, южные регионы – 50…80 мм.
3. То же, в средней полосе – 10 см, на севере – 15…20 см.

Примечание. Если вы хотите точно рассчитать толщину теплоизоляции согласно методике СНиП и узнать термические характеристики различных утепляющих материалов, перейдите к инструкции по обшивке потолков.

В теплых полах применяется 3 вида труб диаметром 16 и 20 мм (Ду10, Ду15):

• из металлопластика;
• из сшитого полиэтилена;
• металлические – медь либо гофрированная нержавейка.

Трубопроводы из полипропилена использовать в ТП нельзя. Толстостенный полимер плохо передает тепло и значительно удлиняется от нагрева. Паяные стыки, которые обязательно окажутся внутри монолита, не выдержат возникающих напряжений, деформируются и дадут течь.

Новичкам для самостоятельного устройства теплых полов мы рекомендуем применять металлопластиковые трубы.

Причины:

1. Материал легко гнется с помощью ограничительной пружины, после изгибания труба «запоминает» новую форму. Сшитый полиэтилен стремится вернуться к первоначальному радиусу бухты, поэтому его сложнее монтировать.
2. Металлопластик дешевле полиэтиленовых трубопроводов (при равном качестве изделий).
3. Медь – материал дорогой, соединяется пайкой с нагревом стыка горелкой. Качественное выполнение работ требует немалого опыта.
4. Гофра из нержавеющей стали монтируется без проблем, но обладает повышенным гидравлическим сопротивлением.

Для успешного выбора и сборки коллекторного блока предлагаем изучить отдельное руководство по данной теме. В чем загвоздка: цена гребенки зависит от способа регулировки температуры и применяемого смесительного клапана — трехходового либо двухходового. Самый дешевый вариант – термоголовки RTL, работающие без подмеса и отдельного насоса. Ознакомившись с публикацией, вы точно сделаете правильный выбор узла управления теплыми полами.

Подготавливаем основание

Цель предварительных работ – выровнять поверхность основания, заложить подушку и сделать черновую стяжку.

Подготовка грунтового основания производится так:

1. Подровняйте землю по всей плоскости пола и замерьте высоту от дна котлована до верха порога. В углублении должен поместиться слой песка 10 см, подбетонка 4—5 см, теплоизоляция 80…200 мм (зависит от климата) и полноценная стяжка 8…10 см, минимум – 60 мм. Итак, наименьшая глубина котлована составит 10 + 4 + 8 + 6 = 28 см, оптимальная – 32 см.
2. Выройте котлован на требуемую глубину и утрамбуйте землю. Проставьте на стенах метки высот и насыпьте 100 мм песка, можно вперемешку с гравием. Уплотните подушку.
3. Приготовьте бетон М100, смешав 4.5 частей песка с одной частью цемента М400 и добавив 7 частей щебня.
4. Установив маяки, залейте черновое основание 4—5 см и дайте бетону застыть в течение 4—7 дней в зависимости от температуры окружающей среды.

Совет. Если высоты порогов недостаточно, пожертвуйте черновым полом 40 мм и уменьшите толщину стяжки до 6 см. В крайнем случае насыпьте 6—7 см песка вместо десяти, подушку уплотните виброплитой. Теплоизоляционный слой уменьшать нельзя.

Подготовка бетонного перекрытия заключается в уборке пыли и заделке щелей между плитами. Если наблюдается явный перепад высот по плоскости, приготовьте гарцовку – выравнивающую сухую смесь портландцемента с песком в соотношении 1 : 8. Как правильно класть утеплитель на гарцовку, смотрите на видео:

Монтаж греющих контуров – пошаговая инструкция

Первым делом основание застилается гидроизоляционной пленкой с напуском 15…25 см на стены (толщина тепловой изоляции + стяжка). Перехлест соседних полотен – минимум 10 см, стыки проклеиваются скотчем. Затем плотно укладывается утеплитель, швы заполняются полиуретановой пеной.

Дальше рассмотрим по пунктам, как сделать сам теплый пол:

1. Оклейте стены демпферной полосой на высоту монолита. Напуск гидроизоляции выведите поверх компенсационной ленты.
2. Смонтируйте распределительный шкаф с насосом и коллектором внутри.
3. Разложите трубы контуров согласно схеме, пользуясь измерительным инструментом и соблюдая интервал укладки. Концы петель сразу подводите и подключайте к гребенке.
4. Прикрепите трубу к теплоизоляции, вставляя пластиковые «гарпуны» с шагом 50 см. Если структура утеплителя плохо держит фиксаторы, перед раскатыванием трубопроводов подложите металлическую сетку и привязывайтесь к ней хомутами.
5. Установите компенсационную ленту на деформационных швах, как сделано на фото. Последние устраиваются по границам бетонных монолитов, между отдельными греющими контурами и в дверных проемах.
6. Проложите магистрали к радиаторам, обернув трубы теплоизоляционными рукавами. Подводки к гребенке тоже стоит утеплить – в этом месте петли располагаются слишком близко, греть полы в коридоре совершенно незачем.
7. Подсоедините коллектор к отопительной сети частного дома, в шкаф проведите электричество для циркуляционного насоса и другой автоматики (при наличии).

Совет. В процессе нагрева монолиты станут расширяться и двигаться относительно друг друга. Поэтому трубы, пересекающие границы плит, лучше упаковать в специальные защитные чехлы либо надеть рукава теплоизоляции.

После сборки системы нужно заполнить контуры теплых полов водой и проверить герметичность стыков, накачав давление 2—4 Бар (ориентируйтесь на порог срабатывания предохранительного клапана котла). Технология заполнения и выпуска воздуха из каждой петли ТП подробно изложена в очередном материале.

Заливка стяжки и настройка коллектора

Для устройства греющих монолитов теплых полов делается цементно-песчаный раствор марки 200 с обязательным добавлением пластифицирующего состава. Пропорции компонентов: цемент М400 / песок – 1 : 3, количество жидкого пластификатора указано в инструкции на упаковке.

Рекомендация. Чтобы трубопроводы сохранили рабочую форму и не всплыли в растворе из-за неудачного крепления, система после опрессовки не опорожняется – петли остаются наполненными теплоносителем.

Порядок ведения работ:

1. Приобретите маяки – металлические перфорированные рейки, приготовьте 2—3 ведра густого раствора без пластификатора. Делать ограничительные планки из дерева не рекомендуется.
2. Пользуясь мастерком и строительным уровнем, установите маяки на требуемой высоте, как изображено на фото.
3. Смешайте порцию основного раствора, высыпьте в дальнем углу поверх «пирога» и растягивайте вдоль маяков правилом. Если образуются углубления с лужами, добавляйте раствор, а при следующем замесе уменьшите объем затворяющей воды.
4. Повторяйте замесы, пока не зальете всю площадь комнаты. Ходить по монолиту и вести дальнейшие работы допускается при наборе 50% прочности, а запускать прогрев – при 75%. Ниже представлена таблица набора твердости бетоном в зависимости от времени и температуры воздуха.

После отвердевания до 75% прочности можно запустить котел и начать медленно прогревать теплые полы при минимальной температуре. Расходомеры либо вентили на коллекторе откройте на 100%. Полный нагрев стяжки займет 8—12 часов в летний период, осенью — до суток.

Удобнее всего балансировать петли по расчету. Если вам известно необходимое количество тепла на помещение, определяете расход воды в контуре и выставляете это значение на ротаметре.

Расчетная формула проста:

• G – количество протекающего через петлю теплоносителя, л/час;
• Δt – разность температур между обраткой и подачей, принимаем 10 °С;
• Q – тепловая мощность контура, Вт.

Примечание. Шкала расходомеров размечена в литрах за минуту, так что перед настройкой полученную цифру нужно разделить на 60 мин.

Окончательная корректировка производится по факту, когда готово финишное покрытие – эпоксидный наливной пол, ламинат, плитка и так далее. Если вы не желаете связываться с расчетами, балансировать контуры теплого пола придется методом «научного тыка».

Заключение

Устройство водяных теплых полов в небольшом одноэтажном доме – задача вполне решаемая. Работы лучше вести в начале теплого периода, чтобы располагать запасом времени на устранение возможных ошибок. Если захотите облегчить труд и ускорить монтаж, купите специальные маты с бобышками для ТП, позволяющие быстро крепить трубы без дополнительной фиксации скобами и хомутами. Проволочная сетка тоже не понадобится.