ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

ФУНДАМЕНТЫ ЗДАНИИ

Теплотехнический расчет

(EN ISO 13793:2001,

Thermal performance of buildings — Thermal design of foundations to avoid frost heave, IDT)

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2017

Предисловие

1    ПОДГОТОВЛЕН Акционерным обществом «Научно-исследовательский центр «Строительство», Научно-исследовательский, проектно-изыскательский и конструкторско-технологический институт оснований и подземных сооружений имени Н.М. Герсеванова (АО «НИЦ «Строительство» НИИОСП им. Н.М. Герсеванова) на основе официального перевода на русский язык англоязычной версии указанного в пункте 4 международного стандарта, который выполнен Федеральным государственным унитарным предприятием «Российский научно-технический центр информации по стандартизации, метрологии и оценке соответствия» (ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ»)

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 13 декабря 2016 г. № 2031-ст

4    Настоящий стандарт идентичен европейскому стандарту EN ISO 13793:2001 «Тепловая характеристика зданий. Тепловой расчет фундаментов для предупреждения морозного пучения» (EN ISO 13793:2001 «Thermal performance of buildings — Thermal design of foundations to avoid frost heave», IDT).

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного европейского стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

© Стандартинформ, 2017

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

8.3.2    Расположение теплоизоляции пола

Глубины заложения фундаментов и теплоизоляция от промерзания, установленные в настоящим разделе, применяются к полу, положение теплоизоляции которого h не превышает 0,6 м.

Если h превышает 0,6 м, то или проводят численные расчеты в соответствии с приложением С, или используют методики для неотапливаемых зданий (раздел 10).

8.3.3    Сопротивление теплопередаче плиты пола

Сопротивлением теплопередаче конструкции пола R_f является общее сопротивление теплопередаче между поверхностью пола и грунта. В него входят любые слои теплоизоляции выше, ниже или внутри пола, вместе с сопротивлением теплопередаче любого напольного покрытия.

Если сопротивление теплопередаче конструкции пола меняется по его площади, то R принимают как среднее значение крайнего участка пола длиной 1 м.

Глубины заложения фундаментов и теплоизоляция от промерзания, установленные в настоящем разделе, применяются к плитам с R_f, не превышающим 5 м² К/Вт. Если R_f превышает 5 м² К/Вт, то или проводят численные расчеты в соответствии с приложением С, или используют методики для неотапливаемых зданий (раздел 10).

8.4    Теплоизоляция грунта

Теплоизоляция грунта должна быть защищена от рисков механического повреждения. Верхняя поверхность любой теплоизоляции грунта должна находиться не менее чем на 300 мм ниже уровня грунта, если только не имеется облицовочного покрытия, при наличии которого глубина может быть уменьшена до 200 мм.

Данные по ширине теплоизоляции грунта b_g, b_gw и Ь_дс предполагают, что ширина измерена от наиболее удаленной грани фундамента.

Примечание — Для общей ширины теплоизоляции грунта может потребоваться увеличение Ь_д, если подошва фундамента выступает за стену, как на рисунке 1а.

Если теплоизоляция грунта применяется вместе с внутренней теплоизоляцией по периметру, то стараются избегать мостиков холода, продолжая теплоизоляцию грунта ниже фундамента до контакта с вертикальной краевой теплоизоляцией (по периметру) [см. рисунок 1с].

Обеспечивают непрерывность теплоизоляции грунта без зазоров, ее адекватную защиту от избыточной влажности с выступов крыши, водостоков и т п. и ее расположение на дренажном слое.

8.5    Неотапливаемые части здания

8.5.1    Общие положения

Если часть здания не отапливается, то к отапливаемой части могут применяться 8.6 и 8.7 при условии применения к неотапливаемой части здания тепловой защиты, описанной в 8.5.2 или 8.5.3 (по обстановке).

8.5.2    Здания с ограниченными неотапливаемыми частями

Неотапливаемые части здания могут рассматриваться как ограниченные, если их размеры не превышают размеров, указанных на рисунке 2, где параметр L_u дан в зависимости от проектного индекса промерзания грунта (таблица 1).

Таблица 1 — Максимальная неотапливаемая длина Lu для ограниченных неотапливаемых частей

Fd, К ч До 30 000 От 30 000 до 40 000 От 40 000 до 50 000 Свыше 50 000 Lu, м 3,0 2,5 2,0 1,5

ГОСТ P 57361—2016

a)    b)    с) 1 — отапливаемая часть; 2 — неотапливаемая часть

Рисунок 2 — Определение ограниченной неотапливаемой части плиты пола

Примечание — L_u — максимальная длина неотапливаемой части, окруженная с трех сторон отапливаемыми зонами здания. Максимальная длина вдруг их случаях меньше, чем L как показано на рисунке 2.

Для ограниченных неотапливаемых частей:

-    изолируют пол неотапливаемой части, так чтобы теплостойкость пола была не менее минимального сопротивления теплопередаче грунта R_g для не отапливаемых зданий согласно 10.2 (таблица 11 или 12);

-    по внешнему периметру неотапливаемой части устанавливают вертикальную теплоизоляцию согласно 8.6;

-    если неотапливаемая часть окружена с трех сторон отапливаемыми зонами здания [рисунок 2а], то применяют защиту от замерзания, как для углов согласно 8.7 по наружному периметру неотапливаемой части и для расстояния L_c с каждой его стороны, где значения L_c приведены по зависимости от индекса промерзания грунта в таблице 5;

-    если неотапливаемая часть окружена только с одной или с двух сторон отапливаемыми зонами здания [Рисунки 2Ь, 2с], то по наружному периметру неотапливаемой части и для расстояния L_c для каждой ее стороны применяют теплоизоляцию грунта шириной 0,5Ь_д, значение Ь_д в соответствии с

10.2 (таблица 10), с сопротивлением теплопередаче R как для неотапливаемых зданий согласно 10.2 (таблица 11 или Таблица 12), где значения L_c приведены в зависимости от индекса промерзания грунта по таблице 5;

-    избегают мостиков холода во внутреннем периметре неотапливаемой части.

8.5.3 Здание с более протяженными неотапливаемыми частями

Если какая-либо неотапливаемая часть здания не может рассматриваться как ограниченная из-за ее размеров, превышающих, указанные на рисунке 2, рассматривают отапливаемые и не отапливаемые части как отдельные здания и соответственно проектируют фундаменты, продолжая рассчитывать неотапливаемую часть для расстояния L , где она примыкает к отапливаемой части, а значения L_c приведены в зависимости от проектного индекса промерзания грунта по таблице 5.

8.6 Вертикальная теплоизоляция

Во всех случаях обеспечивают вертикальную теплоизоляцию с сопротивлением теплопередаче не менее чем R_v, приведенные в таблице 2. Применяют линейную интерполяцию, чтобы получить промежуточные значения.

Таблица 2 — Минимальное сопротивление теплопередаче вертикальной теплоизоляции для полов плита по грунту (м2 К/Вт) Rf В М2'К/Вт, ft В М

Fd 0,0 <Rf й 1,0 1,0 cRfS 2,6 2,6<Rf< 5,0 Кч ft <0,3 0,3 <h < 0,6 ft <0,3 0,3 <h < 0,6 ft <0,3 0,3 < ft <0,6 5 000 - - 0,5 0,8 0,8 1,0

9

Окончание таблицы 2

Fd 0,0 <Rf< 1,0 1,0 <Rf s 2,6 2,6 <Rf £ 5,0 Кч h <0,3 0,3 <h s 0,6 h <0,3 0,3 <h < 0,6 h S 0,3 0,3 < h <0,6 10 000 0,5 0,8 1,0 1,0 1,5 2,0 20 000 0,8 1,0 1,0 1,2 1,5 2,3 30 000 1,0 1,0 1,0 1,3 1,5 2,5 40 000 1,0 1,0 1,2 1,5 1,7 2,7 50 000 1,0 1,2 1,4 1,7 2,0 3,0 60 000 1,2 1,4 1,8 2,1 2,4 3,4 70 000 1,4 1,6 2,1 2,4 2,8 3,6

Примечание 1 — Более высокие значения Rv чем указанные в таблице 2, могут соответствовать минимальным температурам поверхности пола или ограничению тепловой потери.

Необходимую вертикальную теплоизоляцию можно получить, используя материал фундамента с низкой теплопроводностью (так называемый легкий бетон), или с помощью слоя теплоизоляционного материала снаружи, в пределах или внутри стены или балки фундамента.

Примечание 2 — Хотя наружная изоляция предпочтительна с точки зрения защиты от промерзания, приведенные данные рассматривают все приведенные выше варианты.

Вертикальная теплоизоляция должна проходить от верха изоляции плиты на глубину Н ниже уровня грунта, избегая теплового моста между теплоизоляцией плиты, теплоизоляцией стены и вертикальной краевой теплоизоляцией по периметру, где:

-    отсутствует теплоизоляция грунта, Н_у > 0,6 м или меньше полной глубины фундамента;

-    с теплоизоляцией грунта, H_v — глубина заложения нижней поверхности теплоизоляции фундамента.

8.7 Варианты проектов фундамента

Проект фундамента должен соответствовать 8.6 и одному из следующих вариантов.

8.7.1 Фундаменты без теплоизоляции

Глубина заложения фундамента должна быть:

-    у стен, не менее Н{,

-    рядом с углами и на ограниченных неотапливаемых частях для расстояния L_c от этих мест, не менее большей глубины Hf_C (если F_d > 30 ООО Кч), где значения Hf, Hf_C и L_c приведены в таблице 3 в зависимости от проектного индекса промерзания грунта.

Таблица 3 — Глубина заложения фундамента для пола из плит на грунтовом основании без теплоизоляции грунта

Fd, К ч Hf м HfCi м Z_c, м Fd < 30 000 0,35 0,35 — 30 000 < Fd < 35 000 0,40 0,60 1,0 35 000 < Fd < 40 000 0,50 0,80 1,0 40 000 <Fd < 45 000 0,60 1,00 1,5 45 000 <Fd < 50 000 0,75 1,30 1,5 50 000 <Fd < 55 000 0,90 1,60 1,5 55 000 <Fd < 60 000 1,10 1,80 2,0 60 000 <Fd < 65 000 1,30 2,00 2,0 65 000 <Fd < 70 000 1,50 2,20 2,5

ГОСТ P 57361—2016

8.7.2 Теплоизоляция грунта только на углах

Если F_d < 30 ООО Кч, то теплоизоляции грунта не требуется.

Для более высоких значений Fd глубина заложения фундамента должна быть не менее Hf вокруг здания, и теплоизоляция грунта должна применяться около углов и в ограниченных неотапливаемых частях на расстоянии L_c от этих мест; значения Hf и L_c приведены в таблице 4.

Сопротивление теплопередаче теплоизоляции грунта должно быть не менее 1,0 м²К/Вт, ее ширина должна быть Ь_дс. Значения Ь_дс приведены в таблице 4. См. также рисунок 3.

Таблица 4 — Глубина заложения фундамента и теплоизоляция на углу для пола из плит на грунтовом основании

Fd, К ч Hf м Ьдс, M Lc, м Fd < 30 000 0,35 — — 30 000 <Fd < 35 000 0,40 0,50 1,0 35 000 <Fd < 40 000 0,50 0,50 1,0 40 000 <Fd < 45 000 0,60 0,50 1,5 45 000 <Fd < 50 000 0,75 0,60 1,5 50 000 <Fd < 55 000 0,90 0,80 1,5 55 000 <Fd < 60 000 1,10 0,80 2,0 60 000 <Fd < 65 000 1,30 0,80 2,0 65 000 <Fd < 70 000 1,50 1,00 2,5

8.7.3 Теплоизоляция грунта вокруг здания

Если F_d меньше или равно 30 ООО К-ч, то теплоизоляции грунта не требуется.

Для более высоких значений F_d глубина заложения фундамента может быть уменьшена до не менее 0,4 м при размещении теплоизоляции грунта вокруг здания.

Если F_d превыше 30 000 К ч, то необходимая теплоизоляция грунта на углах и на ограниченных неотапливаемых частях для расстояния L_c от этих мест приведена в таблице 5. Выбирают соответствующую комбинацию сопротивления теплопередаче R_gc, и ширины Ь_дс на углах по рисунку 4, в соответствии со значением F_d.

Если F_d превышает 37 500 К ч, также необходима теплоизоляция грунта вдоль стен. Выбирают соответствующую комбинацию сопротивлений теплопередаче R_gw и ширины теплоизоляции грунта b_gw вдоль стен, используя рисунок 5, в соответствии со значением F_d. Затем по рисунку 4 определяют большую по значению теплоизоляцию грунта, необходимую около углов и неотапливаемых частей. Теплоизоляцию на углах применяют для расстояния L_c, как приведено в таблице 5.

См. также рисунок 3.

11

ГОСТ P 57361—2016

1 — ограниченная неотапливаемая часть (кладовая, крыльцо и т.п.) Рисунок 3 — Ширина теплоизоляции грунта

м2К/Вт

500    750    1000    1250    1500    мм

3

1 — минимальная Ь_дс; 2 — минимальная R_gc, 3 — ширина теплоизоляции грунта Ь_дс.

4 — сопротивление теплопередаче теплоизоляции грунта на углах R_gc

Рисунок 4 — Ширина и сопротивление теплопередаче теплоизоляции грунта на углах и на ограниченных неотапливаемых частях для пола из плит на грунтовом основании с Hf 0,4 м

12

9 Подвесные полы для отапливаемых зданий

9.1    Отапливаемое подпольное пространство

Настоящий раздел применяется к фундаментам, у которых H_f < Н₀.

Методики для полов из плит на грунтовом основании со значениями параметров по разделу 8 могут применяться для подвесных полов, в которых подполье либо не вентилируется и непроницаемо для воздуха, либо вентилируется внутренним воздухом, при условии, что:

-стены подполья утеплены теплоизоляцией, с сопротивлением теплопередаче не менее R_v, как приведено в таблице 2, и эта изоляция продолжается ниже грунта, как установлено в 8.6;

-значение R_f, взятое как сумма сопротивления теплопередаче подвешенной части пола и сопротивления теплопередаче теплоизоляции на основании подпольного пространства, не превышает 5,0 м²-К/Вт.

Следует убедиться в том, что стены фундамента правильно герметизированы для ограничения утечки воздуха.

9.2    Подполье, вентилируемое наружным воздухом

9.2.1 Общие положения

Фундаменты, которые могут проектироваться либо без теплоизоляции грунта, согласно 9.2.2 или

9.2.3 (по обстановке), либо с теплоизоляцией грунта согласно 9.2.4, имеют следующие ограничения.

1)    Ширина здания В должна быть не менее 4 м.

2)    Средняя внутренняя температура за каждый месяц во всех частях здания должна быть не менее 17 °С.

3)    Сопротивление теплопередаче любой теплоизоляции на поверхности грунта на основании подпольного пространства не превышает 0,5 м²К/Вт.

4)    Сопротивление теплопередаче подвешенной части пола не превышает 8 м² К/Вт (без теплоизоляции грунта) или 5 м² К/Вт (с изоляцией грунта).

5)    Сопротивление теплопередаче стены фундамента выше наружного уровня грунта составляет не менее чем соответствующее значение по таблице 6, когда низ конструкции пола располагается на высоте не более чем 0,6 м над поверхностью грунта.

Если низ конструкции пола располагается выше, чем 0,6 м над поверхностью грунта, то это сопротивление теплопередаче должно быть повышено так, чтобы скорость общего теплового потока, проходящего через стену фундамента над наружным уровнем грунта, не превышала скорость для стены высотой 0,6 м, имеющей сопротивление теплопередаче, установленное в таблице 6.

6)    Вертикальная теплоизоляция с сопротивлением теплопередаче не менее установленной в таблице 6 применяется до глубины не менее 0,6 м, если отсутствует теплоизоляция грунта, или до нижней поверхности теплоизоляции грунта при наличие теплоизоляции грунта.

7)    Скорость вентиляции подполья не превышает 2 м³ на 1 м² плиты пола в час.

Примечание — Метод оценки скорости вентиляции приведен в ISO 13370, Термические характеристики зданий. Теплообмен через грунт. Методы расчета.

Если любое из выше указанных условий не выполнено, то фундаменты проектируют как для неотапливаемых зданий в соответствии с разделом 10 или проводят численные расчеты в соответствии с приложением С.

Таблица 6 — Минимальное сопротивление теплопередаче стен фундаментов над грунтом и вертикальной теплоизоляции ниже грунта для подвесных полов

Fd К ч Ry m2 K/Bt Fd < 5 000 0,5 5 000 < FH S 10 000 0,8 10 000 < FH й20 000 1,0 20 000 < FH S 30 000 1,0 30 000 < FH S 40 000 1,0 40 000 < FH S 50 000 1,2 50 000 < FH S 60 000 1,4 60 000 < Fd S 70 000 1,6

ГОСТ P 57361—2016

9.2.2 Фундаменты без теплоизоляции грунта: протяженные здания

Здание считается протяженным, если его длина более чем в три раза превышает его ширину.

В зависимости от проектного индекса промерзания грунта максимальной скорости вентиляции подпольного пространства и сопротивления теплопередаче подвесного пола глубина фундамента должна быть:

-    у стен — не менее указанной в таблице 7;

-    на углах для расстояния L_c от углов — не менее более высокого значения глубины, приведенного в таблице 8.

Значения L_c приведены в таблице 5 в зависимости от проектного индекса промерзания грунта. Линейная интерполяция в таблицах 7 и 8 может применяться для других значений Rf.

Таблица 7 — Глубина заложения фундамента, для подвесных полов: стены протяженных зданий

Проектный индекс промерзания грунта Fd, К ч Скорость вентиляции, м3/(м2 ч) 1 2 Rfi м2-К/Вт F?f_ м2-К/Вт 2 4 8 2 4 8 FH S 5 ООО а) а) 0,50 а) 0,40 0,55 5 ООО <FH 2 10 ООО а) 0,45 0,70 а) 0,55 0,80 10 ООО <FH 2 15 ООО а) 0,55 0,85 0,45 0,70 0,95 15 ООО < FH 2 20 ООО а) 0,65 0,95 0,50 0,80 1,15 20 000 < FH S 25 000 0,35 0,75 1,10 0,60 0,90 1,25 25 000 < FH S 30 000 0,50 0,85 1,25 0,70 1,00 1,35 30 000 < FH S 35 000 0,60 1,00 1,40 0,80 1,20 1,60 35 000 < FH S 40 000 0,70 1,15 1,60 0,90 1,35 1,80 40 000 < F < 45 000 0,75 1,25 1,75 1,00 1,50 2,00 45 000 < FH < 50 000 0,85 1,40 1,90 1,10 1,65 2,20 50 000 < F < 55 000 0,90 1,50 2,05 1,20 1,75 2,35 55 000 < F < 60 000 0,95 1,60 2,20 1,25 1,90 2,50 60 000 < FH < 65 000 1,05 1,70 2,35 1,35 2,05 2,60 65 000 < FH < 70 000 1,10 1,80 2,50 1,45 2,15 2,70 a) Менее чем 0,35.

9.2.3 Фундаменты без теплоизоляции грунта: короткие здания

Здание считается коротким, если его длина составляет не более трех его ширин.

Глубина заложения фундамента должна быть не менее чем глубина, приведенная в таблице 8, вокруг здания.

Примечание — Вокруг коротких зданий требуется большая глубина заложения фундаментов, поскольку для данной ширины они имеют больше потерь (на м² площади пола) через грунт и через стены подпольного пространства по сравнению с протяженными зданиями, возникающих при пониженной температуре в подполье.

Таблица 8 — Глубина заложения фундамента подвесных полов: короткие здания и углы протяженных зданий

Проектный индекс промерзания грунта Fd, К ч Скорость вентиляции, м3/(м2 ч) 1 2 Rf м2 К/Вт Rf м2 К/Вт 2 4 8 2 4 8 Fd < 5 000 а) 0,40 0,55 а) 0,50 0,65 5 000 <Fd<10 000 а) 0,55 0,80 0,45 0,70 0,90

Окончание таблицы 8

Проектный индекс промерзания грунта Fd, Кч Скорость вентиляции, м3/(м2 ч) 1 2 Rfi м2 К/Вт Rfi м2 К/Вт 2 4 8 2 4 8 10 ООО <Fd < 15 ООО 0,45 0,70 0,95 0,55 0,85 1,10 15 ООО <Fd <20 ООО 0,50 0,80 1,15 0,65 0,95 1,30 20 000 <F. < 25 000 ◦ 0,60 0,90 1,25 0,75 1,10 1,45 25 000 <F. < 30 000 ◦ 0,70 1,00 1,35 0,85 1,25 1,60 30 000 <F. < 35 000 ◦ 0,80 1,20 1,60 1,00 1,40 1,80 35 000 <F. < 40 000 ◦ 0,90 1,35 1,80 1,15 1,60 2,05 40 000 <F. < 45 000 ◦ 1,00 1,50 2,00 1,25 1,75 2,25 45 000 <F. < 50 000 ◦ 1,10 1,65 2,20 1,40 1,90 2,40 50 000 <F. < 55 000 ◦ 1,20 1,75 2,35 1,50 2,05 2,50 55 000 <F. < 60 000 ◦ 1,25 1,90 2,50 1,60 2,20 2,60 60 000 <Fd < 65 000 1,35 2,05 2,60 1,70 2,35 2,70 65 000 <Fd < 70 000 1,45 2,15 2,70 1,80 2,50 2,80 a) меньше, чем 0,35

9.2.4 Фундаменты с теплоизоляцией грунта

Глубина заложения фундамента (вокруг здания) должна быть не менее указанной в таблице 9. Данные применяются для Rf до 5 м² К/Вт включительно. Изоляция грунта шириной Ь_д больше или равной 1,0 м применяется вокруг здания, имеет сопротивление теплопередаче R_gw вдоль стен и R_gc на углах и для расстояния L_c от каждого угла, где значения L_c приведены в таблице 5.

Таблица 9 — Глубина заложения фундамента для подвесных полов с теплоизоляцией грунта

RgW, м2 К/Вт 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 RgC, м2 К/Вт 0,0 0,7 1,4 2,1 2,8 3,5 4,2 Fd, К ч Fd < 20 000 0,80 0,35 a) a) a) a) a) 20 000 <Fd < 25 000 0,90 0,50 a) a) a) a) a) 25 000 <Fd < 30 000 1,00 0,70 0,35 a) a) a) a) 30 000 <Fd < 35 000 1,20 0,90 0,60 0,35 a) a) a) 35 000 <Fd < 40 000 1,35 1,15 0,90 0,60 0,35 a) a) 40 000 <Fd < 45 000 1,50 1,35 1,10 0,85 0,55 0,35 a) 45 000 <Fd < 50 000 1,65 1,45 1,25 1,00 0,75 0,50 0,35 50 000 <Fd < 55 000 1,75 1,55 1,35 1,15 0,90 0,65 0,45 55 000 <Fd < 60 000 1,90 1,65 1,45 1,30 1,05 0,85 0,60 60 000 <Fd < 65 000 2,00 1,80 1,60 1,40 1,20 0,95 0,75 65 000 <Fd < 70 000 2,15 1,90 1,70 1,50 1,30 1,05 0,90 a> Менее чем 0,35.

ГОСТ P 57361—2016

10 Неотапливаемые здания

10.1    Общие положения

Настоящий раздел применяется к фундаментам, для которых H_f < Н₀, а также к следующим зданиям:

a)    неотапливаемым;

b)    в которых средняя месячная температура внутреннего воздуха в любой месяц года может опускаться ниже 5 °С.

Примечание — Приведенные данные применяются в климатических районах, для которых средняя годовая температура воздуха составляет не менее 1 °С. Для средней годовой температуры воздуха в интервале от 0 °С до 1 °С теплоизоляция от промерзания может проектироваться по расчетам, представленным в приложении С.

10.2    Отсутствие теплоизоляции грунта

Если теплоизоляция грунта не применяется, глубина заложения фундамента (включая любой слой материала, который не подвержен промерзанию ниже фундамента) должна быть не меньше максимальной глубины промерзания в ненарушенном грунте в соответствии с разделом 7.

10.3    Наличие теплоизоляции грунта

Глубина заложения фундамента может быть уменьшена до значения ниже требования 10.2 путем создания непрерывного слоя теплоизоляции ниже фундаментов и продления его с каждой стороны фундамента. Если морозное пучение повреждает пол, то слой теплоизоляции следует продлить под всем полом. См. рисунок 6.

Примечание 1 — Теплоизоляция продлевается ниже фундаментов для их защиты, действуя как тепловой мост.

Виды в плане

а) Плита на грунтовом основании    б)    Ленточный    фундамент    в)    Столбчатый    фундамент

1 — теплоизоляция грунта; 2 — стена фундамента; 3 — основание фундамента.

Рисунок 6 — Ширина теплоизоляции грунта для неотапливаемых зданий

Необходимое сопротивление теплопередаче R_g и ширина Ь_д теплоизоляции зависят от:

-    проектного индекса промерзания грунта F_d;

-    средней годовой температуры наружного воздуха Т_е;

-    глубины заложения фундамента.

17

ГОСТ P 57361—2016

Содержание

1    Область применения....................................................................................................................................1

2    Нормативные ссылки....................................................................................................................................1

3    Термины, обозначения и единицы измерения...........................................................................................2

4    Принципы проектирования..........................................................................................................................4

5    Свойства материала....................................................................................................................................5

6    Климатические данные................................................................................................................................6

7    Фундаменты. Глубины заложения, превышающие глубины промерзания в ненарушенном грунте.....7

8    Полы из плит на грунтовом основании для отапливаемых зданий..........................................................7

9    Подвесные полы для отапливаемых зданий............................................................................................14

10    Неотапливаемые здания..........................................................................................................................17

Приложение А (обязательное) Определение и расчет индекса промерзания.........................................20

Приложение В (обязательное) Численные расчеты..................................................................................23

Приложение С (обязательное) Проектные данные для полов из плит на грунтовом основании

на базе критерия 0 °С.........................................................................................................25

Приложение D (справочное)    Подверженность пучению грунта................................................................28

Приложение Е (справочное)    Примеры с решением..................................................................................29

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных

стандартов национальным стандартам..........................................................................32

Библиография................................................................................................................................................33

Ширину Ь_д определяют по таблице 10 согласно проектному индексу промерзания грунта F_d. Можно проводить линейную интерполяцию для промежуточных значений F_d.

Таблица 10 — Ширина теплоизоляции грунта для неотапливаемого здания

Fd, К ч 10 000 20 000 30 000 40 000 50 000 60 000 70 000 ьа.м 0,75 1,20 1,60 2,00 2,40 2,75 3,10

Для фундаментов мелкого заложения и рядом с углами фундаментов глубокого заложения теплоизоляция должна быть увеличена не менее чем на Ь_д от фундамента. Для всего здания или для ленточных фундаментов длиной не менее 3 м ширина теплоизоляции может быть уменьшена до 0,75Ь_д на расстояния больше, чем Ь_д от угла или края фундамента; см.рисунок 6.

Минимальное сопротивление теплопередаче теплоизоляции грунта R_g определяют по таблице 11 для фундаментов на глубине не менее чем 0,4 м или по таблице 12 для фундаментов на глубине не менее 1,0 м. Допускается применение линейной интерполяции в этих таблицах для промежуточных значений, а также между таблицами 11 и 12 для промежуточных глубин фундаментов между 0,4 и 1,0 м.

Примечание 2 — Тоже самое значение R_g применяется вдоль стен и на углах.

Примечание 3 — Значения сопротивления теплопередаче более, чем 5,0 м²К/Вт в таблице 11 поставлены в скобки для указания того, что это обычно более практичный вариант для увеличения глубины заложения фундамента.

Примечание 4 — Если Fd больше или равно 60 000 Кч, то глубина заложения фундамента 0,4 м является недостаточной и должна быть увеличена.

Таблица 11 — Минимальное сопротивление теплопередаче теплоизоляции грунта Rg (м2К/Вт) для неотапливаемых зданий с Hf = 0,4 м

Fd, К-ч ее, °с 1 2 3 4 5 10 000 — — — 1,1 1,1 20 000 — 1,8 1,6 1,5 1,3 30 000 3,5 2,9 2,5 2,1 1,9 40 000 4,5 3,8 з,з 2,8 — 50 000 (5,6) 4,7 4,1 — — 60 000 (6,7) (5,7) — — —

Таблица 12 — Минимальное сопротивление теплопередаче теплоизоляции грунта Rg (м2К/Вт) для неотапливаемых зданий с = 1,0 m

Fd, К-ч ёе,°с 1 2 3 4 5 10 000 — — — 0,0 0,0 20 000 — 0,7 0,5 0,4 0,4 30 000 1,8 1,3 1,1 0,8 0,6 40 000 2,3 1,8 1,5 1,2 — 50 000 3,1 2,4 2,0 — — 60 000 3,9 3,0 — — — 70 000 4,8 — — — —

Защищают слой теплоизоляции следующим образом:

a)    размещают слой хорошо дренированного материала, неподверженного промерзанию, толщиной не менее 100 мм под теплоизоляцию;

b)    сверху теплоизоляции укладывают защитное покрытие, состоящее из:

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФУНДАМЕНТЫ ЗДАНИИ Теплотехнический расчет

Foundations of buildings. Calculation and design rules taking into account temperature influences

Дата введения — 2017—07—01

1    Область применения

В настоящем стандарте представлены упрощенные методики теплофизического расчета фундаментов зданий для исключения возможности возникновения морозного пучения грунта.

Стандарт применяется к фундаментам, устраиваемым на пучинистых грунтах, для зданий с полами из плит на грунтовом основании и подвесными полами.

Стандарт распространяется как на отапливаемые, так и на неотапливаемые здания, но в него не включены другие сооружения, требующие защиты от промерзания (например, дороги, водопровод в грунте и др.).

Стандарт не применяется к холодильным складам и ледовым каткам.

Стандарт применяется в климатических районах со средней годовой температурой воздуха выше 0 °С, но не применяется в зонах распространения многолетнемерзлых грунтов, где средняя годовая температура воздуха ниже 0 °С.

2    Нормативные ссылки

Настоящий стандарт включает в себя нормативные и справочные ссылки, положения из других публикаций. Эти нормативные ссылки приведены в соответствующих местах в тексте, а публикации перечислены ниже. Для нормативных ссылок последующие изменения или пересмотры любой из этих публикаций применяются к настоящему стандарту, только когда включены в него в качестве изменения или пересмотра. Для недатированных ссылок необходимо использовать самые последние издания публикации (включая изменения).

ISO 6946, Building components and building elements — Thermal resistance and thermal transmittance— Calculation method (Компоненты и элементы строительные.Теплостойкость и коэффициент теплопередачи. Метод расчета)

ISO 7345, Thermal insulation — Physical quantities and definitions (Теплоизоляция. Физические величины и определения)

ISO 10211-1¹), Thermal bridges in building construction— Heat flows and surface temperatures — Part 1: General calculation methods (Тепловые мостики в зданиях. Тепловые потоки и температуры поверхности. Часть 1. Общие методы расчета)

ISO 10456, Building materials and products — Tabulated design values and procedures for determining declared and design thermal values (Теплоизоляция. Строительные материалы и изделия. Определение заявленных и расчетных значений тепловых свойств

^ Отменен. Действует ISO 10211.

Издание официальное

3 Термины, обозначения и единицы измерения

3.1    Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ISO 7345, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1    пол из плит на грунтовом основании (slab on ground floor): Конструкция пола, расположенного непосредственно на грунте по всей площади сооружения.

3.1.2    подвесной пол (suspended floor): Конструкция пола, в которой пол удерживается над грунтом, образуя воздушное пространство между полом и грунтом.

Примечание — Эта пустота, называемая подпольем или погребом, может проветриваться или нет, но не является частью жилого пространства.

3.1.3    вертикальная теплоизоляция (краевая, по периметру) (vertical edge insulation): Теплоизоляция, расположенная вертикально к фундаменту внутри и/или снаружи, либо внутри самого фундамента.

3.1.4    теплоизоляция грунта (ground insulation): Теплоизоляция, расположенная горизонтально (или почти горизонтально) ниже пола, снаружи здания.

Примечание — См. рисунок 1.

3.1.5    индекс промерзания грунта (индекс мороза) (freezing index): Увеличенная в 24 раза сумма разности между 0 °С и средней суточной температурой наружного воздуха, накопленная за сутки в течение зимнего периода(включая как положительные, так и отрицательные разности).

3.1.6    зимний период (freezing season): Период, в течение которого средне суточная температура наружного воздуха остается ниже 0 °С, вместе с любыми периодами промерзания/таяния в любом конце этого периода, если они кончаются общим замерзанием.

3.1.7    глубина промерзания (frost depth): Глубина проникновения отрицательных температур в грунт с образованием льда.

3.1.8    глубина заложения фундамента (foundation depth): Глубина от поверхности грунта до подошвы фундамента.

Примечание — Если фундаменты опираются на слой хорошо дренированного материала, который не подвержен промерзанию, толщина такого слоя может быть включена в глубину заложения фундамента.

3.1.9    грунт, подверженный пучению (frost-susceptible soil): Тип грунта, который может вызвать действие сил морозного пучения при его замерзании.

3.1.10    расположение теплоизоляции пола (floor insulation position): Высота нижней поверхности слоя теплоизоляции пола над поверхностью грунта.

Примечание — Если у пола нет теплоизоляции, то эту величину измеряют от поверхности пола.

3.2 Обозначения и единицы измерения

Ниже приведены основные используемые обозначения. Прочие обозначения определены там, где они использованы в тексте настоящего стандарта.

Обозначение	Величина	Единица измерения
В	Ширина (меньший размер) здания	м
Ь9	Ширина теплоизоляции грунта, измеренная от наружного края подошвы фундамента	м
Ьос	Ширина теплоизоляции грунта на углу	м
^qw	Ширина теплоизоляции грунта вдоль стены	м
Fd	Проектный индекс мороза	Кч
Fn	Индекс мороза, который статистически превышен один раз за период в п лет	Кч
"о	Максимальная глубина промерзания нетронутого грунта без снега	м
Hf	Глубина заложения фундамента для стен	м

е) Сплошная конструкция с теплоизоляцией грунта и    f)    Сплошная конструкция над подсыпкой из щебня

вертикальной теплоизоляцией    (теплоизоляция пола не рассматривается, т.к. h< 0)

1 — теплоизоляция грунта; 2 — вертикальная теплоизоляция; 3 — непромерзаемый грунт; 4 — подсыпка из щебня,

вентилируемая изнутри

Примечание — Данные рисунки предназначены для демонстрации принципов теплоизоляции, но не отражают всех конструктивных подробностей.

Рисунок 1 —лист 2

4 Принципы проектирования

Грунт считается полностью промерзшим, когда замерзла вся содержащаяся в нем вода. Предполагается, что это происходит, когда температура грунта достигает минус 1 °С (см. приложение D). Данные, приведенные в разделах 8—10, применяются, если фундаменты проектируются для не полностью промерзающих грунтов, расположенных ниже фундамента в течение зимнего периода. Альтернативные данные на основе критерия 0 °С приведены в приложении С.

Данное условие проектирования может быть выполнено одним из четырех способов:

1)    заложением фундаментов ниже возможной глубины промерзания грунта;

2)    смещением подверженного пучению грунта снизу, где будет строиться фундамент, до такой же глубины, как указано в перечислении 1), и заменой его хорошо дренируемым материалом, который не подвержен пучению;

3)    теплоизоляцией фундаментов для сокращения тепловых потерь грунта ниже фундаментов, чтобы сохранять этот грунт незамерзшим;

4)    использованием тепловых потерь от здания или специальными мерами обогрева для сохранения грунта ниже фундаментов незамерзшим.

Для настоящего стандарта перечисления 1) и 2) являются эквивалентными и рассматриваются в разделе 7. Более того, проектные решения могут быть комбинацией перечислений 2), 3) и 4). Таким образом, толщина любого слоя ниже фундаментов, который не подвержен промерзанию, может включаться в глубину фундамента Hf, с помощью настоящего стандарта, требуется определить, нужны ли меры защиты от промерзания, и если они требуются, то какая теплоизоляция необходима.

Примечание 1 — Если выбран вариант по перечислению 4), то для ограничения тепловых потерь обычно необходима комбинация с перечислением 3).

Теплоизоляция, необходимая для перечислений 3) и 4),может определяться:

a)    по таблицам и графикам настоящего стандарта (см. раздел 8, 9 или 10, в зависимости от типа здания)или

b)    по численным расчетам, соответствующим принципам, приведенным в приложении С.

Также допускается применение комбинации перечисления а) и Ь) для определения необходимой теплоизоляции на углах по а) и численных расчетов (двухмерных) для определения теплоизоляции, необходимой в другом месте.

Тепловое излучение от систем обогрева пола, от греющих электрических кабелей в грунте или чего-то подобного не разрешается в проектных методиках разделов 8 — 10. Необходимо провести численные расчеты, когда рассматриваются такие тепловые излучения.

ГОСТ P 57361—2016

Примечание 2 — Если проектные методики разделов 8—10 применяются в такой ситуации, то необходим дополнительный предел безопасности в отношении морозного пучения, но возможна дополнительная тепловая потеря.

При проектировании фундаментов необходимо избегать примерзания грунта, таким образом предотвращать морозное пучение путем переноса касательных сил пучения, например, располагая слой материала, не подверженного промерзанию, рядом со стенами фундамента или основания.

Если ограждающая конструкция здания не завершена и/или здание не обогревалось перед зимним периодом, то необходимо предпринять дополнительные меры по теплоизоляции для защиты фундаментов.

Примечание 3 — Одним из способов получения такой дополнительной теплоизоляции является проектирование фундаментов как для неотапливаемых зданий, используя проектный индекс промерзания грунта для непостоянных структур (см. 6.1).

Параметры, относящиеся к защите от промерзания:

-    климат, особенно индекс промерзания грунта и средняя годовая температура;

-    подверженность замерзанию грунта;

-термические свойства замерзшего и незамерзшего грунта;

-теплоизоляция пола;

-    внутренняя температура в здании;

-    геометрия, особенно габаритные размеры здания и тип используемого фундамента.

Примечание 4 — Снежное покрытие влияет на уменьшение глубины промерзания, но поскольку оно не может быть гарантировано при проектировании, никаких допусков на него не делается при оценке критерия проектирования.

Несколько примеров показано на рисунке 1.

5 Свойства материала

5.1 Свойства грунта

Грунт должен рассматриваться как подверженный пучению, если геотехническим исследованием не установлено обратное.

Примечание 1 — Информация о подверженности грунта пучению приведена в приложении D.

Настоящий стандарт базируется на однородном грунте, состоящем из подверженного пучению

Для большинства типов подверженных пучению грунтов глубина промерзания рядом со зданием незначительно отличается от глубины, определенной по вышеуказанным значениям. Однако если реальные свойства грунта значительно отличаются от перечисленных выше значений, следует провести численные расчеты в соответствии с приложением С.

Примечание 2 — В качестве общего правила применяются проектные данные в разделах 8 — 10 для грунтов с объемной массой в сухом состоянии в диапазоне от 1100 до 1600 кг/м³ и водонасыщением более 80 %.

Примечание 3 — Когда используется теплоизоляция грунта, соответствующими свойствами являются свойства грунта, расположенного вблизи здания. Если теплоизоляция грунта не применяется, то свойства обратной засыпки могут быть основными, особенно если зона обратной засыпки относительно широка. Обратная засыпка (которая хорошо дренируется во избежание примерзания) может локально повысить глубину замерзания из-за отсутствия воды в грунте и связанной с ней теплоты фазовых переходов.

5.2 Свойства строительных материалов

При определении сопротивления теплопередаче любого строительного материала применяют соответствующее проектное значение либо рассчитывают его согласно ISO 10456, либо принимают его по

5

табличным данным. Сопротивление теплопередаче изделий, используемых ниже уровня поверхности грунта, должно отражать влажностные условия применения.

Примечание — На влажностные условия может влиять как обогрев, так и отсутствие обогрева здания, а часто более значительно соседство с необогреваемыми зданиями.

Если теплопроводность задана, то его сопротивление теплопередаче получают как толщину, деленную на теплопроводность. Используемая толщина должна обеспечивать любое требуемое сжатие изделия.

Предварительно следует убедиться, что любой изолирующий материал, подвергаемый нагрузке на сжатие, имеет соответствующие прочностные и деформационные характеристики.

Если для защиты от промерзания требуется теплоизоляция грунта, необходимо предпринять меры для гарантии того, не произойдет ее повреждение или перемещение после завершения строительства. Следует информировать балансодержателя здания о наличии и расположении теплоизоляции грунта и ее назначении.

6 Климатические данные

6.1    Проектный индекс промерзания грунта

Теплоизоляция, необходимая для защиты от промерзания, зависит от суровости зимнего периода, выражается в единицах индекса промерзания грунта вместе со средней годовой наружной температурой воздуха.

Проектный индекс промерзания F_d выражается в единицах значения индекса промерзания F_n, которое статистически превышено один раз за п лет для рассматриваемой местности, на основании зарегистрированных метеорологических данных, и рассчитано в соответствии с приложением А. Значение F_n имеет 1 в п вероятность превышения для данной зимы.

Выбрав значение п, принимают F_n по таблицам или картам для рассматриваемой местности.

Соответствующее значение п относится к предполагаемой долговечности здания и чувствительности здания к морозному пучению.

Для постоянных конструкций используют F₁₀₀ или F₅₀.

Примечание — На практике F₁₀₀ или F^ можно рассматривать как эквиваленты, поскольку разница между ними очень мала, и можно использовать любой индекс (в зависимости от наличия).

Для проектирования зданий, которые могут претерпеть некоторое перемещение, или для временных сооружений может использоваться пониженный индекс промерзания (например, F₂₀, F₁₀, Fg).

6.2    Глубина промерзания для ненарушенных грунтов

Наибольшая глубина промерзания в ненарушенном грунте (т.е. незащищенном зданиями, снежным покровом или растительностью) зависит от климата (индекса промерзания и средней годовой температуры воздуха) и теплофизических свойств грунта.

Примечание — Проектные значения максимальной глубины промерзания в ненарушенном, однородном, подверженном пучению грунте без снежного покрова Н₀ можно найти для некоторых местностей в картах или таблицах нормативных документах, действующих на национальном уровне

Если H_Q не известно, приблизительное значение может быть рассчитано по формуле:

(1)

где F_d— проектный индекс замерзания грунта, К ч;

X_f —теплопроводность замерзшего грунта, Вг/(м-К);

L — скрытая теплота замерзшей воды в грунте на объем грунта, Дж/м³;

С — теплоемкость незамерзшего грунта на объем, Дж/(м³ К);

0_е — средняя годовая температура наружного воздуха, °С.

Если соответствующие данные грунта не приведены, пользуются данными по 5.1. ¹

ГОСТ P 57361—2016

7    Фундаменты. Глубины заложения, превышающие глубины промерзания в ненарушенном грунте

Фундаменты любого здания могут проектироваться так, что глубина заложения фундамента H_f равна, как минимум, максимальной глубине промерзания ненарушенного грунта без снежного покрова Wo-

Если H_f > Н₀, то фундаменты соответственно защищают от морозного пучения, и никакой краевой теплоизоляции не требуется.

Если фундаменты находятся на слое хорошо дренированного материала, который не подвержен пучению, то толщина такого слоя может включаться в Hf.

Примечание — Для климата с F_d< 2000 Кч это условие применяется для глубины фундамента 0,45 м или более.

Если H_f < Н₀, то следует обратиться к разделам 8 — 10 или произвести численный расчет в соответствии с приложением С.

8    Полы из плит на грунтовом основании для отапливаемых зданий

8.1    Возможность применения

Настоящий раздел относится к фундаментам, для которых H_f < Н₀, а также к зданиям, в которых:

a)    средняя температура воздуха внутри помещения по всему зданию каждый месяц составляет не менее 17 °С (т. е. 0_/т >17 °С для всехт);

b)    некоторые части отапливаются, а некоторые нет, при условии, что в обогреваемых частях 0/ _т > 17 °С для всех т, и что неотапливаемые части обрабатываются, как описано в 8.5;

c)    5 °С < 0, _т < 17 °С с модификациями, описанными в 8.8.

Если 0| _т < 5 °С в любом месяце, то защита от промерзания должна проектироваться как для неотапливаемых зданий (см. раздел 10).

Для данных, основанных на критерии проектирования 0 °С ниже фундаментов, см. приложение С.

8.2    Общие принципы

Во всех случаях обеспечивают вертикальную краевую теплоизоляцию, как установлено в 8.6.

Теплота, идущая от здания, поднимает температуру грунта на углах меньше, чем вдоль сторон здания. Поэтому на углах могут потребоваться дополнительные меры, или углубление фундаментов на углах, или дополнительная теплоизоляция.

Существуют три варианта получения необходимой защиты от промерзания:

1)    применяют только вертикальную теплоизоляцию, без теплоизоляции грунта — вынимают грунт из-под фундаментов до глубины, приведенной в 8.7.1 (на углах требуется большая глубина заложения фундаментов, чем вдоль остальных стен);

2)    применяют теплоизоляцию грунта только на углах во избежание увеличения глубины фундамента на углах— глубину фундамента принимают как для стен в перечислении 1), см. 8.7.2;

3)    применяют ограниченную глубину заложения фундамента (не менее 0,4 м), с такой же глубиной заложения фундамента вокруг здания — обеспечивают теплоизоляцию грунта вокруг здания, но повышают на углах, см. 8.7.3.

Глубина заложения фундамента и/или протяженность теплоизоляции грунта определяются проектным индексом промерзания F_d.

Проектируют теплоизоляцию пола, чтобы получить удовлетворительные температуры пола и экономию энергии (т е. независимость от проблемы морозного пучения).

Примечание — Применение вертикальной краевой теплоизоляции и теплоизоляции грунта повышает температуры поверхности пола и уменьшает тепловые потери по краю пола.

8.3    Ограничения

8.3.1 Ширина здания

Глубины заложения фундаментов и теплоизоляции от промерзания, установленные в настоящем разделе, применяются к зданиям с шириной В не менее 4 м.

Если В менее 4 м, то фундаменты должны закладываться глубже или, при наличии теплоизоляции грунта, согласно методикам, как для углов здания, но располагаться вокруг здания.

7

1