Водяной теплый пол в деревянном доме

Низкотемпературным отоплением, выполненным в стяжке пола, нынче никого не удивишь. Благодаря многим положительным качествам подобные системы стали часто использоваться в современных зданиях. До недавнего времени оставался нерешенным один вопрос: как можно сделать водяной теплый пол в деревянном доме, ведь балки перекрытий не рассчитаны на массу стяжки, составляющую не менее 200 кг на 1 м².

Примечательно, что оптимальный способ устройства напольного обогрева для жилищ из дерева появился совсем недавно. Давайте разберемся в этой технологии и выясним, как правильно устроить легкие теплые полы без стяжки, в том числе – своими руками.

Почему «сухой» теплый пол?

В чем прелесть традиционной схемы, где трубы напольного отопления замурованы в стяжке? Кратко перечислим:

невысокая температура теплоносителя (максимум – 55 °С), позволяющая экономить энергоносители;
равномерный прогрев поверхности бетонного пола от вмурованных труб;
комфорт от тепла, поступающего из нижней зоны по всей площади помещения.

Загвоздка заключается в том, чтобы водяные теплые полы в деревянном доме сохранили все перечисленные достоинства, но без тяжелой цементно-песчаной стяжки. Судите сами, сколько функций выполняют деревянные балки перекрытий:

Воспринимают статические нагрузки от мебели и межкомнатных перегородок.
Компенсируют без прогиба массу финишного покрытия, черновых полов и утеплителя.
Выдерживают постоянные динамические воздействия от перемещения жильцов.
Несут собственный вес и служат элементами поперечной устойчивости здания.

Представьте, если к этим нагрузкам прибавить тяжеленный бетонный монолит весом 1—3 тонны в каждой комнате. Чтобы деревянная система балок выдержала массу подобной конструкции, их сечение придется увеличить в 1.5—2 раза, отчего возрастет стоимость строительства. Решение проблемы – сделать так называемую настильную систему водяного теплого пола, устраиваемую сухим способом без стяжки и обладающую малым весом (около 20 кг на 1 м² площади помещения).

Слева показана тепловизионная съемка греющего контура в стяжке, справа — настильной системы. Способ укладки труб — улиткой.

Греющие водяные контуры деревянных строений допускается замоноличивать в бетон при таких условиях:

когда покрытие первого этажа частного жилища опирается на грунт либо ленточный (плитный) фундамент;
в жилищах из SIP-панелей толщиной 200 мм, опирающихся на ленточный или свайно-винтовой фундамент;
если в основание перекрытия рубленого или каркасного дома заложены мощные балки, рассчитанные на массу стяжки.

Монтаж

Все мероприятие состоит из нескольких шагов: проектирование, подготовка, установка тёплого пола, тестирование, укрытие. На первом этапе производятся все необходимые расчёты, составляется список материалов, схема расположения труб и блока управления.

Требования к основанию, как устранить недостатки?

На подготовительном этапе проводится исследование основания

Важно, чтобы перепады высот были меньше, чем третья часть внутреннего диаметра трубы. Если они присутствуют, то можно воспользоваться готовыми выравнивающими растворами.

Перед тем, как делать тёплый пол, проводятся мероприятия по изоляции основания. Это необходимо для того, чтобы не отапливать землю или соседей снизу. А также, чтобы не затопить подполье.

Демпферная лента или пенопласт

За повышением температуры всегда следует тепловое расширение. Этим свойством обладают все материалы в той или иной степени. Чтобы на стены давление при этом не оказывалось, устраивается зазор до 2 см. Это исключит деформацию покрытия.

Демпферная лентаИсточник plitkahelp.com

Тепловая энергия стремится в сторону холодной. Поэтому, чтобы избежать потерь через зазоры, они заполняются демпферной лентой или полистиролом. Оба варианта обладают низким коэффициентом теплопроводности и возвращаются в первоначальную форму после сжатия.

Гидробарьер

Укладывается тёплый водяной пол в частном доме на бетонное или деревянное основание. Для изоляции, как правило, применяются обмазочные или рулонные материалы во влажных помещениях, полиэтиленовая плёнка в сухих. Деревянный черновой пол обязательно обрабатывается антисептическими составами.

Теплоизолятор

Устройство тёплого пола водяного на бетонном основании обязательно сопровождается укладкой теплоизоляционного материала слоем в 7-10 см. Причиной тому является высокая теплопроводность, которая превышает показатель воздуха примерно в 30 раз. Соответственно, обогреваться будет сначала черновой пол, потом только помещение.

Барьер устанавливается высотой от 5 до 10 см. По долговечности и прочности выделяется среди прочих экструдированный пенополистирол. В продаже также имеются готовые плиты для укладки тёплого пола с пазами для фиксации труб.

Пенополистирол для укладки труб тёплого полаИсточник p2.zoon.ru

Фольгированный слой на теплоизоляторе выполняет функцию отражателя тепла. Поэтому такие материалы также нередко настилают перед системой. Но стоит учесть, что бетонная стяжка уже через 3 месяца разрушит тонкий слой металла. Актуальна мембрана только для полов сухого типа.

Конструкция легкой настильной системы

Ключевой элемент теплых водяных полов, укладываемых в деревянных домах «сухим» способом, — металлическая пластина с канавкой в виде перевернутой греческой буквы Ω (если смотреть с торца). Стенки углубления плотно охватывают тело трубы с теплоносителем, а боковые «крылья» пластины увеличивают площадь рассеивания тепла вместо стяжки.

Справка. Пластины для равномерного распределения теплового потока производятся из оцинкованной стали и алюминия. Их ширина бывает разной и подбирается в зависимости от шага укладки труб (стандартная – под расстояние 150 и 200 мм). Изделие можно поломать своими руками на равные части благодаря поперечным насечкам (перфорации).

Слева — пластина из оцинковки, справа — алюминиевая
С использованием металлических рассеивателей устройство водяного теплого пола можно выполнить несколькими способами:

по технологии известного бренда Uponor, прокладывая трубы греющих контуров в просветы между половыми досками;
с использованием особых полистирольных плит для настильного теплого пола, снабженных выступающими бобышками либо готовыми канавками;
с выжиганием углублений в обычном пенопласте специальным аппаратом;
с применением наборов деревянных изделий, где выполнены пазы под нагревательные водяные контуры.

Каждая методика имеет свои плюсы и минусы, но их объединяет 3 важных свойства: малый вес, эффективность и отсутствие «мокрых» процессов, что значительно ускоряет монтаж. Какой бы способ вы ни избрали, «пирог» пола остается неизменным и состоит из следующих слоев (по направлению снизу вверх):

Основание для укладки утеплителя.
Теплоизоляционный материал.
Теплораспределительные пластины.
Трубопроводы с циркулирующей нагретой водой;
Чистовое напольное покрытие.

Схема облегченной напольной системы

Примечание. При монтаже водяных теплых полов на деревянном основании в нагревательном «пироге» может использоваться пароизоляционная пленка и диффузионная мембрана (гидроизоляция).

Теперь подробно разберемся, чем лучше утеплить перекрытие и как правильно сделать теплый пол в деревянном доме, применяя любой из указанных способов. Но сначала – несколько слов о подборе комплектующих.

Как электричество греет пол в деревянном доме

одиночного нагревательного кабеля;
нагревательных матов (аналог кабеля, закреплённого на основании в виде мата);
инфракрасная плёнка толщиной 0,5 мм (углеродные полосы между параллельными шинами питания);
карбоновые стержни (аналог плёнки без плёночной основы).

Каждый из способов рассчитан под свой тип покрытия, имеет определённые преимущества и недостатки. Если покрытием пола будет керамическая плитка или керамограниты и подобные им материалы, лучше использовать одиночный нагревательный кабель или нагревательные маты. Для полов с покрытием из ковролина, ламината, паркета и т. п., лучше использовать карбоновый или плёночный тёплый пол. Такое покрытие эффективно пропускает инфракрасные лучи, нагревающие всю площадь пола
Для всех типов тёплого пола важно определить будет ли это основным или вспомогательным отоплением в доме

Теплые электрические полы на основе нагревательного кабеля или мата целесообразнее применять на первых этажах дома, с учётом их укладки под цементную стяжку, по которой затем выполняется укладка напольного покрытия. Однако выполнение тёплого электрического пола можно проводить без цементно-бетонной стяжки. Кабель змейкой или маты, укладываются поверх металлизированного отражателя, лежащего на основании из слоя теплоизоляции. Поверх укладывается половая доска и напольное покрытие.

Выбор материалов

Перед тем как укладывать греющие водяные контуры в деревянном доме, необходимо утеплить полы. Поэтому выбирать придется 3 группы комплектующих:

тип утеплителя;
материал труб;
материал пластин.

Среди распространенных и доступных утеплителей для теплоизоляции конструкций из дерева лучше всего подходит минеральная (базальтовая) вата. Она проницаема для водяных паров, благодаря чему хорошо сочетается с древесиной, дает ей возможность «дышать» и не вызывает гниение. Другое дело, что при укладке минваты нужно обеспечить выход и удаление этих паров, иначе она промокнет насквозь и перестанет служить теплоизолятором.

Минвата и фигурные пенополистирольные плиты

Совет. Для изоляции покрытия первого этажа лучше применять базальтовое волокно плотностью 40—80 кг/м³ и толщиной не менее 150 мм, а в северных регионах – 200 мм и более. На межэтажное перекрытие пойдет минвата толщиной 50—100 мм. Ее задача – не пропускать тепло, предназначенное для верхних комнат, в помещения первого этажа и служить звукоизоляцией.

Полимерные утеплители – пенопласт, вспененный полиэтилен и экструдированный пенополистирол практически не пропускают влагу. Поэтому применять их надо с умом, иначе древесина в местах соприкосновения с полимером станет чернеть и гнить. Минимальная толщина материалов для теплоизоляции полов первого этажа – 100 мм, в перекрытие достаточно заложить 20—30 мм.

На теплые полы без стяжки, устраиваемые по деревянным лагам, идут следующие виды труб диаметром 16 и 20 мм:

из сшитого полиэтилена с антидиффузионным слоем, не пропускающим кислород;
металлопластиковые;
медные.

Самые ходовые трубы на теплые полы — полимерные

Качественные полиэтиленовые трубы (например, от бренда Rehau) стоят не дешевле металлопластика и не уступают ему по эксплуатационным свойствам. Отсюда вывод: принципиальной разницы между этими видами полимерных трубопроводов нет, для теплых полов они одинаково хороши.

Трубы из меди значительно дороже пластиковых, а монтировать их сложнее и дольше. Зато, с точки зрения теплоотдачи, медь не имеет себе равных, а потому успешно применяется для устройства напольного обогрева любых зданий. Важный момент: не используйте медные контуры отопления совместно с алюминиевыми теплораспределительными пластинами, эти металлы абсолютно «не дружат» между собой.

Поскольку теплопроводность алюминия выше, чем у стали, то и пластины из этого материала более предпочтительны (исключая трубную разводку из меди). Но учтите, что качественные алюминиевые распределители дороже оцинкованных в 1.5—4 раза.

Примечание. Цены алюминиевых и оцинкованных пластин от разных производителей колеблются в широком диапазоне и не поддаются сравнению, потому что изготавливаются из металлов различной толщины. Отсюда совет: старайтесь приобрести толстостенные изделия, они способны накопить и передать большее количество тепловой энергии.

Гофрированная нержавейка — тоже отличный вариант
Из недавно появившихся материалов интерес представляют гибкие гофрированные трубы из нержавеющей стали. Они долговечны, монтируются без сварки и пайки, при этом хорошо передают тепло и могут применяться в легких настильных системах.

Расчет длины трубы в каждом контуре, шага укладки и температуры поверхности представлен в отдельной публикации. Ознакомьтесь с методикой, дабы точно определить количество материалов.

Монтаж по технологии компании Uponor

Методика получила широкое распространение как наиболее простая и доступная по денежным затратам. В качестве теплоизоляционного материала здесь выступает минвата, трубы и пластины можете брать по своему усмотрению и финансовым возможностям. Суть способа – в укладке деревянных досок толщиной 20 мм на лаги с промежутками 2 см для дальнейшего устройства водяного теплого пола, как это показано на схеме:

Между теплоизоляцией и досками основания делается вентиляционный зазор (на схеме не виден)

Примечание. Подобная схема может применяться в любых жилых зданиях, где производится настил деревянных полов на лагах, в том числе и поверх бетонных оснований.

Чтобы своими руками сделать теплые полы по данной технологии, понадобится обычный набор слесарных и плотницких инструментов, а также специальные ножницы для резки полимерных труб. Устраивая напольное отопление на перекрытии первого этажа (над землей или неотапливаемым подвалом), выполняйте работы в таком порядке:

Заподлицо с нижней кромкой балок прибейте черепные бруски сечением 25 х 25 мм. Сверху на них уложите черновые полы из досок толщиной 20 мм, как показано ниже на чертеже.
Застелите черновой пол вместе с балками гидроизоляционной пленкой (техническое название — диффузионная мембрана) водонепроницаемой стороной книзу. Соблюдайте перехлест между полотнами не меньше 10 см и тщательно проклейте стыки двухсторонним скотчем.
Плиты минеральной ваты уложите поверх гидроизоляции таким образом, чтобы они не сминались, иначе базальтовое волокно частично потеряет теплоизоляционные свойства. Толщина утеплителя должна быть меньше высоты лаги минимум на 5 см, дабы между поверхностью ваты и будущим деревянным настилом обеспечить вентиляционный зазор для удаления влаги.
Разложите по лагам пароизоляционную пленку. Полиэтилен нужно подтягивать и крепить к дереву степлером, чтобы он не провисал в просветах между балками.
Поперек лаг прибейте доски толщиной 2 см, отступив от стены 30 мм. В зависимости от шага укладки трубы (15 или 20 см) оставьте между досками щели шириной 20 мм для теплораспределяющих пластин.
Вставьте в щели металлические пластины и разложите по ним трубы греющих контуров, вкладывая их в Ω-образные канавки. Чтобы осуществить поворот трубы, укоротите в этом месте торцы досок на 10—15 см.
Проведите концы труб вдоль стен к гребенке теплого пола, подключите их и проверьте герметичность системы. Настелите финишное покрытие пола.

Обратите внимание: при устройстве утепленного перекрытия мембрана и пароизоляция меняются местами — полиэтиленовая пленка укладывается снизу
Методика укладки водяного теплого пола по деревянным лагам подробно показана на видео:

Работы на межэтажном перекрытии выполняются в том же порядке, только доски черновых полов можно прибивать прямо к лагам снизу. Кстати сказать, вместо дерева здесь можно использовать плиты OSB, одновременно подшивая потолок первого этажа.

Важно! Не перепутайте диффузионную мембрану с пароизоляционной пленкой, иначе минвата напитается водой и перестанет быть утеплителем. Гидроизоляция внизу «пирога» ограждает вату от намокания извне, а верхняя пленка не дает проникнуть водяному пару. В перекрытиях все наоборот — пароизоляция укладывается снизу, мембрана — сверху. Для удаления влаги из утеплителя служит вентиляционный проем 5 см и продухи, выполненные в стенах деревянного дома.

Наряду с простотой и дешевизной, такой способ устройства водяных теплых полов отличается одним недостатком – трубы можно уложить только «змейкой», из-за чего помещения деревянного дома приходится делить на несколько греющих контуров, чтобы добиться равномерного прогрева.

Руководство по монтажу полистирольной системы

Данный способ укладки контуров напольного отопления позволяет выполнить работы гораздо быстрее и проще, поскольку подразумевает использование двухслойных плит из пенополистирола с направляющими в виде выступающих бобышек. Для изготовления плит применен полистирол разной плотности – верхний слой более прочный, нижний – мягкий.

Сделать по этой схеме трубную разводку для прогрева полов довольно просто

Методика пригодна для любых перекрытий с ровной поверхностью, например, из фанеры OSB (как в домах из SIP-панелей). Теплые водяные полы на ровном деревянном покрытии делаются по следующей технологии:

Накройте лаги листами OSB и прикрутите их оцинкованными саморезами. Если работы ведутся на деревянном перекрытии первого этажа, то между балок стоит заложить минераловатный утеплитель, как это рассказано в предыдущем разделе. Толщины полистирольной системы недостаточно для полноценной теплоизоляции здания снизу.
Закрепите на стенах по периметру комнаты демпферную ленту.
Уложите на готовую поверхность пенополистирольные плиты, скрепляя их между собой на замках.
Установите рассеивающие пластины в соответствии со схемой и шагом прокладки трубопроводов, фиксируя их между бобышками. Разматывая трубу из бухты, вставьте ее в углубления пластин.
Накройте греющие контуры полиэтиленовой пленкой, выполняя нахлест и проклейку полотен.
Смонтируйте основание пола из гипсоволоконных листов (ГВЛ), куда впоследствии уложите чистовое покрытие (популярный вариант – ламинат).

Подробности ведения работ показаны в видеоматериале от российского производителя пенополистирольных систем – :

Совет. Перед настиланием финишного покрытия присоедините подводки магистралей от контуров к коллектору распределительно-смесительного узла и проведите испытания на герметичность (опрессовку) давлением 4 Бар.

Преимущества фигурного утеплителя для теплых водяных полов очевидны – простота и скорость монтажных работ, возможность раскладывать трубы не только «змейкой», но и улиткой. Есть и недостатки:

высокая стоимость;
материал может прогнуться от больших механических нагрузок;
из-за просветов между бобышками небольшая часть теплоты расходуется на бесполезный нагрев воздуха под напольным покрытием.

Другие способы укладки труб

Основанием для греющих петель, куда можно вставить металлические пластины, могут служить и другие изделия:

плиты из пенополистирола с готовыми канавками;
заводские наборы из деревянных изделий с вырезами для прокладки трубопроводов;
листы полистирола плотностью от 35 кг/м³, где углубления вырезаются своими руками с помощью специального термоножа.

Помимо пенополистирола с бобышками, в торговой сети встречаются полимерные плиты с готовыми углублениями. Такой вариант подходит как для монтажа на ровной поверхности, так и внутри перекрытия заподлицо с лагами, что показано на схеме:

Теплоизоляционные плиты можно поместить в промежутках между лагами

Примечание. Недостатки варианта – необходимость вырезать пазы в лагах для прохода трубок и крепление полимера на уголках, чтобы он не прилегал к древесине. Поэтому плиты с углублениями лучше класть на основание из фанеры OSB либо выровненных досок.

Набор из деревянных элементов (слева) и пенополистирол с пазами для труб (справа)
Большой плюс деревянных наборов для устройства водяного напольного отопления – способность покрытия нести без деформаций большую нагрузку от громоздкой мебели. Изделия с вырезами для пластин монтируются на балки вместе с утеплением, как это описано выше (технология бренда Uponor). Наборной деревянный теплый пол обладает лишь одним недостатком – высокой ценой материалов.

Домовладельцы, располагающие временем, могут сэкономить на полистирольной системе, купив термонож для выжигания канавок и обычный пенопласт высокой плотности. Технология проста: плиты утеплителя раскладываются на выровненной поверхности, после чего в них нужно выжечь трассу трубопровода в соответствии со схемой. Остается установить распределители тепла и вставить в них трубы.

Выжигание канавок в полистироле термоножом

Этапы работы

Циркулярная пила довольно опасный инструмент. Распиловочный стол должен иметь такое расположение, чтобы пила находилась ровно по центру, без смещения центра тяжести. Исходя из составленных схем на доске делается разметка карандашом, а затем лобзиком выпиливается основание. После этого полученную столешницу нужно тщательно прошлифовать для придания гладкости.
После проделанных работ столешница переворачивается и на внутренней стороне наносится разметка для углубления под подошву циркулярки. Фрезером создают углубления. Пила устанавливается в самодельный стол, тщательно крепится и проверяется на прочность.

Ножки для ручной циркулярки крепятся в последнюю очередь. Размеры, так же как и высота, зависят от мастера, главное их качественно закрепить на болты и саморезы. Ставить их нужно слегка враспор, а контролировать прочность с помощью все тех же ребер жесткости.

Можно ли сэкономить на материалах

Поскольку комплектующие для напольного обогрева без стяжки стоят приличных денег, многие мастера – умельцы нашли способы обходиться без них:

Класть отопительные ветви внутрь перекрытия, прямо на утеплитель. Тогда Ω-образные изделия не используются.
Сделать вырезы в досках самостоятельно, а вместо пластин по длине пазов раскатать алюминиевую фольгу, применяемую для выпечки.
Изготовить стальные теплораспределители самостоятельно на металлообрабатывающем оборудовании.
Деревянную систему для прокладки труб в канавках тоже можно сделать самому, например, из листов ДСП.

Из перечисленных вариантов только 2 последних позволят сэкономить и одновременно организовать эффективное отопление. Действительно, на станке – листогибе можно изготовить пластины из любого металла, только профиль канавки получится прямоугольным, а не «омегообразным».

Трубная разводка внутри перекрытий практикуется по сей день
При закладке труб внутрь деревянной конструкции они плохо контактируют с чистовым покрытием и больше греют воздух вокруг себя, чем помещение. Чтобы подобное отопление возымело эффект, трубки нужно прокладывать на расстоянии 10 см друг от друга, а температуру теплоносителя поднять до максимума. Тогда затея теряет смысл, проще поставить радиаторы.

Тонкая алюминиевая фольга служит плохим распределителем теплового потока из-за своей толщины в сотые доли миллиметра. Вдобавок она рассыпается с течением времени от постепенного окисления, так что применять фольгу бессмысленно.

Мастера — умельцы самостоятельно делают пазы для трубопроводов и раскатывают в них рулоны алюминиевой фольги

Есть другой способ сэкономить средства — организовать отопление деревянного дома электрическими теплыми полами, используя инфракрасные пленочные нагреватели. Но такая система потеряет в универсальности, то есть, вы сможете использовать для обогрева только электричество, о газе либо дровах придется забыть.

Видео описание

Сооружение теплого пола нуждается в использовании утеплителя. Специалисты не рекомендуют выбирать пенопласт. Ведь он напрямую контактирует с теплым полом, температура которого может достигать 70 °C. При этом пенопласт быстро стареет и выделяет токсичный газ

Лучше обратите внимание на перлит и эковату, закладывая их между балками

О плюсах и минусах «сухих» напольных систем

В заключение хочется отметить достоинства теплого пола без стяжки, способные привлечь владельцев частных деревянных домов:

Конструкция легкая, надежная и одновременно эффективная.
В отличие от замурованных в стяжку греющих контуров, в подобной системе легко обнаружить протечку и устранить ее.
Толщина «пирога», выступающего над верхним срезом лаги – от 20 до 50 мм.
Водяные полы с рассеивающими пластинами из стали либо алюминия не способны накапливать тепло и практически лишены инерционности. Соответственно, они быстро прогревают комнаты и оперативно реагируют на команды автоматики и изменение расхода теплоносителя в петлях.
Быстрота монтажа, связанная с отсутствием «мокрых» процессов и застывания раствора. Как в сжатые сроки устраиваются легкие теплые полы, показано в очередном видеоролике:

Для справки. На различных интернет-ресурсах встречается противоречивая информация о сниженной теплоотдаче настильной системы по сравнению с монолитной. Теоретически это так, но на практике разница невелика, да и провести сравнение довольно сложно.

Единственный недостаток, заставляющий домашних изобретателей мудрить с алюминиевой фольгой, — цена стальных изделий, особенно в комплекте с фигурным пенополистиролом. Обойти этот нюанс можно так: делать теплый пол во всех помещениях поочередно, по факту появления финансовых возможностей. Сначала нужно утеплить перекрытие и поставить гребенку, а потом постепенно монтировать трубную разводку, начиная с помещений, где жильцы пребывают постоянно.

Тепловые расчеты

Чем выше будет стяжка, тем меньше нужно делать расстояние между витками труб отопления в полу. Еще стоит учесть такой фактор, как теплопотери. Их величина зависит от

расположения дома относительно света,
количества окон и их размера,
утепления несущих стен и крыши.

Естественно, что расчет теплого пола должен учитывать интенсивность эксплуатации деревянного дома (дачный вариант или полноценная жизнь) и, конечно, климатические условия, в которых этот дом находится.

Если постройка старая, то прежде чем заняться отоплением, лучше провести тестирование дома на крепость, а заодно и щели/сквозняки, после чего провести максимальное утепление. Если же дом воздвигается «с нуля», то вопросы по энергосбережению нужно решать сразу при строительстве.

От того, старый дом или новый и нужно выбирать варианты водяного отопления пола.