Termoizolacja fundamentów w domach podpiwniczonych

W przeszłości piwnica koja­rzona była z pomieszcze­niem zimnym i wilgotnym. Obecnie jednak rzadko pełni funkcję składu opału lub spiżarni. Coraz czę­ściej pomieszczenia piwnicy trakto­wane są jako poszerzenie przestrzeni użytkowej budynku i są wykorzystywane przez mieszkańców jako miej­sca spędzania wolnego czasu, reali­zowania swojego hobby, wypoczynku i rekreacji.

Często na etapie projektowania obiek­tu nie jest jeszcze znany sposób użyt­kowania pomieszczeń kondygnacji za­głębionych w gruncie lub też sposób wykorzystania ulega zmianie już na etapie eksploatacji obiektu. Dlatego zasadne jest projektowanie oraz wy­konanie izolacji budynku w taki sposób, aby umożliwić użytkowanie pomiesz­czeń piwnicy.

żeby pomieszczenia kondygnacji za­głębionych w gruncie mogły być trak­towane jako przeznaczone na pobyt ludzi, należy przede wszystkim za­pewnić odpowiednią ochronę przed wilgocią/wodą jak również odpowied­nią izolację termiczną. Ochrona przed wilgocią zapewniona zostaje przez zastosowanie odpowiedniego syste­mu izolacji przeciwwilgociowej i/lub przeciwwodnej. Izolacja termiczna natomiast powinna być projektowana i wykonywana z zachowaniem obo­wiązujących wymagań cieplnych, ze szczególnym uwzględnieniem strat ciepła przez przegrody stykające się z gruntem. Projektowanie i wykony­wanie hydro- oraz termoizolacji przy­ziemnych części budynku wymaga jednakże szczególnej staranności ze względu na fakt, że usunięcie ewen­tualnych szkód jest zawsze skompli­kowane oraz wymaga nakładów wie­lokrotnie przekraczających te, które są ponoszone na etapie wznoszenia obiektu (fot.).

Fot. Antyprzykład izolacji ścian piwnicy (fot. archiwum autora)

Najczęściej stosowane są trzy wa­rianty hydro- oraz termoizolacji ścian budynku:

– izolacja przeciwwilgociowa/przeciwwodna wykonana na zewnętrznej izolacji cieplnej (rys. 1);

–  izolacja termiczna od wewnątrz oraz zewnętrzna izolacja przeciwwilgociowa/przeciwwodna (rys. 2);

– izolacja obwodowa (określana cza­sem jako perymetryczna – od niem. Perimeterdammung), tj. zewnętrz­na izolacja termiczna wykonana na warstwie izolacji przeciwwilgocio- wej/przeciwwodnej (rys. 3).

W praktyce budowlanej ze względu na korzyści związane z fizyką budowli oraz to, że warstwa termoizolacyj­na stanowi równocześnie ochronę hydroizolacji przed uszkodzeniami mechanicznymi, przy izolacji ścian przyziemia najczęściej stosuje się izolację obwodową. Jako materiał ter­moizolacyjny poniżej poziomu gruntu zwykle stosowane są płyty z twardej pianki polistyrenowej (XPS) oraz spie­nionego szkła (GS). Wykorzystywane są w tym celu również płyty styro­pianowe (EPS) oraz poliuretanowe (PUR), jednakże pod warunkiem, że posiadają dopuszczenia do takiego zastosowania [1].

Rys. 1 Zewnętrzna izolacja cieplna z wyko­naną na niej izolacją przeciwwilgociową/przeciwwodną: 1 – hydroizolacja, 2 – warstwa termoizolacyjna, 3 – paroizolacja

Rys. 2 Ocieplenia ścian piwnicy od we­wnątrz: 1 – hydroizolacja, 2 – płyta warstwowa (płyta gipsowo-kartonowa, folia aluminiowa, płyta termoizo­lacyjna)

Rys. 3 Izolacja obwodowa: 1 – izolacja obwodowa (perymetryczna), 2 – hydroizolacja

Właściwości materiałów termoizolacyjnych

Przewodność cieplna materiałów sto­sowanych do wykonywania izolacji perymetrycznych mieści się najczęściej w granicach 0,030-0,050 W/m•K. Z przewodnictwa cieplnego materiału wynika bezpośrednio grubość zasto­sowanej warstwy ocieplającej (porów­naj: tabela).

Tab. Grubość warstwy termoizolacyjnej wymagana do uzyskania współczynnika przenikania U [W/m²•K] dla izolacji obwodowej

Materiały termoizolacyjne do wyko­nywania ociepleń obwodowych powin­ny przede wszystkim wykazywać się wysoką odpornością na zawilgocenie. Dotyczy to nasiąkliwości zarówno przy bezpośrednim kontakcie z wilgo­cią i wodą w gruncie, jak i na skutek dyfuzji pary wodnej. Z nasiąkliwością nierozłącznie związana jest też odpor­ność na cykle zamarzania i rozmar­zania, która odgrywa znaczącą rolę nie tylko w przypadku izolacji poni­żej poziomu gruntu, ale i strefy co­kołowej budynku. Materiały, takie jak polistyren ekstrudowany (XPS) oraz szkło piankowe, charakteryzują się nasiąkliwością zbliżoną do zera, rów­nież w przypadku wody działającej pod ciśnieniem, w przypadku głębokiego posadowienia budynku oraz obecności wód gruntowych. Zwiększona nasiąkliwość polistyrenu ekspandowanego (EPS) oraz płyt z pianki poliuretano­wej (PUR) nie pozostaje bez wpływu na ich właściwości termoizolacyjne i postrzegana jest jako główna wada tych materiałów. Wyrobów tych nie należy zatem stosować w obszarach narażonych na długotrwałe lub stałe obciążenie wodą pod ciśnieniem. Równie istotną cechą jest wytrzyma­łość na ściskanie. Pod tym względem najlepszymi parametrami charakte­ryzują się płyty z polistyrenu ekstrudowanego oraz szkło piankowe. Płyty poliuretanowe oraz styropianowe wy­kazują niższą wytrzymałość. Dlatego też nie zaleca się ich stosowania przy większych głębokościach posadowienia. Obok wytrzymałości na ściskanie ważna jest odkształcalność materiału termo­izolacyjnego pod wpływem długotrwa­łego obciążenia określana często jako pełzanie lub płynięcie. Nie bez znacze­nia pozostają również takie właściwo­ści mechaniczne, jak wytrzymałość na zginanie oraz na obciążenie punktowe. Oprócz odporności na działanie wilgo­ci oraz obciążeń mechanicznych duże znaczenie ma wrażliwość (a w zasa­dzie jej brak) na działanie innych niekorzystnych zjawisk związanych z za­głębieniem materiału w gruncie. Szkło piankowe jest odporne na gnicie, działanie kwasów humusowych, bakte­rii, szkodników oraz grzybów pleśnio­wych. Również twarde pianki polisty­renowe – EPS oraz XPS – są odporne na działanie większości kwasów, soli i innych substancji agresywnych dla betonu. Są jednak wrażliwe na dzia­łanie rozpuszczalników. Zarówno sty­ropian, jak i polistyren ekstrudowany są odporne na kwasy humusowe, bak­terie oraz grzyby pleśniowe. Nie two­rzą również korzystnych warunków do gnieżdżenia się insektów.

Rys. 4 Rozwiązanie połączenia ściany piwnicy z ławą fundamentową: 1 – materiał termoizola­cyjny, 2 – hydroizolacja, 3 – warstwa podkładowa (np. chudy beton), 4 – folia polietyle­nowa (PE)

Wykonanie izolacji obwodowej budynku

Aby prawidłowo zaprojektować oraz wykonać izolację obwodową budynku, należy uwzględnić następujące para­metry:

– rodzaj gruntu,

– naprężenia gruntu związane z obec­nością innych obiektów budowlanych,

– obciążenie wilgocią i/lub wodą (wil­gotność gruntu, niespiętrzająca się/spiętrzająca się woda infiltracyj­na, woda gruntowa),

– rodzaj hydroizolacji (izolacja powłoko­wa, beton wodonieprzepuszczalny).

Ciśnienie wywierane na izolację perymetryczną zależy od rodzaju gruntu oraz głębokości posadowienia. Przyj­muje się, że obciążenie ścian kondyg­nacji podziemnej od gruntu wzrasta o ok. 10-12 kN/m² na każdy dodatko­wy metr głębokości posadowienia [2]. W przypadku słaboprzepuszczalnych, spoistych gruntów może na skutek opadów atmosferycznych dochodzić do spiętrzania się wody infiltracyjnej. Związane z tym zjawiskiem ciśnienie hydrostatyczne może zostać zniwelo­wane dzięki zainstalowaniu opaski dre­nującej. W obszarze występowania wód gruntowych należy stosować materiały termoizolacyjne odporne na działanie ciśnienia hydrostatycznego bez dodat­kowych zabiegów osłonowych.

W przypadku występowania wilgotno­ści gruntu oraz niespiętrzającej się wody infiltracyjnej płyty ociepleniowe należy układać mijankowo, tak aby ściśle przylegały do podłoża. War­stwę termoizolacyjną powinno się tak zaplanować i wykonać, aby unikać względnie minimalizować mostki ter­miczne. W tym celu zaleca się sto­sowanie płyt termoizolacyjnych o fa­zowanych krawędziach. Płyty należy mocować do warstwy uszczelniającej, przy zastosowaniu odpowiedniego kle­ju, nakładanego punktowo lub pasma­mi. Płyty ze szkła piankowego należy mocować do podłoża (jak i poszcze­gólne płyty między sobą), pokrywa­jąc całopowierzchniowo odpowiednim klejem bitumicznym. Szkło piankowe w strefie przemarzania trzeba dodat­kowo pokryć mrozoodporną warstwą uszczelniającą (np. masą bitumiczną) grubości minimum 3 mm. Płyty na po­wierzchniach pionowych należy moco­wać w taki sposób, aby nie uszkodzić wyoblenia wykonanego w miejscu połą­czenia ściany z ławą fundamentową. Płyty stanowiące izolację poziomą po­sadzki powinny być układane na noś­nym oraz równym podłożu – w tym celu najczęściej wykonuje się warstwę podkładową z mieszanki żwiru i piasku lub chudego betonu. Płyty izolacyjne układa się (bez kleju) mijankowo na warstwie podkładowej w taki sposób, aby nie występowały szpary pomiędzy poszczególnymi płytami. Na warstwie termoizolacji układana jest warstwa folii PE, która ma chronić termoizolację podczas wykonywania zbrojenia posadzki, a także stanowi warstwę poślizgową.

W przypadku wykonania izolacji obwo­dowej z płyt styropianowych lub po­liuretanowych w gruncie słaboprzepuszczalnym wymagane jest wykona­nie opaski drenującej. Zastrzeżenie to nie dotyczy płyt z polistyrenu ekstrudowanego oraz szkła piankowego, które mogą być ponadto stosowane w obszarze występowania wód grun­towych. W strefie cokołowej budynku warstwę termoizolacyjną należy za­bezpieczyć przed działaniem wody roz­bryzgowej. Strefę przejściową między izolacją perymetryczną i strefą coko­łową powinno się wykonać w taki spo­sób, aby warstwa zbrojąca systemu ociepleń oraz tynk zakończone były ok. 20-30 cm poniżej poziomu gruntu. Należy wybrać taki system tynkarski, który będzie odporny na wodę rozbryzgową. Zewnętrzne tynki mineralne (w odróżnieniu od tynków wiążących organicznie) wymagają dodatkowego zastosowania środka hydrofobizującego. Niedopuszczalne jest przebicie izolacji kołkami.

Rys. 5 Rozwiązanie połączenia ściany piwnicy z płytą fundamentową: 1 – materiał termo­izolacyjny, np. płyty z polistyrenu ekstrudowanego dopuszczone do zastosowania przy stałym kontakcie z wodą wywierającą ciśnie­nie hydrostatyczne, 2 – izolacja przeciwwod- na, 3 – materiał termoizolacyjny, np. płyty z polistyrenu ekstrudowanego dopuszczone do zastosowania pod płytą fundamentową, 4 – folia polietylenowa (PE), 5 – warstwa podkładowa (chudy beton)