Izolacje.com.pl

Zaawansowane wyszukiwanie

Wpływ ocieplenia fundamentów na rozkład temperatury w gruncie w otoczeniu budynku

The influence of thermal insulation of foundations on the temperature maps in the soil surrounding a building

Głębokości posadowień bezpośrednich zależą m.in. od strefy klimatycznej, w której znajduje się budynek.
Hydrostop

Głębokości posadowień bezpośrednich zależą m.in. od strefy klimatycznej, w której znajduje się budynek.


Hydrostop

Głębokość posadowień bezpośrednich określa w Polsce norma PN-81-B-03020 "Grunty budowlane. Posadowienie bezpośrednie. Obliczenia statystyczne i projektowanie".

Zobacz także

Connector.pl Nowoczesne piany poliuretanowe – szczelne i trwałe ocieplenie budynku

Nowoczesne piany poliuretanowe – szczelne i trwałe ocieplenie budynku Nowoczesne piany poliuretanowe – szczelne i trwałe ocieplenie budynku

Firma Connector.pl to największy polski dystrybutor materiałów do produkcji kompozytów, będący liderem na rynku od ponad 30 lat. W swojej ofercie posiadamy szeroką gamę produktów, a wśród nich znakomitej...

Firma Connector.pl to największy polski dystrybutor materiałów do produkcji kompozytów, będący liderem na rynku od ponad 30 lat. W swojej ofercie posiadamy szeroką gamę produktów, a wśród nich znakomitej jakości piany PUR otwarto- i zamkniętokomórkowe.

Fiberglass Fabrics sp. z o.o. Wiele zastosowań siatki z włókna szklanego

Wiele zastosowań siatki z włókna szklanego Wiele zastosowań siatki z włókna szklanego

Siatka z włókna szklanego jest wykorzystywana w systemach ociepleniowych jako warstwa zbrojąca tynków zewnętrznych. Ma za zadanie zapobiec ich pękaniu oraz powstawaniu rys podczas użytkowania. Siatka z...

Siatka z włókna szklanego jest wykorzystywana w systemach ociepleniowych jako warstwa zbrojąca tynków zewnętrznych. Ma za zadanie zapobiec ich pękaniu oraz powstawaniu rys podczas użytkowania. Siatka z włókna szklanego pozwala na przedłużenie żywotności całego systemu ociepleniowego w danym budynku. W sklepie internetowym FFBudowlany.pl oferujemy szeroki wybór różnych gramatur oraz sposobów aplikacji tego produktu.

Czytaj całość »
Płyta fundamentowa i jej zalety – wszystko, co trzeba wiedzieć Płyta fundamentowa i jej zalety – wszystko, co trzeba wiedzieć

Parati Płyta fundamentowa i jej zalety – wszystko, co trzeba wiedzieć

Budowa domu jest zadaniem niezwykle trudnym, wymagającym od inwestora podjęcia wielu decyzji, bezpośrednio przekładających się na efekt. Dokłada on wszelkich starań, żeby budynek był w pełni funkcjonalny,...

Budowa domu jest zadaniem niezwykle trudnym, wymagającym od inwestora podjęcia wielu decyzji, bezpośrednio przekładających się na efekt. Dokłada on wszelkich starań, żeby budynek był w pełni funkcjonalny, wygodny oraz wytrzymały. A jak pokazuje praktyka, aby osiągnąć ten cel, należy rozpocząć od podstaw. Właśnie to zagwarantuje nam solidna płyta fundamentowa.

Czytaj całość »

Głębokości posadowień bezpośrednich (jeżeli są one podyktowane tylko głębokością przemarzania gruntów) zróżnicowane są w zależności od strefy klimatycznej i wynoszą odpowiednio:

  • I strefa: 0,8 m,
  • II strefa: 1,0 m,
  • III strefa: 1,2 m
  • IV strefa: 1,4 m.

Norma dopuszcza płytsze posadowienia, nawet do 0,5 m, jednak warunkiem jest odpowiednie zabezpieczenie ich przed wysadziną poprzez zastosowanie odpowiedniej izolacji termicznej lub pogrzania fundamentów. Ciągle brak jest wytycznych dotyczących ochrony fundamentów przed działaniem mrozu, dlatego też sformułowany w normie zapis jest zapisem martwym. Niebezpieczeństwo wystąpienie ujemnych temperatur (przemarzania gruntów) w otoczeniu fundamentów budynków zależy od:

  • wskaźnika stopniodni temperatur ujemnych Fd,
  • cech termofizycznych gruntu, głównie współczynnika przewodzenia ciepła l otaczającego gruntu,
  • głębokości ich posadowienia,
  • sposobu użytkowania (eksploatacji) budynku (budynek ogrzewany i nieogrzewany),
  • sposobu izolacji cieplnych ściany fundamentowej oraz samych fundamentów (ław fundamentowych).
RYS. 1. Schemat ławy fundamentowej z zaznaczonymi punktami pomiarowymi; rys. archiwum autorki

RYS. 1. Schemat ławy fundamentowej z zaznaczonymi punktami pomiarowymi; rys. archiwum autorki

Warunki posadowienia fundamentów budynków na głębokości 0,5 m

Warunkiem posadowienia fundamentów na głębokości 0,5 m jest wykonanie odpowiedniego ocieplenia fundamentów, które powinno być zaprojektowane na podstawie danych wyjściowych, takich jak: temperatury ujemne, jakie występują na danym obszarze (wskaźnik Fd), rodzaj gruntu, na którym będzie posadowiony fundament (współczynnik λ), oraz sposób użytkowania budynku.

Na podstawie danych ze stacji meteorologicznych IMiGW z lat 1920–2010 ustalono, że w polskich warunkach klimatycznych zima 1962/63 charakteryzowała się największym wskaźnikiem stopniodni temperatur ujemnych (poza terenem górskim), który dla najbardziej mroźnego miasta Polski, tj. Suwałk, wynosił 1156 stopniodni temperatur ujemnych. W kolejnych 50 latach (1964-2014) zimy charakteryzujące się wysokim wskaźnikiem stopniodni temperatur ujemnych Fd wystąpiły w latach 1986/87, 1995/96 oraz 2005/2006. Dla miasta Białystok (jednego z zimniejszych miast Polski) wskaźnik ten wynosił od 600 do około 780 stopniodni temperatur ujemnych.

Wartości współczynników przewodzenia ciepła λ gruntów budowlanych oscylują w granicach od 0,6 do 2,2 W/(m·K) (w zależności głównie od składu mineralogicznego, gęstości i wilgotności).

RYS. 2-4. Propozycje ociepleń fundamentów polistyrenem ekstrudowanym

RYS. 2-4. Propozycje ociepleń fundamentów polistyrenem ekstrudowanym: ściany fundamentowej i ławy fundamentowej gr. 8 cm (2), ściany fundamentowej i gruntu na szerokość minimum 80 cm od ściany fundamentowej, gr. 8 cm (3) oraz ściany fundamentowej gr. 8 cm, gruntu na szerokość minimum 80 cm od ściany fundamentowej gr. 6 cm i stopy fundamentowej (ściany bocznej) gr. 6 cm (4); rys. archiwum autorki

Obliczenia rozkładu temperatury w gruntach w okolicy fundamentów

Do obliczenia rozkładu temperatury w gruncie w okolicy fundamentów przyjęto ekstremalne warunki gruntowe (współczynnik przewodzenia ciepła λ = 2,0 W/(m·K)) oraz ekstremalne temperatury powietrza zewnętrznego - zima 2005/2006 charakteryzująca się wysokim wskaźnikiem stopniodni temperatur ujemnych o Fd = 790 stopniodni (m. Białystok). Ława fundamentowa została posadowiona na głębokości 0,5 m.

Obliczenia numeryczne rozkładu temperatur w gruncie wykonywano przy pomocy programu numerycznego Heat 2 (dwukierunkowe przewodzenie ciepła), gdzie temperaturę powietrza zewnętrznego przyjęto w funkcji czasu zgodnie z danymi klimatycznymi dla wybranej zimy.

Obliczenia wykonano dla budynków ogrzewanych. Przeanalizowano kilkanaście sposobów docieplenia ścian fundamentowych i fundamentów (ław fundamentowych) polistyrenem ekstrudowanym XPS o współczynniku przewodzenia ciepła l < 0,045 W/(m·K) (zwanym potocznie styropianem ekstrudowanym). Wykonano obliczenia wartości temperatur w wybranych punktach pomiarowych nr 3, 4 oraz 5 ( RYS. 1 ).

RYS. 5-7. Rozkłady temperatur w okolicy fundamentów, w zależności od rodzaju docieplenia i grubości izolacji termicznej, dla najzimniejszego dnia zimy (24.01.2006); rys. archiwum autorki

RYS. 5-7. Rozkłady temperatur w okolicy fundamentów, w zależności od rodzaju docieplenia i grubości izolacji termicznej, dla najzimniejszego dnia zimy (24.01.2006); rys. archiwum autorki

Optymalne ocieplenie fundamentów - propozycje

Izolację cieplną wykonano z polistyrenu ekstrudowanego XPS grubości 6 i 8 cm, układając ją nie tylko na ścianach i ławach fundamentowych, ale również w gruncie na określonej głębokości, jak i pod ławą fundamentową.

Po analizie otrzymanych wyników wybrano trzy sposoby ociepleń, w których rozkłady temperatur były najkorzystniejsze.

Na RYS. 8-10 pokazano przykładowe wartości temperatur w pięciu punktach pomiarowych dla trzech wariantów ocieplenia pokazanych na RYS. 2-4.

Jak można zauważyć z zamieszczonych wykresów rozkładu temperatur w poszczególnych punktach wszystkie temperatury w okolicy fundamentów są dodatnie, z wyjątkiem 2-3-dniowego spadku temperatury do ~  –1,0°C w wariancie pokazanym na RYS. 2. Ze względu na krótki okres utrzymywania się temperatury nieznacznie przekraczającej 0°C taki stan nie zagraża konstrukcji.

Najkorzystniejsze rozkłady temperatury (również ze względu na bilans cieplny budynku) są przy ociepleniu fundamentów według schematu pokazano na RYS. 4. Natomiast w przypadku pokazanym na RYS. 3 najniższe temperatury są w punkcie 1 (ale dodatnie). Należy zauważyć, że w tym ostatnim przypadku grubość izolacji termicznej wynosiła tylko 6 cm. Wręcz wskazane jest, choćby ze względu na bilans cieplny budynku, aby grubość ta wynosiła minimum 8 cm.

RYS. 8. Wartości temperatur w poszczególnych punktach pomiarowych na przełomie zimy 2005/2006 dla wariantu ocieplenia pokazanego na RYS. 2; rys. archiwum autorki

RYS. 8. Wartości temperatur w poszczególnych punktach pomiarowych na przełomie zimy 2005/2006 dla wariantu ocieplenia pokazanego na RYS. 2; rys. archiwum autorki

RYS. 9. Wartości temperatur w poszczególnych punktach pomiarowych na przełomie zimy 2005/2006 dla wariantu ocieplenia pokazanego na RYS. 3; rys. archiwum autorki

RYS. 9. Wartości temperatur w poszczególnych punktach pomiarowych na przełomie zimy 2005/2006 dla wariantu ocieplenia pokazanego na RYS. 3; rys. archiwum autorki

RYS. 10. Wartości temperatur w poszczególnych punktach pomiarowych na przełomie zimy 2005/2006 dla wariantu ocieplenia pokazanego na RYS. 4; rys. archiwum autorki

RYS. 10. Wartości temperatur w poszczególnych punktach pomiarowych na przełomie zimy 2005/2006 dla wariantu ocieplenia pokazanego na RYS. 4; rys. archiwum autorki

Podsumowanie i wnioski

Na podstawie przeprowadzonych obliczeń rozkładu temperatury w gruncie w okolicy fundamentów zweryfikowanych doświadczalnie wyciągnięto następujące wnioski:

  • W polskich warunkach klimatycznych głębokość posadowienia fundamentów (jeżeli jest podyktowana tylko przemarzaniem gruntu) możne wynosić mniej niż wynika to z wymagań normowych, gdzie wartość ta podyktowana jest strefą klimatyczną.
  • Graniczną wartością głębokości posadawiania fundamentów w budynkach ogrzewanych jest wartość 0,5 m.
  • Aby nie narazić konstrukcji na zniszczenie w wyniku przemarzania gruntu, należy zarówno ścianę fundamentową, jak i ławę fundamentową ocieplić polistyrenem ekstrudowanym (lub innym materiałem o podobnych właściwościach) gr. minimum 8 cm.
  • W przypadku budynków nieogrzewanych lub częściowo nieogrzewanych bezpiecznej jest fundament zagłębić na głębokość 0,7 m oraz ocieplić ścianę i ławę fundamentową polistyrenem ekstrudowanym gr. minimum 10 cm.
  • Optymalnym zabezpieczeniem fundamentu przez ujemnymi temperaturami jest, poza ociepleniem ściany i ławy fundamentowej, wykonanie izolacji cieplnej warstwy gruntu na pewnej głębokości (RYS. 3-4).

Literatura

  1. I. Ickiewicz, "Posadowienie fundamentów w funkcji przemarzania gruntów", Rozprawy Naukowe nr 202, PB 2010.
  2. I. Ickiewicz, "Wpływ wybranych czynników na rozkład temperatury w gruncie pod budynkiem", V Ogólnopolska Konferencja "Problemy projektowania, realizacji i eksploatacji budynków o niskim zapotrzebowaniu na energię", Kraków–Zakopane 2000.
  3. J. Żurański, "O przemarzaniu gruntów w Polsce", Prace Naukowe, ITB, Warszawa 2017.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

Galeria zdjęć

Tytuł
<
>
przejdź do galerii

Komentarze

Pokaż komentarze (2)
  • mariusz mariusz, 25.02.2019r., 15:45:48 Grunt jest bardzo wymagającym elementem zarówno do hydro- jak i termoizolacji, dlatego szczególnie tu jakość styropianu powinna być najwyższa. Najlepiej wybierać produkty z rekomendacją ITB, wtedy mamy gwarancję jakości
  • korti korti, 31.03.2019r., 21:44:54 Wybierając styropian zwracajcie uwagę na jego jakość. Wielu producentów, nawet tych znanych i powszechnie uznanych za przodowników rynku nie spełnia standardów jakości! Wystarczy zobaczyć wyniki kontroli publikowane na stronach GUNB

Powiązane

dr inż. Maciej Trochonowicz Diagnostyka hydroizolacji w pracach modernizacyjnych

Diagnostyka hydroizolacji w pracach modernizacyjnych Diagnostyka hydroizolacji w pracach modernizacyjnych

Woda jest substancją warunkującą możliwość wykonania praktycznie wszystkich procesów budowlanych. Niezbędna jest zarówno do produkcji materiałów, jak i ich wbudowania. Jednocześnie ta sama woda, a raczej...

Woda jest substancją warunkującą możliwość wykonania praktycznie wszystkich procesów budowlanych. Niezbędna jest zarówno do produkcji materiałów, jak i ich wbudowania. Jednocześnie ta sama woda, a raczej jej nadmiar, jest czynnikiem powodującym największe zagrożenie dla obiektów budowlanych. Wprowadzana na wiele sposobów z czasem staje się przyczyną wielu niekorzystnych zjawisk, a jej usunięcie poważnym problemem. Dlatego też nieodłącznym elementem wznoszenia czy też remontowania budynków są hydroizolacje.

Czytaj całość »
Wpływ wytrzymałości cementu na właściwości klejów do ociepleń Wpływ wytrzymałości cementu na właściwości klejów do ociepleń

dr inż. Sławomir Chłądzyński, mgr inż. Katarzyna Walusiak Wpływ wytrzymałości cementu na właściwości klejów do ociepleń

Cement portlandzki jest najczęściej stosowanym spoiwem w recepturach suchych mieszanek. Według opracowania na temat przemysłu cementowego w Polsce na rynku krajowym rocznie wykorzystywane jest obecnie...

Cement portlandzki jest najczęściej stosowanym spoiwem w recepturach suchych mieszanek. Według opracowania na temat przemysłu cementowego w Polsce na rynku krajowym rocznie wykorzystywane jest obecnie ok. 700-800 tys. ton tego spoiwa do wytworzenia suchych mieszanek chemii budowlanej [1], co stanowi ok. 4-5% sprzedaży cementu w kraju.

Czytaj całość »

dr inż. arch. Tomasz Rybarczyk Fundamenty w budynkach jednorodzinnych

Fundamenty w budynkach jednorodzinnych Fundamenty w budynkach jednorodzinnych

Fundamenty są elementem budynku, który przekazuje obciążenia z części naziemnej na podłoże gruntowe. Wszystkie siły działające na budynek, czyli wiatr, śnieg, obciążenia użytkowe, masa własna konstrukcji...

Fundamenty są elementem budynku, który przekazuje obciążenia z części naziemnej na podłoże gruntowe. Wszystkie siły działające na budynek, czyli wiatr, śnieg, obciążenia użytkowe, masa własna konstrukcji i elementów budynku, są przekazywane na grunt. Z kolei fundamenty przekazują oddziaływania gruntu na konstrukcję. Jeśli zachodzą niekorzystne zjawiska, wywołane na przykład osiadaniem gruntu, ruchy gruntu (np. spowodowane tym, że budynek został wybudowany na terenach eksploatacji górniczych lub terenach...

Wybrane dla Ciebie

Źródło OZE z dopłatą 50% »

Źródło OZE z dopłatą 50% » Źródło OZE z dopłatą 50% »

Łatwa hydroizolacja skomplikowanych powierzchni dachowych »

Łatwa hydroizolacja skomplikowanych powierzchni dachowych » Łatwa hydroizolacja skomplikowanych powierzchni dachowych »

Docieplanie budynków to nie problem »

Docieplanie budynków to nie problem » Docieplanie budynków to nie problem »

Trwały kolor tynku? To możliwe! »

Trwały kolor tynku? To możliwe! » Trwały kolor tynku? To możliwe! »

Piany poliuretanowe, otwartokomórkowe »

Piany poliuretanowe, otwartokomórkowe » Piany poliuretanowe, otwartokomórkowe »

Zatrzymaj cenne ciepło wewnątrz »

Zatrzymaj cenne ciepło wewnątrz » Zatrzymaj cenne ciepło wewnątrz »

EKOdachy spadziste »

EKOdachy spadziste » EKOdachy spadziste »

Skuteczna walka z wilgocią w ścianach »

Skuteczna walka z wilgocią w ścianach » Skuteczna walka z wilgocią w ścianach »

Trwałe drzwi na zewnątrz i do wnętrz »

Trwałe drzwi na zewnątrz i do wnętrz » Trwałe drzwi na zewnątrz i do wnętrz »

Oszczędzanie przez ocieplanie »

Oszczędzanie przez ocieplanie » Oszczędzanie przez ocieplanie »

Uszczelnianie fundamentów »

Uszczelnianie fundamentów » Uszczelnianie fundamentów »

Prawidłowe wykonanie elewacji w systemie ETICS to jakość, żywotność i estetyka »

Prawidłowe wykonanie elewacji w systemie ETICS to jakość, żywotność i estetyka » Prawidłowe wykonanie elewacji w systemie ETICS to jakość, żywotność i estetyka »

Copyright © 2004-2019 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
Portal Budowlany - Izolacje.com.pl

Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim urządzeniu końcowym. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień przeglądarki dotyczących cookies. Nim Państwo zaczną korzystać z naszego serwisu prosimy o zapoznanie się z naszą polityką prywatności oraz Informacją o Cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności oraz Informacji o Cookies. Administratorem Państwa danych osobowych jest Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Sp.K., nr KRS: 0000537655, z siedzibą w 04-112 Warszawa, ul. Karczewska 18, tel. +48 22 810-21-24, właściciel strony www.izolacje.com.pl. Twoje Dane Osobowe będą chronione zgodnie z wytycznymi polityki prywatności www.izolacje.com.pl oraz zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016r i z Ustawą o ochronie danych osobowych Dz.U. 2018 poz. 1000 z dnia 10 maja 2018r.