Piwnica

Ściany fundamentowe

Informacje ogólne

Zasadniczym elementem obiektu budowlanego są fundamenty. Podstawowym ich zadaniem jest przekazywanie obciążeń z budowli na podłoże gruntowe w ciągu całego czasu eksploatacji obiektu. Stąd wynika szczególna dbałość o trwałość oraz prawidłową i skuteczną ochronę fizyczną podziemnych części budynku, jakimi są ściany fundamentowe.
Elementy te są szczególnie narażone na działanie:

  • wód gruntowych;
  • agresywnego środowiska;
  • przemarzania;
  • naturalnych lub sztucznych deformacji terenu (szkody górnicze).

Rodzaj fundamentu zależy od kilku czynników, z których zasadnicze to:

  • nośność warstw gruntu w miejscu posadowienia;
  • rodzaj i ukształtowanie obiektu.

Głębokość posadowienia budynku, oprócz konieczności jego oparcia na gruncie o odpowiedniej wytrzymałości; ponadto zależy jeszcze od:

  • wysokości kondygnacji piwnic i wielkości całego bu¬dynku;
  • głębokości przemarzania gruntu;
  • poziomu wód gruntowych.

W każdym jednak przypadku części podziemne budynku należy zabezpieczyć dwoma rodzajami izolacji:

  • hydroizolacją;
  • termoizolacją.

Szczególnie dużego znaczenia izolacje te nabierają w przypadku obiektów posiadających pomieszczenia piwniczne, to jest takie, w których poziom posadzki znajduje się poniżej poziomu terenu.

Hydroizolacja

Hydroizolacja powinna być odpowiednio dobrana do zidentyfikowanych warunków hydrogeologicznych, gdyż przenikająca przez ściany wilgoć powoduje nie tylko destrukcję materiału konstrukcyjnego, ale stwarza też nieodpowiednie warunki higieniczne i obniża wartość użytkową pomieszczeń piwnicznych. Dobór rodzaju hydroizolacji zależny jest ponadto od spodziewanych obciążeń – w szczególności obciążeń mechanicznych i termicznych.

Wilgoć w gruncie, przed którą zabezpieczamy ściany fundamentowe, występuje w różnych postaciach:

  1. woda włoskowata (kapilarna);
  2. woda przesiąkająca;
  3. woda zaskórna;
  4. woda gruntowa.

Przy takim podziale przyjmuje się, iż w przypadku (1) (2) woda kapilarna i woda przesiąkająca nie wywiera parcia hydrostatycznego na ściany fundamentowe. W przypadku (3) (4) wody zaskórnej i gruntowej takie parcie występuje, przy czym wielkość parcia hydrostatycznego może być zmienna, jeśli poziom zwierciadła wody gruntowej ulega wahaniom na skutek czynników zewnętrznych.
Mamy, więc dwa rodzaje źródła zawilgocenia:

  1. nie wywołujące parcia hydrostatycznego - zabezpieczenie hydroizolacją typu lekkiego lub średniego;
  2. wywołujące parcie hydrostatyczne – zabezpieczenie hydroizolacją typu średniego lub ciężkiego.

W zależności od tego, czy będziemy mieli do czynienia z większym lub mniejszym parciem hydrostatycznym, mniej lub bardziej agresywnym środowiskiem, w obu przypadkach stosuje się szereg różnych rozwiązań.

Termoizolacja

Termoizolacja, czyli ograniczenie strat ciepła z pomieszczeń piwnic, jest drugim rodzajem izolacji ścian fundamentowych.
Nieizolowane termicznie ściany piwnic, szczególnie w przypadku piwnic ogrzewanych, mogą powodować straty ciepła rzędu 6-15% całkowitych strat ciepła budynku. Gdy pomieszczenia piwnic są przeznaczone na garaże, warsztaty, sauny, lub do innych celów, projektant poprzez odpowiedni dobór termo i hydroizolacji musi zapewnić odpowiednie warunki użytkowania pomieszczeń. Wymagane warunki komfortu cieplnego, bez ryzyka kondensacji powierzchniowej, mogą być osiągnięte jedynie przy zastosowaniu odpowiedniej grubości termoizolacji.
W budynkach niepodpiwniczonych równie ważne jest prawidłowe zastosowanie termo jak i hydroizolacji. Ocieplając od zewnątrz ściany fundamentowe eliminujemy mostki termiczne powstające na styku podłogi na gruncie i ścian parteru.

Termoizolacja obwodowa

W dobie rosnących cen nośników energii oraz kurczących się zasobów surowców energetycznych szczególnego znaczenia nabiera ochrona cieplna przegród budynku. Obecnie, aby sprostać jej wymaganiom i obniżyć wysokie koszty ogrzewania, izolację termiczną budynku należy rozpocząć już od fundamentów. Jej zaprojektowanie, a następnie wykonanie na etapie wznoszenia obiektu, daje możliwość adaptacji części podziemnych na cele użytkowe (pracownia, siłownia, sauna, itp.) w dowolnym czasie, bez konieczności wykonywania dodatkowych kosztownych i uciążliwych prac ziemnych, już w okresie użytkowania obiektu.

Najskuteczniejszym sposobem ochrony cieplnej elementów budynku stykających się z gruntem jest ułożenie tzw. izolacji obwodowej. Jest to zewnętrzna, ciągła i pozbawiona mostków cieplnych izolacja termiczna przegród zewnętrznych bezpośrednio stykających się z gruntem. Ułożenie izolacji termicznej ścian piwnic od strony zewnętrznej ogranicza zasięg ujemnych temperatur do wnętrza konstrukcji ściany oraz eliminuje ryzyko kondensacji pary wodnej wewnątrz przegrody lub na powierzchni wewnętrznej tj. od strony użytkowych pomieszczeń. Termoizolacja obwodowa ma za zadanie nie tylko zmniejszyć straty ciepła, lecz również chronić hydroizolację położoną bezpośrednio na zewnętrznej powierzchni ściany fundamentowej przed uszkodzeniami mechanicznymi.

Rola systemu termoizolacji obwodowej w skutecznej ochronie hydroizolacji jest tym ważniejsza, iż to właśnie migrująca woda, zawierająca rozpuszczone substancje organiczne i sole mineralne, jest najczęstszą przyczyną uszkodzenia ścian piwnic i ich przyspieszonej degradacji.

Ze względu na specyficzne warunki, na jakie cały czas jest narażona część podziemna budynku (wilgoć, parcie wód gruntowych, parcie gruntu, cykliczne zamrażanie i odmrażanie) materiał termoizolacyjny do izolacji obwodowej musi wykazywać się odpowiednimi właściwościami, m.in. wysoką trwałością i stabilnością parametrów fizykomechanicznych.

Materiały do izolacji termicznej spełniające takie wysokie wymagania to: płyty Austrotherm EPS z polistyrenu ekspandowanego i Austrotherm XPS TOP z polistyrenu ekstrudowanego.
Jako termoizolację obwodową zalecamy stosowanie z warstwą ochronną od strony gruntu:

Termoizolacja obwodowa przy źródle zawilgocenia nie wywołującego parcia hydrostatycznego

1. Grunt
2. Austrotherm XPS TOP 30 lub Austrotherm EPS 035 EXPERT, Austrotherm EPS 035 EXPERT DREN
3. hydroizolacja (ciężka)
4. warstwa podkładowa
5. ściana fundamentowa
6. tynk wewnętrzny

Najbardziej odpowiednim materiałem do wykonywania termoizolacji poniżej poziomu gruntu są płyty z polistyrenu ekspandowanego Austrotherm EPS 035 EXPERT, Austrotherm EPS 035 EXPERT DREN i polistyrenu ekstrudowanego Austrotherm XPS TOP 30 (w przypadku wymaganej większej wytrzymałości na ściskanie materiału termoizolacyjnego zalecany Austrotherm XPS TOP 50).
Ich specyficzna budowa o zamkniętej strukturze (co najmniej 95 % komórek całkowicie zamkniętych), pozwala na zachowanie właściwości termicznych i mechanicznych bez wykonywania dodatkowych zabezpieczeń.

Charakterystyczne właściwości płyt Austrotherm XPS TOP 30 to:

  1. Całkowita odporność na działanie wilgoci, co pozwala na stosowanie ich w bezpośrednim kontakcie z każdym rodzajem wody gruntowej czy opadowej. Płyty te nie tylko są doskonałym zabezpieczeniem hydroizolacji, ale same stanowią dodatkową barierę przeciwwilgociową. Niewrażliwość na zawilgocenie to także gwarancja trwałego zachowania odpowiednich właściwości termoizolacyjnych. Nie ma konieczności stosowania dodatkowej warstwy przeciwwodnej oraz ścianki osłonowej.
  2. Wysoka wytrzymałość na ściskanie, która pozwala na stosowanie izolacji obwodowej nawet do głębokości kilkunastu metrów poniżej poziomu terenu, bez dodatkowej ich ochrony przed naporem gruntu. Naprężenia ściskające przy 10% odkształceniu w przypadku płyt Austrotherm XPS TOP 30 wynoszą min. 300 kPa.
  3. Odporność na cykliczne zamrażanie i odmrażanie, powoduje podwyższenie trwałości konstrukcji. Głębokość strefy przemarzania sięga do 1,4 m, dlatego ściany fundamentowe są elementem budynku najbardziej narażonym na przemarzanie, często dodatkowo w środowisku wilgotnym.
  4. Odporność na korozje biologiczną i niewrażliwość na organiczne kwasy glebowe to gwarancja zachowania wszystkich parametrów, pomimo stosowania płyt Austrotherm XPS TOP w bezpośrednim kontakcie z gruntem.

Do izolacji obwodowej ścian fundamentowych stosowane są także płyty z polistyrenu ekspandowanego Austrotherm EPS. Pamiętać należy, że rozwiązanie to dopuszczalne jest wyłącznie wtedy, gdy płyty termoizolacyjne zabezpieczone są od strony gruntu warstwą ochronną.

1. grunt
2. Warstwa ochronna
3. Austrotherm EPS 038 DACH/PODŁOGA, Austrotherm EPS 037 DACH/PODŁOGA, Austrotherm EPS 035 PARKING, Austortherm EPS 100, Austrotherm EPS DACH/PODŁOGA PREMIUM
4. Hydroizolacja
5. Ściana fundamentowa

Ze względu na występujące parcie gruntu na fundament zalecamy stosowanie płyt, charakteryzujących się naprężeniami ściskającymi przy 10% odkształceniu, nie mniejszym niż:

  • Austrotherm EPS 038 DACH/PODŁOGA ≥ 70 kPa
  • Austrotherm EPS 037 DACH/PODŁOGA ≥ 80 kPa
  • Austrotherm EPS DACH/PODŁOGA PREMIUM ≥ 80 kPa
  • Austrotherm EPS 100 ≥ 100 kPa
  • Austrotherm EPS 035 PARKING ≥ 150 kPa

Termoizolacja z płyt Austrotherm EPS stanowi warstwę ochronną dla hydroizolacji, zabezpieczając ją przed działaniem szkodliwych czynników mechanicznych i termicznych.

Warstwa hydroizolacji powinna chemicznie współgrać z warstwa termoizolacyjną. Jeżeli stosuje się masy hydroizolacyjne zamiast hydroizolacji arkuszowej, układanie termoizolacji może nastąpić dopiero po dostatecznym wyschnięciu hydroizolacji. Niezmienność parametrów izolacyjnych oraz wytrzymałościowych płyt Austrotherm EPS, gwarantuje poprawne ułożenie i funkcjonowanie dodatkowej warstwy ochronnej.