Ocena jakości termicznej rozwiązań węzła połączenia budynku z gruntem posadowionym na płycie fundamentowej

Assessment of thermal quality for building to soil interface unit solutions, set up on a foundation slab
Płyta fundamentowa może być stosowana w budynku z podpiwniczeniem, ale obecnie projektowane domy bez piwnic najczęściej posadawiane są właśnie na płycie.
Płyta fundamentowa może być stosowana w budynku z podpiwniczeniem, ale obecnie projektowane domy bez piwnic najczęściej posadawiane są właśnie na płycie.
J. Sawicki

Płyta fundamentowa należy do grupy posadowień bezpośrednich. Jest stosowana przy występowaniu słabego podłoża gruntowego, poziomie posadowienia poniżej zwierciadła wody gruntowej, stosowaniu konstrukcji szczelnej wanny lub w przypadku konieczności zapewnienia równomiernego osiadania budynku [1].

Rozwiązanie to jeszcze do niedawna było traktowane jako drogie z uwagi na większe nakłady i stosowane tylko w uzasadnionych ekonomicznie wypadkach dla szczególnych warunków, kiedy nie można zastosować fundamentów rozczłonkowanych (ławy, stopy, ruszty). Obecnie w budownictwie jednorodzinnym jest rozwiązaniem proponowanym równie często jak tradycyjne fundamenty wykonywane z bloczków betonowych na ławach żelbetowych.

Płyta fundamentowa może być stosowana w budynku z podpiwniczeniem, ale obecnie projektowane domy bez piwnic najczęściej posadawiane są właśnie na płycie. Jedną z zalet tego rozwiązania jest łatwość wykonania izolacji termicznej poziomej, bez konieczności wykonywania dodatkowych izolacji pionowych w gruncie.

W prezentowanych publikacjach i opracowaniach projektowych [2] dotyczących detali połączenia ściany zewnętrznej z płytą w większości przypadków zachowana jest ciągłość izolacji zewnętrznej obudowy. W takim wypadku, zgodnie z PN-EN ISO 13789 [3] w obliczeniach współczynnika przenoszenia ciepła HT, przy stosowaniu wymiarowania zewnętrznego, można pominąć liniowy i punktowy współczynnik przenikania ciepła.

Czytaj też: Hydroizolacje podziemnych części budynków i budowli >>>

To zalecenie, upraszające i przyspieszające tok obliczeń, wynika z faktu, że dla większości mostków termicznych, przy tych założeniach (ciągłości i wymiarowania zewnętrznego) ich wartość jest ujemna, a zatem wpływa korzystnie na wielkość HT i pominięcie jej nie spowoduje sztucznego zaniżenia tej wartości.

Z uwagi na swoją geometrię, rozwiązanie to jest intuicyjnie traktowane jako analogiczne do mostka narożnika ścian i spodziewana jest wartość ujemna liniowego współczynnika przenikania ciepła Ψg.

W artykule przedstawiono wyniki obliczeń i analizę wartości tego współczynnika tylko dla jednego z wielu możliwych rozwiązań takiego węzła [2].

Komponenty kształtujące węzeł

Wartość liniowego współczynnika przenikania ciepła ψ jest zależna od ukształtowania detalu połączenia przegród tworzących dany węzeł, ale także od wartości ich współczynników przenikania ciepła U.

Abstrakt

W artykule przedstawiono jedno z rozwiązań posadowienia na płycie fundamentowej jako przeznaczonego do budownictwa energooszczędnego. Przeanalizowano główne parametry mostka termicznego, tj. liniowy współczynnik przenikania ciepła ψg,e oraz współczynnik temperaturowy ƒRsi dla budynków w dwóch standardach: o niskim zapotrzebowaniu na energię i pasywnych.

Assessment of thermal quality for building to soil interface unit solutions, set up on a foundation slab

The article presents one of the solutions for foundation slab setup dedicated to low-energy construction. The main parameters of the thermal bridge have been analyzed, i.e. the linear heat transfer coefficient ψg,e and the ƒRsi temperature coefficient for buildings developed to two standards: low energy buildings and passive buildings.

Do obliczeń przyjęto dwa standardy izolacyjności cieplnej przegród tworzących złącze - na poziomie budynku o niskim zużyciu energii według [4] oraz dla standardu pasywnego [5] (TAB. 1).

TABELA 1. Wartości współczynnika przenikania ciepła U [W/m2·K] dla przyjętych do obliczeń standardów izolacyjności termicznej przegród
TABELA 1. Wartości współczynnika przenikania ciepła U [W/m2·K] dla przyjętych do obliczeń standardów izolacyjności termicznej przegród

Ponadto rozpatrzono dwie wersje rozwiązania konstrukcyjnego ściany zewnętrznej - jednowarstwową i dwuwarstwową (mur z ociepleniem).

W obu zastosowano autoklawizowany beton komórkowy (ABK), ale o różnych parametrach przewodności cieplnej l i wytrzymałości na ściskanie ƒk.

W ścianie jednowarstwowej grubość filara (będącego jednocześnie termoizolacją i konstrukcją nośną) jest na tyle duża, że można stosować elementy murowe o niskich parametrach wytrzymałościowych i co za tym idzie - niskich wartościach l (elementy łączone na cienkie spoiny).

W przypadku rozwiązania ze ścianą dwuwarstwową, mur jest elementem konstrukcyjnym odpowiedzialnym za właściwą nośność i ma stałą grubość, natomiast izolacja termiczna jest wydzielonym, głównym elementem odpowiedzialnym za właściwą termoizolacyjność przegrody. Wymagana wartość współczynnika przenikania ciepła U kształtuje grubość tej warstwy, zależnie od parametru l stosowanego materiału.

TABELA 2. Parametry obliczeniowe ściany dwuwarstwowej
TABELA 2. Parametry obliczeniowe ściany dwuwarstwowej
TABELA 3. Parametry obliczeniowe ściany jednowarstwowej
TABELA 3. Parametry obliczeniowe ściany jednowarstwowej
TABELA 4. Parametry obliczeniowe podłogi na gruncie
TABELA 4. Parametry obliczeniowe podłogi na gruncie

Podstawowym elementem konstrukcyjnym komponentu płyty fundamentowej jest żelbetowa, krzyżowo-zbrojona płyta gr. 25 cm, ułożona na warstwie izolacji termicznej. Pełni ona jednocześnie funkcję podkładu pod posadzkę oraz dodatkowo elementu pojemnościowego całego budynku zwiększającego jego bezwładność cieplną.

  • W przypadku gruntów niewysadzinowych (takich jak piasek) płyta fundamentowa może być wykonana na chudym betonie gr. 10 cm.
  • Przy gruntach wysadzinowych (gliny i iły) należy zastosować warstwy zagęszczonego piasku, żwiru lub tłucznia gr. co najmniej 15–20 cm oraz warstwy podkładu z betonu gr. około 10-15 cm. Tego rodzaju układ warstw jest często spotykany w przypadku budynków z ogrzewaniem podłogowym.

Modele obliczeniowe

Jako materiał do izolacji płyty fundamentowej przyjęto polistyren ekstrudowany z uwagi na jego korzystne właściwości przydane w tego rodzaju warunkach środowiskowych.

Grubości warstwy dg przyjmowane do obliczeń w modelu nie odpowiadają dostępnym wymiarom płyt, lecz takim, przy których uzyskano dla danego wymiaru charakterystycznego B’ dokładną wartość współczynnika przenikania ciepła U = 0,15 W/(m2·K) lub U = 0,30 W/(m2·K).

Przeanalizowano przypadki dla wartości wymiaru charakterystycznego B’ od 4,0 m do 8,0 m ze stopniowaniem co 1,0 m.

Szczegółowe wartości parametrów płaskich przegród tworzących węzeł podano w TAB. 2, TAB. 3 i TAB. 4.

Jedną z podstawowych cech mostków termicznych jest duża zmienność wartości liniowego współczynnika przenikania ciepła zależnie od ich ukształtowania geometrycznego.

RYS. 1–2. Ukształtowanie geometrii modeli obliczeniowych analizowanych węzłów; rys. archiwum autorki (P. Szczepaniak)
RYS. 1-2. Ukształtowanie geometrii modeli obliczeniowych analizowanych węzłów; rys. archiwum autorki

W rozpatrywanym przykładzie, w wariancie ze ścianą dwuwarstwową, rozwiązanie detalu jest jednoznaczne i nie wymaga dyskusji.

  • Warstwa izolacji ściany zewnętrznej przechodzi do poziomu spodu płyty fundamentowej, bez zmiany grubości, pełniąc jednocześnie funkcję izolacji obwodowej i łącząc się z izolacją poziomą pod płytą.
  • Zastosowanie ściany jednowarstwowej wymaga ułożenia w poziomie płyty żelbetowej pionowego paska izolacji obwodowej o R > 2,0 (m2·K)/W (gr. 8 cm), wymaganej w WT [6] i jednocześnie chroniącej konstrukcję płyty przed przemarzaniem.

Kolejnym istotnym dla geometrii węzła elementem jest poziom posadzki parteru względem otaczającego gruntu. Przyjęto, że jest to 15 cm.

Ta wartość, łącznie z ustalonymi ze względów konstrukcyjnych grubością płyty oraz ze względów ochrony cieplnej grubości izolacji, determinuje wielkość zagłębienia komponentu płyty w gruncie (RYS. 1-2). Wymiary modeli obliczeniowych - odległość od elementu centralnego - przyjęto zgodnie z wytycznymi zawartymi w PN-EN ISO 10211:2008 [8].

DOŁĄCZ DO NEWSLETTERA – kliknij tutaj »
Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 11/12/2017

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie



Dobierz najlepszy materiał ociepleniowy. Sprawdź »

Sposób na trwałe mocowanie termoizolacji »

Inwestorzy szukają wciąż lepszych, mocniejszych i bardziej wytrzymałych, a przede wszystkim bezpiecznych dla zdrowia produktów. Gdzie je znaleźć? czytaj dalej » Siła ssąca wiatru może doprowadzić do zerwania elewacji z budynku. Jak temu zapobiec? czytaj dalej »

Gdzie stosować izolację z wełny mineralnej?

Zastosowanie mineralnej wełny skalnej jako przyczynia się do znacznych oszczędności i ochrony środowiska poprzez ograniczenie zużycia energii i emisji dwutlenku węgla do atmosfery...  czytaj dalej »


Zarabiaj pieniądze sprzedając prąd »

Czy przysługują Ci dotacje na termomodernizację domu?

Wszystkie znane obecnie źródła energii, poza energią geotermalną i atomową, są pośrednio efektem działania promieniowania słonecznego...
czytaj dalej »

W Polsce z powodu zanieczyszczenia powietrza umiera ok. 45 000 osób! Co możesz zrobić, żeby poprawić jakość powietrza? czytaj dalej »

Building Information Modelling - jak to działa?

BIM odnosi się do programów, które wspomagają projektowanie. Ich działanie polega na... czytaj dalej »

 


Jak ograniczyć straty ciepła i wyciszyć hałas?

Wybierz rozwiązanie, które ochroni uszczelniane powierzchnie przed tworzeniem się mostków termicznych... czytaj dalej »

 


Ciepło ucieka przez dach! Jak temu zapobiec?

Wnętrze bez hałasu - jak zwiększyć izolacyjność akustyczną?

Montując na swoim dachu termomembranę i paroizolację zaoszczędzasz nawet 9% na ogrzewaniu.
czytaj dalej »

Jakość pochłaniania dźwięku w dużym stopniu uzależniona jest od układu wnętrza oraz zatosowanych materialów. czytaj dalej »

Jak skutecznie ocieplić poddasze?


Ocieplenie dachu jest konieczne, by przebywanie na poddaszu było komfortowe. Izolacja musi być wykonana prawidłowo... ZOBACZ »


Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Skutecznie zabezpiecz budowane konstrukcje przed pożarem »

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr... czytaj dalej » Masywne elementy budowlane w starych obiektach często nie spełniają wymagań przeciwpożarowych określonych w obowiązujących przepisach. czytaj dalej »

Chcesz ograniczyć straty ciepła z budynku? Zobacz »


W obecnych czasach rosnące ceny energii cieplnej i elektrycznej skłaniają do analizy strat ciepła w budynkach mieszkalnych. Jedynym sposobem ograniczenia kosztów jest... ZOBACZ »



Termomodernizacja


POBIERZ E-BOOK TERMOMODERNIZACJA  » Termomodernizacja budynków - dowiedz się więcej »


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników portalu Izolacje.com.pl... dowiedz się więcej »
Triflex Polska Triflex Polska
Triflex zyskał na rynku europejskim pozycję lidera w zakresie opracowywania, kompleksowego doradztwa oraz zastosowania uszczelnień i powłok...
2/2019

Aktualny numer:

Izolacje 2/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Hydroizolacje podziemych części budynków
  • - Mechaniczne mocowanie systemów ETICS
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 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.
realizacja i CMS: omnia.pl

.