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


Jakie korzyści przyniesie ocieplenie domów? Zobacz raport »

Eksperci wyliczyli, że na pełną termomodernizację wszystkich polskich domów o niskiej efektywności energetycznej potrzeba aż około 200 mld zł. czytaj dalej »

 


Szukasz rzetelnego wykonawcy osuszania? Sprawdź »

Sprawdzony sposób na osuszenie ścian »

Mieszkańcy kamienic najbardziej boją się zmarnować często z trudem zebrany majątek wspólnoty. Gromadzą go latami, dlatego każdą inwestycję analizują dogłębnie czytaj dalej »

Istnieje wiele metod - bardziej lub mniej skutecznych, które w sposób chemiczny, mechaniczny lub grawomagnetyczny zabezpieczają przed kapilarnym podciąganiem wody. czytaj dalej »

Ciepła podłoga bez styropianu?


Obecnie coraz częściej wykonuje się podłogę na gruncie na podbudowie z keramzytu. Jedna warstwa tego lekkiego kruszywa zastępuje trzy tradycyjne: podsypkę piaskową, podłoże betonowe oraz materiał do izolacji termicznej. czytaj dalej »

 


Hydroizolacja fundamentów - jak chronić dom przed wodą?

Izolacja dachu płaskiego: 5 kwestii, o których powinien pamiętać wykonawca »

Prawidłowo zabezpieczone fundamenty chronią mur przed zawilgoceniem, a co za tym idzie blokują rozwój mikroorganizmów i innych form korozji biologicznej na powierzchni ściany. czytaj dalej » Podstawowa zasada dotycząca dachów płaskich jest taka, iż konstrukcje tego typu nigdy nie są… czytaj dalej »

 

Czy wiesz, jak prawidłowo zamontować okna?

Załóżmy, że montażysta użył całej swojej wiedzy i doświadczenia, a jednak okna czy drzwi nie działają prawidłowo. W czym tkwi problem? czytaj dalej »

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 »
Synthos S.A. Synthos S.A.
Grupa Kapitałowa Synthos S.A. jest jednym z największych producentów surowców chemicznych w Polsce. Spółka jest pierwszym w Europie...
4/2018

Aktualny numer:

Izolacje 4/2018
W miesięczniku m.in.:
  • - Wymagania dla betonu w konstrukcjach sztywnych
  • - Impregnaty w pracach naprawczo-remontowych
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

.