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.
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".

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.

Przeczytaj też: Hydroizolacja elementów budowli stykających się z gruntem

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: 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 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. 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
DOŁĄCZ DO NEWSLETTERA – kliknij tutaj »
Artykuł pochodzi z: miesięcznika IZOLACJE 4/2018

Komentarze

(2)
mariusz | 25.02.2019, 15:45
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 | 31.03.2019, 21:44
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
   1 / 1   

Wybrane dla Ciebie


Jak zapewnić trwałość mocowania elewacji?


Wsporniki przejmują ciężar muru i za pomocą zabetonowanych szyn kotwiących lub kotew przekazują go na ścianę nośną... ZOBACZ »


Czego użyć do izolacji balkonu, a czego do izolacji dachu?

Szukasz wpustu balkonowego dobrej jakości?

Najczęściej spotykane w polskim budownictwie dachy to dachy płaskie, pokryte papą lub blachą, więc... czytaj dalej » Wpust balkonowy prosty, wpust balkonowy skośny, ogrzewany lub nieogrzewany? Co wybrać? czytaj dalej »

Jak i czym ocieplić poddasze?


W systemie termoizolacji na krokwiach, która z pewnością jest najbardziej efektywną metodą termoizolacji, stosuje się... ZOBACZ »



Gdy ważna jest termoizolacyjność i estetyka...

Tłumienie dźwięków uderzeniowych i drgań budynków. Zobacz »

Ukryte mocowanie oznacza, że łączniki płyt są niewidoczne, co poprawia...
czytaj dalej »

Zapewnienie dobrej wibroakustyki dla budynku to coraz częściej wyzwanie dla świadomych i wymagających... czytaj dalej »

Dlaczego hydroizolacja budynków jest tak ważna?

Wyniki badań statystycznych wskazują, że ok. 80% wszystkich uszkodzeń obiektów budowlanych sprowadza się w rezultacie do problemów z nieszczelną hydroizolacją.  czytaj dalej »


Chcesz ograniczyć straty ciepła z budynku? Zobacz »

Jak usunąć wilgoć ze ścian?

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

Wilgoć pojawiająca się w budynku i związana z nią pleśń szkodzą naszemu zdrowiu, powodują wyższe rachunki za ogrzewanie i niszczą mury. czytaj dalej »

Jak dobrać posadzkę do obiektu?


Wybierz posadzkę, która będzie funkcjonalna i łatwa i czyszczeniu... ZOBACZ »


Dowiedz się więcej o hydroizolacji dachów »

Popularność tego materiału rośnie. Dlaczego?

Dostarczamy innowacyjne systemy hydroizolacji oraz pokryć dachowych, mające na celu zmianę sposobu życia i pracy naszych klientów... czytaj dalej » To nowoczesny materiał termoizolacyjny, który zdobył... czytaj dalej »

Czego użyć do izolacji kanałów wentylacyjnych?


Systemy ochrony energii w budownictwie i w instalacjach technicznych, spełniają najbardziej restrykcyjne normy europejskie definiując... ZOBACZ »


Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Szukasz wpustu balkonowego dobrej jakości?

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr... czytaj dalej » Wpust balkonowy prosty, wpust balkonowy skośny, ogrzewany lub nieogrzewany? Co wybrać? czytaj dalej »

Czego jeszcze nie wiesz o izolacji natryskowej?


Poliole to grupa wyrobów przeznaczonych do wytwarzania szerokiej gamy poliuretanów, które... ZOBACZ »


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...
11/12/2019

Aktualny numer:

Izolacje 11/12/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Modernizacja poddaszy użytkowych
  • - Okładziny podłogowe
Zobacz szczegóły
Ulga remontowo-modernizacyjna w PIT 2017

Ulga remontowo-modernizacyjna w PIT 2017

W aktualnych przepisach prawa podatkowego nie znajdziemy wielu ulg, które obowiązywały w poprzednich latach. Wśród nich jest ulga remontowo- modernizacyjna. Niektórzy...
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

.