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


Najlepszy system stropowy?


Betonowe stropy można produkować na różne sposoby – z betonu przygotowanego na placu budowy lub w fabryce, gdzie panują kutemu optymalne warunki. ZOBACZ »


"Wirtualne malowanie" - wykonaj sam symulację online »

Dobierz najlepszy materiał izolacyjny »

Obok wiedzy na temat produktów, równie istotna jest znajomość technologii, którą... czytaj dalej » Niski poziom ochrony cieplnej generuje wysokie koszty utrzymania budynku, stanowiące duże obciążenie budżetu... czytaj dalej »


Zgarnij bony o wartości 100zł. Zobacz jak »

Jak dobrać posadzkę do obiektu?

3 kroki do Super CashBack
czytaj dalej »

Wybierz posadzkę, która będzie funkcjonalna i łatwa w czyszczeniu... czytaj dalej »

Czym skutecznie zaizolować fundament?

Zadaniem hydroizolacji jest zablokowanie dostępu wody i wilgoci do wnętrza obiektu budowlanego. Istnieje kilka rodzajów izolacji krystalizujących, a ich znajomość ułatwia zaprojektowanie i wykonanie szczelnej budowli. czytaj dalej »

 


Jak zapewnić trwałość mocowania elewacji?


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


Płynne membrany poliuretanowe - gdzie je stosować?

Uszczelnianie obiektów inżynieryjnych - jak to robią specjaliści?

Siła związania do podłoża przekraczająca 20 kg/cm2, wysoka odporność na niszczące czynniki eksploatacyjne...
czytaj dalej »

Jak prawidłowo chronić ściany fundamentwe i zapewnić gwarancję żywotności obiektu? czytaj dalej »

Jak wykonać trwałe posadzki?

Jakich technologii oraz materiałów użyć do wykonania podłóg przemysłowych, naprawy betonów lub przeprowadzenia renowacji posadzek?  czytaj dalej »


Dowiedz się więcej o hydroizolacji dachów »

Chcesz ograniczyć straty ciepła z budynku? Zobacz »

Dostarczamy innowacyjne systemy hydroizolacji oraz pokryć dachowych, mające na celu zmianę sposobu życia i pracy naszych klientów... czytaj dalej » W obecnych czasach rosnące ceny energii cieplnej i elektrycznej skłaniają do analizy strat ciepła w budynkach mieszkalnych. Jedynym sposobem ograniczenia kosztów jest... czytaj dalej »

Jak mocować elewacje wentylowane?


Jak w realnych warunkach zachowują się różne systemy mocowań elewacji wentylowanych? ZOBACZ »


Fakty i mity na temat szarego styropianu »

Jak zabezpieczyć rury przed stratami ciepła?

Od kilku lat rośnie popyt na styropiany szare. W Niemczech i Szwajcarii większość spr... czytaj dalej » Czym powinieneś kierować się przy wyborze odpowiedniej izolacji rur? czytaj dalej »

Innowacyjny system kompozytowych wzmocnień konstrukcji »


W przypadku gdy temperatura przekroczy temperaturę zeszklenia, wówczas żywica nie jest... 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 »
Alpha Dam Alpha Dam
O FIRMIE Alpha Dam Sp. z o.o. produkuje od ponad 10 lat profesjonalne materiały wodochronne i przeciwwilgociowe dla budownictwa.  Do 2008...
9/2019

Aktualny numer:

Izolacje 9/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Nowoczesne rozwiązania elewacyjne
  • - Jakość wykonania izolacji z szarego styropianu
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

.