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
dr inż. Irena Ickiewicz  |  IZOLACJE 4/2018  |  06.05.2018
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

(0)

Wybrane dla Ciebie


Zacząłeś już budowę i zaskoczyła Cię zima?


Sprawdź, jakie materiały sprawdzą się przy temperaturach rzędu –10, a nawet –20°C czytaj dalej »


Wybierz odpowiednią izolację dla swojego domu »

Jak wybrać płytę styropianową w systemie ETICS?

Czy mineralna wełna szklana zapewni komfort cieplny i zdrowy dom na długie lata?
czytaj dalej »

Stosując najwyższej jakości styropian o odpowiedniej gęstości, parametrach deklarowanych, potwierdzonych w rzeczywistości, naprawdę oszczędzasz... czytaj dalej »

Building Information Modelling - jak to działa?

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

 


Dobierz najlepszy materiał ociepleniowy. Sprawdź »

Gdzie wykonać badania elewacji wentylowanych zgodne z wymogami ETAG 034?

Inwestorzy szukają wciąż lepszych, mocniejszych i bardziej wytrzymałych, a przede wszystkim bezpiecznych dla zdrowia produktów. Gdzie je znaleźć? czytaj dalej » Na potrzeby badań zbudowano specjalną komorę, w której produkt poddaje się cyklom odporności na zmianę temperatury, wilgoć, wiatr oraz czynniki uderzeniowe. czytaj dalej »

Szybki i skuteczny sposób na renowację pokrycia dachowego »

Dach to obok ścian zewnętrznych jedna z najważniejszych przegród w budynku. Jednak wieloletnia eksploatacja często powoduje obniżenie jego szczelności i trwałości... czytaj dalej »

 


Jak efektywnie uszczelnić okna?

Jak zoptymalizować przepływ powietrza przez ściany?

Przy ocieplaniu zapomina się o tym, że bardzo duży ubytek ciepła następuje w wyniku ubogiej lub źle położonej izolacji framugi okiennej...
czytaj dalej »

Zwiększenie izolacyjności budynku przynosi wymierne korzyści ekonomiczne przez cały okres eksploatacji budynku. czytaj dalej »

Termomodernizacja pomoże w walce ze smogiem?

Smog to temat bardzo nośny w mediach, zwłaszcza w okresie zimowym, kiedy w powietrzu unoszą się "efekty" palenia byle czymczytaj dalej »


Jaka jest cena hali z płyty obornickiej?

Farby do wnętrz i elewacji - jakie powinny być?

Praktycznie wszystkie hale wyglądają tak samo, ale w rzeczywistości nie ma dwóch takich samych! Do każdego projektu trzeba podejść indywidualnie – wbrew pozorom taka taktyka prowadzi do... czytaj dalej » W 2002r. rynek farb fasadowych został zrewolucjonizowany przez farbę zolowo-krzemianową, która bazuje na całkowicie nowatorskiej koncepcji spoiw, dzięki czemu... 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...
11/12/2018

Aktualny numer:

Izolacje 11/12/2018
W miesięczniku m.in.:
  • - Izolacje w niskich temperaturach
  • - Prace hydroizolacyjne w okresie zimowym
Zobacz szczegóły
Podparapet termiczny - ciepły montaż okien

Podparapet termiczny - ciepły montaż okien

Świadomi inwestorzy coraz częściej wybierają okna o niskiej wartości współczynnika przenikania ciepła, wiedząc, jak ważna z punktu widzenia energooszczędności...
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

.