Hydroizolacje budynków osadzonych na płycie fundamentowej

***

Artykuł jest kontynuacją tekstów o hydroizolacji budynków posadowionych na płycie fundamentowej, publikowanych w numerach 7/8/2024 oraz 9/2024. Tym razem autor skupia się na możliwych wersjach układu hydroizolacji i termoizolacji budynku niepodpiwniczonego. Wyjaśnia, jak błędy projektowe i wykonawcze wpływają na skuteczność izolacji.

Waterproofing of buildings built on foundation slabs

The article is a continuation of texts about waterproofing of buildings placed on a foundation slab, published in issues 7/8/2024 and 9/2024. This time the author focuses on possible versions of the building’s waterproofing and thermal insulation system without a basement. Explains how design errors and implementation influence the effectiveness of insulation.

***

Uszczelnienie pod płytą denną (FOT. 1, RYS. 1) z zastosowaniem klasycznej, czyli układanej z podziałem na sekcje membrany wymaga bardzo wysokiej kultury technicznej wykonawcy i spełnienia szeregu dodatkowych warunków (chociażby wykonania warstw ochronnych). Mankamentem posadowienia obiektu na płycie jest fakt, że w razie jakiegokolwiek uszkodzenia izolacji pod płytą denną (a możliwości jest sporo) naprawa uszkodzonej izolacji jest w praktyce niewykonalna. Całkowite zespolenie z betonem zmniejsza ryzyko uszkodzenia i wystąpienia trudnego do zlokalizowania i uszczelnienia przecieku. Przy poprawnym wykonaniu nie ma możliwości penetracji wody pomiędzy betonem a hydroizolacją.

Przeczytaj też: Hydroizolacje budynków posadowionych na płycie fundamentowej cz. 1

Tego typu folie mogą mieć różną grubość, przy czym producenci zwykle podają zarówno grubość samej folii, jak i grubość łączną. Tego typu membrany zwykle występują w wariancie hybrydowym, tzn. folia + specjalny polimer, często z dodatkiem innych materiałów, np. krystalizujących, co zapewnia odpowiednie zespolenie ze świeżym betonem lub folia + specjalna struktura powierzchni integrującej się z betonem. Jest to tzw. system preinstalowany – membrana jest swobodnie układana na przygotowanym podłożu lub w deskowaniach przed montażem zbrojenia i betonowaniem. Preferowanym podłożem poziomym jest podłoże betonowe, choć producenci deklarują, że może ona być także układana na bardzo dobrze zagęszczonym podłożu gruntowym (problemem będzie luźne kruszywo oraz ostre fragmenty). Tu decyzję należy podjąć indywidualnie, po analizie parametrów konkretnego systemu. W przypadku podłoża pionowego może to być płyta OSB, sklejka, szalunek tracony, ściany szczelinowe, palisady itp.

Odporność na uderzenia tego typu membran może dochodzić do 1500 mm, a mostkowanie rys do kilku milimetrów.

Należy jednak pamiętać, że nigdy nie jest to sama membrana. Składnikami uzupełniającymi będą specjalne masy uszczelniające, kształtki (kołnierze do przejść rurowych, kształtki do narożników) i taśmy oraz zaprawy (np. epoksydowe) doszczelniające trudne i krytyczne miejsca (np. przejścia rurowe, narożniki itp.).

Nie mniej staranności wymagają systemy klejone do podłoża. Także tu niezbędne jest staranne przemyślenie koncepcji uszczelnienia. Proszę pamiętać, że o skuteczności uszczelnienia w tym przypadku decydują detale nie tylko takie, jak dylatacje, przejścia rurowe itp., ale również kolejność i kierunek przyklejania folii w miejscach połączeń, zwłaszcza przy przejściach izolacji poziomej z pionową (RYS. 2–3).

Jak widać, także w przypadku tego typu materiałów niezbędne jest przygotowanie szczegółowego projektu technicznego i specyfikacji przed rozpoczęciem układania membrany na placu budowy.

Powróćmy jeszcze do posadowienia na płycie budynków niepodpiwniczonych. Na RYS. 4–5 pokazano dwa układy warstw podłogi na płycie konstrukcyjnej. Różnica polega na umiejscowieniu termoizolacji. 

W wariancie 1. (RYS. 4) znajduje się ona pod płytą konstrukcyjną, a w wariancie 2. (RYS. 5) na płycie. Podchodząc do zagadnień związanych z projektowaniem i wykonaniem robót, trzeba przyjąć kilka założeń. Podstawowym jest przyjęcie jednej z dwóch ww. koncepcji. Na to trzeba nałożyć zagadnienia związane z obciążeniem wilgocią lub wodą oraz zagadnienia związane z zapewnieniem wymaganej termoizolacyjności. Powtórzę, elementarnym błędem jest założenie, że hydroizolacja może być wykonana jako przeciwwilgociowa. Może ona być wykonywana jedynie wtedy, gdy grunt jest na tyle przepuszczalny dla wody, że nigdy nie dojdzie do jej spiętrzenia się. 

Doświadczenie pokazuje, że widok pokazany na FOT. 2. jest bardzo często spotykaną sytuacją. Należy zatem stosować wyłącznie zabezpieczenia przeciwwodne. Dodatkowo konieczne jest wykonanie odpowiedniej izolacji termicznej. Tu należy stosować wyłącznie polistyren ekstrudowany (XPS), stosowanie styropianu jest absolutnie wykluczone (dotyczy to także tzw. styropianu „wodoodpornego”).

Posadowienie na płycie generalnie znacznie ułatwia poprawne wykonanie pierwotnych hydroizolacji, jednak znacznie utrudnia wykonanie prac naprawczych. Projektowane usytuowanie hydroizolacji pod płytą jest poprawne z punktu widzenia zabezpieczenia przed wodą (przy poprawnym wykonaniu płyta jest sucha), jednak jest bardzo trudne w naprawie w razie popełnienia błędów skutkujących przeciekami. Proszę zwrócić uwagę, że dla wariantu z RYS. 4 (termoizolacja pod hydroizolacją) podłożem pod powłokę wodochronną jest materiał ściśliwy – nie podłoże typu konstrukcyjny beton podkładowy czy nawet grunt, lecz płyty z XPS. Sprawia to, że w przypadku uszkodzenia powłoki wodochronnej lub błędów w wykonaniu, jej naprawa jest niemal niemożliwa lub przynajmniej bardzo trudna w wykonaniu. Iniekcyjne metody wykonywania wtórnej izolacji zewnętrznej bez odkopywania, tzw. iniekcja kurtynowa (zwana także iniekcją w grunt), w tym przypadku nie daje żadnej gwarancji skuteczności. Iniekcja ta polega na wywierceniu w przegrodzie (w tym przypadku w płycie fundamentowej) na wylot siatki otworów i wprowadzeniu pod ciśnieniem (nieprzekraczającym 10  barów) w otaczający grunt preparatu, który tworzy powierzchniową powłokę uszczelniającą na styku przegroda–grunt. Do wykonania tego typu robót stosuje się najczęściej żele akrylowe lub żywice poliuretanowe. Obecność pod płytą nie gruntu, lecz termoizolacji powoduje, że rozchodzenie się żelu jest nieprzewidywalne.

Z tego powodu wariant ten modyfikuje się tak, aby termoizolacja znajdowała się na płycie (RYS. 5). Upodabnia to ten wariant do typowego schematu opisywanego wcześniej, przynajmniej w obszarze pod płytą.

Zupełnie inaczej wygląda jednak kwestia termoizolacji. Pokazane na RYS. 4–5 warianty najczęściej dotyczą budynków mieszkalnych, zwykle także niskoenergetycznych czy wręcz pasywnych. Jeżeli termoizolacja ułożona jest pod hydroizolacją (RYS. 4), to do obliczeń cieplno-wilgotnościowych należy przyjmować obliczeniowy współczynnik przewodzenia ciepła λ = 0,041 W/(m·K). Dla wariantu z RYS. 5 termoizolacja na płycie może być wykonana z EPS-u (o ile nie ma innych uwarunkowań technicznych wymuszających zastosowanie XPS-a, np. wielkość obciążeń w odniesieniu do ściśliwości termoizolacji).

Przeanalizujmy zatem układ termoizolacji i hydroizolacji dla podanych powyżej wariantów.

Jako że głębokość posadowienia w przypadku układu pokazanego na RYS. 4 jest wręcz minimalna, lecz wierzch płyty znajduje się zwykle poniżej poziomu otaczającego terenu, dlatego odcinek (6) izolacji pionowej musi być wykonany do poziomu minimum 30 cm powyżej poziomu otaczającego terenu. Dla wariantu pokazanego na RYS. 5 izolacja pionowa (9) musi być wykonana także w identyczny sposób. Proszę zwrócić uwagę, że w obu tych przypadkach zaizolowany jest bok płyty. Odcinek ten jest istotny, zwłaszcza w przypadku wody stojącej na powierzchni gruntu (FOT. 2). Drugim istotnym odcinkiem będą warstwy hydroizolacyjne pod ścianami (odpowiednio element (7) i element (11) – izolacja ta musi także być wykonana pod ścianami wewnętrznymi). Brak tych dwóch odcinków to jeden z najczęściej popełnianych błędów, którego skutki pokazano na FOT. 3–6.

Dobór materiałów nie może być przypadkowy. Teoretycznie na odcinki (7) i (11) izolacji można by zastosować folię z tworzywa sztucznego. Oczywiście odpowiednio grubą (rzędu 1,5 mm), ale pozostaje problem szczelnego połączenia tych odcinków z odcinkami izolacji pionowej (6) oraz (9). Proszę także zwrócić uwagę na izolację pod płytą denną (odcinki (5) oraz (4) odpowiednio na RYS. 4–5. Podłożem pod ten pierwszy odcinek jest termoizolacja. Odpadają więc materiały bezspoinowe, pozostają jedynie rolowe. Taką powłokę można ułożyć luźno na podłożu, skleić z podłożem lub zastosować materiały rolowe (folie) łączące się (sklejające) ze świeżym betonem. Trzeba tu uwzględnić także wspomnianą izolację pionową i konieczność szczelnego połączenia z izolacją pod ścianami parteru.

Gdy podłożem pod hydroizolację jest konstrukcyjny beton podkładowy (RYS. 5), można stosować materiały bezspoinowe (masy KMB, masy hybrydowe) lub materiały rolowe (w tym ostatnim przypadku wykonanie warstwy (5) z RYS. 5 nie musi być obligatoryjne, może wystarczyć np. warstwa rozdzielająca z grubszej folii).

W przypadku konstrukcji płyty wykonanej jako biała wanna (podkreślam, musi być to odpowiednio zwymiarowana i wykonana konstrukcja z betonu wodonieprzepuszczalnego, a nie zastosowanie samego betonu) izolacji pod płytą można nie wykonywać (płyta pełni rolę elementu nośnego i zabezpieczającego przed zawilgoceniem czy wodą). Absolutnie nie wolno pomijać jednak odcinków izolacji pionowej i pod ścianami (element (6) i (9) oraz (7) i (11) odpowiednio na RYS. 4 i RYS. 5, a izolacja pionowa musi sięgać aż do spodu płyty fundamentowej.

Można spotkać także zalecenia niejako łączące omawiane powyżej warianty, przykład pokazano na RYS. na górze. Pod względem zapewnienia trwałości użytkowej, właściwości ciepłochronnych i odporności na uszkodzenia jest to rozwiązanie zdecydowanie najlepsze. Termoizolacja (wyłącznie XPS) jest zabezpieczona przed zawilgoceniem, a ewentualne uszkodzenie hydroizolacji ma relatywnie niski wpływ na zmniejszenie właściwości ciepłochronnych płyt z polistyrenu ekstrudowanego pod płytą. Z kolei dwie warstwy hydroizolacji (jedna pod XPS-em i druga na XPS-ie, pod płytą) powodują, że jednoczesne uszkodzenie dwóch warstw jest mało realne. Stopień niezawodności rozwiązania technologiczno-materiałowego należy określić, biorąc pod uwagę możliwe konsekwencje utraty tejże niezawodności, jak również koszt, zakres wysiłków i czynności niezbędnych do ograniczenia ryzyka zniszczenia. Zabiegi, które powinny być podjęte, aby osiągnąć odpowiedni stopień niezawodności, obejmują:

• wybór ustroju nośnego, właściwe projektowanie i analizę,
• wdrożenie polityki jakości,
• uwzględnienie w projekcie wymagań dotyczących utrzymania i trwałości oraz zastosowanie środków ochronnych.

Umiejscowienie hydroizolacji pod płytą denną na termoizolacji powoduje, że w razie uszkodzenia powłoki wodochronnej czy błędów w jej wykonaniu mamy do czynienia z wadą nieusuwalną, a przecieki i zawilgocenia w obszarze fundamentów, zgodnie z wymaganiami Warunków Technicznych [2], są niedopuszczalne.

Doświadczenie pokazuje, że przy wykonywaniu izolacji budynków niepodpiwniczonych posadowionych na płycie popełnia się kardynalne błędy. Zdarzają się sytuacje, że „dokumentacja projektowa” nie dosyć, że w ogóle nie przewiduje hydroizolacji, to na termoizolację w gruncie przewiduje EPS. Jeżeli wykonawca powieli wspomniane błędy (co wcale nie jest niemożliwe), to naprawa jest wręcz niemożliwa.

Często spotykanym, kompletnie nieprzemyślanym wariantem, jest bezkrytyczne wykonanie płyty żelbetowej na termoizolacji (izolacją jest folia 0,2 mm). Z punktu widzenia wykonawcy taki wariant jest trudny do poprawnego uszczelnienia. Nie da się tego zrobić, dając na XPS warstwę rozdzielającą z folii 0,1–0,2 mm. Izolacja na płycie, jeżeli już jest wykonywana, to tylko pod ścianami. Także z folii, tym razem grubszej, jest to najczęściej 0,5–0,8 mm (FOT. 7–8). 

Często spotykanym, kompletnie nieprzemyślanym wariantem, jest bezkrytyczne wykonanie płyty żelbetowej na termoizolacji (izolacją jest folia 0,2 mm). Z punktu widzenia wykonawcy taki wariant jest trudny do poprawnego uszczelnienia. Nie da się tego zrobić, dając na XPS warstwę rozdzielającą z folii 0,1–0,2 mm. Izolacja na płycie, jeżeli już jest wykonywana, to tylko pod ścianami. Także z folii, tym razem grubszej, jest to najczęściej 0,5–0,8 mm (FOT. 7–8). 

Tylko co z tego? Te dwa odcinki powinny być ze sobą połączone. I tu zaczyna się problem. Jeżeli jest to nawet wykonywane, to zwykle stosuje się tu albo wywinięcie folii spod płyty na bok, albo „zapacykowanie” roztworem czy emulsją asfaltową. Jedno i drugie skutkuje poprawieniem samopoczucia, ale nie jakimkolwiek uszczelnieniem. Izolacji strefy cokołowej także się najczęściej nie wykonuje, „bo i po co?”. Próba „naprawy” zwykle polega na nałożeniu już lepszego materiału, najczęściej masy KMB (FOT. 9). Problem polega jednak na uszczelnieniu styku folii pod płytą z masą KMB, jak również izolacji pod ścianami z izolacją pionową. Niestety nie jest to proste, choć technicznie wykonalne, przynajmniej jeżeli chodzi o izolację na płycie pod ścianami. Jako że izolacja pozioma na płycie, jeżeli w ogóle jest wykonywana (FOT. 10), zwykle składa się z luźno ułożonych arkuszy folii, możliwość swobodnej penetracji wody w warstwy podłogi i w ściany jest formalnością. I nie dotyczy to tylko ścian zewnętrznych, ale także wewnętrznych. Ściany parteru (i piętra) są dodatkowo usztywniane poprzez żelbetowe rdzenie zakotwione w płycie. Mamy więc monolityczne połączenie płyty i elementów ściany, które w płaszczyźnie izolacji pod ścianami również wymaga zabezpieczenia wodochronnego. Do tego dochodzą przejścia rur instalacyjnych.

Przeprowadzenie prac naprawczych jest w tej sytuacji koniecznością, i wbrew pozorom, nie ograniczają się one tylko do odkopania budynku i wykonania izolacji pionowej na boku płyty i na ścianach zewnętrznych, do poziomu przynajmniej 30 cm powyżej poziomu otaczającego terenu.

Przeanalizujmy potencjalne źródła przecieku:

• przez nieuszczelnione przejścia rur instalacyjnych w podłodze na gruncie,
• na skutek podniesienia się poziomu wody gruntowej powyżej zbyt nisko znajdującej się górnej krawędzi izolacji pionowej przy braku izolacji strefy cokołowej,
• na skutek błędów w połączeniu (brak szczelności) izolacji poziomej z folii pod ścianami zewnętrznymi parteru z izolacją pionową na boku płyty fundamentowej,
• na skutek braku izolacji podłogi,
• na skutek braku izolacji pod płytą denną.

Jest ich dość dużo, i niestety, co pokazuje doświadczenie, często występują hurtowo (może wystąpić każda z ww. dróg wnikania wody do budynku, ale mogą one występować łącznie). Co zatem robić w takiej sytuacji? Naprawa musi polegać na jednoczesnym skutecznym i trwałym (niezależnie od intensywności opadów) obniżeniu maksymalnego zwierciadła wody gruntowej/zalegającej wody opadowej do poziomu minimum 30 cm poniżej spodu płyty fundamentowej np. poprzez wykonanie zewnętrznego drenażu odprowadzającego wodę opadową w sposób trwały i skuteczny (niezależnie od intensywności opadów) od budynku oraz wykonaniu odpowiedniej powłoki wodochronnej na boku płyty fundamentowej i ścianie parteru (do poziomu minimum 30 cm powyżej poziomu otaczającego terenu). To pierwszy etap, który ma na celu minimalizację wpływu na zawilgocenie przyziemia niemożliwych często do usunięcia w 100% błędów w hydroizolacji fundamentów. Jeżeli ten etap robót naprawczych nie będzie całkowicie skuteczny (czemu nie należy się dziwić), konieczne może być wykonanie izolacji na płycie konstrukcyjnej i jej połączenie z istniejącą izolacją pod ścianami. Metoda ta jest jednak tylko kolejnym zminimalizowaniem skutków zdiagnozowanych błędów – zakłada ona całkowitą skuteczność (ciągłość) istniejącej izolacji pod ścianami parteru (na płycie), nie wspominając o konieczności demontażu warstw podłogi. Gorzej, gdy izolacja pod ścianami okaże się nieskuteczna, a ściany parteru wykonane są z pustaków, wykonanie wtórne izolacji poziomej (przepony) w ścianie z pustaków jest mało realne.

Oznacza to, że w przypadku skumulowania się krytycznych błędów wady w wykonaniu zabezpieczenia wodochronnego zaczynają być klasyfikowane jako nieusuwalne. Niezależnie od tego, czy pod płytą fundamentową, na termoizolacji, nie ma wykonanej skutecznej powłoki wodochronnej, przywrócenie pierwotnej koncepcji hydroizolacji fundamentów – płyta fundamentowa będzie od spodu cały czas narażona na zawilgocenie. I nie zapobiegnie temu wykonanie płyty „z betonu wodoszczelnego”.

Parę słów poświęcić trzeba także zagadnieniom termoizolacyjnym. Pokazana na RYS. 4 termoizolacja pod płytą (3), przechodząca w termoizolację cokołu, musi być wykonana z XPS-u. Także warstwa (13) z RYS. 5 to XPS, nie wolno tu stosować styropianu. Szczególną uwagę trzeba zwrócić na termoizolację progów drzwiowych (wyjście z budynku, drzwi na taras naziemny itp.), w przeciwnym razie efekt może być taki jak pokazano na FOT. 11–12, tj. liniowy mostek termiczny. Trzeba również podkreślić, że termoizolacja podłogi na płycie fundamentowej musi być zabezpieczona paroizolacją.

Literatura

1. PN-EN 13967 PN-EN 13967:2012, „Elastyczne wyroby wodochronne – Wyroby z tworzyw sztucznych i kauczuku do izolacji przeciwwilgociowej łącznie z wyrobami z tworzyw sztucznych i kauczuku do izolacji przeciwwodnej części podziemnych – Definicje i właściwości”.
2. Rozporządzenie Ministra Rozwoju i Technologii z dnia 9 maja 2024 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU z 2024 r., poz. 726).
3. Ustawa z dnia 7 października 2022 r. o zmianie ustawy o charakterystyce energetycznej budynków oraz ustawy – Prawo budowlane (DzU z 2022 r., poz. 2206).
4. PN-ISO 2394:2000, „Ogólne zasady niezawodności konstrukcji budowlanych”.
5. DIN 18533-1:2017-07 (Teil 1÷3).
6. DIN 18195 Bauwerksabdichtung (Teil 1÷10).
7. M. Rokiel, „Hydroizolacje w budownictwie. Projektowanie. Wykonawstwo”, wyd. III, Grupa MEDIUM, Warszawa 2019.
8. Rokiel, „Hydroizolacje podziemnych części budynków i budowli. Projektowanie i warunki techniczne wykonania i odbioru robót”, wyd. IV, Grupa MEDIUM, Warszawa 2019.