Izolacje fundamentów

Jednym z najważniejszych czynników zapewniającym długotrwałą i bezproblemową eksploatację budynku jest prawidłowe zaprojektowanie i wykonanie części konstrukcyjnych zagłębionych w gruncie. Podziemne części narażone na działanie wilgoci i wody muszą mieć starannie i fachowo wykonaną izolację przeciwwilgociową i przeciwwodną oraz odpowiednią izolację termiczną.

Zastosowanie konkretnego rozwiązania technologiczno-materiałowego przy izolacji fundamentów i przyziemia jest uzależnione od wielu czynników. Do najważniejszych z nich należą: warunki gruntowo-wodne, obecność agresywnych mediów, rozwiązania konstrukcyjne budynku (w tym m.in. rodzaj fundamentów, występowanie podpiwniczenia czy wysokość kondygnacji piwnicznej), rodzaj i stan podłoża (np. równość, występowanie rys, a także wilgotność). Nie bez znaczenia są również fizyczne możliwości aplikacji na konkretnym obiekcie oraz możliwości uszczelnienia dylatacji i przejść rurowych.

Podstawowe zasady

Hydroizolacje podziemnych części budynków powinny stanowić ciągły i szczelny układ, jedno- lub wielowarstwowy, oddzielający budynek i jego części od wilgoci i wody. Mogą być wykonywane z różnorodnych materiałów o różnych właściwościach, jednak zawsze dostosowane do warunków konkretnego obiektu. Izolacja powinna być wykonana od strony naporu wody bądź wilgoci, z zewnętrznej strony chronionego elementu. Rozróżniamy:

• izolację poziomą, która zapobiega kapilarnemu podciąganiu wilgoci z gruntu lub z dolnych zawilgoconych już partii ścian do części leżących powyżej. Stosuje się ją w kilku miejscach, dolną izolację układa się na ławie fundamentowej (między ławą a ścianą fundamentową). Jeżeli budynek jest podpiwniczony, to izolacja pod ścianami powinna łączyć się z izolacją poziomą posadzki piwnicy. Górną izolację poziomą układa się pod wieńcem stropu w budynku podpiwniczonym, natomiast w budynku bez piwnicy – między ścianą fundamentową a stojącą na niej ścianą parteru. W takim przypadku wskazane jest również połączenie w jedną całość izolacji poziomej z izolacją podłogi na gruncie. Izolacje poziome wykonuje się zazwyczaj z dwóch lub trzech warstw papy bitumicznej;
• izolację poziomą podposadzkową piwnic i podłóg na gruncie, która zapobiega przedostawaniu się wilgoci przez warstwy podłogowe. Musi być wykonana całopowierzchniowo i szczelnie połączona z izolacją poziomą ław lub ścian fundamentowych;
• izolację pionową zabezpieczającą ławy i ściany fundamentowe przed naporem wilgoci/wody z gruntu. Powinna być ona połączona z izolacją poziomą i musi sięgać strefy cokołowej budynku. Materiał hydroizolacyjny powinien być więc wyprowadzony na wysokość co najmniej 0,3-0,5 m nad poziom terenu.

Biorąc pod uwagę warunki gruntowowodne i związane z nimi obciążenie wilgocią lub wodą, możemy zastosować:

• izolację typu lekkiego (izolację przeciwwilgociową), w przypadku gdy budynek posadowiony jest na gruntach przepuszczalnych (żwir lub piasek), przy jednocześnie niskim poziomie wód gruntowych. Wtedy bowiem woda opadowa szybko wsiąka w grunt poniżej poziomu posadowienia i nie zachodzi ryzyko działania wody pod ciśnieniem. Stosowane są wówczas kilkuwarstwowe powłoki bitumiczne nakładane na zimno lub na gorąco, a także emulsje, masy asfaltowe, nakładane na zagruntowane podłoże;

  
  Styropian ©TERMO ORGANIKA

• izolację typu średniego stosowaną w budynkach posadowionych na gruntach słabo przepuszczalnych (np. gliny czy iły), gdy woda gruntowa znajduje się poniżej poziomu posadowienia fundamentów, ale istnieje możliwość krótkotrwałego występowania wody zawieszonej pod ciśnieniem. Taką izolację można wykonać z dwóch warstw papy bitumicznej lub folii hydroizolacyjnej. Polecane są papy termozgrzewalne lub samoprzylepne na osnowie z tkaniny poliestrowej bądź włókna szklanego. Coraz częściej stosowanym rozwiązaniem są również masy bitumiczno-polimerowe nakładane w dwóch warstwach. Wtedy w pierwszą wtapia się tkaninę zbrojącą z włókna szklanego powlekanego tworzywem sztucznym. W przypadku długotrwałego działania wody zawieszonej pod ciśnieniem, przy izolacji tego typu niezbędne może okazać się wykonanie skutecznego drenażu wokół budynku, który przejmie nadmiar zalegającej wody i odprowadzi ją do kanalizacji ogólnospławnej;
• izolację typu ciężkiego wykonuje się w przypadku, gdy występuje wysoki poziom wód gruntowych lub możliwość długotrwałego działania wody zawieszonej pod ciśnieniem. Wymagania stawiane tego typu izolacji są bardzo wysokie, oprócz absolutnej szczelności musi charakteryzować się dużą wytrzymałością mechaniczną, stosowana jest bowiem w trudnych warunkach. Jako zabezpieczenie stosuje się tu głównie papy termozgrzewalne, masy bitumiczno-polimerowe nakładane w odpowiedniej grubości.

Materiały hydroizolacyjne

Wyboru najlepszych rozwiązań technologiczno-materiałowych izolacji fundamentów i przyziemia należy dokonać po dokładnym przeanalizowaniu warunków gruntowo-wodnych, rozwiązań konstrukcyjnych budynku czy ukształtowania terenu. Należy sprawdzić jakie parametry posiadają dane wyroby i ocenić np. czy są w stanie przenieść oddziałujące na niego obciążenia, czy są odporne na uszkodzenia, agresywne związki w wodach gruntowych. Zastosowane materiały hydroizolacyjne muszą być ze sobą kompatybilne i muszą umożliwiać wykonanie szczelnych połączeń poszczególnych warstw tak, aby całkowicie odizolować budynek od wilgoci/wody znajdującej się w gruncie. Materiały stosowane do hydroizolacji podziemnych części budynku możemy podzielić na:

• bezspoinowe materiały bitumiczne:
  Lepiki asfaltowe – materiały znane od dawna, jednak coraz rzadziej wykorzystywane, stosowane na zimno lub na gorąco, używane głównie do przyklejania papy do podłoża w izolacjach poziomych i pionowych, a także jako samodzielne izolacje przeciwwilgociowe.

  
  Styropian do izolacji ścian ©TERMO ORGANIKA

  Roztwory i emulsje asfaltowe występujące jako środki do gruntowania lub wykonywania właściwych powłok uszczelniających. Materiały te są wrażliwe na uszkodzenia mechaniczne, zarysowania podłoża czy nierówności i ubytki. Dodatkowo, ze względu na grubość powłoki ogranicza się ich zastosowanie do równych powierzchni.

  Masy asfaltowe, wśród których coraz większą popularnością cieszą się polimerowo-mineralne, grubowarstwowe masy uszczelniające (zwane z języka niemieckiego KMB). Są to materiały nowej generacji, w zależności od grubości warstwy mogą stanowić izolację przeciwwilgociową lub przeciwwodną, różnią się ilością składników, co wpływa np. na długość schnięcia. Są łatwe w aplikacji, niektóre cechują się niemal natychmiastową odpornością na deszcz, pozwalają na szybkie zasypanie wykopów. Ze względu na dostępność systemowych materiałów uzupełniających pozwalają na łatwe i skuteczne uszczelnienie dylatacji czy przejść rurowych.

• bezspoinowe materiały cementowe:
  Sztywne lub elastyczne szlamy (mikrozaprawy) uszczelniające. W ich skład wchodzi cement, selekcjonowane kruszywo mineralne, włókna i specyficzne dodatki. Już kilkumilimetrowa warstwa takiego materiału może stanowić izolację typu ciężkiego i chronić przed wodą występującą pod ciśnieniem. Cechują się dobrą przyczepnością do podłoża. Ponadto izolacja z cienkowarstwowych zapraw cementowych umożliwia bezpośrednie mocowanie do nich okładzin ceramicznych, a to jest szczególnie istotne w strefie cokołowej.
• bezspoinowe materiały cementowe:
  Sztywne lub elastyczne szlamy (mikrozaprawy) uszczelniające. W ich skład wchodzi cement, selekcjonowane kruszywo mineralne, włókna i specyficzne dodatki. Już kilkumilimetrowa warstwa takiego materiału może stanowić izolację typu ciężkiego i chronić przed wodą występującą pod ciśnieniem. Cechują się dobrą przyczepnością do podłoża. Ponadto izolacja z cienkowarstwowych zapraw cementowych umożliwia bezpośrednie mocowanie do nich okładzin ceramicznych, a to jest szczególnie istotne w strefie cokołowej natychmiastowego zasypania wykopu. Z kolei wadą – trudności przy uszczelnianiu dylatacji i przejść rurowych. Newralgiczne mogą okazać się również miejsca połączenia poszczególnych pasów.
• rolowe materiały z tworzyw sztucznych:
  Folie z PVC (polichlorek vinylu) PP (polipropylen) PE (polietylen) oraz EPDM (na bazie kauczuku). Mogą być stosowane zarówno jako izolacja przeciwwilgociowa, jak i przeciwwodna. Zalecane jest stosowanie jedynie takich folii, których łączenie możliwe jest za pomocą kleju systemowego lub zgrzewania. W praktyce zastosowanie folii jako izolacji fundamentów i ścian piwnic, stwarza duże problemy techniczne i wymaga ścisłego reżimu technologicznego. Kłopotliwe staje się uszczelnienie dylatacji i przejść rurowych, trudne jest również łączenie folii z innymi materiałami wodochronnymi. Należy pamiętać, że często stosowana folia kubełkowa nie stanowi właściwej hydroizolacji, a pełni jedynie funkcję osłonową.

Termoizolacja budynku

Dla bezproblemowej eksploatacji budynku, oprócz odpowiedniej hydroizolacji fundamentów i ścian piwnic, ważna jest także termoizolacja. Wymagania dotyczące ochrony cieplnej budynków zawarte w przepisach prawnych określają minimalną wartość współczynnikaprzenikania ciepła U dla podłóg na gruncie nie wyższy niż 0,45 W/m²·K, a także minimalną wartość oporu cieplnego R>2,0 m²·K/W dla izolacji obwodowej. Ten rodzaj izolacji to zewnętrzna ciągła warstwa materiału termoizolacyjnego układanego na ścianach fundamentowych i ścianach piwnic.

Prawidłowo dobrana grubość izolacji skutecznie ogranicza straty ciepła do gruntu, a przy tym, zachowując ciągłość z izolacją termiczną ścian nadziemia, zapobiega powstawaniu mostków termicznych. Izolacja obwodowa zapewnia również ochronę przed negatywnym wpływem ujemnych temperatur do wnętrza konstrukcji ściany, a co za tym idzie ochronę przed kondensacją pary wodnej na wewnętrznej powierzchni przegrody, tj. od strony użytkowych pomieszczeń piwnic.

Termoizolacja obwodowa odpowiada również za ochronę przed uszkodzeniami mechanicznymi hydroizolacji położonej bezpośrednio na zewnętrznej stronie ścian fundamentowych.

Biorąc pod uwagę specyficzne warunki, w jakich znajdują się części budynku zagłębione w gruncie (wilgoć, oddziaływanie wód gruntowych, parcie gruntu, cykliczne zamrażanie i odmrażanie), materiał stosowany do termoizolacji przyziemia musi charakteryzować się odpowiednimi właściwościami, zwłaszcza pod kątem trwałości, odporności na wilgoć i obciążenia mechaniczne. Najczęściej do izolacji fundamentów i podłóg na gruncie używa się:

• twardych płyt z polistyrenu ekspandowanego EPS ( EPS 100, EPS 200). Cechują się one zwartą budową, dużą wytrzymałością mechaniczną i niewielką nasiąkliwością. Stosuje się również płyty ze styropianu hydrofobizowanego, który ma jeszcze mniejszą nasiąkliwość i lepiej sprawdza się w warunkach większej wilgotności;
• płyt z polistyrenu ekstrudowanego XPS, które odznaczają się jeszcze lepszymi parametrami wytrzymałościowymi niż płyty EPS, a także większą odpornością na działanie wilgoci/wody. Dodatkowo są lżejsze i posiadają lepszą izolacyjność termiczną. Wartość współczynnika przewodzenia ciepła λ dla tego materiału zaczyna się od 0,027 W m²·K. Zarówno płyty XPS, jak i EPS mogą występować z gładkimi lub frezowanymi krawędziami, które umożliwiają szczelne połączenie między płytami. Ponadto mogą mieć gładką, szorstką, wytłaczaną lub ryflowaną powierzchnię;
• płyt z twardej pianki poliuretanowej PIR, które charakteryzują się wysoką izolacyjnością termiczną oraz dużą wytrzymałością na uszkodzenia mechaniczne;
• pianek poliuretanowych PUR, czyli nowoczesnych materiałów izolacyjnych, które mogą być wykorzystane jako termoizolacja podziemnych części budynków. Nakładane techniką natrysku, pozwalają wykonać bardzo szczelną izolację budynku, bez spoin i mostków cieplnych;
• kruszywa keramzytowego, które ma dość dobre właściwości termoizolacyjne. Stosowane jest często zamiast piasku jako podkład pod podłogę na gruncie lub jako zasypka wykopów fundamentowych.

Zastosowanie właściwych rozwiązań technologiczno- materiałowych związanych z izolacją podziemnych części budynku ma niezwykle istotny wpływ na jego późniejszą eksploatację. Zaniedbania i niewłaściwe decyzje podjęte na tym etapie budowy mogą skutkować trudnymi i kosztownymi zabiegami, które będziemy musieli wykonywać w przyszłości. Aby izolacje przeciwwilgociowe, przeciwwodne i termiczne prawidłowo spełniały swoje funkcje, muszą być wykonane starannie, a ponadto zgodnie z dokumentacją projektową.

Seweryn Bartosik

Zdaniem eksperta

Jak wykonać prawidłową izolację ściany fundamentowej?

Aby prawidłowo przygotować izolację ściany fundamentowej, konieczne jest wykonanie warstwy hydroizolacji masą bitumiczną wodorozcieńczalną przystosowaną do kontaktu ze styropianem. Potem następuje umocowanie płyt przy pomocy kleju poliuretanowego, który w kilka minut utrwala wiązanie i zapewnia odpowiednie przymocowanie płyty styropianowej do ściany fundamentowej. Wykonując te czynności, nie należy używać mocowań mechanicznych, ponieważ można uszkodzić hydroizolację. Warstwa wykonana masą bitumiczną jest niezbędna, gdyż istnieje możliwość przedostania się wody w miejscach połączeń płyt lub spod fundamentu. Po wykonaniu hydroizolacji oraz przyklejeniu odpowiednich płyt styropianowych, izolację osłaniamy folią kubełkową lub zwykłą folią budowlaną PE gr. 0,2 mm, a następnie obsypujemy ziemią. Te specjalne płyty styropianowe mogą mieć bezpośredni kontakt z gruntem.

Do izolacji ścian fundamentów w gruncie i powyżej są przeznaczone trzy produkty: SILVER fundament, GOLD fundament i TERMONIUM fundament, różniące się parametrami technicznymi. Produkty te są wytwarzane z odpowiednio wyselekcjonowanego surowca odpornego na działanie wody, dlatego jest doskonałym izolatorem nawet w bardzo wilgotnym terenie.

Jakie znaczenie ma odpowiednio wykonana izolacja fundamentów?

W polskim budownictwie zdecydowanie najczęściej budynki posadawiane są na ścianach fundamentowych, więc niezwykle istotna do wykonania ich izolacji cieplnej jest również izolacja podłogi na gruncie. W budynkach o niskim zapotrzebowaniu na energię, energooszczędnych i pasywnych odpowiednia izolacja ma ogromny wpływ na ilość zużywanej energii i komfort cieplny pomieszczenia. Dla podłóg na gruncie powinno się stosować min. 15-centymetrową warstwę w postaci płyt styropianowych przeznaczonych do izolacji cieplnej podłóg, np. STANDARD dach-podłoga.

Krzysztof Krzemień
Dyrektor Techniczny ds. produktów
Termo Organika

artykuł pochodzi z kwartalnika
Kreator Projekty wydanie 01/2013
więcej o kwartalniku czytaj na
Kreator Projekty.pl