Tani dom energooszczędny

W 2013 roku Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej rozpoczął realizację programu dopłat do budynków energooszczędnych. W latach 2013–2022 przeznaczy na ten cel 300 mln zł. Jest to interesująca oferta dla osób planujących budowę domu, zwłaszcza, że jednorazowa dopłata może wynieść od 30 (w przypadku budowy budynku energooszczędnego) do nawet 50 tys. zł (dla obiektu pasywnego). Dlatego rozpoczynamy cykl artykułów, w których opowiemy jak zbudować dom kwalifikujący się do dopłaty. W pierwszej części przedstawimy sposoby realizacji energooszczędnych fundamentów.

Czy dom energooszczędny musi być drogi?

Wielu inwestorów sądzi, że dom budowa domu pasywnego lub energooszczędnego będzie kosztowna w porównaniu do tradycyjnych metod. Wielu uważa, że nadwyżka kosztów budowy przewyższy wysokość dotacji, co w rezultacie okaże się zupełnie nieopłacalne. Nic bardziej mylnego. W kalkulacji musimy bowiem wziąć pod uwagę nie tylko sam koszt budowy, ale również sumę oszczędności na rachunkach w późniejszej eksploatacji budynku przez wiele lat. Wówczas inwestycja w dom o wysokim standardzie energooszczędnym okazuje się niezwykle korzystnym rozwiązaniem.

Aby wybudować dom pasywny, odznaczający się zapotrzebowaniem na ciepło poniżej 15 kWh/m²·rok, trzeba dołożyć wielu starań i precyzyjnie zaplanować każdy etap inwestycji. Niezmiernie ważnym elementem jest skrupulatnie przygotowany projekt i idealne wykonanie budynku. Tu nie nie ma miejsca na przypadkowe rozwiązania i pomyłki, a każdy detal musi być dokładnie zaprojektowany i wykonany. Podczas realizacji takiego budynku wszystko ma znaczenie: od usytuowania na działce, po wielokrotne uszczelnienie wszystkich mostków termicznych. W związku z tym, realizacja domu pasywnego wymaga dużej dyscypliny i ciągłej kontroli procesu budowy. Łatwiej jest osiągnąć standard wysoce energooszczędny (poniżej 40 kWh/m²·rok). Warto wiedzieć, że już przy zastosowaniu prostych i powszechnie stosowanych materiałów i technologii jesteśmy w stanie wybudować dom, który będzie się kwalifikować do dopłaty w wysokości 30 tys. zł. Nadwyżka kosztów na prace budowlane będzie praktycznie niezauważalna, a korzyści płynące z podwyższonego standardu energooszczędnego naprawdę duże.

Tanie fundamenty

Wszystkie przegrody zewnętrzne budynku mają istotny wpływ na jego ogólną charakterystykę energetyczną. Dotyczy to nie tylko ścian i dachu, ale również fundamentów, które mają bezpośredni kontakt z wilgotnym, zimnym i przemarzającym podłożem. Straty ciepła źle zaizolowanego i niepoprawnie wykonanego fundamentu mogą w dochodzić nawet do 10 proc. w ogólnym bilansie energetycznym budynku. Niestety większość budynków wybudowanych w ciągu ostatnich 20 lat generuje duże straty ciepła właśnie przez źle zaprojektowany i wykonany fundament. Wynika to z faktu, że izolacja fundamentów była traktowana bardzo powierzchownie, a budujący nie przykładali uwagi do późniejszych parametrów cieplnych budynku i unikali umieszczania dużej ilości materiałów izolacyjnych pod ziemią. Inwestorzy woleli środki finansowe lokować w widoczne elementy budynku. Rezultatem tego były wysokie koszty eksploatacji domów i wysoka emisja CO₂. Słabe ocieplenie trzeba zrekompensować ogrzewaniem przy pomocy taniego i wysoko kalorycznego paliwa stałego, jakim jest węgiel.

Od kilku lat obserwujemy pozytywny trend w naszym budownictwie: inwestorzy zwracają coraz większą uwagę na dobre ocieplenie fundamentów w celu obniżenia zapotrzebowania na ciepło i ograniczenie start cieplnych budynku. Przyczyną tego są wzrastające ceny surowców opałowych, ale także chęć zapewnienia niskich rachunków i kosztów późniejszej eksploatacji. Projektanci skrupulatnie analizują konstrukcje fundamentów, aby uzyskać rozwiązanie tanie w budowie, wytrzymałe i zapewniające niezwykle wysokie parametry cieplne.

Fundamenty tradycyjne a płytowe

W przypadku tradycyjnego, niepodpiwniczonego domku jednorodzinnego, wysokie parametry energooszczędności zagwarantuje rezygnacja z realizacji tradycyjnych fundamentów ławowych, na rzecz tzw. fundamentów płytowych. Jest to również rozwiązanie bardziej ekonomiczne.

Tradycyjne fundamenty budynku wykonuje się obecnie jako monolityczne lub murowane konstrukcje betonowe w postaci ław i ścian fundamentowych, na których opiera się pozioma płyta fundamentowa. Pod względem konstrukcyjnym jest to rozwiązanie dobre, dopuszczone przez Prawo budowlane. Niestety pod względem energooszczędnym pozostawia wiele do życzenia. Przy realizacji nigdy nie będziemy w stanie całkowicie odciąć się od zimna pochodzącego z gruntu, który na głębokości 1,5–2 m ma stałą temperaturę ok. 8–10°C. Przy tego typu fundamentach nie ma możliwości całkowitej likwidacji mostków cieplnych. Ułożenie izolacji nie jest bowiem możliwe na styku ścian budynku z fundamentami. Jest to newralgiczny punkt, który negatywnie wpływa bilans energetyczny. Co prawda, zazwyczaj ociepla się ścianę fundamentową od zewnętrznej strony, czyli tam gdzie pojawiają się największe straty ciepła, ale to nie wystarcza. W wyniku braku izolacji termicznej między ścianą budynku a ścianą fundamentową, ciepło ucieka do fundamentów, niepotrzebnie ogrzewając ściany i ławy fundamentowe oraz znajdujący się po wewnętrznej stronie piasek zagęszczony. Pewnym rozwiązaniem byłoby tu zastosowanie specjalnych bloczków o niskim współczynniku przenikania ciepła, usytuowanych na styku ścian budynku z fundamentami, ale ich koszt jest wysoki i niewspółmierny do uzyskanych rezultatów energetycznych.

Realizacja tradycyjnych fundamentów ławowych również nie należy do najtańszych. Do ich realizacji potrzebna jest olbrzymia ilość betonu i bloczków fundamentowych usytuowanych pod każdą ze ścian nośnych, wiele metrów kwadratowych styropianu na ocieplenie fundamentów po ich zewnętrznej stronie na całym obrysie budynku, izolacje przeciwwilgociowe oraz duża ilość piasku. Do najtańszych nie należą również koszty wykonania prac. W rezultacie fundament nie spełnia do końca naszych oczekiwań i negatywnie wpływa na ogólny bilans energetyczny budynku.

Możemy próbować zminimalizować jeszcze straty ciepła, ocieplając ściany fundamentowe od środka. To jednak generuje dodatkowe koszty. Każda ze ścian fundamentowych wewnątrz obrysu budynku musiałaby być zaizolowana z obydwóch stron. Niestety nie pozwoliłoby to na uniknięcie przenikania ciepła z budynku do ścian fundamentowych, które nadal niepotrzebnie byłyby ogrzewane.

Chcąc wybudować tani dom energooszczędny bądź pasywny, powinniśmy zaprojektować i zrealizować fundament płytowy, który jest znany i stosowany w Europie Zachodniej już od lat 40-tych XX w. W Polsce ta technologia pojawiła się stosunkowo niedawno i, wraz z rosnącą popularnością budownictwa energooszczędnego, szybko zyskuje zwolenników.

Istotą konstrukcji fundamentów płytowych jest całkowite wyeliminowanie mostków cieplnych przez oparcie fundamentu (w postaci płyty żelbetowej) na grubej warstwie ocieplenia z twardego styropianu ekstrudowanego XPS, który jest przeznaczony do miejsc mocno obciążonych i narażonych na działanie wilgoci. Styropian ukształtowany jest na kształt wanny, która od spodu i po bokach całkowicie izoluje płytę fundamentową od gruntu. Nie występują tu żadne mostki termiczne. Ciepło pozostaje więc w budynku. Temperatura i właściwości podłoża nie mają wówczas kompletnie znaczenia dla ogólnego bilansu energetycznego. Grubość styropianu stanowiącego izolację fundamentu płytowego zależy od pożądanego przez nas standardu energooszczędnego. W przypadku domu energooszczędnego, powinno to być co najmniej 20 cm, natomiast w domu pasywnym nawet do 40 cm.

Fundament płytowy jest jednocześnie poziomem zero budynku, czyli właściwą podłogą, gotową do ułożenia materiału wykończeniowego. Na rynku istnieją warianty systemowe, gdzie w płycie fundamentowej rozmieszcza się instalacje grzewcze. Wówczas taki fundament spełnia jednocześnie funkcję ogrzewania podłogowego. Jeżeli ze względu na koszty, nie chcemy od razu decydować się na ostateczny rozkład instalacji w fundamencie grzewczym, możemy wykorzystać również wariant z podzieloną izolacją na dwie warstwy oraz z dodatkową warstwą jastrychu jako podłogi właściwej. Trzeba jednak zdawać sobie sprawę z tego, że jest to rozwiązanie tylko prowizorycznie tańsze. Oferowane na rynku gotowe fundamenty grzewcze mogą być również dobrym sposobem na osiągnięcie wysokiego standardu energooszczędnego budynku przy cenie dostępnej dla każdego. Wynika to z tego, że koszt instalacji realizowanych odrębnie wraz z kosztem wykonania dodatkowej warstwy styropianu i dodatkowej warstwy wylewki (jastrychu), może istotnie przewyższyć koszt realizacji instalacji od razu w płycie fundamentowej. Ponadto, fundamenty grzewcze to rozwiązania systemowe, które wykonywane są przez wyspecjalizowane firmy, dbające o wysoką jakość technologii.

Wykonanie fundamentu grzewczego powinniśmy wziąć pod uwagę, jeżeli będziemy budować dom parterowy. Tego typu budynki mają zazwyczaj dużą powierzchnię zabudowy i wykonanie w nich instalacji CO może być kosztowne. Przy równomiernym rozłożeniu ogrzewania w płycie fundamentowej, ogrzewamy tylko kubaturę, w której przebywamy, a nie ściany i sufit (jak to jest w przypadku tradycyjnych kaloryferów). Ciepło z rozprowadzonych w fundamencie rur jest akumulowane w betonie, a to sprawia, że nie ucieka szybko. Takie rozwiązanie gwarantuje wysoki komfort cieplny. Mimo że cena wykonania fundamentu grzewczego może wydawać się nam za wysoka, ostatecznie zrekompensowana jest jakością.

Przewaga fundamentu płytowego nad tradycyjnym

Analiza konstrukcji fundamentu płytowego może nasunąć wątpliwości dotyczące ekonomicznych przesłanek do jego stosowania. Mogą się pojawić zarzuty dotyczące kosztów wykonania. Głównymi oskarżeniami wobec fundamentów płytowych mogą być: kumulacja wydatków na cały fundament w krótkim czasie; trudność wykonania, a także deficyt wyspecjalizowanych firm wykonawczych, które wykonają tego typu konstrukcje; konieczność pokrycia kosztów związanych z pracami instalacyjnymi (należy tu wykonać od razu wszystkie podejścia mediów do odpowiednich miejsc w budynku).

Wszystko to może sprawiać, że koszt wykonania fundamentu płytowego będzie wydawać się większy od wydatków poniesionych na realizację fundamentu tradycyjnego w tym samym obrysie budynku. Należy jednak podkreślić, że fundament płytowy posiada wiele zalet, które dają mu przewagę ekonomiczną nad tradycyjnymi rozwiązaniami. Po pierwsze, fundament płytowy jest rozwiązaniem uniwersalnym: można go realizować na każdym rodzaju gruntu — sprawdzi się zarówno na gruncie słabonośnym, podmokłym, jak i na terenach sejsmicznych i w regionie szkód górniczych. Natomiast fundament tradycyjny będzie wymagać wielu kosztownych modyfikacji i wzmocnień konstrukcyjnych w przypadku takiego gruntu.

Podobnie sytuacja wygląda jeżeli chodzi o prace gruntowe. Przy tradycyjnym fundamencie ławowym wykopy muszą być głębokie i szerokie, by zapewnić swobodny dostęp do ustawienia szalunków oraz prac murowych. Z kolei fundamenty płytowe wymagają wykopów stosunkowo płytkich. Podczas ich realizacji nie są konieczne również żadne dodatkowe prac przygotowawcze (np. szalunkowe). Roboty terenowe ogranicza się jedynie do wypełnienia wykopu warstwą podsypki żwirowo-piaskowej, na której układa się bezpośrednio izolację pod płytę fundamentową. To z kolei redukuje nakłady finansowe na tym etapie prac. Realizując fundament płytowy, ograniczamy również koszt wywozu ziemi z terenu budowy. Jej ilość jest bowiem niewielka w stosunku do ilości ziemi pozostałej po wykopach pod fundamenty tradycyjne. Przy dzisiejszych cenach transportu, mogą to być duże oszczędności.

Przewaga ekonomiczna fundamentu płytowego przejawia się również w braku konieczności realizacji wylewek podłogowych, które są konieczne w przypadku fundamentów tradycyjnych. Fundament płytowy, a dokładniej jego płyta, może stanowić ostateczną warstwę podłogi, gotową do położenia na niej materiału wykończeniowego (np. paneli, płytek). Dotyczy to zwłaszcza płytowych fundamentów grzewczych, które posiadają jednocześnie funkcję ogrzewania podłogowego, a w związku z tym nie można na nich realizować żadnych dodatkowych wylewek czy warstw izolacyjnych.

Warto pamiętać również o tym, że realizacja fundamentów tradycyjnych, złożonych z ław, ścian i płyty fundamentowej oraz ocieplenia po zewnętrznym obrysie budynku, wymaga zakupu dużej ilości betonu, styropianu i materiałów murowanych. W przypadku fundamentów płytowych, składających się głównie z płyty fundamentowej i izolacji, objętość ta jest ograniczona w obrysie budynku i głębokości sięgającej do 80 cm. Posiadając projekt budynku z fundamentami tradycyjnymi, warto porównać wartość objętości ław i ścian fundamentowych oraz objętości izolacji fundamentów z wartościami obliczeniowymi dla fundamentu płytowego. Wyniki mogą być naprawdę zaskakujące, zwłaszcza, jeżeli porównamy fundamenty o zbliżonych parametrach izolacyjnych.

Kolejnym argumentem przemawiającym na korzyść fundamentu płytowego będą oszczędności wynikające z realizacji instalacji grzewczych w budynku. Tutaj jednak konieczne jest przeanalizowanie każdego projektu indywidualnie. Jedno jest pewne: nawet jeżeli koszt wykonania samych instalacji będzie taki sam jak koszt instalacji realizowanych odrębnie poza fundamentem, to zaoszczędzimy czas i kłopoty związane m.in. z zatrudnianiem ekipy fachowców.

Ostateczna decyzja

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

Wszystkie zalety realizacji fundamentu płytowego powinniśmy przeanalizować pod względem ekonomicznym. Należy porównać koszty realizacji fundamentów: tradycyjnego i płytowego (o zbliżonych parametrach cieplnych). Przy cenie fundamentu płytowego należy uwzględnić pozycje, które związane są z jego prostszą realizacją lub oszczędnościami związanymi z wysokim standardem energooszczędności. Dlatego od ceny fundamentu płytowego trzeba odjąć kwoty oszczędności jakie zyskamy na: zminimalizowaniu wykopów, prac ziemnych na budowie oraz kosztów wywozu ziemi z terenu budowy; ilości i objętości zużytych materiałów; realizacji wylewek podłogowych (jastrychu); kosztach realizacji instalacji grzewczej i konieczności zatrudniania odrębnej ekipy instalacyjnej; na niższych rachunkach za energię; dotacji udzielanej przez NFOŚiGW dla domów energooszczędnych.

Po uwzględnieniu tych wszystkich czynników może się okazać, że koszt realizacji fundamentu płytowego jest o wiele niższy od kosztu wykonania fundamentu tradycyjnego, a korzyści płynące z jego budowy są duże, zwłaszcza jeżeli chodzi o komfort cieplny w budynku i niskie rachunki za ogrzewanie. Każdy inwestor powinien dokonać takiego bilansu zysków i strat już na etapie projektu lub jego adaptacji. Warto pamiętać o tym, że im większa powierzchnia zabudowy budynku, tym bardziej opłacalne jest wykonanie fundamentu płytowego.

Dawid Tamás