Fundament płytowy.

Fundament płytowy

W prawie wszystkich projektach katalogowych posadowienie domów jednorodzinnych przewiduje się na ławach fundamentowych. To sposób powszechnie znany, łatwy do wykonania, dość tani i skuteczny przy założonych, czyli korzystnych warunkach terenowych. Jednak nie jest to jedyna metoda fundamentowania. Czasami lepszym i bardziej opłacalnym rozwiązaniem jest posadowienie budynku w inny sposób np. na żelbetowej płycie fundamentowej.

Założenia przyjmowane w projektach katalogowych wymagają występowania gruntu jednorodnego na głębokości co najmniej 1 m poniżej granicy przemarzania oraz poziomu wody gruntowej min. 1 m poniżej poziomu posadowienia. Czy są słuszne? Tak, dlatego, że są spełnione w większości przypadków. A wtedy posadowienie budynku na ławach fundamentowych jest rozwiązaniem racjonalnym.
Jednak co mają zrobić inwestorzy, którzy na swoich działkach nie mają tak korzystnych warunków? Dość często przecież się zdarza, że podłoże gruntowe jest warstwowe, albo o niewielkiej nośności. Występują przewarstwienia z gruntów organicznych lub niekontrolowane nasypy o różnym zwykle niedostatecznym stopniu zagęszczenia. Woda gruntowa może znajdować się znacznie powyżej założonego w projekcie poziomu, czasami zaledwie 40-50 cm poniżej terenu. Poza tym zdarza się, że w gruntach spoistych występuje tzw. woda naporowa, czyli pod ciśnieniem, albo są problemy z odprowadzeniem wody z drenażu. Co mają zrobić inwestorzy, jeśli dom nie będzie podpiwniczony, a granica przemarzania gruntu wynosi 1,4 m? Albo, czy warto wykonywać tradycyjne ławy, jeśli przewiduje się zastosowanie ogrzewania podłogowego?
Dość często rozwiązaniem tego typu problemów będzie zmiana sposobu posadowienia budynku na płytę fundamentową. Oczywiście adaptacji musi dokonać projektant, który zażąda dodatkowej opłaty. Jednak w rezultacie, przy nietypowych wymaganiach lub trudnych warunkach gruntowo-wodnych fundament płytowy zwykle okazuje się najbardziej ekonomicznym rozwiązaniem. Do wyboru jest kilka różnych rozwiązań, ale zwykle stosowane są płyty z tzw. ostrogami lub płyty z ogrzewaniem (często powietrznym), które w ogóle nie są zagłębione w gruncie.

Płyta fundamentowa z ostrogami

To dość tradycyjny sposób posadowienia budowli. Polega na wykonaniu pod całym budynkiem płyty żelbetowej grubości co najmniej 10 cm i odpowiednim wzmocnieniu jej na obwodzie, pod wewnętrznymi ścianami nośnymi oraz przy dylatacjach. Pod ścianami zewnętrznymi zwykle profiluje się „ostrogi” czyli rodzaj żeber usztywniających o przekroju trapezowym. Najczęściej dąży się do tego, żeby były zagłębione 50 cm poniżej poziomu terenu, choć równie dobrze ich wymiary mogą wynikać z obliczeń – w zależności od przewidywanych obciążeń zewnętrznych oraz nośności gruntu. Poza tym, nawet jeśli grunt nie jest wysadzinowy, czyli nie zwiększa swojej objętości pod wpływem zamarzania to i tak ostrogi powinny być izolowane termicznie. W tym celu na całym obwodzie budynku układa się pionową warstwę polistyrenu ekstrudowanego lub styropianu grubości 10-12 cm. Jednak w przypadku występowania wysokiego zwierciadła wody gruntowej warto wykonać dodatkowe zabezpieczenia.
• Może to być pozioma warstwa polistyrenu lub styropianu grubości min. 5 cm i szerokości 80-100 cm. Układa się ją tuż pod powierzchnią terenu wzdłuż całego obwodu budynku. Przed zniszczeniem chroni ją warstwa piasku, żwiru, płyt chodnikowych itp. Choć na gryzonie i owady trudno znaleźć sposób, a styropian jest jednym z ulubionych materiałów, w którym bardzo często zakładają gniazda.
• Lepszym choć nieco droższym i bardziej pracochłonnym rozwiązaniem jest poszerzenie wykopów i wykonanie zasypki z keramzytu. Warstwa tego materiału grubości 50 cm i szerokości min. 80 cm zapewni wystarczającą termoizolacyjność podłoża gruntowego w rejonie żelbetowych ostróg.
• Jeszcze inna metoda zapobiegania zamarzaniu wody znajdującej się w gruncie polega na zainstalowaniu elektrycznych kabli grzewczych oraz czujników temperatury w ostrogach płyty fundamentowej lub otaczającym ją gruncie. Koszty eksploatacyjne nie będą duże, jeśli instalacja zostanie tak zaprogramowana, że będzie się włączała, gdy temperatura gruntu spadnie poniżej +1ºC i wyłączała jak wzrośnie do +5ºC.
Układ zbrojenia, jego ilość oraz rodzaj zastosowanych prętów ustala oczywiście projektant. W obliczeniach musi uwzględnić takie parametry jak wymiary płyty, nośności podłoża gruntowego, wielkości budynku, czyli liczbę kondygnacji, rozpiętość stropów, ciężar ścian, pokrycia dachowego itp. Poza tym powinien zaprojektować dylatacje. Są konieczne na styku pomieszczeń ogrzewanych i nieogrzewanych oraz wokół przewodów (rur) instalacyjnych. Dodatkowo w płycie powinny być wykonane szczeliny przeciwskurczowe. Ich głębokość nie może być mniejsza niż ¼ wysokości płyty fundamentowej, a maksymalny rozstaw większy, niż 6 m. Powierzchnie wydzielone szczelinami nie powinny przekraczać 30 m2. Jednak ich układ zwykle wynika z kształtu budynku.

Płyta fundamentowa z ogrzewaniem

To dość nowoczesny system posadowienia budynków jednorodzinnych, który znany jest od około 25 lat, a w Polsce stosowany od 10-15 lat. Rozwiązanie to ma bardzo wiele zalet i jest polecane zwłaszcza przy projektowaniu budynków energooszczędnych oraz pasywnych.
• Umożliwia wybudowanie domu w terenie o bardzo niesprzyjających warunkach gruntowo-wodnych. Wysoki poziom wody gruntowej, podłoże niejednorodne lub o niewielkiej nośności, a nawet wieczna zmarzlina nie stanowią żadnej przeszkody.
• Podwójnie zbrojona płyta fundamentowa grubości 12-20 cm, ułożona na elastycznym podłożu (ze żwiru i styropianu) zapewnia na tyle dużą wytrzymałość i sztywność, że jest odporna nawet na ruchy sejsmiczne (doświadczenia z Japonii), a tym bardziej na powstawanie ewentualnych wysadzin.
• Praktycznie eliminuje roboty ziemne, a więc oszczędza czas i pieniądze. Wystarczy tylko usunąć humus, a na jego miejscu ułożyć warstwę drenażową z zagęszczonego mechanicznie żwiru (ewentualnie grubego piasku lub pospółki). A trzeba pamiętać, że te prace wykonuje się przy każdym sposobie fundamentowania.
• Wyeliminowanie ścian fundamentowych i kłopotów związanych z dostawą potrzebnych materiałów, szczelnością izolacji itp. To także kolejna oszczędność pracy i czasu.
• Wykorzystanie elementu konstrukcyjnego, czyli płyty fundamentowej do ocieplania budynku. To najlepszy przykład idei „dwa w jednym”. Oznacza nie tylko brak grzejników montowanych zwykle na ścianach, ale też również skrócenie czasu potrzebnego do wykończenia budynku. A wszystko to dzięki wyeliminowaniu robót związanych z montażem tradycyjnej instalacji centralnego ogrzewania.
• Ogrzewany fundament płytowy to po prostu ogromny grzejnik o bardzo dużej akumulacyjności cieplnej. Sprzyja to oszczędności energii termicznej oraz umożliwia efektywne zastosowanie ekologicznych systemów niskotemperaturowych jak np. pompy ciepła.
• Gruba 15-20 cm warstwa izolacji termicznej skutecznie chroni budynek przed stratami ciepła przez grunt oraz zapobiega powstawaniu mostków termicznych. Zdarza się to w konstrukcjach typowych podłóg na gruncie nawet z zastosowanym ogrzewaniem podłogowym. Poza tym, wtedy grubość styropianu zwykle nie przekracza 10 cm.
Do ogrzewania płyt fundamentowych najczęściej wykorzystuje się instalacje wodne. To bardzo wygodne rozwiązanie, które może być zasilane w różny sposób dostosowany do możliwości i wymagań inwestora. Mogą być zastosowane pompy ciepła, piece na gaz, olej opałowy, pelety itp. oraz każde inne dostępne źródło energii. Pewnym mankamentem tej metody jest to, że wymaga współpracy architekta, konstruktora o oraz specjalisty od instalacji grzewczych, a o to czasami jest bardzo trudne do zrealizowania.
Kłopotu tego można uniknąć decydując się na wykonanie płyty w systemie Legalett . To opatentowany sposób fundamentowania wykorzystujący zamknięty układ ogrzewania powietrznego, który najczęściej zasilany jest energią elektryczną. Wtedy dokumentację projektową wykonuje firma wykonawcza, a jej koszt jest wliczony w cenę robót. I trzeba zaznaczyć, że projekt wykonywany jest dla każdego klienta oddzielnie, aby fundament można było optymalnie dostosować do istniejących warunków terenowych, układu pomieszczeń w budynku oraz wymagań inwestora.