Płyta fundamentowa zamiast tradycyjnych fundamentów. Czy warto?
Alternatywą dla tradycyjnych fundamentów jest płyta fundamentowa. Sprawdza się ona w niekorzystnych warunkach gruntowych i przy wysokich wymaganiach stawianych domom energooszczędnym. Czy jednak opłaca się ją wybrać także wtedy, gdy warunki są korzystne?
Komu opłaca się płyta fundamentowa?
Dla każdego kto buduje dom jest oczywiste, że powinien on być dobrze i trwale posadowiony na fundamentach. Właściwie wykonana płyta fundamentowa gwarantuje stabilność całej konstrukcji i bardzo dobrą izolację cieplną. Zastosowanie takiego rozwiązania jest najbardziej ekonomiczne, zwłaszcza gdy na działce są trudne warunki gruntowo-wodne.
Fot. powyżej: budowa płyty fundamentowej wymaga odpowiedniego przygotowania i zatrudnienia doświadczonej ekipy budowlanej.
Gdy na działce są trudne warunki gruntowo-wodne, podłoże ma słabą nośność, trzeba zwykle poszukać rozwiązania innego niż tradycyjne. Wówczas zaleca się wykonanie płyty fundamentowej Oto sytuacje, kiedy szczególnie warto wybrać ten sposób.
- Płytę fundamentową poleca się szczególnie wtedy, gdy na działce jest niepewne podłoże i wysoki poziom wód gruntowych. Będzie na nie odporna, pod warunkiem że wykonają ją specjaliści.
- Grunty słabonośne i wysadzinowe. To takie grunty, w których mogą powstawać wysadziny - zjawisko polegające na podnoszeniu się do strefy przemarzania gruntu spoistego (gliny, iłu) wskutek kapilarnego podciągania wody gruntowej.
- Wysoki poziom wód gruntowych. To zjawisko bardzo niekorzystne, które może znacznie zwiększyć koszty planowanej inwestycji. Dlatego warto wcześniej zlecić firmie geotechnicznej wykonanie kilku odwiertów. Dzięki temu dowiemy się, jakie są grunty i na jakim poziomie jest woda na naszej działce.
- Grunty nasypowe. To takie, które zostały przeniesione z miejsca swego naturalnego występowania i złożone bez żadnego zagęszczenia. Najczęściej znajdują się w różnego typu wyrobiskach. Taki grunt ma bardzo słabą nośność.
- Teren jest obszarem szkód górniczych - to ogólna nazwa różnego rodzaju odkształceń powierzchni i zniszczeń w obiektach oraz infrastrukturze na terenach górniczych, znajdujących się nad eksploatowanymi kopalinami lub w ich bliskim sąsiedztwie.
Uwaga! Jedynymi gruntami, na jakich nie należy wykonywać płyty (ani też żadnego budynku) są niektóre grunty organiczne (na przykład torfy i namuły), które nie są w stanie przenieść nawet małego obciążenia. Znacznie się odkształcają, a razem z nimi przemieszcza się fundament i wykonany na nim dom, co szybko prowadzi do zarysowania, a nawet pękania elementów ich konstrukcji. Dotyczy to również terenów górskich ze dużym spadkiem terenu.
Warunki na działce
Płyta fundamentowa ma dużą nośność - obciążenie rozkładane jest na znacznie większą powierzchnię niż przy tradycyjnych ławach. Zapobiega to osiadaniu domu, ogranicza odkształcenia fundamentu oraz eliminuje pękanie ścian i niszczenie konstrukcji. Płyta może być więc wykonana niemal w każdych warunkach, zarówno na gruntach o dobrej, jak i słabej nośności (między innymi nasypowych, czyli przeniesionych z miejsca swego naturalnego występowania i złożonych bez zagęszczenia), niejednorodnych, wysadzinowych, z wysokim poziomem wód gruntowych. Szczególną sytuacją jest budowa na obszarze szkód górniczych znajdujących się nad eksploatowanymi kopalinami lub w ich bliskim sąsiedztwie. W takich miejscach grunt jest odkształcony, zniszczony i niestabilny.
Bez wymiany gruntu nie należy wykonywać płyty na gruntach organicznych (na przykład torfach i namułach). Znacznie się one odkształcają, a razem z nimi przemieszcza się fundament i wykonany na nim dom, co szybko prowadzi do pojawienia się na jego ścianach rys i pęknięć. Dotyczy to też terenów górskich z dużym spadkiem terenu.
Wykonawca
Płytę fundamentową wykonuje się szybko i bezproblemowo. Ma ona prostszą konstrukcję niż tradycyjne fundamenty, wymaga mniej prac ziemnych, niepotrzebne jest deskowanie, a jej budowa trwa krócej, bo obywa się bez przerw technologicznych. Technologia ta jest jednak stosunkowo nowa. Nie ma jeszcze zbyt wielu firm, które zdążyły się w niej wyspecjalizować. Firma wykonująca płyty powinna oferować kompleksową usługę - wszystkie niezbędne materiały i wykonanie z daleko idącą pomocą w przygotowaniu budowy (zwłaszcza przy pracach ziemnych czy wytyczeniu geodezyjnym). Oprócz tego, jeśli w projekcie domu nie była przewidziana płyta fundamentowa, potrzebny jest projekt zamienny. Wykonuje go uprawniony do tego konstruktor na zlecenie firmy, która specjalizuje się w tego rodzaju fundamentach.
Budowa płyty fundamnetowej
Fot. powyżej: najbardziej zauważalną zaletą płyty fundamentowej jest krótki czas jej wykonania, który przyspiesza zakończenie budowy.
Płyta fundamentowa to zestaw odpowiednio dobranych materiałów budowlanych układanych w warstwach, które nadają kształt odpowiedniej mieszance betonu. Jej wykonanie pozwala przeprowadzić prace fundamentowe w 6-7 dni.
Materiały
Płytą fundamentową kompleksowo zajmuje się firma, która sama zamawia wszystkie niezbędne materiały. Niemniej jednak do jej wykonania potrzebny będzie szalunek z twardego styropianu lub polistyrenu ekstrudowanego, który jednocześnie jest izolacją termiczną. W korzystnych warunkach gruntowych pod płytą fundamentową układa się najczęściej styropian dach/podłoga o grubości co najmniej 20 cm. Mniej korzystne warunki wymagają zastosowania droższego, bardziej wytrzymałego polistyrenu ekstrudowanego. Konieczne jest też zbrojenie ze stali, którego potrzeba dużo. Aby zminimalizować koszty zbrojenia w płytach, najczęściej stosuje się w nich zbrojenie mieszane - pod ścianami nośnymi układa się zbrojenie z prętów i siatek stalowych, a w pozostałej części płyty - rozproszone. Do wylania płyty zamawia się mieszankę betonową klasy C20/25.
Sposób budowy - warstwy
Podczas wykonania płyty fundamentowej prace ziemne zajmują znacznie mniej czasu niż przy wykonaniu tradycyjnych fundamentów. Płytkie posadowienie płyty (często już na głębokości 50 cm) pozwala zminimalizować roboty ziemne, co przyspiesza jej wykonanie i wpływa na zmniejszenie kosztów. W gruntach niewysadzinowych (piaski) można od razu ułożyć chudy beton.
W wysadzinowych (gliny, iły) najpierw należy ułożyć warstwę zagęszczanego piasku, żwiru lub tłucznia (co najmniej 15 cm). Następnie pod całą powierzchnią domu układa się warstwę izolacji termicznej z płyt polistyrenu ekstrudowanego lub twardego styropianu. Zawsze powinno się ono znaleźć pod płytą, zgodnie z zasadą, że umieszcza się je na zewnątrz przestrzeni ogrzewanej. Dzięki temu ciężka betonowa płyta o dużej powierzchni akumuluje ciepło.
Zbrojenie
Na warstwie ocieplenia montuje się proste zbrojenie z siatek stalowych, co nie wymaga dużego nakładu pracy ani doświadczenia. Zbrojenie musi być wykonane w dwóch warstwach (górnej i dolnej) ułożonych na stojakach dystansowych. Często, aby uniknąć przesunięcia warstw zbrojeniowych, układa się beton ze zbrojeniem rozproszonym w postaci włókien polimerowych lub stalowych albo układa się jedną warstwę siatek zbrojeniowych i beton ze zbrojeniem rozproszonym. Trzeba także zrobić zbrojenie brzegowe płyty, ponieważ są to miejsca najbardziej obciążane. Dopiero wtedy układa się beton klasy C20/25.
Każda płyta fundamentowa wymaga wykonania izolacji przeciwwilgociowej. Zależnie od projektu układa się ją pod płytą fundamentową, bezpośrednio na warstwie wyrównawczej lub na powierzchni płyty fundamentowej. Zwykle stosuje się poliestrową folię fundamentową (łączoną na zakład co najmniej 15 cm). Izolację można też wykonać z papy termozgrzewalnej lub specjalnych preparatów bitumicznych, które zapewniają pełną szczelność i ochronę przed podciąganiem wilgoci.
Przeciętnie wykonanie płyty fundamentowej pod dom jednorodzinny o powierzchni zabudowy około 200 m2 trwa 6-7 dni. Przerwa technologiczna niezbędna do uzyskania przez płytę parametrów wytrzymałościowych pozwalających na rozpoczęcie wznoszenia ścian budynku (o czym decyduje kierownik budowy) wynosi około 14 dni. Łącznie potrzeba więc około 3 tygodni do rozpoczęcia kolejnych prac budowlanych. Jest to prawie dwukrotnie szybciej w porównaniu z około 4-6 tygodniami niezbędnymi do wykonania fundamentu murowanego.
Czy płyta musi być ogrzewana?
Płyta fundamentowa może być - ale nie musi! - wyposażona w różnego rodzaju systemy grzewcze, wykorzystujące jako nośnik ciepłą wodę albo powietrze. Cała instalacja może być ułożona w płycie albo na niej - w dodatkowej warstwie przewodzącej. Każde z tych rozwiązań ma swoje zalety i wady, a jego zastosowanie powinno być indywidualnie przeanalizowane i dobrane dla konkretnej inwestycji.
Błędne wyobrażenia na ten temat ze strony potencjalnych inwestorów biorą się z tego, że pierwsze nowoczesne płyty wykonywane jako fundament domów jednorodzinnych były płytami grzewczymi. To spowodowało powstanie stereotypu, że płyta fundamentowa jest tylko płytą grzewczą. Trzeba więc pamiętać, że głównym zadaniem płyty fundamentowej jest przenoszenie obciążeń, a wszelkie elementy grzewcze należy traktować jako opcjonalne.
Porównanie kosztów i cen
Fot. powyżej: wykonanie podbudowy z piasku układanego warstwami i mechanicznie zagęszczanego.
Wciąż niewielu inwestorów decyduje się na płytę fundamentową, obawiając się wysokich kosztów. Tymczasem mogą być one bardzo zbliżone do wydatków na tradycyjne fundamenty. Ostateczna cena zależy od rodzaju stali użytej do zbrojenia oraz od grubości płyty.
Koszty budowy
Koszt płyty fundamentowej zależy od wielkości budynku i obciążeń przekazywanych na fundamenty. Ta wartość wpływa bowiem na sposób zbrojenia, ilość wykorzystanej stali, grubość płyty oraz prętów zbrojeniowych. Duże znaczenie mają też warunki gruntowe. One decydują na przykład o tym, czy trzeba wymieniać grunt pod płytą lub jak gruba podbudowa będzie konieczna.
Rozmiar płyty przekłada się na czas jej budowy, a to z kolei ma wpływ na wysokość wynagrodzenia wykonawców. Aby porównać ceny obu typów fundamentów, trzeba dokładnie przyjrzeć się projektowi budynku. Na przykład jeśli budynek nie ma wewnętrznych ścian nośnych, płyta fundamentowa będzie trochę droższa. Jeśli jednak w tym samym budynku będą wewnętrzne ściany konstrukcyjne, płyta może okazać się tańsza.
Płytę fundamentową opłaca się wykonać szczególnie wtedy, gdy pod warstwą ziemi znajduje się grunt niewysadzinowy (piasek). Wówczas praktycznie od razu można bowiem przejść do stawiania płyty fundamentowej. Jest to też idealne rozwiązanie na gruntach niestabilnych, gdzie tradycyjny fundament może łatwo ulec uszkodzeniu przez nierównomierne osiadanie.
Płyta jest natomiast mniej opłacalna, jeśli podłoże jest z iłów lub gliny. W tym wypadku należy zastosować dość grubą warstwę podkładu w postaci żwiru lub piasku. Niezależnie jednak od tego, zawsze odchodzą trudne prace ziemne, które trzeba wykonać przy wykonaniu ław i ścian fundamentowych oraz unika się częstych błędów, jakie powstają podczas układania izolacji przeciwwilgociowej i ocieplenia.
Trudno porównać koszty wykonania tradycyjnych fundamentów z płytą. W takim porównaniu musi być uwzględnionych kilka ważnych aspektów, takich jak izolacyjność termiczna fundamentów, stabilność konstrukcyjna, szybkość wykonania, oszczędność kosztów eksploatacji w przyszłości itp. Dlatego warto wybrać rozwiązanie, które pozwoli zaooszczędzić na rachunkach za ogrzewanie. Jeśli przyjmiemy, że przez źle ocieplone fundamenty ucieka 10-15% ilości ciepła potrzebnego do ogrzania domu, łatwo obliczyć, jakiego rzędu wydatki czekają nas w przyszłości, jeśli fundamenty wykonamy tradycyjnie.
To właśnie z tego powodu na płytach fundamentowych posadawia się domy energooszczędne i pasywne.
Firmy zajmujące się wykonywaniem płyt najczęściej nie podają cen poszczególnych etapów, lecz całkowity koszt fundamentu wraz z materiałami, projektem zamiennym, podejściami i przepustami instalacyjnymi. Nie obejmuje jednak prac ziemnych i materiału zasypowego.
Tradycyjny fundament murowany z bloczków na żelbetowych ławach fundamentowych, zasypywany piaskiem i ocieplany dość cienką warstwą styropianu nie odpowiada dzisiejszym wymaganiom technicznym i dlatego coraz częściej jest zastępowany płytą fundamentową. Jest to rozwiązanie stosowane za granicą od wielu lat, dużo tańsze, łatwiejsze i szybsze w wykonaniu (pozwala skrócić prace do 4-5 dni).
Pierwsze płyty fundamentowe powstały w latach siedemdziesiątych ubiegłego wieku w Szwecji. Obecnie ten rodzaj fundamentów stosuje się powszechnie w Skandynawii, Kanadzie i Japonii, gdzie skrajne warunki klimatyczne, uwarunkowania terenowe i ryzyko występowania wstrząsów sejsmicznych wymagają posadowienia budynków na fundamencie odpornym na różne, często bardzo ekstremalne warunki. Jest to możliwe ze względu na to, że płyta fundamentowa ma dużą nośność - obciążenie rozkładane jest na znacznie większą powierzchnię niż przy tradycyjnych ławach. Zapobiega to osiadaniu budynku i ogranicza odkształcenia fundamentu oraz eliminuje pękanie ścian i niszczenie struktury domu. Płyta może być więc wykonana niemal w każdych warunkach, zarówno na gruntach o dobrej, jak i słabej nośności, niejednorodnych, wysadzinowych, jak i podmokłych oraz na terenach szkód górniczych.
Bardzo dużą zaletą tego fundamentu jest dokładność wykonania górnej powierzchni. Może być ona od razu wykorzystana jako podłoże pod warstwę wykończeniową, na przykład z płytek ceramicznych.
Z tych wszystkich powodów płyta fundamentowa cieszy się w Polsce coraz większą popularnością.
Rodzaje płyt fundamentowych
Głównym zadaniem płyty fundamentowej jest przenoszenie obciążeń, a wszelkie elementy grzewcze należy traktować jako opcjonalne. Tymczasem płyta fundamentowa może - ale nie musi! - być wyposażona w różnego rodzaju systemy grzewcze, wykorzystujące jako nośnik ciepłą wodę albo powietrze. Cała instalacja może być ułożona w płycie, jak i na niej - w dodatkowej warstwie przewodzącej (rysunek). Każde z tych rozwiązań ma swoje zalety i wady, a jego zastosowanie powinno być indywidualnie przeanalizowane i dobrane dla konkretnej inwestycji.
Błędne wyobrażenia na ten temat ze strony potencjalnych inwestorów biorą się z tego, że pierwsze nowoczesne płyty wykonywane jako fundament domów jednorodzinnych były płytami grzewczymi. W pewnym sensie spowodowało to powstanie stereotypu, że płyta fundamentowa jest tylko płytą grzewczą.
Płyta fundamentowa to zestaw odpowiednio dobranych materiałów budowlanych układanych w warstwach, które nadają kształt odpowiednio przygotowanej mieszance betonu. Taka płyta fundamentowa odpowiednio zaprojektowana i dodatkowo wyposażona w system grzewczy tworzy zintegrowany system fundamentowej płyty grzewczej. Dodatkowym atutem takiego rozwiązania jest też to, że w uformowanej płycie fundamentowej rozprowadzone są już wszystkie niezbędne podłączenia i instalacje. Unika się więc dodatkowego wykonywania prac instalacyjnych, izolacyjnych i posadzkowych.
Izolacyjność termiczna płyty fundamentowej
Czasem mogą pojawiać się wątpliwości dotyczące tego, czy płyta fundamentowa jest cieplejsza od najlepiej nawet izolowanej podłogi na gruncie. Otóż, ta technologia jest obecnie najlepszym rozwiązaniem, uwzględniającym właściwą izolację termiczną (brak mostków cieplnych) i przeciwwilgociową (brak problemów związanych z przenikaniem wilgoci). Poza tym, płyta fundamentowa bardzo dobrze akumuluje ciepło. Ze względów technologicznych fundamenty "tradycyjne" nie są w ogóle przygotowane do takiej funkcji. Współczynnik przewodzenia ciepła U płyt jest lepszy niż 0,20 W/m˛K, w zależności od zastosowanych warstw izolacji. Zatem z powodzeniem można wykorzystać je do budowy domów energooszczędnych i pasywnych.
Uwaga! Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej (NFOŚiGW) opracował projekt pierwszego realizowanego ze środków publicznych ogólnopolskiego programu dopłat do budowy takich domów. Ma on za zadanie wspieranie i rozwój tej technologii w Polsce. Jest to związane z dyrektywą Unii Europejskiej w sprawie charakterystyki energetycznej budynków. Zgodnie tym dokumentem, od początku 2021 roku wszystkie nowo powstające budynki mają być obiektami "o niemal zerowym zużyciu energii".
Z informacji przekazywanych inwestorom przez NFOŚiGW wynika między innymi to, że aby uzyskać dofinansowanie kosztów planowanej inwestycji, należy posadowić budynek właśnie na płycie fundamentowej.
- Więcej o:
Dozbrojenie narożników ław fundamentowych i wieńców stropowyc
Osiadanie gruntu
Płyta fundamentowa - cena, warstwy, ocieplenie
Betonowanie - 9 najczęściej popełnianych błędów
Płyta fundamentowa zamiast tradycyjnych fundamentów. Czy warto?
Izolacja fundamentów w starym domu
Mocowanie ocieplenia fundamentów
Izolacja fundamentów czyli fundamenty bez strat ciepła