Jak wykonać ciepłe i szczelne fundamenty?

Odpowiednia izolacyjność cieplna fundamentów wpływa na koszty ogrzewania domu. Wartość ta zależy głównie od parametrów, w tym grubości zastosowanych materiałów. Ciepłe i wytrzymałe fundamenty muszą też być bardzo dobrze zabezpieczone przed zawilgoceniem.
Niezależnie od sposobu posadowienia, dom trzeba oddzielić od gruntu warstwą izolacji termicznej. W warunkach technicznych, w których ostatnie zmiany obowiązują od początku 2021 roku, zawarta jest tylko informacja o współczynniku przenikania ciepła U dla podłóg na gruncie, który zmienił się w 2014 roku i wynosi do dziś 0,30 W/(m2K). Warto jednak zadbać, by ten współczynnik był niższy. Jest to o tyle ważne, że dotyczy dużej powierzchni. Decyzję dotyczącą grubości izolacji termicznej najlepiej jest podjąć podczas projektowania domu, a najpóźniej – na etapie wykonania fundamentów.
Utrzymanie odpowiedniego komfortu cieplnego nie jest łatwe, ponieważ ciepło „ucieka” z domu dość szybko. Intensywność ucieczki ciepła zależy od tego, jakiego rodzaju przeszkodę ma ono do pokonania, i jak duża jest różnica między temperaturą na zewnątrz i wewnątrz domu. Dlatego ważny jest rodzaj i grubość materiałów zastosowanych do budowy fundamentów.
Właściwie zaprojektowana przegroda to jednak nie wszystko. Ważną kwestią jest też jakość wykonania hydroizolacji.

Wykopy pod fundamenty

Wszystkie fundamenty, poza płytowymi, muszą być posadowione poniżej poziomu przemarzania gruntu. W zależności od stref, na które podzielony jest kraj, poziom ten wynosi od 0,8 m do 1,4 m (głębokość wykopów pod płytę fundamentową raczej nie przekracza 50 cm). Zbyt płytko posadowione fundamenty mogą być narażone na wysadziny. Powstają one wtedy, gdy grunt pod ławami fundamentowymi zamarza i zwiększa objętość, co powoduje pękanie fundamentów. Z kolei zbyt głębokie wykopy mogą zaś niekorzystnie zbliżyć konstrukcję do poziomu wód gruntowych.

Fundamenty tradycyjne - najpopularniejsze w Polsce

Najpopularniejsze w Polsce fundamenty składają się z ław i ścian fundamentowych oraz z podłogi na gruncie (na gruntach spoistych i jednorodnych, takich jak gliny, iły, piaski, o dopuszczalnym obciążeniu q_dop = 150 kPa bądź gruntach niejednorodnych, mało ściśliwych, o obciążeniu dopuszczalnym q_dop = 200 kPa możemy wykonywać fundamenty tradycyjne
w postaci ław i ścian). Przez takie fundamenty ucieka z domu do gruntu 5-10%. Dlatego warto je solidnie ocieplić. Z pewnością ceny energii nie będą malały, raczej rosły, więc niewielka inwestycja w dodatkową izolację cieplną ścian fundamentowych przyniesie wymierne korzyści. Należy pamiętać o tym, że w większości robót ociepleniowych, a szczególnie przegród przylegających do gruntu, koszt samego materiału izolacji termicznej jest znikomy w porównaniu z całkowitymi wydatkami, podczas gdy jego rola w ograniczeniu strat ciepła jest spora.

Ocieplenie ścian fundamentowych

Mimo że w warunkach technicznych nie ma ani słowa o izolacji termicznej ław i ścian fundamentowych, warto o nią zadbać. Do ocieplania ścian fundamentowych powinny być stosowane materiały nienasiąkliwe, odporne na uszkodzenia mechaniczne, gnicie i rozwój pleśni. Dlatego najczęściej stosuje się tu styropian, polistyren ekstrudowany i keramzyt. W warunkach technicznych jest podana jedynie wartość współczynnika przenikania ciepła U podłogi na gruncie i stropu nad pomieszczeniem nieogrzewanym (nad piwnicą). Nie może być ona większa niż 0,3 W/(m²K) w przypadku podłogi i wynosi 0,25 dla stropu.
Oprócz grubości, ważne jest, aby taka izolacja nie była w żadnym miejscu przerwana i „przechodziła” w izolację ścian zewnętrznych. Chodzi o to, aby wyeliminować możliwie największą liczbę mostków cieplnych, których udział w stratach ciepła całego domu wynosi kilka procent. W tradycyjnych fundamentach takich newralgicznych miejsc jest sporo i trudno jest zapewnić im wystarczającą izolacyjność. Nie jest to jednak niemożliwie. Pierwszą warstwę muru parteru można na przykład wykonać ze specjalnych bloczków izolacyjnych. Wpływa to bezpośrednio na podniesienie temperatury na wewnętrznych powierzchniach ścian w rejonie cokołu budynku znacznie powyżej temperatury „punktu rosy” i skutecznie eliminuje ryzyko powstawania pleśni.

Ściana fundamentowa ocieplona od zewnątrz

Obecnie ściany fundamentowe ociepla się przede wszystkim od strony zewnętrznej płytami z twardego styropianu – polistyrenu ekspandowanego (EPS) albo doskonale sprawdzających się w kontakcie z wilgocią płyt  z polistyrenu ekstrudowanego (XPS).
Styropian jest najpopularniejszym izolatorem. To materiał trwały, odporny na krótkotrwałe zawilgocenie, ale wrażliwy na działanie promieniowania UV (wystawiony na bezpośrednie działanie słońca, po pewnym czasie starzeje się i kruszy). Za stosowaniem styropianu przemawiają jego dobre właściwości cieplne: płyty mają współczynnik λ na poziomie 0,030-0,045 W/(mK). Jeśli zależy nam na cienkiej warstwie, odporności na zawilgocenie i uszkodzenia, zaleca się stosować płyty XPS.
Kilkucentymetrowe ocieplenie osłaniane jest arkuszami folii tłoczonej lub zbrojonej – dla ochrony przed uszkodzeniami mechanicznymi, gryzoniami oraz korzeniami drzew. Przy takim rozwiązaniu izolacja termiczna ścian fundamentowych łączy się z ociepleniem dwuwarstwowych ścian zewnętrznych parteru, są więc lepiej chronione przed kontaktem z zamarzniętym gruntem.

Ściana fundamentowa ocieplona od wewnątrz

Dawniej izolowano ściany fundamentowe od strony gruntu płytami styropianu o grubości 4-5 cm. Takie rozwiązanie nie jest zbyt dobre (ewentualnie dopuszczalne przy ścianach jednowarstwowych), bo przez dolną część ściany parteru i górną ściany fundamentowej ciepło i tak ucieka do gruntu.

Ściana fundamentowa ocieplona w środku

Taki rodzaj ścian fundamentowych stosuje się w przypadku budowy ścian trójwarstwowych, w których każda z warstw jest odwzorowana w fundamencie.

Ocieplenie podłogi na gruncie

Wiele obecnie wznoszonych budynków buduje się bez podpiwniczenia, więc podłoga na gruncie stanowi jednocześnie podłogę parteru. Zgodnie z obowiązującymi przepisami wystarczy, aby współczynnik U dla podłogi na gruncie nie przekraczał 0,30 W/(m²K). Przy dostępnych obecnie materiałach izolacyjnych, których współczynniki przewodzenia λ wahają się od 0,03 do 0,04 W/(mK), oznacza to ułożenie jedynie 10-centymetrowej warstwy izolacji termicznej. Warto zdecydować się na warstwę o większej grubości, zwłaszcza że później nie będzie można jej zwiększyć.
Trzeba zatem dobrze przemyśleć zastosowany wariant ocieplenia. Optymalna jego grubość, przy obecnych relacjach cen materiałów budowlanych do cen energii, to ponad 10 cm (im więcej, tym lepiej) dla materiałów o λ=0,30 W/(mK). Większość inwestorów jednak decyduje się na ułożenie grubszej warstwy ocieplenia – około 15 cm styropianu to obecnie standard, a zdarza się, że warstwa ocieplenia ma nawet 20 cm.
Do ocieplenia podłogi na gruncie używa się styropianu odmiany dach/podłoga, polistyrenu ekstrudowanego (ze względu na koszty rzadziej) lub keramzytu. Najlepiej, jeśli izolacja jest ułożona od strony zimniejszej, czyli pod izolacją przeciwwilgociową.
Podstawową zasadą wykonywania izolacji termicznych (ale też przeciwwilgociowych), jest zapewnienie ich ciągłości. Niestety, nie zawsze się tego przestrzega, a niestaranności i pomyłki zdarzają się nie tylko wykonawcom, ale także projektantom.

Ciepłe połączenie fundamentów ze ścianami

Na styku ścian fundamentowych i ścian parteru dochodzi do przerwania ciągłości poziomej izolacji termicznej. Wskutek tego powstaje znaczny mostek termiczny: ciepło wchłaniane przez ściany pomieszczenia ogrzewanego może uciekać w kierunku fundamentów wykonanych z betonu, czyli materiału o niekorzystnym oporze cieplnym i współczynniku przewodzenia ciepła λ = 1,7 W/(mK), a dalej do gruntu. Można temu zapobiec, wykonując pierwszą warstwę muru z bloczków izolacyjnych. Mają one bardzo wysoką izolacyjność termiczną przy jednoczesnym niskim stopniu zawilgocenia, co gwarantuje, że zachowują one swoje właściwości termoizolacyjne w kontakcie z wilgocią, a cokół pozostanie suchy i ciepły. Ze względu na niski stopień porowatości lekkiego betonu nie występuje kapilarne podciąganie wilgoci, co gwarantuje, że posadowione na bloczkach ściany nie zawilgotnieją.
Ich współczynnik λ wynosi 0,248 W/(mK), co oznacza poprawę rzędu 75-80% w stosunku do przewodnictwa muru o współczynniku λ około 1,0 W/(mK). Połączenie na pióro i wpust pozwala na łatwe ustawianie bloczków. Ponadto można stosować do nich zaprawę normalną lub cienkowarstwową. Bloczki są dostępne w szerokościach odpowiadających najczęściej stosowanym grubościom ścian.

Hydroizolacja fundamentów

Mokre fundamenty mają znacznie mniejszą izolacyjność termiczną, w związku z czym przez podłogę na gruncie, strop nad piwnicą czy przez ściany nadziemia szybciej ucieka ciepło.
W każdych fundamentach tradycyjnych, nawet jeśli nie są energooszczędne, konieczna jest izolacja pozioma, która zabezpiecza ściany przed kapilarnym podciąganiem wilgoci. Zwykle pionowe izolacje wykonywane są z roztworów lub emulsji asfaltowych, niekiedy lepiku lub papy klejonej lepikiem do podłoża. Poziome na ławach robi się z papy. W podłodze na gruncie zazwyczaj stosuje się hydroizolację z papy podkładowej bądź folii polietylenowej o grubości przynajmniej 0,3 mm, układanej z 15-20-centymetrowym zakładem na całej powierzchni podłogi na gruncie.