Izolacja fundamentów

Zadanie dla styropianu

Zuzanna Podwysocka
Zuzanna Podwysocka

Jak ocieplić części budynku mające kontakt z gruntem? Świetnie sprawdzi się tam izolacja ze styropianu.

Termoizolacja znajdująca się pod ziemią jest narażona na wilgoć, parcie wody i ziemi, zalewanie deszczem oraz korozję biologiczną (pleśń). Dlatego to właśnie styropian, ze względu na swoje właściwości, jest najczęściej wybierany do izolowania fundamentów. Jest to materiał nieorganiczny. Produkuje się go z granulatu polistyrenowego, który pod wpływem ciepła spienia się i rozszerza, stąd jego bardziej fachowa nazwa to polistyren ekspandowany. Jeżeli nie jest zanieczyszczony, nie rozwijają się w nim mikroorganizmy, czyli pleśń. Jest też odporny na wilgoć. Jednak nie każdy styropian wytrzyma trudne warunki, panujące pod ziemią. Które parametry są w tych zastosowaniach najważniejsze? Jaki styropian wybrać do tradycyjnych fundamentów, a jaki pod płytę lub podłogę na gruncie?

Styropian pod budynkiem

  • Na ściany fundamentowe. Najlepiej wybierać styropian wodoodporny, który ma w kodzie na opakowaniu symbol WL. Taki produkt jest przebadany pod kątem nasiąkliwości i nie straci swych właściwości izolacyjnych pod wpływem wilgoci z gruntu.
  • Pod podłogę na gruncie. Musi wytrzymać obciążenia użytkowe parteru. Pod część mieszkalną wystarczy zwykły styropian przeznaczony na podłogi. Pod garażem warto ułożyć taki typu parking o zwiększonej wytrzymałości.
  • Pod płytę fundamentową. Tu potrzebny jest materiał zarówno nienasiąkliwy, jak i bardzo wytrzymały. Przy zakupie trzeba sprawdzić, czy parametr CS(10) styropianu jest zgodny z wytycznymi projektanta płyty.

Do wykonania izolacji termicznej ścian fundamentowych dobiera się materiały o nieco innych parametrach niż do ocieplenia pozostałych przegród

fot. KNAUF INDUSTRIES

Przepisy i dobra praktyka

Styk budowli z gruntem powinno się zabezpieczać przed ucieczką ciepła. Dotyczy to zarówno tradycyjnych ścian fundamentowych oraz podłogi na gruncie, jak i płyty fundamentowej. Według Warunków technicznych podłogi na gruncie w pomieszczeniach mieszkalnych (płyta fundamentowa również pełni funkcję podłogi na gruncie) mogą mieć współczynnik przenikania ciepła przez przegrodę U nie większy niż 0,30 W/(m2.K). W przypadku ścian fundamentowych takich szczegółowych wytycznych nie ma. Również głębokość, do jakiej powinno się układać termiczną izolację pionową na ścianach fundamentowych, nie jest precyzyjnie określona. Wiele zależy od strefy przemarzania, a ta nie jest jednakowa we wszystkich częściach Polski. Najczęściej więc ociepla się ściany kondygnacji podziemnej oraz fundamentowe na całej wysokości – jest to z jednej strony bezpieczne (nie ma ryzyka, że izolacja zostanie ułożona zbyt płytko), z drugiej strony łatwiejsze do wykonania niż umieszczenie ocieplenia tylko na fragmencie ściany.

Skąd czerpać informacje

Producenci styropianu mają obowiązek podawania parametrów charakterystycznych dla danego materiału. Informacje te są zawarte w wieloliterowym kodzie znajdującym się na każdej paczce styropianu i w karcie technicznej produktu. Sugestie dotyczące tego, gdzie zastosować dany materiał, często kryją się też w jego nazwie własnej styropianu. Mają one na celu ułatwienie klientom wyboru.

Niektórzy producenci wyróżniają też kolorystycznie produkty przeznaczone do kontaktu z ziemią – barwiąc je na przykład na miętowo, różowo lub pomarańczowo. Te oznaczenia pomagają w dobraniu styropianu.

Ostateczna decyzja, dotycząca wyboru produktu, należy do inwestora. Musi on się trzymać wytycznych projektanta, który zawsze określa współczynnik przenikania ciepła lambda materiału, a często też jego parametry wytrzymałościowe. Projektant bierze pod uwagę wiele informacji o budynku, przewidywanych obciążeniach, jakie będą działały na fundamenty, warunkach glebowych i głębokości posadowienia domu, poziomie wód gruntowych i strefie klimatycznej.

Lambda przede wszystkim

Jednym z najważniejszych parametrów materiału izolacyjnego jest współczynnik przewodzenia ciepła lambda. Im jest niższy, tym jest on lepszym izolatorem. Lambda styropianów wynosi od 0,03 do ponad 0,04 W/(m.K). Do tych o najlepszych właściwościach izolacyjnych dodaje się grafit. Styropiany tego typu (szare) są jednak raczej polecane tylko do ocieplania podłóg na gruncie (oraz fasad), ponieważ większość nie ma wystarczającej wodoodporności, aby sprawdziły się na ścianach fundamentowych lub pod płytą fundamentową.

Współczynnik przewodzenia ciepła podawany przez producentów w kartach technicznych to tak zwana lambda deklarowana, czyli uzyskana w warunkach laboratoryjnych. Projektant na tej podstawie wylicza tak zwaną lambdę obliczeniową uwzględniającą na przykład przewidywany poziom zawilgocenia materiału. Im bardziej styropian będzie zawilgocony, tym lambda obliczeniowa będzie gorsza, a wtedy trzeba będzie zastosować nieco grubszą warstwę ocieplenia.

Na wartość lambdy deklarowanej duży wpływ ma gęstość styropianu, czyli jego waga. Im jest on gęstszy, tym lepszym jest izolatorem. Jednak nie zawsze ma wtedy mniejszą nasiąkliwość. Propagowane do niedawna ważenie styropianu nie może być więc jedynym wskaźnikiem jego jakości. Najlepiej kupować styropian od uznanych producentów, których wyroby są przebadane w laboratoriach i certyfikowane przez instytuty naukowe.

Niska nasiąkliwość

Gleba jest prawie zawsze wilgotna, więc aby materiał izolacyjny dobrze spełniał swą funkcję, musi być odporny na wilgoć i prawie nienasiąkliwy. Styropian ma budowę zamkniętokomórkową, co oznacza, że woda nie wnika do wnętrza komórek. Są one ściśle ułożone jedna obok drugiej i zajmują mniej więcej 95-98% objętości materiału. Pozostaje między nimi kilka procent wolnej przestrzeni. Przy długotrwałym oddziaływaniu wilgoci może ona wniknąć w tę przestrzeń.

Nasiąkliwość styropianu przeznaczonego na fundamenty bada się, umieszczając jego próbki na 28 dni w wodzie. Waży się je przed zanurzeniem i po wyjęciu z wody. Pozwala to określić w jakim procencie styropian nasiąka wodą. W kodzie znajdującym się na opakowaniu styropianu, który został tak przebadany, znajdują się litery WL(T). Za nimi umieszcza się liczbę z przedziału 1-5 wskazującą jego nasiąkliwość z dokładnością do 0,5%. Najmniejszą wartość mają materiały najmniej nasiąkliwe.

W taki sposób są badane i oznaczane tak zwane styropiany hydrofobowe nazywane też wodoodpornymi. Do ich produkcji używa się dodatków zmniejszających nasiąkliwość.

Zmniejszenie nasiąkliwości osiąga się również, produkując styropian tak zwaną metodą agregatową. Poszczególnych płyt nie odcina się wtedy z dużego bloku materiału, tylko kształtuje się je w formach. Struktura komórek na płaszczyźnie tak produkowanej płyty jest nienaruszona, tworzą one rodzaj naskórka odpornego na wodę. Na powierzchni takich płyt jest często formowany wzór, który ułatwia odprowadzenie wody.

Hydrofobowe (wodoodporne) styropiany mają nasiąkliwość WL(T) 3-5%, a te produkowane metodą agregatową nawet nieco mniejszą, bo 1-2%.

Niektóre produkty przeznaczone do kontaktu z wilgocią bada się też pod kątem absorpcji wody przy długotrwałej dyfuzji. W tym celu jedną część próbki umieszcza się w wodzie, a druga pozostaje nieosłonięta, by umożliwić odparowanie wilgoci z próbki. Dzięki temu możliwe jest zbadanie przepływu wilgoci (czyli dyfuzji) przez materiał. Jego poziom określa się w kodzie wyrobu literami WD(V). Liczba następująca po tych literach oznacza nieprzekraczalną wartość absorpcji dla deklarowanego poziomu wyrażoną w procentach.

Wytrzymałość na ściskanie

Kolejnym parametrem istotnym przy wyborze styropianu na fundament jest jego wytrzymałość na ściskanie.

Styropian bada się na ściskanie, sprawdzając, jaką siłę trzeba przyłożyć, aby spowodować 10-procentowe odkształcenie (ściśnięcie) próbki. Wynik badania zawarty jest we fragmencie kodu z opakowania oznaczonym literami CS(10) wraz z następującą po nim liczbą. Na przykład zapis CS(10)100 oznacza, że próbka ściśnie się o 10% pod wpływem naprężenia wynoszącego 100 kPa. Im większa jest liczba następująca po znakach CS(10), tym styropian jest bardziej odporny na ściskanie. W najpopularniejszych wyrobach parametr ten mieści się w granicach od 60 do 200 kPa.

Producenci często przekładają tę informację na bardziej zrozumiałe wyliczenia. Kod CS(10)60 oznacza, że styropian może wytrzymać obciążenie mniej więcej 1,8 t/m2.

Wilgoć i obciążenia

Styropian ułożony na ścianach fundamentowych do głębokości 1,5 m musi być przede wszystkim odporny na wilgoć. Wytrzymałość na ściskanie jest ważna, gdy budynek zagłębia się bardziej – na dwie-trzy kondygnacje

fot. TERMO ORGANIKA

Pozostałe właściwości

Mniej istotnym parametrem, ale czasami branym pod uwagę, jest stabilność wymiarowa styropianu oraz jego geometria. Im płyty są równiejsze, tym mniejsze powstają między nimi szczeliny. Ma to pewien wpływ na termikę przegrody, szczególnie w domach energooszczędnych z grubą warstwą ocieplenia. Pozostałe parametry, czyli na przykład wytrzymałość na rozciąganie, przy wyborze styropianu do stosowania na fundamenty nie mają specjalnego znaczenia.

Na ściany fundamentowe

W tym przypadku najważniejsza jest niska nasiąkliwość. Dlatego najlepiej zastosować tam styropian wodoodporny, na co wskazuje znak WL(T). Nie musimy go wówczas zabezpieczać przeciwwilgociowo od strony gruntu.

Stosowanie styropianu nieoznaczonego w taki sposób również jest możliwe, jednak wtedy zawsze należy go osłonić hydroizolacją, aby odciąć go od wilgoci z gruntu. Jest to kosztowne i obarczone ryzykiem błędów wykonawczych. Woda może łatwo wcisnąć się pod hydroizolację ze względu na parcie gruntu.

Ściany fundamentowe domów jednorodzinnych zazwyczaj nie są zagłębione więcej niż 1-1,5 m, więc przy wyborze materiału ociepleniowego na te miejsca wytrzymałość styropianu nie jest tak bardzo istotna. Siły wynikające z parcia gruntu mają istotne znaczenie w przypadku budynków posadowionych głębiej. Inwestowanie w droższy, bardziej wytrzymały materiał, na przykład XPS, jest więc często niepotrzebnym wydatkiem.

Problemem w domach jednorodzinnych może być jednak woda gruntowa. Gdy badania wykazują, że istnieje ryzyko jej pojawienia się, można sięgnąć po styropian z wyprofilowaną powierzchnią tworzącą kanaliki, którymi wodę odprowadza się do wód gruntowych lub drenażu opaskowego. Aby zachować drożność kanalików w płytach (nie zamulić ich), osłania się je dodatkowo geowłókniną.

Styropian układamy na ścianie fundamentowej zawsze po zaizolowaniu jej przeciwwilgociowo, na przykład wodorozcieńczalną masą bitumiczną. Hydroizolacja musi całkowicie odciąć mur od wilgoci z gruntu, dlatego powinno się ją szczelnie połączyć z izolacją poziomą ławy fundamentowej oraz podłogi na gruncie. Do tak przygotowanej ściany przyklejamy styropian. Najwygodniej jest zastosować klej poliuretanowy, które szybko wiąże. Klej do polistyrenu ekspandowanego oraz izolacja przeciwwodna nie mogą zawierać rozpuszczalników organicznych, które reagują z polistyrenem i niszczą go.

Styropianu nie mocuje się do ściany fundamentowej mechanicznie, aby nie uszkodzić hydroizolacji. Nie ma obaw, że izolacja odpadnie, bo jest przytrzymana gruntem. Jeżeli ściana jest równa, klej najczęściej nakłada się na płytę styropianową równomierną warstwą. Gdy są na niej nierówności, nakłada się go na tak zwane placki oraz rozprowadza po obwodzie płyty. Po przyklejeniu płyt do ściany ewentualne szczeliny między nimi wypełnia się pianą, aby nie wnikała tam woda i nie uciekało tamtędy ciepło. Przed zasypaniem ziemią styropian należy osłonić folią kubełkową lub budowlaną. Ochronią go przed zniszczeniem przez kamienie, korzenie lub gryzonie.

Pod płytę fundamentową

Płyta ta przenosi cały ciężar budynku, dlatego materiał do jej izolacji (najczęściej układa się go pod nią) musi oprócz minimalnej nasiąkliwości charakteryzować się wysoką wytrzymałością na ściskanie. Materiał izolacyjny pod płytę zawsze dobiera projektant konstrukcji.

Pod prosty dom jednorodzinny zazwyczaj wystarczy styropian o wytrzymałości CS(10)150 lub CS(10)200 przenoszący obciążenia 4,5-6 t/m2, lecz może się okazać, że w pewnym punkcie płyty skumulują się obciążenia i konieczne będzie zastosowanie bardziej wytrzymałego materiału, na przykład XPS-u, który przeniesie obciążenia nawet 9-10 t/m2.

Pod podłogę na gruncie

Izolację termiczną w podłodze na gruncie układa się na podkładzie betonowym. Od gruntu oddziela się ją koniecznie izolacją przeciwwilgociową. Ocieplenie nie jest bezpośrednio narażone na wilgoć z gruntu. Do izolowania podłogi na gruncie nie musimy więc kupować styropianu o tak wyśrubowanych parametrach nasiąkliwości jak w przypadku materiału na ściany fundamentowe lub pod płytę. Pod podłogą sprawdzi się prawie każdy styropian typu dach albo podłoga. Stosuje się tu też styropiany z dodatkiem grafitu o bardzo korzystnym współczynniku przewodzenia ciepła lambda.

Również jego wytrzymałość może być mniejsza niż styropianu pod płytę. Podłoga na gruncie przenosi tylko obciążenia użytkowe z parteru. Przyjmuje się, że powinna ona wytrzymać obciążenia 150 kg/m2.

Styropian o parametrze CS(10)60 przenosi znacznie więcej, jednak należy pamiętać, że ta wytrzymałość dotyczy obciążenia rozłożonego równomiernie. Musi też udźwignąć ciężar warstw podłogowych, które nie są obciążeniem użytkowym. Jeśli więc planujemy postawienie na przykład ciężkiego fortepianu lub stołu do bilarda, warto użyć bardziej wytrzymałego materiału.

Praktycy podkreślają też, że najczęstszą przyczyną tak zwanego zarwania się podłogi jest zbyt małe zagęszczenie podkładu pod podłogą na gruncie, a nie niewystarczająca wytrzymałość styropianu, dlatego bardzo ważne jest staranne wibrowanie podbudowy. Styropian w podłodze na gruncie najczęściej układa się w dwóch warstwach. W pierwszej rozprowadza się instalacje, których coraz więcej pojawia się się w naszych domach. Druga warstwa jest jednorodna. Układanie płyt rozpoczyna się od narożnika. Kolejne rzędy układa się na mijankę. Drugą warstwę płyt można dokleić do pierwszej. Przed ułożeniem na styropianie podkładu podłogowego, czyli wylewki, trzeba zastosować przekładkę, na przykład z folii budowlanej dopuszczonej do kontaktu z polistyrenem, aby woda z podkładu nie wpłynęła w strukturę izolacji.

Rozsądna grubość

To, jaką grubość warstw izolacji zastosujemy, zależy przede wszystkim od współczynnika lambda materiału ociepleniowego. Rozsądny dobór grubości zakłada dostosowanie warstwy izolacji fundamentów do grubości izolacji ułożonej w innych miejscach domu. Nie ma sensu stosowanie w fundamentach nieproporcjonalnie większej grubości izolacji niż w dachu lub ścianach. Przyjmuje się, że w dachu układa się warstwę mniej więcej dwa razy grubszą niż w fundamentach, a na ścianach półtora raza grubszą (proporcje te wynoszą na przykład 10/15/20 cm). Czasami, jeśli w podłodze są przewidziane liczne instalacje (odkurzacz centralny, ogrzewanie itp.), trzeba to wziąć pod uwagę i odpowiednio zwiększyć grubość warstwy styropianu. W projektach z Kolekcji Muratora fundamenty oraz podłogę na gruncie izoluje się najczęściej styropianem o wartości współczynnika lambda równym 0,038 W/(m.K) i o grubości warstwy równej 17 cm. Taka przegroda ma wówczas wyliczony współczynnik przenikania ciepła wynoszący 0,018 W/(m2.K), co jest wartością dużo lepszą niż wynikająca z przepisów. Pamiętajmy jednak, że nawet najgrubsza izolacja nie będzie nas w pełni chroniła, jeżeli w przegrodach nie zostaną wyeliminowane mostki cieplne, którymi ciepło wydostaje się z domu, a dom będzie miał nieszczelną i zimną stolarkę.

Proste lub z frezami

Można kupić zarówno płyty z prostymi bokami, jak i frezowane, które układa się na zakładkę. To, na jaki typ płyt się zdecydujemy, zależy w dużej mierze od preferencji ekipy budującej dom. Jednak w sytuacji, gdy ściany fundamentowe nie są idealnie równe, lepszym wyborem mogą być płyty z prostymi bokami, które łatwiej jest uszczelnić. Układanie płyt frezowanych pomaga wyeliminować mostki cieplne, lecz przy dużej grubości warstwy oraz starannym wypełnieniu szczelin pianką zysk cieplny przy użyciu płyt z frezem jest niewielki.

Styropian na powierzchnie pionowe

*orientacyjne ceny brutto z grudnia 2015 r. ze sklepów internetowych przy zamówieniu powyżej 25 m3

Hydropian EPS P 100
Producent: ARBET
Styropian o obniżonej nasiąkliwości wodą produkowany z hydrofobizowanego surowca, polecany do stosowania na ściany piwnic, podmurówek i fundamentów.
Lambda deklarowana: 0,036 W/(m.K)
Kod produktu: EPS-EN 13163-T1-L2-W2-Sb2-P5-BS150-CS(10)100-DS(N)2-DS(70,-)2-DLT(1)5-WL(T)4
Cena: 270 zł/m3*

fot. ARBET

Styropian na powierzchnie poziome

*orientacyjne ceny brutto z grudnia 2015 r. ze sklepów internetowych przy zamówieniu powyżej 25 m3

Parking Expert
Producent: ARBET
Polecany na parkingi, podłogi przemysłowe oraz podłogi na gruncie z podkładem posadzkowym przy ich silnym obciążeniu. Dopuszczalne obciążenie użytkowe to 60 kPa, czyli 6 t/m2.
Lambda: 0,035 W/(m.K)
Kod produktu: EPS-EN 13163- -T2-L3-W3-Sb5-P10-BS250-CS(10)200-DS(N)5-DS(70,-)2-DLT(1)5-TR100
Cena: 328 zł/m3*

fot. ARBET
Wydanie: Murator 2/2016 Tekst Zuzanna Podwysocka
warto przeczytać