Niewidoczny fundament jest jednym z najważniejszych elementów konstrukcji budynku. To on przekazuje do gruntu wszystkie obciążenia z domu, odpowiada za jego stabilność i trwałość. Poprawnie dobrany, przeliczony i wykonany zapobiega nierównomiernemu osiadaniu budynku i pękaniu ścian.
Janusz Werner
Data publikacji: 2021-04-22
Data aktualizacji: 2024-10-02
Fundamenty są kluczowym elementem konstrukcji budynku, odpowiadającym za przekazywanie obciążeń na grunt i zapewniającym stabilność budowli. W przypadku domu jednorodzinnego, fundamenty muszą przenosić zarówno stałe obciążenia, jak ciężar budynku, jak i zmienne, np. obciążenie śniegiem. Ich dobór i wykonanie zależy od warunków gruntowych oraz projektu, który uwzględnia m.in. nośność gruntu i liczbę kondygnacji. Najczęściej stosowane fundamenty to połączenie ław fundamentowych z żelbetu i ścian fundamentowych, które mogą być monolityczne, murowane z bloczków betonowych lub pustaków zasypowych. Kluczowe jest także właściwe zabezpieczenie fundamentów przed wilgocią i wodą gruntową poprzez hydroizolację oraz termoizolację. Alternatywą dla tradycyjnych fundamentów jest płyta fundamentowa, która sprawdza się w trudnych warunkach gruntowych. Rozkłada ona obciążenia na większą powierzchnię, co ogranicza osiadanie budynku. Płyta może być również stosowana jako fundament grzewczy, co podnosi efektywność energetyczną budynku.
Dom jednorodzinny, wybudowany w tradycyjnej technologii, czyli murowany, waży kilkaset ton! Głównym zadaniem fundamentu jest bezpieczne przeniesienie na grunt tego potężnego obciążenia stałego oraz obciążeń zmiennych (ciężaru śniegu, ludzi, parcia wiatru...). Bezpieczne, czyli gwarantujące minimalne, równomierne i niezauważalne osiadanie obiektu.
O sposobie posadowienia budynku, a więc o tym, jakie będzie miał fundamenty, decyduje projektant odpowiadający za część konstrukcyjną. Konstruktor musi uwzględnić wielkość domu, liczbę kondygnacji, technologię budowy i co bardzo ważne - warunki gruntowe na działce. Czyli rodzaj gruntu, jego nośność, poziom wód. Żeby je poznać, zleca się badanie geotechniczne.
Same fundamenty przede wszystkim muszą być wytrzymałe i trwałe. W wariancie stosowanym najczęściej stanowią je ściany fundamentowe, opierające się na żelbetowych ławach. Takie posadowienie sprawdza się na stabilnym i nośnym gruncie. Jeśli nośność nie jest wystarczająca (działka znajduje się np. na torfach), planuje się płytę fundamentową, która zapewnia równomierne i rozłożone na dużą powierzchnię przekazywanie obciążeń.
Wykonanie fundamentów poprzedza usunięcie z obrysu budynku warstwy żyznej ziemi, czyli humusu.
Wariant podstawowy, czyli ława + ściana
To rozwiązanie wybierane najczęściej, ze względu na cenę i łatwość wykonania.
Ławy fundamentowe to poziome belki z żelbetu, odporne na ściskanie i rozciąganie. Na nich opierają się ściany fundamentowe, wylane z betonu lub wymurowane - z betonowych bloczków, pustaków zasypowych itd. Ławy wykonuje się pod ścianami nośnymi, zewnętrznymi i niektórymi wewnętrznymi.
Przeważnie wylewa się je z betonu C12/15 bądź C16/20. Zbrojenie stanowią przynajmniej 4 stalowe pręty o średnicy 12 mm, powiązane strzemionami średnicy 6 mm, w odstępach co 30 cm. Element może mieć przekrój prostokąta o wysokości 30-50 cm i szerokości 40-100 cm. Tak ławy wyglądają przeważnie, czyli nie zawsze. Ich parametry (rozmiar, głębokość posadowienia, rodzaj betonu i stali) każdorazowo określa konstruktor, uwzględniając nośność gruntu, obciążenia, strefę klimatyczną...
Zbrojenie typowej ławy fundamentowej zalewane betonem z "gruszki". (fot. J. Werner)
Na ławach stawia się ściany fundamentowe, które stanowią oparcie dla ścian nadziemia.
Ściany fundamentowe można wykonać na kilka sposobów:
jako monolityczne, z wylewanego, zbrojonego betonu. Takie ściany są bardzo wytrzymałe, przenoszą ponadstandardowe obciążenia i dobrze chronią przed przenikaniem wody. Na terenach z wysokim poziomem wód gruntowych warto je wylać z betonu wodoszczelnego. Do zrobienia ścian monolitycznych niezbędne jest deskowanie (nadające kształt mieszance betonowej), co wydłuża prace i podnosi koszty;
jako murowane z bloczków betonowych. Dostępne w każdej hurtowni budowlanej bloczki są wytrzymałe na ściskanie i odporne na nasiąkanie. Muruje się z nich jak z pustaków i cegieł, nie potrzeba więc szalunków. Ściana z bloczków jest mniej odporna na działanie wody niż monolityczna. W ofercie są też fundamentowe bloczki z keramzytobetonu, które mają lepsze parametry termiczne, lecz są bardziej wrażliwe na działanie wody. Nie wolno stosować ich w miejscach, w których wody gruntowe sięgają okresowo powyżej ław;
jako murowane z pustaków zasypowych. Te, po ustawieniu, wypełnia się mieszanką betonową, dla której są szalunkiem traconym.
Ściana fundamentowa na trzy sposoby: monolityczna (a), murowana z bloczków betonowych (b), murowana z pustaków zasypowych (c).
W tradycyjny sposób fundamenty wykona każda ekipa budowlana, co oczywiście nie znaczy, że partacze nie zrobią jakichś błędów. Tych może być cała masa: zbyt płytkie posadowienie, niewłaściwe zbrojenie, brak otuliny prętów itd. Trzeba też pamiętać o istotnym ograniczeniu - w tym rozwiązaniu obciążenia przekazywane są liniowo, więc nie da się go zastosować tam, gdzie panują trudne warunki gruntowe.
I jeszcze jedna uwaga: tradycyjne fundamenty mają sięgać głębiej, niż granica przemarzania. Ta znajduje się około 80 cm poniżej poziomu gruntu na zachodzie kraju i do 140 cm pod ziemią na północnym wschodzie.
Ściana fundamentowa monolityczna wylewana z betonu. Widoczne zbrojenie i solidne szalunki. (fot. J. Werner)
Ściana fundamentowa murowana z bloczków betonowych na tradycyjną zaprawę. (fot. J. Werner)
Fundamenty to nie tylko beton i stal. Ściany fundamentowe trzeba jeszcze zabezpieczyć przed wodą gruntową i wilgocią oraz obłożyć izolacją termiczną.
Hydroizolację układa się poziomo i pionowo. Izolacja pozioma zabezpiecza ściany parteru przed kapilarnym podciąganiem wody, pionowa chroni ściany fundamentowe przed wodami opadowymi i gruntowymi.
Tę pierwszą układa się na wierzchu ław i na górze ścian fundamentowych, tu około 30 cm nad poziomem terenu. Wykonuje się ją z jednej lub dwóch warstw papy asfaltowej albo z folii hydroizolacyjnej. Ta na wierzchu ścian fundamentowych jest później łączona z izolacją przeciwwilgociową podłogi na gruncie.
Izolację pionową można wykonać na różne sposoby. W najprostszym wariancie, ściany fundamentowe maluje się dwukrotnie, po obu stronach, półpłynną masą bitumiczną (lepikiem, emulsją, masą asfaltową). To izolacja przeciwwilgociowa typu lekkiego, stosowana tylko na gruntach przepuszczalnych (piaszczystych), kiedy zwierciadło wody gruntowej znajduje się poniżej poziomu posadowienia. Trzeba pamiętać, że na ścianach fundamentowych układa się jeszcze ocieplenie, więc nie należy stosować środków, które mogłyby wejść z nim w reakcję.
W budynkach podpiwniczonych, na gruntach nieprzepuszczalnych (gliniastych) i kiedy woda okresowo podchodzi powyżej poziomu posadowienia budynku, stosuje się izolację przeciwwodną typu średniego. Tę również można wykonać z mas asfaltowych, lecz nanoszonych nawet pięciokrotnie, ewentualnie (częściej) z papy asfaltowej układanej w dwóch warstwach albo z folii hydroizolacyjnej.
Zbrojenie ław ułożone na betonowych kostkach - pręty zbrojeniowe będą miały właściwą otulinę. (fot. J. Werner)
Na etapie wylewania ław fundamentowych należy pamiętać o starterach, czyli zakotwionym w ławach zbrojeniu wyższych partii budynku. (fot. J. Werner)
Jest jeszcze izolacja typu ciężkiego, stosowana w budynkach podpiwniczonych przy bardzo niesprzyjających warunkach gruntowych. Ta jest projektowana indywidualnie, skomplikowana na etapie realizacji i droga. Dlatego na podmokłym terenie najlepiej zrezygnować z piwnicy.
Gdy chodzi o ocieplenie, to w przypadku tradycyjnych fundamentów układa się je na całej zewnętrznej powierzchni ścian fundamentowych. Materiał termoizolacyjny ma być odporny na wilgoć i ściskanie, stosuje się zatem albo styropian fundamentowy (zwykle niebieski), albo jeszcze mniej nasiąkliwy i bardziej odporny mechanicznie styrodur (polistyren ekstrudowany XPS). Warstwa termoizolacji może być cieńsza od tej układanej wyżej, na ścianach nadziemia. Dziś, za dobry standard przyjmuje się 15 cm. Ocieplenie można osłonić folią kubełkową.
Koniecznie trzeba dopilnować, aby termoizolacja ścian fundamentowych łączyła się z ociepleniem ścian nadziemia.
Ściany fundamentowe z pionową hydroizolacją z masy bitumicznej, ocieplone od zewnątrz niebieskim styropianem typu fundament, zabezpieczonym folią kubełkową. (fot. J. Werner)
Hydroizolacja z papy ułożona na ławie fundamentowej. Na niej stawia się ścianę z bloczków. (fot. J. Werner)
Płyta fundamentowa - charakterystyka
To nowoczesna alternatywa tradycyjnych fundamentów, polecana przy niekorzystnych warunkach gruntowych, do domów energooszczędnych i takich o skomplikowanych kształtach. Można ją jednak zastosować również na gruntach o dobrej nośności. Jeśli projekt domu przewiduje ławy, u uprawnionego konstruktora zamawia się projekt zamienny. Firmy specjalizujące się w budowie płyt fundamentowych oferują go zwykle w cenie swej usługi.
Płyta fundamentowa składa się z kilku warstw:
podbudowy, którą tworzy warstwa pospółki lub piasku, grubości 15-30 cm, na drenażowej warstwie żwiru, podbudowę trzeba starannie zagęścić mechanicznie;
izolacji termicznej z twardego styropianu (odmiany dach/podłoga) lub styroduru, o grubości 15-30 cm;
żelbetowej płyty nośnej, przeważnie o grubości 12-20 cm. Jej dokładne parametry i rozmieszczenie zbrojenia określa projektant. Aby ograniczyć koszty, czasami pod ścianami nośnymi stosuje się zbrojenie z prętów, zaś w pozostałej części płyty zbrojenie rozproszone. Płytę wylewa się z mieszanki betonowej klasy minimum C20/25, której w odpowiedniej ilości praktycznie nie da się przygotować w betoniarce na budowie. Trzeba zamówić ją w wytwórni, lecz dzięki temu inwestor zyskuje pewność, że mieszanka ma odpowiednią wytrzymałość.
Płyta fundamentowa, z zatopionymi kanałami rozprowadzającymi ciepłe powietrze, staje się fundamentem grzewczym. (fot. Legalett)
Jeszcze do niedawna na płyty fundamentowe decydowano się rzadko, bo wykonują je głównie wyspecjalizowane firmy, co przekłada się na cenę. Ale koszty robocizny rosną i dziś nawet przeciętny majster liczy sobie tyle, co prawdziwy fachowiec. Płyta może być zatem tylko nieznacznie droższa od tradycyjnych fundamentów, a w szczególnych przypadkach (np. przy skomplikowanym rzucie budynku) wyjdzie taniej.
Ma też więcej zalet niż ławy. Dzięki niej dom można postawić w prawie każdych warunkach - na gruntach niejednorodnych, o słabej nośności, nasypowych, z wysokim poziomem wód. Obciążenia rozkładają się tu na większą powierzchnię, co ogranicza osiadanie i eliminuje pękanie ścian. Nie potrzeba głębokich wykopów, deskowania, prace trwają krócej (4-7 dni).
Ocieplona płyta jest gotową podłogą na gruncie. Można wykonać ją także jako fundament grzewczy. W konstrukcji płyty zatapia się wówczas kanały powietrzne, zasilane z jednostki grzewczej. Cyrkulację powietrza zapewnia wentylator. Ewentualnie prowadzi się w niej rury zasilane ciepłą wodą, jak w typowym ogrzewaniu podłogowym.
Płyta fundamentowa sprawdza się przy niekorzystnych warunkach gruntowych i w domach energooszczędnych. (fot. Legalett)
Izolacja płyty fundamentowej
Płytę trudniej zaprojektować, ale wykonawcy mają mniej możliwości popełnienia błędów przy izolacjach.
Najczęściej hydroizolację z grubej folii lub membrany układa się na izolacji termicznej. Jeśli płyta jest nieduża, wystarczy jeden arkusz. W przypadku łączenia folii, zakłady trzeba zakleić. Płyty posadawia się dużo płycej niż ławy (np. na głębokości 50 cm), dzięki czemu nie są tak narażone na działanie wód gruntowych.
Izolację termiczną układa się pod płytą tak, aby wystawała poza jej krawędzie. Dzięki temu można ją połączyć z ociepleniem ścian. Zastosowany materiał musi być odporny na ściskanie, jak już wspomnieliśmy może to być styropian typu dach/podłoga, albo twardsze płyty z polistyrenu ekstrudowanego.
Gruntowy wymiennik ciepła pod domem
Na etapie robót fundamentowych można rozważyć umieszczenie pod budynkiem (w obrysie fundamentów, albo pod płytą) gruntowego wymiennika ciepła (GWC). To instalacja, która zwiększa efektywność energetyczną wentylacji mechanicznej z rekuperacją, poprawia jakość powietrza wewnętrznego oraz obniża koszty ogrzewania i chłodzenia domu. Jak wiadomo, grunt na głębokości 1-1,5 m ma przez cały rok dość stabilną temperaturę, wynoszącą kilka stopni powyżej zera. Powietrze doprowadzane do centrali wentylacyjnej przez umieszczony na takiej głębokości GWC jest zatem naturalnie chłodzone latem, a zimą nieznacznie podgrzewane. Dzięki temu latem możemy nieco schłodzić budynek, a zimą zmniejszyć jego zapotrzebowanie na ciepło i zabezpieczyć wymiennik w centrali wentylacyjnej przed zamarzaniem skroplin.
Gruntowe wymienniki ciepła dzielą się na przeponowe i bezprzeponowe. W tych pierwszych powietrze nie ma bezpośredniego kontaktu z ziemią, jest oddzielone od niej przeponą, czyli np. ściankami rur, w których płynie (to tzw. rurowy GWC). Wymienniki bezprzeponowe są skuteczniejsze, ponieważ wymiana ciepła między powietrzem i gruntem następuje bezpośrednio. W tej grupie wyróżniamy modele żwirowe (czyli umieszczone w wykopie złoże gruboziarnistego, płukanego żwiru) i wymienniki płytowe (budowane ze specjalnych płyt z tworzywa). To właśnie te ostatnie można lokować pod domem.
Płytowy gruntowy wymiennik ciepła umieszczony pod domem, w obrysie fundamentów. (fot. Pro-Vent)
Janusz Werner fot. otwierająca: J. Werner
FAQ Pytania i odpowiedzi
Jakie zadania pełni fundament w budynku?
Fundament przenosi obciążenia z domu na grunt, zapewniając stabilność i trwałość budynku oraz minimalizując ryzyko nierównomiernego osiadania i pękania ścian.
Jakie czynniki wpływają na wybór rodzaju fundamentów?
O wyborze fundamentów decyduje projektant, uwzględniając wielkość domu, liczbę kondygnacji, technologię budowy i warunki gruntowe, w tym nośność gruntu oraz poziom wód gruntowych.
Jakie są podstawowe rodzaje ścian fundamentowych?
Ściany fundamentowe mogą być wykonane jako monolityczne z betonu, murowane z bloczków betonowych lub pustaków zasypowych. Każdy typ różni się wytrzymałością, ochroną przed wodą i kosztami wykonania.
Jakie izolacje są niezbędne przy budowie fundamentów?
Fundamenty wymagają izolacji hydroizolacyjnej (poziomej i pionowej) oraz izolacji termicznej. Chroni to budynek przed wodą gruntową, wilgocią i stratami ciepła.
Czym charakteryzuje się płyta fundamentowa i kiedy jest stosowana?
Płyta fundamentowa to nowoczesna alternatywa dla tradycyjnych fundamentów, stosowana w trudnych warunkach gruntowych. Równomiernie rozkłada obciążenia, co minimalizuje osiadanie i eliminuje pękanie ścian.
Dziennikarz z przeszło 25-letnim doświadczeniem w mediach drukowanych i elektronicznych. W Budujemy Dom od blisko dekady. Na budowach bywa tak często, jak w redakcji. Autor tekstów poradnikowych i publicystycznych, także porad prawnych. Nadąża za zmianami w największych programach pomocowych dla inwestorów indywidualnych: w Czystym Powietrzu, Moim Prądzie, Mojej Wodzie...
Skomentuj
