Energeticky úsporné stavby – základy

Správny návrh základov, výber materiálov a kvalita prevedenia býva často veľmi podceňovaná. Vzniknuté vady a poruchy základových konštrukcií sa potom odstraňujú len zložito a s vysokými nákladmi. Poruchy základov sa najnepríjemnejšie prejavujú vo väčšine konštrukcií stavby.
Voľbu správneho založenia je potrebné posudzovať z mnohých hľadísk. Je potrebné zhodnotiť geologický charakter terénu, výšku a bilanciu podzemnej vody, emisiu radonu i mieru tepelných strát budúcej konštrukcie.

Stále prísnejšie legislatívne nároky a vyššie náklady na vykurovanie smerujú k navrhovaniu nízkoenergetických a pasívnych domov, kde je potrebné dosiahnuť minimálnej hodnoty prechodu tepla aj v rámci základovej konštrukcie. A práve tu sa naráža na množstvo problémov – vytvorenie vodorovnej tepelnej izolácie, ktorá je vystavená mnohým vplyvom – vysoké zaťaženie, kolísanie vlhkosti, striedanie teplôt a pod.

V rámci energeticky a ekonomicky úsporných stavieb je realizovaná prevažná väčšina objektov bez podpivničenia a preto sa budeme venovať tejto skupine. V prehľade uvádzame najčastejšie spôsoby zakladania úsporných domov.

Základová doska

Klasické základy na pásoch

Ide o najrozšírenejší spôsob zakladania. Základové pásy staticky prenášajú zvislé zaťaženie a podsypom podoprená doska zasa prevádzkové zaťaženie podlahy suterénu.  Nevýhodou tohto systému je nutnosť dodatočného riešenia tepelných izolácií. Ak chceme dosiahnuť minimálny súčiniteľ prechodu tepla U = 0,2 až 0,1 W/m.K, je potrebné doplniť konštrukciu o pomerne veľké množstvo izolácie. Táto vrstva môže mať hrúbku aj viac než 30 cm. Doskové izolácie z polystyrénu alebo minerálnej vaty vykazujú pri takejto hrúbke pomerne značné dodatočné stlačenie. Po zaťažení podlahy kuchynskou linkou, nábytkom a pod. dochádza k poklesu podlahy v rozmedzí niekoľkých centimetrov, čo spôsobuje problém pri záväznosti na schodisko, podlahové konvertory a pod.

Základy na tvrdenom polystyréne

Hrubá vrstva dodatočnej tepelnej izolácie môže zapríčiniť pokles podlahy aj o niekoľko cm.

Riešením je použitie izolácie s vyššou pevnosťou (EPS 200 a viac), ktorá je však výrazne nákladnejšia. Naviac realizácia zásypov nie je staticky spoľahlivá, nedostatočným zhutnením a prirodzeným sadaním dochádza k zníženiu až o niekoľko cm. Horná betónová doska sa tak stáva „stropnou“ konštrukciou, na čo zväčšia nebýva navrhnutá. Následkom je deformácia alebo vznik prasklín. S tým samozrejme súvisí životnosť a spoľahlivosť vodorovných izolácií, kde je aj nepatrné porušenie zdrojom výrazného prenikania vlhkosti do objektu. Pri základoch montovaných stavieb musí byť tento systém realizovaný s náležitou precíznosťou.

Základy na penovom skle

V tomto prípade je použitá ako tepelná izolácia kamenivo z penového skla, ktoré zároveň vytvára nosnú podzákladovú vrstvu v hrúbke cca 30 – 50 cm. Konštrukcia je chránená z vonkajšej strany proti premrznutiu a pohyby zeminy sú minimalizované. Taktiež sa znižuje potreba množstva izolácie v podlahovej skladbe. Výhodou penového skla je jeho nenasiakavosť a drenážna funkcia v spojení s drenážnymi kanálmi. Ak sa použije ako zásyp medzi základovými pásmi, dochádza tiež dodatočnému sadaniu a vzniku v tomto prípade nežiaducej dutiny pod betónovou doskou. Použitie v ílovitých a nepriepustných zeminách môže byť taktiež problémové. Tu je funkčnosť závislá na dôkladnej realizácii drenáží. Nefunkčná drenáž má za následok dlhodobé zaplavenie výkopu vyplneného penovým sklom a tým stratu izolačných vlastností. Použitie penového skla je vhodné na celoplošné základy na priepustnom podloží.

Celoplošný posyp penovým sklom

Základy na tvrdenom polystyréne

Tento spôsob základov je známy skôr zo zahraničia, u nás je takýchto realizácií pomerne málo. Je to spôsobené konzervatívnym prístupom k novým technológiám a výrobkom z polystyrénu. Výhodou tohto systému je stabilita, extrémna nosnosť, výborné izolačné vlastnosti a úplne odbúranie tepelných mostov. Dosky extrudovaného polystyrénu vytvárajú tepelne a vlhkostne nepriepustnú vaňu, čím sa dosiahne ideálna kombinácia pre základovú konštrukciu aj rozsiahlych stavieb – knižnice, školy a pod. Práve polystyrén sa v dnešnej dobe radí medzi najpokrokovejšie stavebné materiály a to vďaka jeho veľmi dlhej životnosti (simulácia potvrdzuje viac než 150 rokov), zdravotnej nezávadnosti (neobsahuje lepidlá), nenasiakavosti, odolnosti voči plesniam a vysokej pevnosti presahujúcej 700 kPa. Zakladanie na tvrdenom polystyréne je ideálne riešenie pre nesúrodé zeminy. Nevýhodou je vyššia cena tohto systému.

Základy na tvrdenom polystyréne

Základové systémy s integrovanou izoláciou

Zaujímavou a stále viac používanou metódou je použitie systémov kombinujúcich výhody jednotlivých systémov. Jedným z takých systémov je napr. základová konštrukcia využívajúca svedčené zakladanie na pásoch, avšak horná betónová doska je navrhnutá ako „stropná“ konštrukcia! Tepelnú izoláciu tvoria masívne polystyrénové vložky vsadené medzi nosníky, kde slúžia zároveň ako stratené bednenie. Hotová betónová doska je tak samonosná, nezávislá na podklade a nie je preto potrebné robiť akékoľvek podporné podsypy. Tým, že je tepelná izolácia bednením a je aj nedeliteľnou súčasťou konštrukcie a pevne k nej prilieha bez toho, aby bola vystavená tlaku celej stavby, dosahuje sa vysokej spoľahlivosti a účinnosti. Medzi terénom a izoláciou je vzduchová medzera, čím sa vylučuje vnikanie akejkoľvek zemnej vlhkosti do konštrukcie.  Takto riešená základová konštrukcia vlastne nevyžaduje vodorovnú hydroizoláciu lebo nehrozí riziko vnikania vlhkosti. Táto technológia umožňuje  pri minimálnom riziku a nízkych nákladoch dosahovať najnáročnejšie požiadavky pasívnych domov.

Základová doska

Izolačná vložka systému

Základová doska Elegohouse

Autor: Ing. Daniel Šmíd
Vyšlo v: Stavebnictví a interiér 3/2013
Fotografie: Archiv firmy