Zakládání energeticky úsporných staveb

Základová konstrukce je nejdůležitější částí stavby, přenáší celé zatížení do terénu a zároveň musí vytvořit stabilní podklad na různých typech zeminy. Pro energeticky úsporné stavby je vhodné volit takový systém, jenž dokáže skloubit statické i energetické nároky a zaručit dlouhodobou spolehlivost celé stavby.

Správný návrh základů, výběr materiálů a kvalita provádění bývá často velmi podceňována. Vzniklé vady a poruchy základových konstrukcí se pak odstraňují velmi složitě a s vysokými náklady. Poruchy základů se navíc nepříjemně projevují ve většině konstrukcí stavby.

Volbu správného založení je potřeba posuzovat z mnoha hledisek. Je nutné zhodnotit geologický charakter terénu, výšku a bilanci podzemní vody, emise radonu i míru tepelných ztrát budoucí konstrukce.

Stále přísnější legislativní nároky a vyšší náklady za vytápění směřují k navrhování nízkoenergetických a pasivních domů, kde je potřeba docílit minimální hodnoty prostupu tepla také v rámci základové konstrukce. A pravě tady se naráží na mnoho problémů – vytvoření vodorovné tepelné izolace, která je vystavena mnoha vlivům – vysoké zatížení, kolísání vlhkosti, střídání teplot apod.

V rámci energeticky a ekonomicky úsporných staveb je realizována převážná většina objektů bez podsklepení a proto se budeme věnovat této skupině. V přehledu uvádíme nejčastější způsoby zakládání úsporných domů.

Klasické zakládání na pásech

Jedná se o nejrozšířenější způsob zakládání. Základové pásy staticky přenášejí svislé zatížení a podsypem podepřená deska provozní zatížení podlahy suterénu. Nevýhodou tohoto systému je nutnost dodatečného řešení tepelných izolací. Chceme-li dosáhnout minimálního součinitele prostupu tepla U = 0,2 až 0,1 W/m.K, je potřeba doplnit konstrukci o poměrně velké množství izolace. Tato vrstva bývá i více než 30 cm silná. Deskové izolace z polystyrénu nebo minerální vaty vykazují při takto velkých tloušťkách poměrně značné dodatečné stlačení. Po zatížení podlahy nábytkem, kuchyňskou linkou apod. dochází k poklesu podlahy v řádech centimetrů, což činí problém při návaznosti na schodiště, podlahové konvertory apod.

Řešením je použití izolace s vyšší pevností (EPS 200 a více), která je však výrazně nákladnější. Navíc provádění zásypů není staticky spolehlivé, nedostatečným hutněním a přirozeným sedáním dochází k sednutí až několik cm. Horní betonová deska se tak stává „stropní“ konstrukcí, na což většinou nebývá navržená. Následkem je deformace, nebo vznik prasklin. S tím samozřejmě souvisí životnost a spolehlivost vodorovných hydroizolací, kdy je i nepatrné porušení zdrojem výrazného vnikání vlhkosti do objektu. Při zakládání montovaných staveb musí být prováděn tento systém s náležitou precizností.

Zakládání na pěnovém skle

V tomto případě je použito jako tepelné izolace kamenivo z pěnového skla, které zároveň vytváří nosnou podzákladovou vrstvu v tloušťce cca 30 - 50 cm. Konstrukce je chráněna z vnější strany vůči promrzání a pohyby zeminy jsou minimalizovány. Rovněž se snižuje potřeba množství izolace v podlahové skladbě. Výhodou pěnového skla je jeho nenasákavost a drenážní funkce ve spojení s drenážními kanály. Při použití jako zásypu mezi základové pásy dochází rovněž k dodatečnému sedání a vzniku v tomto případě nežádoucí dutiny pod betonovou deskou. Omezením je také použití v jílovitých a nepropustných zeminách. Tady je funkčnost závislá na důkladném provedení drenáží. Nefunkční drenáž má za následek dlouhodobé zaplavení výkopu vyplněného pěnovým sklem a tím ztrátu izolačních vlastností. Použití pěnového skla je vhodné k celoplošnému zakládání na propustném podloží.

Zakládání na tvrzeném polystyrénu

Tento způsob zakládání je známý spíše v zahraničí, u nás je těchto realizací velmi málo. Je to způsobeno konzervativním přístupem k novým technologiím a výrobkům z polystyrénu. Výhodou tohoto systému je stabilita, extrémní únosnost, výborné izolační vlastnosti a úplné odbourání tepelných mostů. Desky extrudovaného polystyrénu vytváří tepelně a vlhkostně nepropustnou vanu, čímž dosáhneme ideální kombinace pro základovou konstrukci i rozsáhlých staveb – knihovny, školy, apod. Právě polystyrén se v dnešní době řadí mezi nejpokrokovější nejen stavební materiály a to hlavně díky jeho velmi dlouhé životnosti (simulace potvrzují více než 150 let), zdravotní nezávadnosti (neobsahuje lepidla), nenasákavosti, odolnosti vůči plísním a vysokým pevnostem přesahujících 700 kPa. Zakládání na tvrzeném polystyrénu je ideální řešení pro nesourodé zeminy. Nevýhodou je vyšší cena tohoto systému.

Základové systémy s integrovanou izolací

Zajímavou a stále více používanou metodou je použití systémů kombinujících výhody jednotlivých systémů. Jedním z takových systému je např. základová konstrukce ELEGOHOUSE. Využívá osvědčené zakládání na pásech, ovšem horní betonová deska je navržena jako „stropní“ konstrukce! Tepelnou izolaci tvoří masivní polystyrénové vložky vložené mezi nosníky, kde slouží zároveň jako ztracené bednění. Hotová betonová deska je tak samonosná, nezávislá na podkladu a není proto potřeba provádět jakékoliv podpůrné podsypy. Tím, že je tepelná izolace bedněním i nedílnou součástí konstrukce a pevně k ní přiléhá, aniž by však byla vystavena tlaku celé stavby, je dosaženo vysoké spolehlivosti a účinnosti. Mezi terénem a izolací je vzduchová mezera, čímž je vyloučeno vzlínání jakékoliv zemní vlhkosti do konstrukce. Takto řešená základová konstrukce vlastně nevyžaduje vodorovnou hydroizolaci - nehrozí riziko vnikání vlhkosti.  Tato technologie umožňuje při minimálním riziku a nízkých nákladech dosáhnout  nejnáročnějších požadavkům pasivních domů.