Uziom fundamentowy w budynku mieszkalnym z fundamentem izolowanym „od spodu”?

Autor: Kamil Błażyca, Inżynier produktu

Wykonanie obiektu w technologii szkieletowej, drewnianej, realizowanego na płycie żelbetowej zamiast standardowych fundamentów ławowych jest coraz popularniejsze. W tym rozwiązaniu często warstwy: izolacji termicznej (w postaci styropianu XPS) i hydroizolacji projektowane są poniżej płyty fundamentowej.

Czy w takiej sytuacji jesteśmy w stanie zapewnić prawidłowe działanie urządzenia piorunochronnego, którego konsekwencją będzie: niezawodne działanie instalacji elektrycznej, ochrona życia ludzkiego przed porażeniem oraz bezpieczne odprowadzenie i rozproszenie w gruncie prądu piorunowego?

Tak! Odpowiedzią na to pytanie zajmiemy się w niniejszym artykule.

Na początek przypomnijmy sobie czym jest uziom fundamentowy. To typ uziomu, w którym wykorzystuje się istniejące zbrojenie fundamentów przy zachowaniu odpowiedniego sposobu łączenia prętów zbrojenia gwarantującego ciągłość galwaniczną – np. poprzez spawanie lub łączenie egzotermiczne (uziom fundamentowy naturalny) lub wprowadzenie do fundamentu dodatkowego przewodnika – drutu lub bednarki (uziom fundamentowy sztuczny).

Podstawy merytoryczne do stosowania tego typu uziemienia znajdziemy w Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (Dz.U. z 2002 r. Nr 75, poz. 690 z późniejszymi zmianami).
W paragrafie 184 w punkcie 1 znajdziemy następujący zapis: „jako uziomy instalacji elektrycznej należy wykorzystywać metalowe konstrukcje budynków, zbrojenia fundamentów oraz inne metalowe elementy umieszczone w niezbrojonych fundamentach stanowiące sztuczny uziom fundamentowy”. Wytyczne szczegółowe znajdziemy w normach branżowych m.in. w PN-EN 62305-3 w punkcie E.4.3.9.

Ogromną zaletą tego typu uziemienia jest osiągnięcie trwałości równej trwałości zrealizowanych fundamentów, mała i stabilna w czasie rezystancja uziemienia, małe koszty robocizny oraz możliwość wykorzystania wykopów wykonanych na potrzeby robót fundamentowych. Na tym etapie konieczna jest obecność elektryka, który sprawdzi poprawność wykonanych prac przed zalaniem szalunku mieszanką betonową.

Warunkiem podstawowym prawidłowego działania tego typu uziemienia jest jego styczność
z gruntem. Sytuacja, w której wykonanie uziemienia fundamentowego staje się niemożliwe jest związana z montażem izolacji termicznej lub hydroizolacji fundamentów „od spodu”. Fragment przekroju przez płytę fundamentową wykonany przez firmę Brinkmann i wyjaśniający zagadnienie prezentujemy poniżej.

Płyta fundamentowa izolowana

W tej sytuacji nie ma mowy o zapewnieniu styczności ewentualnego uziomu fundamentowego
z gruntem. Izolacje: termiczna i przeciwwilgociowa tworząc ciągłe powłoki jednocześnie stanowią dodatkowo izolację elektryczną, która ograniczy możliwość bezpiecznego odprowadzenia prądu piorunowego do gruntu. W literaturze fachowej profesor Edward Musiał („Uziomy fundamentowe
i parafundamentowe”) rozróżnił hydroizolację wykonaną z: papy i powłok asfaltowych, kompozytów polimerowo-mineralnych i folii polimerowych, typowej folii budowlanej PE oraz mat pęcherzykowanych. Każdy z grup materiałów będzie miał różny wpływ na wzrost wartości rezystancji uziemienia. Dla uproszczenia sugerujemy sprowadzić to zagadnienie do jednego wniosku – montaż uziemienia fundamentowego w płycie żelbetowej izolowanej „od spodu” nie jest zalecany. Taka decyzja na pewno pozwoli nam być po „bezpiecznej stronie”.

Nie można zapomnieć o jeszcze jednym, potencjalnym i niebezpiecznym efekcie sprowadzenia prądu piorunowego do uziomu fundamentowego w poziomie płyty konstrukcyjnej izolowanej „od spodu”. Jest nim możliwość uszkodzenia wspomnianych izolacji i powstania nieciągłości w miejscu, w którym prąd piorunowy starał się, pomimo oporu, przedostać się do gruntu. Długotrwałe skutki takiej sytuacji możemy sobie wyobrazić.

Wobec tego czy jest możliwa realizacja prawidłowego uziemienia w obiektach o takich rozwiązaniach? Tak, zgodnie z publikacją profesora Musiała, rozwiązaniem równoważnym będzie montaż uziomu parafundamentowego, składającego się z dwóch elementów:

uziomu kratowego z siatki 10×10 m poniżej wszelkich warstw izolujących,
kraty wyrównawczej w płycie żelbetowej z siatki 20×20 m.

Elementy najlepiej łączyć ze sobą nie rzadziej niż co 10 m. Przykład prowadzenia instalacji uziemiającej w oparciu o powyższe warunki przedstawiamy poniżej. Kolorem:

czarnym oznaczono obrys płyty fundamentowej i linie wymiarowe,
zielonym oznaczono uziom kratowy,
czerwonym oznaczono kratę wyrównawczą,
żółtym oznaczono połączenia.

Na szkicu nie pokazano wyprowadzeń do GSU i instalacji odgromowej.

Uziom parafundamentowy

Od strony materiałowej przy realizacji uziomu parafundamentowego najważniejsza jest trwałość użytych materiałów. Nikt z nas nie chce za 15-20 lat remontować instalacji uziemiającej. Z uwagi na trwałość materiałów, w tym rozwiązaniu polecamy wykonać uziom „parafundamentowy” z bednarki kwasoodpornej o przekroju 100 mm² (np. 30 x 3,5 mm). Będzie służyć nam przez średnio 40-50 lat. Alternatywą, o podobnej trwałości, jest zastosowanie drutu miedziowanego o przekroju 50 mm² (np. 8 mm) pokryty warstwą miedzi min. 250 um. Na rynku znajduje się bednarka miedziowana pokryta warstwą miedzi min. 70 um. W naszej opinii jednoznacznie plasuje się ona wyżej niż bednarka ocynkowana ogniowo, ale nadal nie zapewnia trwałości równej trwałości fundamentów. Poza zakresem naszych zainteresowań pozostają produkty miedziane z powodu ich ceny. Zestawienie proponowanych przez nas produktów przedstawiamy poniżej.

LP.	ELEMENT	SYMBOL	JEDNOSTKA
1.	Bednarka 30 x 3,5 mm ze stali kwasoodpornej	BU3035V4	mb
2.	Złącze krzyżowe do bednarki max 30 mm ze stali nierdzewnej	SR2BSSA2M8	szt
3.	Drut miedziowany fi 8 mm	ECBSC8	mb
4.	Drut bimetaliczny fi 8 mm	DO08FC-40	mb
5.	Uchwyt równoległy do drutu, max fi 11 mm ze stali nierdzewnej	SSN	szt

W tej sytuacji nie ma mowy o zastosowaniu „półśrodków” – jeżeli wykorzystamy materiały o niskiej lub średniej trwałości to może okazać się, że po 20 latach nasz uziom kratowy skoroduje, straci ciągłość elektryczną i nie będzie spełniał swojego zadania.

Co wtedy, tj. gdy jednak czeka nas remont instalacji uziemiającej? A co w przypadku, gdy nasz wymarzony domu już został zrealizowany, a wykonawca nie miał odpowiedniej wiedzy, ale podszedł do tematu prawie profesjonalnie, i wykonał uziom w poziomie płyty?

W obu przypadkach pozostanie nam tylko modernizacja instalacji uziemiającej poprzez wykonanie uziemienia pionowego z prętów uziemiających lub uziemienia poziomego w formie otoku. Jeżeli posiadamy instalację odgromową to sytuacja będzie o tyle ułatwiona, że możemy podłączyć się do istniejących złącz kontrolnych na lub w elewacji. Jeżeli nie posiadamy instalacji odgromowej,
i, zarazem, wyprowadzeń do niej, to sprawa jest bardziej skomplikowana. W takiej sytuacji przy modernizacji instalacji uziemiającej konieczne stałoby się zapewnienie dostępu do kraty wyrównawczej w płycie fundamentowej. Możemy wyobrazić sobie, że to nie będzie łatwe zadanie.

Zestawienie proponowanych przez nas produktów przedstawiamy poniżej w dwóch wariantach
o różniej trwałości. Ograniczyliśmy się tylko do sytuacji, w której mamy wyprowadzenia do instalacji odgromowej + wykorzystamy uziomy pionowe (z uwagi na mniejszą cenę i ingerencję w otoczenie obiektu). Przypominamy, że minimalna długość pojedynczego uziomu pionowego nie może być krótsza niż 2,5 m, a górna powierzchnia musi być zagłębiona na min. 0,5 m.

LP.	ELEMENT	SYMBOL	JEDNOSTKA
TRWAŁOŚĆ 15-20 LAT
1.	Pręt uziemiający, ocynkowany ogniowo, o średnicy 16 mm i długości 1500 mm, bolec-wpust	P158700	szt
2.	Bednarka 25 x 4 mm ze stali ocynkowanej ogniowo	BU254FEZN	mb
3.	Złącze krzyżowe uniwersalne do łączenia pręta uziemiającej z bednarką max 30 mm ze stali ocynkowanej ogniowo	SJ1P16FEZNM8	szt
4.	Złącze krzyżowe do bednarki max 30 mm ze stali ocynkowanej ogniowo	SR2BFEZNM8	szt
5.	Taśma antykorozyjna, 30 mm, zielona	PTAA03010Z	rolka

LP.	ELEMENT	SYMBOL	JEDNOSTKA
TRWAŁOŚĆ 35-40 LAT
1.	Pręt uziemiający, miedziowany, o średnicy 14,2 mm i długości 1500 mm, gwintowany wraz z akcesoriami	E635850/E/3M	kpl
2.	Bednarka 30 x 3,5 mm ze stali kwasoodpornej	BU3035V4	mb
3.	Złącze krzyżowe uniwersalne do łączenia pręta uziemiającej z bednarką max 30 mm ze stali nierdzewnej	SJ1P16SSA2M8	szt
4.	Złącze krzyżowe do bednarki max 30 mm ze stali nierdzewnej	SR2BSSA2M8	szt
5.	Taśma antykorozyjna, 30 mm, zielona	PTAA03010Z	rolka

Podsumowując, wyładowanie atmosferyczne jest destrukcyjnym zjawiskiem, które może spowodować szereg realnych niebezpieczeństw i uszkodzeń. Nie można ukrywać, że sezon burzowy w Polsce jest gwałtowniejszy i intensywniejszy niż kiedyś, a prawidłowe działanie urządzenia piorunochronnego jest kluczowe dla bezpieczeństwa użytkowników obiektu i ich majątku. Z uwagi na inne rozwiązania izolacji termicznej i hydroizolacji obiekty realizowane na płytach fundamentowych izolowanych „od spodu” wymagają wnikliwej analizy w trakcie projektowania instalacji uziemiającej. Jednoznacznie możemy odpowiedzieć, że bezpieczna praca tych elementów jest możliwa. W niniejszych rozważaniach zaproponowaliśmy konkretne rozwiązania. Jeżeli nadal masz pytania – zapraszamy do kontaktu:

e-mailowego: biuro@budniok.com.pl
telefonicznego: Wojciech Szczepańczyk +48 507 010 945 (doradztwo handlowe) Krzysztof Bartnik +48 531 250 637 (doradztwo techniczne)

Kamil Błażyca +48 519 100 602 (doradztwo techniczne)

Istnieje możliwość doboru niezbędnych elementów indywidualnie po przesłaniu dokumentacji projektowej budynku!

/home/users/h717927/public_html/budniok-technika_2018/wp-content/themes/budniok_technika/single-knowledge-base.php on line 83
">Powrót