Drenaż to system odwodnienia i odprowadzenia wody z ukończonego już obszaru, bądź obiektu, który znajduje się w fazie budowy.
Woda gruntowa
Woda obecna w gruncie i w otoczeniu budynku ma ścisły związek z przepuszczalnością warstw gruntu, które przylegają do podziemnych elementów budynku. Grunty o dużej przepuszczalności to żwir oraz piasek, toteż woda opadowa bardzo szybko się przez niego przesącza w dużych ilościach. W niewielkim stopniu natomiast woda może przeniknąć przez glinę, czy ił. Przeważnie każdy teren jest mieszaniną warstw różnych rodzajów gruntów o zróżnicowanych właściwościach. Płaszczyzny, które oddzielają poszczególne rodzaje gruntów noszą nazwę poziomych, bądź też horyzontalnych.
Woda opadowa, która przesiąka przez grunt pionowo, jest zatrzymywana na warstwie gliny, co przyczynia się do jej ściekania po glinie w kierunku budynku, by przesączyć się przez grunt, jakim dany budynek jest obsypany po zakończeniu budowy, aż do spodu wykopu. Ze względu na niemożność przesączenia się przez glinę, woda będzie się gromadzić i spiętrzać, toteż na ściany piwnicy zaczyna być wywierany nacisk hydrostatyczny. W razie nieszczelnej izolacji, woda dostanie się do wnętrza budynku. Jednak zjawisku spiętrzania się wody można zapobiec, stosując drenaż opaskowy wokół budynku.
Ze względu na to, że woda występuje w gruncie w różnych formach, podejmuje się odpowiednie sposoby ochrony obiektu na wypadek zawilgocenia. To, w jakiej formie będzie występować woda w gruncie będzie zależne od rodzaju gruntu, na jakim jest postawiony dany budynek. Istnieje możliwość wilgotności gruntowej pod postacią wody błonkowej, bądź też woda, która się przesącza i przy zablokowanym odpływie będzie się spiętrzać i wywierać ciśnienie hydrostatyczne na budynek. Innym przypadkiem jest występowanie wysokiego zwierciadła wody gruntowej, a wówczas woda, która pod ciśnieniem oddziałuje na budynek, wymaga zastosowania wodoszczelnej wanny.
Na potrzeby projektowania izolacji odpornej na wilgoć w budownictwie, możemy wyróżnić takie przypadki oddziaływania wody na budynek, jak: wilgotny grunt (woda błonkowa), woda obecna w gruncie, nie wywierająca ciśnienia, woda, która wywiera ciśnienie hydrostatyczne od zewnętrznej strony budynku.
Technologia drenażu
Określenia: filtr mieszany/filtr stopniowy
Drenaż może występować jako filtr mieszany – specjalnie dobrany zestaw żwirów, które posiadają odpowiednie granulacje, który stwarza stabilne właściwości filtrowania. Złoże filtracyjne posiada rurę drenującą, która jest umieszczona na dnie złoża i służy do odprowadzania wody poza odwadniany obszar.
Inną postacią drenażu jest filtr stopniowy – wykonany z płyty drenującej, zrobionej ze styropianu i pokrytej tkaniną filtracją. Warstwa drenująca oraz tkanina filtrująca tworzą skuteczny system drenujący.
Warstw drenujących używa się, aby chronić przed wodą: stropy pokryte ziemią, ściany obsypane gruntem oraz podłogi na gruncie.
Sposób działania drenażu
Drenaż płaszczyznowy – funkcje
Wykop, który jest wypełniony spoistym gruntem, jaki może zawierać jakąś ilość gruzu po pracach budowlanych jest być miejscem, gdzie powstaną soczewki wodne (na różnych wysokościach ścian fundamentalnych) .Soczewki te wywierają nacisk hydrostatyczny na ściany obiektu, który może być przyczyną przedostawania się wody do wnętrza, jeśli zastosuje się niewłaściwą izolację. Stosując drenaż płaszczyznowy, można zabezpieczyć się przed parciem wody, ponieważ będzie ona przejmowana przez warstwę drenującą w pobliżu ściany i w jej kanalikach woda będzie spływać do rury drenującej. Ze względu na to, że styropianowa płyta drenująca jest osłonięta tkaniną filtrującą, będzie ona zatrzymywać cząstki stałe, które są niesione przez wodę, która przesącza się w głąb styropianu, co sprawia, że filtr styropianowy będzie chroniony przed zatkaniem.
Rury drenujące – funkcje
Przeważnie rury te układa się w formie opaski ciągłej – wokół obiektu, dzięki czemu woda, która przesącza się przez warstwy filtrujące, jest odprowadzana do miejsca odbioru. Początek występowania opaski to najwyższy punkt drenażu (średnica wewnętrzna rury min. 100 mm) i rozchodzi się w dwie strony ze spadkiem, który wynosi co najmniej 0,5%. Rura drenująca posiada zabezpieczenie w postaci warstwy żwiru na wypadek zamulenia, frakcja 32, która jest osłaniana z dołu i z góry. Minimalna wysokość żwiru to taka, gdzie woda będzie mogła w całości trafić do rury drenującej.
Drenaż ścian
Ściana z drenażem płaszczyznowym
W otoczeniu budynku znajduje się grunt spoisty, który został również użyty do zasypania wykopu, dlatego też konieczne jest zastosowanie drenażu płaszczyznowego, gdyż w ten sposób uniknie się nacisku hydrostatycznego wody na izolację przeciwwodną ściany piwnicy. Należy również zastosować tutaj filtrujące płyty styropianowe, które powinny znaleźć się na zewnętrznej ścianie piwnicy oraz opaskę drenującą. Obecność gruntu spoistego wymaga zastosowana płyt styropianowych, które powinny być osłonięte tkaniną filtracyjną na całej swej długości. Woda nie powinna znajdywać żadnych przeszkód w trakcie spływania do złoża żwirowego, które otacza opaskę drenującą, dlatego też żwir musi zachodzić wysoko na pionowy drenaż ściany, dzięki czemu woda bez problemu dostanie się do rury drenującej.
Studzienka doświetlająca piwnicę
Przekrój studzienki ma kształt litery U i daje dostęp światła słonecznego do okna piwnicy, które jest położone poniżej poziomu terenu. Studzienka jest przez cały czas narażana na zawilgocenie, które pojawia się w wyniku kontaktu z wilgotnym gruntem, zewnętrznym opadem, wodą gruntową i tą, przesączaną przez grunt. Trwałe zawilgocenie ścianki studzienki jest powodem, dla którego należy ją odsunąć od suchej ściany piwnicy, która jest osłonięta izolacją wodoodporną. Dostawiając studzienkę do ściany piwnicy, która została osłonięta izolacją wodoodporną, należy pamiętać o tym, by górna krawędź studzienki musi znaleźć się min. 15cm poniżej górnej krawędzi cokołu. Przeważnie takie studzienki nie posiadają szczelnie zamkniętego dna. Na dnie studzienki jest złoże żwirowe, dzięki któremu można skutecznie odprowadzać wodę ze studzienki do pionowej płyty drenującej. Spoisty grunt, którym został wypełniony wykop przyczynia się do tego, że styropianowa płyta drenująca musi być pokryta tkaniną filtracyjną na całej powierzchni.
Ściana z izolacją obwodową i drenażem płaszczyznowym
Coraz więcej projektów budynków mieszkalnych uwzględnia pomieszczenia zagłębione w gruncie, co wymaga zastosowania pionowego izolowania termicznego (zwane też izolacją obwodową) ścian zewnętrznych. Ściana budynku jest izolowana powyżej górnej krawędzi cokołu, aby uniknąć strat termicznych, wynikających z bezspoinowego systemu ociepleniowego. Poniżej poziomu terenu do izolowania ściany oraz w obszarze cokołu zastosowana została specjalna forma płyt styropianowych. Aby ochronić podziemną część obiektu przed zawilgoceniem, stosuje się system izolacyjno-drenujący, czyli połączenie izolacji przeciwwodnej, styropianowych płyt drenujących oraz tkaniny filtracyjnej. Wato przypomnieć, że drenowanie płaszczyznowe jest skuteczne tylko przy użyciu opaski drenującej.
Ściana z izolacją obwodową
Obszar cokołu
Przez grunty niespoiste woda będzie się przesączać bez żadnego trudu, aczkolwiek nie będzie się ona w tym przypadku spiętrzać, ani wywierać ciśnienia hydrostatycznego na budynek. Jeśli wobec tego wykop zostanie wypełniony gruntem niespoistym, woda zachowa się w powyżej opisany sposób.
Ściana, która znajduje się nad cokołem posiada izolację od zewnątrz (system bezspoinowy), a ściana w piwnicy posiada termiczną izolację obwodową. Piwnica została ochroniona przed wilgocią za pomocą płyt styropianowych EPS P (specjalna odmiana materiałowa), które wykazują obniżoną nasiąkliwość wodą. Materiał ten jest niezwykle zwarty, posiada dużą wytrzymałość mechaniczną i minimalną nasiąkliwość, co wynika ze specjalnej odmianie surowca oraz ze względu na odpowiedni proces wykonania. Dzięki temu materiał jest całkowicie odporny na warunki gruntowe, co wyklucza przymus stosowania innych warstw ochronnych. Krawędzie płyt izolacji obwodowej są uformowane w postaci zamków, czy wpustu i pióra, dzięki czemu uzyskuje się ciągłą warstwę izolacyjną.
Obszar fundamentów
Niespoistość gruntu sprawia, że drenowanie nie jest potrzebne, wówczas budynek będzie chroniony jedynie przed wilgocią, jaka wynika z występowania wody błonkowej. Izolacja przeciwwilgociowa pokrywa ścianę zewnętrzną piwnicy od zewnątrz – występuje połączenie pionowej warstwy izolacji z izolacją poziomą fundamentu oraz z izolacją podłogi na gruncie za pomocą klejenia. Takie połączenie jest konieczne, ponieważ tylko szczelna warstwa izolacji będzie skuteczna i zapobiegnie kapilarnemu podciąganiu wilgoci z gruntu. Obwodowa izolacja termiczna ze styropianowych płyt powinna zostać przyklejona do ściany piwnicy z zastosowaniem masy klejowej, a po zasypaniu wykopu, będzie ona dociskana do ściany i trwale utrzyma się w takiej pozycji.
Ściana z izolacją obwodową i drenażem płaszczyznowym
Obszar cokołu
W węźle konstrukcyjnym rozchodzą się siły ze ściany piwnicy w kierunku stropu. Monolityczna konstrukcja uniemożliwia umieszczenie poziomej izolacji przeciwwilgociowej pod stropem piwnicy. Ściana parteru jest wymurowana na stropie piwnicy, która została osłonięta płytami styropianowymi od zewnątrz, przyklejonymi do ściany punktowo i przy użyciu masy klejącej (z zastosowaniem bezsopinowego systemu izolowania). Za pomocą płyt styropianowych konstrukcja jest zabezpieczona obwodowo przed stratami ciepła w obszarze cokołu i części podziemnej.
Na cokołowej części ściany, gdzie występuje jej odsłonięcie, izolacja termiczna musi posiadać zabezpieczenie na wypadek uszkodzeń mechanicznych, czy promieniowania UV i w tym celu wykorzystuje się zbrojony tkaniną tynk cokołowy, bądź też płytę odporną na zawilgocenie. Jeśli wykop zostanie wypełniony gruntem spoistym, należy zastosować drenaż płaszczyznowy z użyciem styropianowych płyt drenujących, które będą pokryte tkaniną filtrującą, połączonego z opaską drenującą w obrębie fundamentów.
Obszar fundamentów
Konieczne jest zastosowanie drenażu płaszczyznowego, jeśli występuje grunt spoisty pod budynkiem, którym będzie również wypełniony wykop. W ten sposób woda będzie odprowadzana bez żadnych trudności do poziomego drenażu opaskowego. Napór gruntu obciąża ścianę piwnicy, natomiast poziome siły wynikające z obciążenia rozchodzą się na płyty podłogowe.
Zastosowanie etapowej realizacji żelbetowej ściany piwnicy przyczyniło się do tego, że pozioma izolacja przeciwwilgociowa mogła zostać tutaj zastosowana, chroniąc tym samym ścianę przed podciąganiem kapilarnym. Układanie termicznej izolacji obwodowej z płyt styropianowych ma charakter jednowarstwowy, który jest jednak wyjątkowo szczelnie złączony poprzez połączenia zakładkowe na krawędziach. Płyty styropianowe są mocowane do izolacji poprzez klejenie punktowe, które ma jedynie znaczenie montażowe, przed zasypaniem wykopu, a do Tegu celu stosowane są masy na bazie bitumicznej, bądź też tworzyw sztucznych. Mocowanie styropianowych płyt drenujących (przykrytych na całej powierzchni tkaniną filtracyjną) do płyt izolacji termicznej odbywa się przy użyciu odpowiedniego kleju, również punktowo.
Drenaż na stropach
Budynki, które wymagają skutecznego odprowadzania wody z ich powierzchni to te, które zostały pokryte warstwą gruntu roślinnego. W przeciwnym razie dojdzie do spiętrzania się wody i wywierania ciśnienia hydrostatycznego na warstwy izolacyjne. By szybkie odprowadzanie wody było możliwe, nachylenie stropu konstrukcji powinno być mniejsze niż 3%.
Należy pamiętać o osłonięciu ścian i stropu izolacją przeciwwodną, a także o tym, że bitumiczna izolacja ściany może się obsuwać pod naporem przesączanej przez grunt wody, toteż musi ona zostać zamocowana mechanicznie na górnej krawędzi. W przypadku warstw(y) izolacji przeciwwodnej stropu, powinny one zachodzić na ściany minimum na 20 cm. Filtr stopniowy (płaszczyznowe drenowanie stropu) składa się ze styropianowych płyt drenujących, a także jest pokryty tkaniną geotekstylną (05 = tkanina filtracyjna). Ściana będzie pokryta takim samym układem warstw, co umożliwia ciągły odpływ wody od strony stropu do drenażu poziomego, który następnie odprowadza wodę poza obszar drenowany.
