Ustalając głębokość posadowienia budynku, a zatem miejsca, w którym usytuowane będą fundamenty, trzeba wziąć pod uwagę głębokość przemarzania gruntu. Do pewnej głębokości woda zawarta w gruncie zamarza pod wpływem ujemnych temperatur. Powstają tzw. wysadziny mrozowe. Stanowią one zagrożenie dla fundamentów, ale również dla elementów instalacji wodno-kanalizacyjnej. Strefy przemarzania gruntu informują nas o tym, na jakiej głębokości dochodzi do zjawiska przemarzania. Na tej podstawie ustala się głębokość posadowienia obiektów.
Czym są strefy przemarzania gruntu?
Przemarzanie gruntu to zjawisko, do którego dochodzi w okresie jesienno-zimowym, a także wczesną wiosną. Na skutek ujemnych temperatur dochodzi do zamarzania wody zawartej w gruncie. Grunt zwiększa przez to swoją objętość, co sprawia, że powstają tzw. wysadziny mrozowe. W związku z tym, jedną z podstawowych zasad wznoszenia obiektów budowlanych jest zasada, że obiekty muszą być posadowione poniżej głębokości przemarzania gruntu. W innym razie, wysadzimy mrozowe mogą prowadzić do uszkodzenia, a nawet zniszczenia elementów konstrukcyjnych. Dotyczy to fundamentów, instalacji wodno-kanalizacyjnej, przewodów gruntowego wymiennika ciepła.
Strefy przemarzania gruntu są istotne jeszcze z jednego, istotnego powodu. Otóż na określonej głębokości gruntu temperatura przez cały rok jest bardzo zbliżona i ulega niewielkim machnięciom. Np. na głębokości ok. 18 metrów pod ziemią w większości regionów naszego kraju temperatura przez cały rok wynosi ok. 10 st. C. Jest to bardzo istotne z perspektywy lokalizacji dla gruntowej pompy ciepła, jak również dla gruntowego wymiennika ciepła.
Strefy przemarzania gruntu w Polsce
Strefy przemarzania gruntu zależą oczywiście od uwarunkowań klimatycznych panujących w danym regionie. Polska mieści się w strefie klimatu umiarkowanego, a pomimo to, w Polsce możemy wyróżnić cztery strefy przemarzania gruntu. Są one zaznaczone na mapie stref przemarzania zgodnej z Polską Normą PN-81/B-03020 [8]. W Polsce występują następujące strefy przemarzania gruntu:
- strefa I – głębokość przemarzania gruntu wynosi 0,8 m. Strefa ta znajduje się przede wszystkim na zachodzie Polski. Na tym obszarze mieszczą się takie miasta, jak np.: Wrocław, Zielona Góra, Poznań, Szczecin Koszalin.
- strefa II – głębokość przemarzania gruntu wynosi 1 metr. Zdecydowana większość naszego kraju znajduje się właśnie w tej strefie, począwszy od środkowej części Pomorza, poprzez centralną Polskę, aż po Śląsk, Małopolskę, Lubelszczyznę i część Podkarpacia.
- strefa III – głębokość przemarzania gruntu wynosi tu 1,20 m. Strefy te występują na południu Polski, głównie na terenach pasma Karpat, obejmującego Bieszczady i Tatry. Także obszar w okolicach Gór Świętokrzyskich znajduje się w tej strefie.
- strefa IV – głębokość przemarzania gruntu wynosi 1,40 m. Strefa ta występuje w najchłodniejszym regionie naszego kraju, czyli na Suwalszczyźnie.
Minusem jest to, że mapa stref przemarzania w Polsce pochodzi jeszcze z lat 70. i nie uwzględnia zmian klimatu. W związku z tym, informacje obecne na tej mapie nie zawsze są aktualne. Na szczęście istnieje dokładniejszy sposób określenia głębokości przemarzania gruntu.