Strefa śniegowa, wiatrowa i przemarzania gruntu. Co decyduje o projekcie Twojego domu?

Zanim architekt narysuje pierwszą kreskę projektu, musi wiedzieć w której strefie klimatycznej leży Twoja działka. Strefa śniegowa, strefa wiatrowa i głębokość przemarzania gruntu to trzy parametry budowlane, które bezpośrednio decydują o tym jak ciężka musi być konstrukcja dachu, jak wytrzymałe ściany i jak głęboko należy posadowić fundamenty. Te same parametry orientacyjnie dla swojej działki sprawdzisz w sekcji Warunki klimatyczne w Raporcie o Terenie OnGeo.pl.

Strefy śniegowe w Polsce - 5 stref, bardzo duże różnice

Obciążenie śniegiem dachu to jeden z podstawowych parametrów konstruktorskich. Wyznacza się je na podstawie normy PN-EN 1991-1-3 i krajowego Załącznika Narodowego. Polska podzielona jest na 5 stref śniegowych, a wartość charakterystyczna obciążenia śniegiem gruntu (sk) różni się między nimi ponad trzykrotnie.

Tabela 1. Strefy śniegowe w Polsce i wartości obciążenia charakterystycznego śniegiem gruntu. Źródło: PN-EN 1991-1-3 i Załącznik Krajowy.

Co oznaczają te liczby w praktyce? Wartość sk to obciążenie charakterystyczne śniegiem na gruncie, wyrażone w kiloniutonach na metr kwadratowy. Im wyższa strefa, tym mocniejsza musi być konstrukcja dachu. Dach zaprojektowany dla strefy I nie spełni norm w Białymstoku, gdzie po ciężkiej zimie może zalegać znacznie grubsza warstwa śniegu.

Warto pamiętać że obciążenie na dachu nie jest równe obciążeniu na gruncie, uwzględnia się kształt dachu, jego pochylenie, sąsiedztwo wyższych budynków i inne czynniki. To zadanie projektanta, ale punktem wyjścia zawsze jest wartość sk właściwa dla strefy w której leży działka.

Strefy wiatrowe w Polsce - 3 strefy, różnice szczególnie w górach i nad morzem

Obciążenie wiatrem wyznacza się na podstawie normy PN-EN 1991-1-4. Polska podzielona jest na 3 strefy wiatrowe, przy czym strefa I obejmuje zdecydowaną większość powierzchni kraju.

Tabela 2. Strefy wiatrowe w Polsce i bazowe prędkości wiatru. Źródło: PN-EN 1991-1-4 i Załącznik Krajowy NA.

Dla inwestorów budujących w strefie I, a dotyczy to przytłaczającej większości budów jednorodzinnych w Polsce - strefa wiatrowa rzadko jest zaskoczeniem. Kluczowe różnice pojawiają się w przypadku działek nadmorskich (strefa II) i górskich (strefa III), gdzie projektant musi przyjąć wyższe obciążenia wiatrem.

W strefie III górskiej bazowa prędkość wiatru wynosi 22 m/s jak w strefie I, ale ulega zwiększeniu wraz z wysokością terenu nad poziomem morza. Na wysokości 800 m n.p.m. może to oznaczać blisko 29 m/s. Dlatego lokalizacja w górach wymaga każdorazowego obliczenia z uwzględnieniem dokładnej wysokości działki.

Strefa wiatrowa ma też znaczenie przy wyborze technologii budowy: domy szkieletowe są bardziej podatne na działanie wiatru niż murowane, a w strefie II i III wymaga to dodatkowych wymagań stężenia i kotwiczeń.

Głębokość przemarzania gruntu - klucz do projektowania fundamentów

Przemarzanie gruntu to zjawisko polegające na zamarzaniu wody zawartej w gruncie. Fundament posadowiony płycej niż głębokość przemarzania narażony jest na uszkodzenie przez siły mrozowe: grunt może się unosić i przemieszczać, niszcząc ławy i ściany fundamentowe.

Polska norma i przepisy budowlane wymagają posadowienia fundamentów poniżej strefy przemarzania. Głębokość ta zależy od lokalizacji geograficznej i waha się od 0,8 m na zachodzie i południu do 1,4 m na północnym wschodzie.

Tabela 3. Głębokość przemarzania gruntu w Polsce według regionów. Źródło: PN-81/B-03020, dane meteorologiczne IMGW.

Co oznacza to dla inwestora? Fundamenty w Białymstoku muszą być głębsze niż w Szczecinie, nawet jeśli grunt jest identyczny. To nie jest decyzja projektanta, lecz wymóg norm budowlanych. Głębsze fundamenty to wyższe koszty robót ziemnych i betonowania, ale koszt niezbędny dla trwałości budynku.

Głębokość przemarzania ma też znaczenie przy projektowaniu:

• wodociągów i kanalizacji - rury muszą biec poniżej strefy przemarzania,
• studni - ujęcie wody musi być poniżej strefy przemarzania,
• tarasów i podjazdów - posadowienie na gruncie nieustabilizowanym mrozowo grozi spękaniami.

Dlaczego lokalizacja działki decyduje o projekcie domu

Wszystkie trzy parametry: strefa śniegowa, wiatrowa i głębokość przemarzania, są specyficzne dla lokalizacji. Projekt domu opracowany dla działki w Poznaniu (strefa śniegowa II, wiatrowa I, przemarzanie ok. 1,0 m) nie może być bezpośrednio przeniesiony na działkę w Suwałkach (strefa śniegowa IV, wiatrowa I, przemarzanie 1,4 m) bez korekty dokumentacji.

To jeden z powodów dla których gotowe projekty typowe wymagają adaptacji do warunków lokalnych przed uzyskaniem pozwolenia na budowę. Architekt adaptujący projekt musi sprawdzić czy założenia klimatyczne projektu są zgodne z lokalizacją działki.

Błędne przyjęcie strefy w obliczeniach konstruktorskich może prowadzić do:

• Zbyt słabej konstrukcji dachu - niedoszacowanie obciążenia śniegiem grozi zawaleniem w przypadku wyjątkowo śnieżnej zimy.
• Niewystarczającego stężenia na wiatr - szczególnie groźne dla lekkich konstrukcji szkieletowych i hal.
• Płytkich fundamentów - uszkodzenia przez siły mrozowe mogą pojawić się po kilku latach eksploatacji i są kosztowne w naprawie.

Skąd wziąć dane o strefach dla konkretnej działki

Dane o strefie śniegowej, wiatrowej i głębokości przemarzania dla konkretnej lokalizacji można znaleźć na mapach w normach budowlanych. Wygodniejszym rozwiązaniem jest sprawdzenie ich bezpośrednio dla współrzędnych geograficznych działki.

W Raporcie o Terenie OnGeo.pl sekcja Warunki klimatyczne zawiera orientacyjne dane stref budowlanych dla wskazanej lokalizacji: strefę śniegową, wiatrową i głębokość przemarzania gruntu wraz z opisem. A także pełne statystyki klimatyczne: temperaturę, opady, różę wiatrów, liczbę dni słonecznych, mroźnych i z pokrywą śnieżną. Dane klimatyczne opierają się na modelu satelitarnym ERA5-Land Copernicus o wysokiej rozdzielczości przestrzennej. To wygodny punkt startowy przed rozmową z architektem lub konstruktorem.

Dane zawarte w artykule mają charakter informacyjny i poglądowy. Wyznaczenie obciążeń dla konkretnego projektu budowlanego wymaga analizy przez uprawnionego projektanta lub konstruktora na podstawie aktualnych norm i Załączników Krajowych.