УНИКМА

Гидроизоляционная пленка — важный компонент кровельной системы

Предложение подкровельных пленок на российском рынке необычайно широко, что осложняет правильный выбор подходящего к конкретному объекту материала. Мы подскажем вам, на что следует обратить особое внимание при этом выборе.

Ввиду многообразия представленных на рынке подкровельных пленок заказчикам, проектировщикам и кровельщикам не всегда просто с первого взгляда распознать различия в их качестве и долговечности. В первом приближении помощь в выборе могут оказать технические характеристики продукции, заявленные фирмами-производителями.

Перечислим основные показатели:

  • прочность на разрыв (Н/5 см, вдоль и поперек рулона) и прочность при креплении кровельным гвоздем позволяют судить о стойкости пленки к механическим повреждениям во время проведения кровельных работ, к воздействию ветровых и снеговых нагрузок до момента укладки кровельного материала. Если устройство кровли будет проходить в зимний период, когда возможно выпадение большого количества снега, этот показатель может быть решающим при выборе пленки. Особое внимание необходимо уделять выбору подкровельной гидроизоляции в регионах с сильным и порывистым ветром;

  • водонепроницаемость [мм вод. ст.] — способность материала выдерживать статическую нагрузку под воздействием слоя воды. Однако практический опыт показывает, что испытания с помощью водяного столба не являются гарантией полной водонепроницаемости. Более важная и полезная для клиента величина — стойкость пленки к динамическому удару капель (так называемый дождевой тест, в ходе которого пленка должна выдержать многочасовое воздействие искусственного дождя различной интенсивности). Подкровельная пленка может обладать хорошим показателем водонепроницаемости [мм вод. ст.], но при этом не быть герметичной под воздействием ливня. Такое испытание позволяет проверить действительные гидроизоляционные характеристики материала. Например, при испытании немецких пленок DELTA® за неделю на них непрерывно выливается годовое количество осадков в режиме ливня и моросящего дождя; 

  • стойкость к воздействию УФ-облучения характеризует способность не закрытого кровлей материала выдерживать солнечную радиацию без потери прочности. Как правило, все пленки имеют достаточную стабильность — от двух до трех месяцев, но только ведущие производители проводят длительные испытания на установках типа Solar Eye как в условиях сухого воздуха, так и в среде конденсата, когда эффект «солнечной линзы» заметно ускоряет старение полимерного материала; 

  • паропроницаемость — способность пленки пропускать водяной пар за счет его диффузии. В России до сих пор используется устаревшая размерность паропроницаемости [г/м2 24 часа], которая не позволяет оценить диффузионную способность пленки в условиях реальной эксплуатации (например, при отрицательных температурах воздуха и постоянно меняющейся влажности) кровельной конструкции. Европейский союз еще в 2005 году отказался от этой характеристики из-за различных методик испытаний, так как это позволяло некоторым производителям использовать недобросовестные методы конкуренции и мешало заказчикам корректно сравнивать пленки. Сейчас используется величина Sd — эквивалентная толщина сопротивления диффузии водяного пара, измеряемая в метрах и не зависящая от влажности и температуры воздуха (EN 13859-1). Она показывает, какому слою воздуха под кровельный материал соответствует по своей способности пропускать пар за счет диффузии. Для современных мембран характерны величины Sd от 2 до 40 см, позволяющие беспрепятственно выводить пар из конструкции утепленной крыши. Пароизоляционные пленки имеют значения Sd от 40 до 150 м, а специальные пленки для плоских крыш — не менее 1000 м; 

  • термическая стабильность полимерной пленки характеризует ее стойкость к старению из-за длительного воздействия переменных температур (лето—зима) и сильного нагрева от кровельного материала. К сожалению, не существует единых методов испытаний, и далеко не все производители подвергают свои материалы подобным тестам. На термическую стабильность материала в первую очередь влияет сырье (ведущие производители используют только первичное сырье), а также специальные добавки — стабилизаторы и пигменты. Удельная стоимость этих веществ может доходить до 30% от стоимости мембраны. Как правило, материалы азиатских и восточно-европейских производителей не содержат достаточного количества стабилизирующих добавок (рис. 1).

Опыт и исследования DОRKEN подтверждают, что наибольшей стойкостью обладают, прежде всего, пленки из термопластичного полиуретана, далее — полиэстера и полипропилена. Более всего подвержены термическому старению пленки из полиэтиленов (LDPE, HDPE).

Раньше кровельщикам было гораздо проще сделать выбор подкровельного материала. В частности, имелись подкровельные материалы из полиэтилена (PE-ПЭ) и поливинилхлорида (PVC-ПВХ). Оба этих вида материалов имели эквивалентную толщину сопротивления диффузии водяного пара Sd около 3 м. На сплошной настил укладывались битумные рулонные материалы, диффузионное сопротивление паропроницанию которых обычно вообще не принималось во внимание из-за очень высоких значений. Все указанные выше материалы применялись на холодных крышах или в мансардах, но обязательно с двумя вентиляционными зазорами.

Рис. 1. Разрушение подкровельной пленки в результате термического воздействия кровельного материала

Сейчас ситуация радикально меняется. Разнообразие предложений подкровельных пленок для скатных кровель кажется необозримым даже для участников рынка. По самым общим подсчетам, на российском рынке присутствует не менее 40 брендов и торговых марок зарубежных и российских производителей. Кроме того, присутствующие на рынке пленки на первый взгляд очень похожи друг на друга, и судить об их свойствах по одному представленному образцу очень сложно.

«Гонка Sd» и снижение цен

В области применения подкровельных гидроизоляционных пленок в настоящее время наметились, прежде всего, две тенденции. Во-первых, значение Sd становится все ниже и ниже, сейчас используются почти полностью открытые для диффузии материалы с показателями Sd от 0,02 до 0,15 м. Наряду с этим под влиянием изменившихся рыночных условий значительно упали цены на подкровельные гидроизоляционные материалы.

«Гонка Sd» и снижение цен

Однако желание некоторых производителей улучшить рентабельность, как правило, приводит к проблемам с качеством. В частности, пленки с очень высокой паропроницаемостью зачастую протекают во время сильного ливня. Кроме этого, предлагаются подкровельные гидроизоляционные материалы для укладки на сплошной настил с поверхностной плотностью менее 100 г/м2. Разумеется, такие легковесные (неплотные) материалы не выдерживают длительных механических нагрузок в процессе кровельных работ, что зачастую приводит к протечкам крыши или необходимости ремонтировать изоляционное покрытие перед монтажом кровли. В результате строитель или заказчик несет дополнительные затраты на повторную покупку материала и монтажные работы. Серьезные производители, дорожащие своей репутацией, для подобных целей предлагают только специальные пленки с повышенной механической прочностью на продавливание и истирание (например, DELTA®-FOXX, DELTA®-VENT S, Divoroll TOP RU, Divoroll Universal, Bauder TOP DIFUBIT, Jutawek 150, Tyvek Supro) (Рис. 3).



Рис. 2. Подкровельные пленки с полиуретановым покрытием имеют высокую стойкость к старению, в связи с чем являются функционально безупречными даже по прошествии многих лет, что подтверждено на практике в течение почти двадцати лет Рис. 3. Подкровельная диффузионная мембрана для сплошного настила премиум-класса DELTA®-FOXX. Использование системных аксессуаров (уплотнительных лент и клеев DELTA®) позволяет обеспечить полную водонепроницаемость основания при малых углах наклона и штучном кровельном материале (натуральной черепице или штучной металлочерепице)

Для оценки качества подкровельные гидроизоляционные материалы проходят испытания согласно EN 13859-1, в ходе которых единообразно для всех стран Европейского союза определяются технические характеристики. Это позволяет корректно сравнивать такие показатели, как Sd, прочность при разрыве, а также оценивать изменения основных характеристик в результате искусственного старения. Различия между высококачественной продукцией и суррогатом можно четко определить по этим показателям (Рис. 1).

К сожалению, в российских строительных стандартах и нормах отсутствуют требования к синтетическим подкровельным пленкам, не содержащим битума.

Диффузионные мембраны: паропроницаемы и герметичны

При разработке современных подкровельных материалов должны приниматься во внимание два, на первый взгляд, противоположных друг другу свойства. С одной стороны, требуется высокая паропроницаемость материала; с другой стороны, пленочный материал должен быть водонепроницаемым. Отдельная молекула воды (Н2О) имеет диаметр от 0,15 до 0,3 нм (1 нм — миллиардная часть метра). Через одну пору в пленочном материале размером, например, в 0,3 мкм (1 мкм — одна миллионная часть метра) теоретически проходят одновременно от 1000 до 2000 молекул воды, даже если они не сконцент-рированы, а просто растворены в воздухе. Однако эти поры должны быть непроницаемыми для жидкой (капельной) влаги, попадающей на пленочный материал сверху (Рис. 5).

Проникновению отдельных капель сквозь поры препятствует поверхностное натяжение жидкости.

Анализ применяемых на современном этапе материалов показывает, что в массовом производстве как для водонепроницаемого слоя, так и в качестве упрочняющих слоев применяется почти исключительно полипропилен (ПП — PP). Для полипропиленовых монопленок, однако, характерно высокое сопротивление диффузии, в связи с чем они используются в пищевой промышленности в качестве пленок для хранения продуктов. Только при использовании минеральных мелкодисперсных добавок и последующего вытягивания пленок возникают пористые структуры, обеспечивающие высокий показатель проницаемости водяного пара. Если при этом возникли крохотные взаимосвязанные поры, то они создают целые «каналы», проходящие через все поперечное сечение пленки. Это может стать причиной протечек и больших повреждений крыши, а следовательно, финансовых затрат на ремонт здания. На стройках часто можно столкнуться с неприятными сюрпризами, возникающими при использовании дешевых типов подкровельных материалов. Например, когда чердачное помещение внезапно становится влажным при проливном дожде из-за того, что капли легко пробивают одно- или двухслойные пленки. Особенно обидно, что это происходит с материалами, которые соответствуют требованиям европейского или российского стандарта по испытанию на водонепроницаемость.



Рис. 4. Для обеспечения качества и безопасности подкровельные пленки подвергаются тщательному контролю, включая, например, испытания под воздействием ливня Рис. 5. Большое количество крохотных пор на полипропиленовой пленке (снимок под растровым электронным микроскопом). При рассмотрении невооруженным глазом поры не видны, и создается впечатление, что пленка абсолютно герметична

Искусство производителя заключается в таком управлении образованием пор в мембране, чтобы достичь высоких показателей паропроницаемости при одновременной непроницаемости для воды. Стопроцентный результат получается только при стабильном технологическом процессе с использованием высококачественного первичного сырья, а также при тщательном входном контроле компонентов и постоянном контроле технологии производства на каждом этапе. Применять первичное сырье могут себе позволить только несколько лидирующих компаний, остальные используют переработанный полиэтилен и полипропилен. Жесткие системы проверок имеют все ведущие производители подкровельных пленок (DОRKEN, DuPont, Lafarge, Bauder). Более высокая цена их продукции по сравнению с другими производителями компенсируется безупречным качеством на протяжении всего срока службы здания и отсутствием затрат на ремонт.

Любопытная деталь: структура материала

Чаще всего легкие подкровельные пленки представляют собой полипропиленовые пленки с микропорами («дышащего слоя»), покрытые с двух сторон полипропиленовым нетканым материалом. Соединение слоев у большинства производителей выполняется методом термического сплавления или клеевого соединения (самый простой и дешевый способ, но он известен наименьшей надежностью). Немецкая компания DОRKEN при изготовлении мембран DELTA®-VENT N и DELTA®-VENT S использует ультразвук: это обеспечивает стабильное качество и исключает возможность повреждения внутреннего функционального слоя. Кроме того, стойкость этих пленок к расслоению из-за воздействия солнечного облучения несоизмеримо выше, чем у недорогих пленок с клеевым соединением. Это особенно важно учитывать при выборе материалов для южных регионов России.

Подкровельные материалы с полиуретановым функциональным слоем, как правило, состоят из несущего основания (нетканый полиэстер), на который верхний слой нанесен экструзионным способом. Покрытие из полиуретана отличается чрезвычайно высокой прочностью, эластичностью и стойкостью к истиранию. Оно транспортирует водяной пар иначе — за счет абсорбции, позволяя ему определенным способом «проскальзывать» в пределах молекулярной структуры. Затем молекулы воды выходят на поверхность с наименьшим давлением водяного пара, то есть в вентилируемое подкровельное пространство, и удаляются воздушным потоком за пределы крыши.

Искусственно созданные поры в этом случае не требуются. Поэтому полиуретановые пленки «по своей природе» имеют наиболее высокую надежность от протечек из-за проливных дождей или талой воды, проникающей через штучный кровельный материал. Кроме этого, пленки из термопластичного полиуретана обладают самой высокой стойкостью к старению и могут без проблем выполнять свои функции на протяжении многих лет. Эти достоинства подтверждены не только исследованиями в лабораторных условиях. Подкровельные пленки с полиуретановым покрытием полностью оправдывают свое применение на практике уже более двадцати лет. Это современный уровень качества, который, разумеется, имеет свою стоимость.


Автор: Хайнц-Петер Райдт, DОRKEN GmbH & Co.KG, Германия, В.Ю. Нестеров, ООО «ДЕРКЕН», Россия
16.05.2016

Список статей