Применение паропроницаемых мембран для гидроизоляции кровли
и ветрозащиты ограждающих конструкций
Концепция использования мембранных материалов в строительстве
В середине 80х годов, сначала в северной Америке, а затем и Европе для строительства жилых зданий началось активное применение гидрозащитных паропроницаемых мембраны. Сегодня уже трудно представить современный жилой дом построений без применения мембран. Мембраны широко используются во всем мире и установлены в миллионах домов. Причинами к столь активному применению послужили такие свойства материала, как ветро- гидрозащита при пропускании воздуха и водяного пара.
В процессе эксплуатации, здание подвергается ряду рисков опасных, как для самого здания, так и для его обитателей. В первую очередь это атмосферные явления. Мембраны прекрасно защищают от дождя, снега и ветра. Правильно установленные мембраны предотвращают конвек-ционные потери тепла из здания и сохраняют стабильным сопротивление теплопередаче Ro ограждающих конструкций при значительных ветровых воздействиях. Однако другой не менее опасный риск - это конденсат. Конденсат отрицательно влияет на температурно - влажностный баланс в здании и приводит к образованию плесени и грибков опасных для здоровья. Традиционные гидрозащитные материалы не способны выводить конденсат, а наоборот активно накапливают его в здании. Пожалуй, в этом кроется основное преимущество мембран, они способны пропускать водяные пары из здания при этом, оставаясь водонепроницаемыми, тем самым происходит эффективное просушивание конденсата.
ТАЙВЕК® - это высокотехнологичный мембранный материал производства компании Дюпон, который состоит из миллионов тонких непрерывных волокон полиэтилена низкого давления, полученных методом сверхскоростного формования и скрепленных под воздействием температур. Уникальная нетканая структура материала обеспечивает сочетание прочности, защитных свойств и высокой паропроницаемость по всей поверхности полотна. Таким образом, материал является постоянно паропроницаемым и может работать при укладке любой стороной.
Компания Дюпон (основана в 1802 г.) на протяжении многих лет производит и совершенствует ассортимент мембран для защиты строительных конструкций.
Фотография структуры мембраны ТАЙВЕК®, сделанная в сканирующем электронном микроскопа при увеличении 200 крат
На сегодняшний день, паропроницаемые мембраны ТайвекÒ являются одними из наиболее качественных и широко применяемых во всем мире материалов для гидроизоляции скатных кровель и ветрозащиты ограждающих конструкций. Высокие технические характеристики материала дополняются их длительной стабильностью с течением времени, что подтверждено, как лабораторными испытаниями, так и практическим опытом использования на протяжении более 30 лет. На основании результатов испытаний, проведенных независимым Шведским институтом «SP Swedish National Testing and Research Institute» Тайвек® отнесен к категории материалов со сроком службы более 50 лет.
Широкое использование паропроницаемых мембран в строительстве обуславливает необходимость более детальной оценки их качества, долговечности и появление нормативных документов регулирующих требуемые параметры. На сегодняшний день на рынке наиболее широко представлены материалы, функциональным паропроницаемым и гидроизоляционным слоем которых являются микроперфорированные пленки, микропористые пленки и микропористые покрытия. Наиболее принципиальным моментом является длительность сохранения исходных параметров материала. Наибольшую опасность для полимерных материалов, как правило, представляют высокие температуры и УФ излучение. Испытания, проведенные в том же институте, показывают, что трехслойные мембраны подвержены старению в значительно большей мере, чем материал Тайвек® и уже через непродолжительное время полностью утрачивают свои ветро – гидрозащитные свойства.
Обусловлено это тем, что надежность работы мембраны во многом определяет толщина рабочего слоя. В отличие от большинства упомянутых технологий, материал Tyvek® является однослойным, но на рынке существует несколько типов материалов, произведенных по альтернативной технологии, декларирующих аналогичные свойства. Все альтернативные мембраны имеют, как правило 2 – 3 слоя, зачем? Если разобраться детально, то рабочим слоем, обеспечивающим, основные свойства является всего один из них. Толщина рабочего слоя в таких пленках не более 40 мкм, что в несколько раз тоньше Тайвек®. Срок службы таких пленок не велик и уже через 10-15 лет такой материал полностью теряет свои ветро- гидрозащитные свойства, попросту начинает протекать. Процесс старения материала ускоряется при высоких температурах, поэтому на таких 3-х слойных продуктах есть ограничение по температуре использования до 80оС, что явно не достаточно, особенно для металлических утепленных кровель. В результате мы имеем более дешевые низкокачественные мембраны, прячущиеся за внешние защитные слои см. фотографии сделанные на электронном микроскопе с 300х увеличением с торца мембран Тайвек® и трехслойной мембраны.
Конструктивные решения с применением группы материалов ТАЙВЕК® в современных кровлях
Мембраны типа Тайвек® Soft, Solid или Supro рекомендованы к применению со следующими кровельными материалами: металлическая, керамическая, цементно - песчаная, глиняная черепица (а-в); битумная черепица (г); цементный, асбо-цементный, битумный шифер (а-в). Со всеми типами медных и стальных листовых материалов (д), ДЮПОН рекомендует специальную мембрану типа Тайвек® Metal обеспечивающую зазор в 8 мм между металлом и мембраной.
В качестве пароизоляции ДЮПОН рекомендует мембрану типа Тайвек® SD2.д
Мембраны применяются, как в холодных крышах, так и в утепленных мансардах. Монтаж не требует дополнительного воздушного зазора между Тайвек® и теплоизоляцией т.к. мембрана обеспечивает высушивание теплоизоляции, однако в особых климатических условиях, как дополнительная гарантия, мембрана может устанавливаться с провисанием (а, б), что обеспечивает автоматическое удаление намерзшего льда. Однако по данным Немецкого университета “Braunschweig University” намерзание льда на Тайвек® не наблюдается или количество его незначительно.
По мнению специалистов по теплофизике из США сопротивление теплопередаче Ro ограждающих конструкций может снижаться на 60 % при проникновении воздуха в теплоизоляцию. Причем изменение толщины или типа утеплителя не решает этой проблемы. По оценкам Департамента Энергетики США до 40 % тепла из жилого дома уносится ветром. Эти факты явились основополагающими для применения ветрозащиты.
Более чем 30 летний опыт применения мембран Тайвек® в США и Канаде показал, что миллионы домов надежно защищены.
Исследования, проведенные в Англии показали, что металлизированный Тайвек® Reflex установленный на поверхности теплоизоляции позволяет сэкономить до 13% на Вашем счете за электроэнергию потраченную на отопление и кондиционирование в сравнении с обычными мембранами.
В России материал Тайвек®, также широко применяется для ветрозащиты щитовых каркасных зданий.
По поводу необходимости применения ветрозащитной пленки у специалистов в России нет единого мнения. Тем не менее даже при применении жестких или кашированных плит из минеральной ваты, паропроницаемая ветро- гидрозащитная мембрана не окажется лишней. Ни одна минеральная вата не застрахована от намокания. При увеличении влажности утеплителя всего на 5% его теплоизоляционная способность уменьшается почти в два раза (ссылка)! При монтаже минеральной ваты всегда присутствуют стыки, в которые попадает снег, дождь и ветер. В дополнение к влаге в системах с вентилируемым зазором образуются мощные ветровые потоки, приводящие к выветриванию, как самого утеплителя, так и тепла из здания. Техническое свидетельство Госстроя России (№ ТС-07-0949-04) подтверждает пригодность применения в строительстве мембран Тайвек®. На основании этого свидетельства Госстроем России выпушены Технические Оценки (в частности ТО-0754-03) на конструкции фасадов с вентилируемым зазором. Эти нормативные документы четко регламентируют применение мембран Тайвек®, как неотъемлемая часть системы. Взвесив все за и против, выбор в сторону применения мембран очевиден. Особенно, если учесть, что затраты на нее малы по сравнению со стоимостью всей системы. Материал сертифицирован Госстроем России (сертификат № 0312007).
В качестве ветрозащиты ограждающих конструкций ДЮПОН рекомендует специальные мембраны для стен типа
Тайвек® House Wrap или Тайвек® Reflex.
Современные паропроницаемые мембраны для строительных применений
Решения для стен
Для вентилируемых фасадов
Для щитовых каркасных домов