Мембраны в скатных крышах

мембрана в скатной крышеПродукты (за некоторым исключением), применяемые в качестве гидроизоляционных слоев покрытия скатных крыш, все чаще подразделяют на две группы. Первая из них — это различного рода водонепроницаемые пленки (ВНП),  а вторая — паропроницаемые мембраны (ППМ). Эти названия определяют функции продуктов, благодаря чему предотвращаются ошибки, возникающие при отождествлении назначения материала с его названием.

Наглядным примером такого недоразумения являются материалы, называемые «ветроизоляцией». Под ними чаще всего подразумеваются материалы, предотвращающие неконтролируемое прохождение воздуха (продувание) в строительных перегородках. Дословный перевод с немецкого и английского языков названий материалов для гидроизоляции скатных крыш стал причиной того, что некоторые фирмы, а за ними и проектировщики называют «ветроизоляцию» паропроницаемыми мембранами.

В тоже время другая группа специалистов, подходя к этому названию с функциональной точки зрения, использует его по отношению к пароизоляционным материалам и называют продукцию паро- и ветроизоляцией. В общем-то, это совершенно правильно, т.к. любая пароизоляция должна укладываться плотно, чтобы ее слой ограничивал прохождение водяного пара через перегородку. Поэтому она автоматически превращается и в очень хорошую ветроизоляцию — один материал выполняет 2 функции.

Достижение воздухонепроницаемости (ветронепроницаемости) на уровне слоя предварительного покрытия на наружной стороне конструкции крыши является делом достаточно сложным, но не невозможным. Уплотнение крыши, препятствующее продуванию, с помощью высокопаропроницаемых мембран эффективно только в исключительных случаях. В связи с этим называть материалы такого типа ветроизоляцией неправильно.

Кроме того, в качестве защиты от продувания применяются (в функции ветроизоляции) специальные материалы с оптимальной для стен паропроницаемостью, низко- и высокопроницаемые пленки. В связи с этим указание в проекте ветроизоляции как слоя уплотнения скатнывх крыш может привести (и такие случаи нередки) к применению материалов, предназначенных только для стен с очень низкой парпопроницаемостью, для укладки их на стыках теплоизоляции. Это может привести к нарушению функций крыши.

Ошибки такого типа, заключающиеся в неправильном (несоответствующем функциональному назначению) использовании названия, часто провоцируются самими производителями. Они называют мембранами битумные продукты, применяемые на скатных крышах в качестве подстилающего слоя, укладываемого под битумную черепицу, либо как слои гидроизоляции, расстилаемые на стропильной системе.

Второй способ применения позволяет относить такие продукты к паронепроницаемым пленкам, требующим выполнения в конструкции крыши над мансардой двух зазоров. Правда, в этом случае использование названия «мембрана» соответствует общим правилам ономастики, но может ввести в заблуждение, поскольку эти продукты применяются на скатных крышах как уплотнения покрытия на брусьях обрешетки.

Дело осложняется и тем обстоятельством, что высокопроницаемые мембраны могут укладываться так же, как и низкопроницаемая пленка, т.е. с зазором под мембраной, хотя это и не самое выгодное решение. В то же время гидроизоляционную пленку нельзя укладывать, как паропроницаемые мембраны, т.е. встык с теплоизоляцией.

Для иллюстрации проблемы, возникающей при отождествлении названия с функцией, следует определить все возможные способы применения высокопроницаемых мембран на крышах и стенах.

пароизоляция кровли

Паропроницаемая мембрана (ППМ)

В современных скатных крышах высокопаропроницаемые мембраны выполняют 2 основные функции: служат гидроизоляционным барьером покрытия на брусьях и обеспечивают вывод водяного пара из утеплителя крыши.

Одновременно монтаж пароизоляции и ППМ создает совершенную защитную систему, в которой приток водяного пара в конструкцию и теплоизоляцию существенно ограничен, а влага имеет возможность выхода наружу. В этой системе ППМ укладывается в стык с теплоизоляцией.

Условием правильного действия ППМ является такое выполнение крыши, в которой над мембраной, в пространстве, образуемом обрешеткой и кровельным материалом, возможно прохождение вентиляционного воздуха. Это условие выполняется, когда в свесе предусмотрен ввод для циркуляции воздуха.

Разумеется, чтобы пространство стало вентиляционным зазором, должны быть выполнены и другие условия: обрешетка должна иметь соответствующую высоту, площадь входов и выходов должна соответствовать величине и типу крыши, а зазор должен проходить на всей длине. Кроме того, отверстия, обеспечивающие прохождение воздуха, должны быть защищены от насекомых и птиц.

Рис. 1. Расположение слоев в стандартной утепленной скатной крыше с жилым чердачным помещением: 1) кровельный материал; 2) слой предварительного покрытия — паропроницаемая пленка; 3) теплоизоляция; 4) пароизоляция; 5) гипсокартонные листы.

слои скатной крыши

Защитно-дистанционный слой

Другим применением высокопаропроницаемых мембран является использование их в качестве теплоизоляционной защиты в вентилируемых крышах, т.е. таких, в которых покрытие монтируется отдельно от теплоизоляции.

Такая система применяется в основном на крышах с теплоизоляцией, укладываемой между балками над жилыми мансардами, в крышах с покрытием, укладываемым на обшивке (битумная черепица, цементно-волокнистые плиты и т.п.). В этом случае мембрана выполняет двойную функцию: защищает теплоизоляцию от влаги, поступающей с вентиляционным воздухом, а также выступает в качестве дистанционного элемента, отделяющего теплоизоляцию таким образом, чтобы обеспечить определенную величину вентиляционного зазора.

На крышах, наклон которых близок к плоским крышам (> 3°), мембрана укладывается под листами кровельного материала, крепящимися на стоячий фальц. Если угол наклона крыши небольшой, то высота зазора будет больше, и тогда мембрана защитит теплоизоляцию от влаги, поступающей с вентиляционным воздухом. С другой стороны, если угол ската крыши больше, то мембрана дополнительно выполняет функцию дистанционного элемента.
К такому виду применения можно отнести использование мембран в совмещенных крышах и в межэтажных перекрытиях из деревянных балок. Там мембраны укладываются на теплоизоляции, смонтированной между балками перекрытий под досками пола для защиты теплоизоляции от пыли и возможных протеканий воды.

Таблица 1. Виды и функции мембран

Вид применения на крышах
Мембрана предварительного покрытияЗащитно-дистанционный слойУплотнение покрытия, укладываемого на обрешеткуУплотнение плит надстропильной теплоизоляцииРазделительный слой скольжения
Предпочтительные виды высокопаропроницаемых мембран
Легкие и экраны в зависимости от типа покрытия, конструкции и уклона крышиЛегкиеЭкраныЛегкие и экраныЭкраны

Гидроизоляция покрытий, укладываемых встык с обрешеткой

Высокопаропроницаемые мембраны в конструкции скатных и плоских покрытий укладываются не на брусья, а на доски или на слой из фанеры или плит OSB. На наклонных крышах это покрытия из сланцевой плитки, цементно-волокнистых плит или листов, укладывапемых внахлест. Под такими покрытиями мембраны действуют так же, как и лежащие на брусьях, но процесс прохождения водяного пара происходит несколько иначе.

Пропускаемый мембраной водяной пар поглощается воздухом, проходящим по зазору между плитками, а не воздухом, проходящим по вентиляционному зазору. Количество поглощенной влаги зависит от величины зазоров, силы и направления ветра. Вентиляционный зазор обеспечивает действие силы тепловой тяги, появляющейся вследствие разности температур атмосферного воздуха и воздуха, находящегося под покрытием. Конденсат, образующийся под плитками, стекает по их нижней стороне на верхнюю часть плитки, лежащей в ряду, расположенном ниже.

Однако этот процесс более случайный, чем осушение покрытия с помощью вентиляционного слоя. Осушение плиток от влаги, проходящей через мембраны, находящейся под ними, можно назвать «дикой вентиляцией», поскольку она зависит исключительно от случайного воздействия ветра и изменений температуры.

Но эта случайность в определенной степени предсказуема: в защищенных местах крыши конструкция может быть более влажной, чем в местах, подверженных действию ветра. При таком применении высокая парапроницаемость мембран является дополнительным и ценным достоинством. Покрытие крепится гвоздями, шурупами или скобами, прибиваемыми к обшивке, и если дождь или снег стекают по ним в местах крепления, то влага может проникнуть до досок или плит OSB. В этом случае мембраны являются самым лучшим материалом, позволяющим выходить влаге наружу в тех местах, где она может превратиться в водяной пар.

пароизоляция

Уплотнение плит надстропильной теплоизоляции

Мембраны под «дико вентилируемыми» покрытиями играют также роль гидроизоляции покрытия или соединения элементов, из которых они выполнены. Плиты OSB, фанеры или доски требуют гидроизоляции на соединениях, в противном случае вода может попадать внутрь крыши.

В таких случаях под кровельное покрытие укладывают гидроизоляционный слой, лучшим из которых является высокопаропроницаемая мембрана. По этим же причинам в качестве защиты полиуретановых и PIR-плит используются мембраны в качестве «надстропильной» теплоизоляции.

Вдобавок к этому, если плиты выполнены из полиуретана соответственно малой высоты, мембрана обеспечит выход водяного пара (в малых количествах) из слоев, находящихся под этими полиуретановыми плитами.

Мембрана предварительного покрытия Защитно-дистанционный слойУплотнение покрытия, укладываемого на обрешеткуУплотнение плит надстропильной теплоизоляцуиРазделительный слой скольжения

Ветроизоляционный слой

Высокопаропроницаемые мембраны часто применяются в качестве материалов, предотвращающих возникновение сквозняков на каркасных или кирпичных стенах, утепляемых сухим методом на стальной или деревянной сетке. Но конструкция мембран такова, что они могут пропускать водяной пар в обе стороны. Явление паропроницаемости внутрь строительных перегородок называется обратным прониканием.

В стенах это явление происходит более активно, нежели в крышах, поскольку в крышах сильное влияние на протекающие тепловлажностные процессы оказывает естественный напор водяных паров, направленный вверх и вызванный поднятием теплого воздуха. По этой причине мембраны являются не лучшей защитой каркасных стен, поскольку они могут являться причиной их увлажнения.

Касается это, в частности,  тех сторон каркасного здания, которые слабее всего прогреваются солнцем (северная сторона) или хуже вентилируются ветром (закрыты другими зданиями, деревьями). В наших климатических условиях в таких конструкциях намного лучше работает ветроизоляция с низкой паропроницаемостью (Sd около 0,3 м).

Если учесть к тому же необходимость монтажа пароизоляции с внутренней стороны стены, то окажется, что система слоев с такой оптимальной ветроизоляцией гораздо более выгодна, чем с мембраной.

Требования, касающиеся ветроизоляции, определены в стандарте EN 13859-2 «Эластичные водозащитные изделия. Определение и свойства прокладочных изделий — изделия прокладочные для стен».

Таблица 2. Коэффициент Sd пленки и мембран предварительного покрытия

Эластичные водозащитные элементы, регулирующие прохождение водяного пара, применяемые в качестве слоя покрытия
 ППП — пленки предварительного покрытия ППМ — мембраны предварительного покрытия (высокопаропроницаемые)
 Диффузионно-равнозначный (сравнимый) коэффициент диффузионного сопротивления Sd > 0,1 м Диффузионно-равнозначный (сравнимый) коэффициент диффузионного сопротивления Sd < 0,1 м
 Пароплотные паропроницаемые Легкие экраны

Разделение высокопаропроницаемых мембран

Важнейшим свойством мембран является их паропроницаемость, поскольку именно она определяет способ их применения в крышах. Не менее важными свойствами являются прочность на растяжение, влагостойкость и толщина. Все эти показатели тесно связаны с поверхностным весом (грамматурой). Чем больше грамматура, тем больше значение всех тех параметров (в разных пропорциях в зависимости от технологии производства).

В настоящее время высокопаропроницаемые мембраны производятся по нескольким технологиям, причем самые популярные, с микропористой пленкой, производятся по трем основным технологиям, отличающимся способом соединения пленки с волокнами несущими и защитными. Мембраны могут быть одно-, двух- и маскимум трехслойными, редко четырехслойными.

В связи с этим для точного разделения их по видам применения необходимо привести диапазоны из грамматуры отдельно для каждой технологии. Кроме того, каждый производитель использует разные параметры разделения, соответствующие его опыту и принятым критериям. Предлагается предварительно выполнить грубый раздел всех мембран на толстые и тонкие, поскольку небольшая грамматура (в каждой конкретной технологии) всегда означает меньшую точность и прочность, а большая — наоборот.

Такое определение слишком примитивно, и в связи с этим используется уже существующая классификация, применяемая к мембранам предварительного покрытия, делящая их на легкие мембраны и экраны (табл. 1 и 2). Предлагаемое в таблице 2 деление простое, но заслуживает внимания, т.к. постоянно увеличивается число все более специфических продуктов, и поэтому нужны простые критерии выбора. Хорошим парамектром в этом смысле являются мембраны предварительного покрытия.

До настоящего времени большая грамматура мембран ограничивала их паропроницаемость, в результате чего легкие мембраны имели намного большую паропроницаемость. Сейчас у некоторых новых экранов этот параметр выше, чем у легких мембран. Напомним, что согласно рекомендациям европейских стандартов для определения паропроницаемости чаще всего применяется сравнительный коэффициент Sd (табл. 2). Чем меньше его значение, тем больше паропроницаемость материала.

Post navigation

Добавить комментарий