Классификация подкровельной изоляции по правилам немецкого союза кровельщиков

Нестеров В.Ю., генеральный директор ООО “Дёркен”

В 2015 году Национальный Кровельный Союз планирует начать разработку СТО НКС «Подкровельный гидроизоляционный слой». Он будет основан на немецких правилах и стандартах, а именно, на «Памятке для нижних кровель и подкровельной гидроизоляции с одно- и двухслойной вентиляцией», применяемой Центральным союзом кровельщиков Германии(ZVDH) в редакции от января 2010 г. (ZVDH-Fachregeln für Dachdeckungen mit Dachziegelnund Dachsteinen). Эти правила вобрали в себя многолетний опыт наиболее развитого в мире кровельного рынка Германии, и предоставляют возможность проектировщику и кровельщику за несколько простых шагов выбрать оптимальное решение для устройства подкровельного гидроизоляционного слоя для каждого здания, имеющего покрытие из керамической или цементно-песчаной черепицы.

В нашей стране единственным нормативным документом, где упоминаются требования к подкровельной гидроизоляции, является Свод правил СП 17.13330.2011 Кровли, Актуализированная редакция СНиП II-26-76. Этот документ можно рассматривать только как первый шаг в определении требований и классификации типов подкровельной гидроизоляции. Развивающийся российский кровельный рынок нуждается в полноценном стандарте, которым, надеюсь, и станет СТО НКС.

К сожалению, за 20 лет, когда началось использование современных кровельных материалов и подкровельных изоляционных плёнок, в нашей стране так и не сформировалась даже единая терминология. Каждый производитель материалов использует собственные определения. Например, диффузионные мембраны называют «супердиффузионными», «диффузными», «ветрозащитными», «дышащими», «диффузионно-открытыми» и т.п., что, по сути, является правильными терминами, передающими основную особенность этих материалов – способность практически беспрепятственно пропускать через себя водяной пар за счёт перепада парциального давления.

Гидроизоляционные плёнки, в отличие от диффузионных мембран, обладают относительно высоким сопротивлением паропроницанию, и в ЕС классифицируются как «конвекционные плёнки» — т.е. как материалы, выводящие пар из конструкции крыши благодаря конвекционному движению воздуха в вентилируемом зазоре над утеплителем. К этому классу относятся микроперфорированные, антиконденсатные плёнки, плёнки без микроперфорации, рулонные битумные и ПВХ-материалы (последние два типа, как правило, укладываются на сплошное основание).

В данной статье автор будет применять понятия «диффузионная мембрана» и «гидроизоляционная плёнка», что, безусловно, не отвергает другие термины.

Необходимо уточнить, что в Европейском Союзе действует стандарт DINEN 13859-1, определяющий единые методы испытаний подкровельных плёнок, что позволяет требовательному европейскому покупателю или кровельщику объективно оценить качество материала. Любой производитель или владелец бренда для работы на территории ЕС обязан официально декларировать характеристики своих материалов и предоставлять пользователям документ “Declarationofperformance”. Основными свойствами подкровельных плёнок согласно DINEN 13859 являются:

• Класс пожарной опасности/Реакция на огонь
• Водонепроницаемость
• Прочность на разрыв в продольном/поперечном направлении
• Относительное удлинение при разрыве
• Прочность на надрыв при закреплении гвоздём
• Гибкость при низких температурах
• Размеры рулона и поверхностная масса
• Эквивалентная толщина сопротивления диффузии

Характеристики со второй по четвёртую проверяются также после испытаний на искусственное старение. Это даёт возможность прогнозировать срок службы каждого материала, т.к. высокие показатели «состаренной» мембраны могут быть достигнуты только при условии качественного исходного сырья и наличия специальных добавок – термических и УФ-стабилизаторов.

Центральный союз кровельщиков Германии (ZVDH) на основании официальных данных испытаний присваивает каждой подкровельной плёнке соответствующий класс: для диффузионных мембран UDB-A/UDB-B/UDB-Cи для гидроизоляционных плёнок USB-A/USB-B. Самый высокий класс имеют материалы с индексом A. Подробное описание этой классификации не входит в данную статью.

Описанные выше испытания касаются непосредственно качества материалов, а вот классификацию СИСТЕМ подкровельной изоляции и требования по их выбору определяет упомянутая в начале статьи «Памятка».Этот документ определяет функции и требования к изоляционным плёнкам и слоям, используемых при устройстве скатных крыш, и определяет выбор изоляционных материалов в зависимости от угла наклона кровли. Кровельное покрытие должно быть смонтировано герметично, чтобы не допустить промокания утеплённой строительной конструкции. Однако нельзя полностью предотвратить проникновение под штучный кровельный материал внешней влаги в виде сильного дождя, снега, конденсата или талой воды. Поэтому необходимо предусмотреть дополнительные меры по гидроизоляции, благодаря которым любая внешняя влага будет отводиться подкровельным гидроизоляционным слоем.

Основополагающий параметр для выбора — это угол наклона кровли для используемой модели черепицы, а также разница между ним и рекомендуемым углом наклона (РНК), который задается производителями кровельного материала на основе их собственных исследований. РНК является минимальным углом наклона, при котором данный кровельный материал в «достаточной степени обеспечивает защиту» от дождевой воды и задуваемого снега. Если угол наклона меньше РНК, то применение подкровельного изоляционного слоя является обязательным. Дополнительно учитывается наличие факторов, которые повышают требования к исполнению системы подкровельной изоляции.Такими дополнительными требованиями являются:

• Конструктивные элементы крыши (сложная форма крыши, наличие ендов, аттиков, парапетов, сложных примыканий, большая длина стропил)
• Климатические условия (снег, ветер, дождь, повышенная влажность, расположение здания отдельно или внутри застройки, особые погодные условия – прибрежная зона, высокогорье и т.п.)
• Наличие жилой мансарды. Это фактор автоматически приравнивается к двум дополнительным требованиям.
• Требования местных строительных правил и норм.

Чем больше дополнительных требований, тем выше должен быть класс применяемой системы. Еще раз подчеркну, что речь идет о выборе именно системы гидроизоляции, а не самого гидроизоляционного материала. Все системы объединены в шесть классов, самый надежный, сложный и дорогой по исполнению из которых – первый, самый простой и недорогой – шестой.Покрытие кровли с керамическими и бетонными черепицами, как правило, не применяется, если угол наклона крыши составляет меньше 10°. При угле наклона скатов более 10° определяются следующие мероприятия:

• Обязательно применяется водонепроницаемая нижняя кровля (Класс 1), если наклон крыши меньше РНК в диапазоне от 8° до 12° и предъявляются два и более дополнительных требований;

• Нижняя кровля, защищающая от наружных осадков (Класс 2), должна быть выполнена на крышах, чей угол наклона меньше РНК на 8°…12° и предъявляется не больше одного дополнительного требования;
• Используется подкровельная изоляция с однослойной и двухслойной вентиляцией (Класс 6, 5), если соблюдается РНК и не предъявляются дополнительные требования.
• Если требуется повышенная надёжность подкровельной изоляции при угле наклона больше РНК, то выполняется проклейка нахлёстов рулонов и примыканий и используется конструкция с однослойной вентиляцией (Класс 3, 4).

Таблица 1. Выбор системы подкровельной гидроизоляции в зависимости от угла наклона кровли и наличия дополнительных требований

* *если угол наклона кровли ниже рекомендуемого, и имеются три или более дополнительных требования, то системы третьего класса применяются только в сочетании с системными элементами (лентами и клеями), обеспечивающими защиту от талой или дождевой воды. При этом производитель должен доказать пригодность системных аксессуаров для таких целей.

Необходимо добавить, что в этой таблице указаны минимально допустимые требования по выбору систем, как правило, кровельщики и проектировщики предпочитают выбрать более высокий и, соответственно, надёжный класс подкровельной изоляции. Это достигается использованием системных аксессуаров – клеящих и уплотнительных лент, клеев, герметизирующих паст и т.п.

Кроме этого, ввиду большого разнообразия моделей черепицы и их постоянного совершенствования, проектировщик и кровельщик должны проверить РНК для той черепицы, которая выбрана заказчиком для объекта.

Для оптимального подбора изоляции каждое конструктивное решение получило свой индекс, т.к., например, Класс 4 может быть обеспечен тремя различными решениями. Структурное разделение классов подкровельной изоляции показано в табл. 2.       

Таблица 2. Описание гидроизоляционных систем различных классов

Шестой класс

Гидроизоляцию 6-го класса применяют на чердачных (холодных) крышах, если угол наклона выше рекомендуемого,при этом отсутствуют дополнительные требования, либо при наличии одного из них. Для устройства этого класса используют обычную гидроизоляционную плёнку, укладывая ее по стропилам с небольшим провисом (до 2 см) или без провиса. Провис плёнки позволяет отвести конденсат и воду, попавшую под кровельное покрытие, от мест крепления контробрешётки к стропилам через плёнку. Проклейку нахлестов и уплотнение отверстий не требуется. Проходки труб, как правило, также не проклеивают, а используют Н-образные разрезы в плёнке. Обычно такую систему изоляции применяют на хозяйственных постройках.

Пятый класс

Гидроизоляцию пятого класса используют в случае, когда наклон кровли превышает рекомендованный угол наклона (РНК), но имеется два дополнительных условия. Применяется диффузионная мембрана категории UDB-Aили UDB-B, которая должна соответствовать как минимум одному из следующих требований:

• Стойкость к дождевому тесту;
• Стойкость к термическому старению;
• Производитель указывает продолжительность свободной укладки (время до момента укладки кровельного покрытия);
• Производитель подтверждает возможность применения мембраны в качестве временной кровли.

Эта схема была основной 15-20 лет назад, когда диффузионные мембраны только начали применяться в строительстве. В настоящее время Класс 5 уже не соответствует современным требованиям по энергосбережению и надёжности, обычно его используют из-за относительно невысокой стоимости конструкции.

Как и в шестом классе, не требуется (отсутствует) герметичная проклейка нахлёстов и уплотнение мест перфорации мембраны. Такая система не гарантирует защиту от протечек до момента укладки черепицы, а также во время эксплуатации при повреждении кровельного покрытия.

Четвертый класс

В этом классе реализуется намного больше вариантов устройства гидроизоляционного слоя- это может быть диффузионная мембрана с проклейкой нахлестов, гидроизоляция с помощью битумных рулонных материалов по сплошному настилу (с нижней вентиляцией) и гидроизоляционная (конвекционная) пленка с двухслойной вентиляцией и проклейкой нахлестов. Чем выше класс, тем больше конструктивных решений, обеспечивающих должный уровень надежности. Главная особенность 4-го класса – проклейка нахлёстов рулонов полимерных плёнок (2.2 и 3.2) или битумной гидроизоляции (2.3).

Для полимерных материалов применяются одно- или двусторонние ленты или интегрированные клеящие ленты по краю рулона. Битумную гидроизоляцию соединяют мастикой или горячим воздухом. Может быть использована также другая гидроизоляция (ПВХ, ЭПДМ и т.п.).

Рассмотрим пример. В качестве кровельного материала выбрана пазовая черепица, угол наклона кровли (40 град) больше рекомендованного (22 град), предполагается устройство жилой мансарды, что соответствует сразу двум дополнительным требованиям. Согласно таблице 1, для надежной гидроизоляции такой кровли достаточно диффузионной пленки, уложенной на утеплитель без проклейки нахлестов (пятый класс).

 Если же к этой ситуации добавится еще одно дополнительное требование, например, сложные климатические условия — ветер, предгорье, приморская зона, то потребуется уже гидроизоляция четвертого класса. При наличии более четырёх дополнительных требований будет необходимо применить третий класс изоляции. 

Третий класс

В системах гидроизоляции третьего класса добавляется обязательное уплотнение гвоздевых отверстий с помощью самоклеящейся ленты, полиуретанового клея, отдельных прокладок из ЭПДМ-резины или других уплотнительных материалов, которые предлагают производители гидроизоляционных плёнок. Эта мера гарантирует защиту здания от протечек даже во время проведения кровельных работ, пока покрытие ещё не установлено.

Система изоляции третьего класса применяется на крышах с 1-слойной или 2-слойной вентиляцией, при этом допускается использовать диффузионные мембраны категории UDB-Aили UDB-B, либо конвекционные плёнки USB-A.

Пример: беспазовая черепица «бобровый хвост», угол наклона кровли 27⁰меньше рекомендуемого(30⁰) на три градуса, наличие трех дополнительных требований.

Согласно таблице 1.1, при таких условиях требуется применение гидроизоляционной системы третьего класса:

Система третьего класса последние годы является стандартной для утеплённых крыш, она обеспечивает надёжность даже при углах наклона ниже РНК до 4 градусов.Класс 3 подходит для крыш как простой, так и сложной формы, её можно использовать в различных климатических зонах, включая высокогорные и многоснежные.

Практически все ведущие производители подкровельных плёнок предлагают потребителю широкий выбор материалов и аксессуаров для Класса 3.

Второй класс

В системах гидроизоляции второго класса используются только материалы,пригодные для монтажа временной кровли. Это означает, что изоляция может обеспечивать защиту здания от дождя в течение продолжительного времени, будучи незакрытой кровельным материалом. Поэтому гидроизоляцию второго класса называют «Нижней кровлей с защитой от дождя».

Чаще всего используют полимерные подкровельные пленки, которые монтируют по сплошному настилу из обрезных досок. Применение сплошного основания является обязательным условием, т.к. надёжное уплотнение всех проходок и перфораций при помощи лент и клеев возможно только по прочному основанию. Если даже самая надёжная мембрана уложена на минеральный утеплитель, то во время проведения изоляционных работ кровельщик может продавить или повредить утеплитель, и в этом месте гарантированного уплотнения не получится.

Продольные и поперечные нахлёсты рулонов проклеиваются тем или иным способом, обязательно уплотняют места крепления контробрешётки, например,самоклеящейся лентой. Ещё одно требование:не допускается открытое крепление плёнки скобами степлера или гвоздями с широкими шляпками, т.е. фиксация плёнки к основанию может быть скрытой и выполняться в зоне нахлёстов. Открытое крепление возможно только в том случае, если применяются одобренные производителем гвозди с уплотнительными шайбами, например, из ЭПДМ-резины. 

Системы второго и третьего класса являются в настоящее время наиболее часто применяемыми способами конструктивной защиты крыш, т.к. обеспечивают надёжную изоляцию не только во время многолетней эксплуатации, но и в период проведения кровельных работ. Даже при отсутствии кровельного покрытия герметизация всех нахлёстов, отверстий, примыканий и проходок гарантирует защиту от дождевой или талой воды, которая может попадать на гидроизоляционный слой.

Если проектировщик заложил в проект рулонную гидроизоляцию с низкой паропроницаемостью (битумно-полимерную, ПВХ-мембрану и т.п.), то необходимо сохранить нижний вентиляционный зазор над утеплителем. В этом случае в качестве сплошного основания можно применять плиту OSB или водостойкую фанеру. 

Первый класс

Первый класс является самой совершенной системой подкровельной изоляции,которая  называется«Водонепроницаемая нижняя кровля». Особенность такой системы состоит в том, что водонепроницаемое покрытие должно быть гомогенным по всей поверхности, и достигается сваркой или химическим растворением слоёв (т.н. «холодная диффузионная сварка»). Применение различных герметиков, мастик и лент, как в системах 2-го и 3-го класса, не допускается.

Если для устройства выбраны битумные или полимерные материалы, то используется трапециевидная контробрешетка и двойная вентиляция. Это связано с тем, что указанные материалы являются паронепроницаемыми и обладают высокой эквивалентной толщиной сопротивления диффузии S_dпорядка 200…400 м. В качестве основания могут быть применены любые материалы: OSB, фанера, деревянный настил.

Такая система успешно работает на крышах простой формы (одно- или двухскатных), или на вальмовых и шатровых крышах. Если же на кровле есть ендовы или сложные примыкания, то перед кровельщиками сразу возникают сложные технические проблемы из-за контробрешётки и необходимости обеспечить достаточное проветривание нижнего вентиляционного канала. Ведь на утеплённых крышах с ендовами требуется направить воздушный поток в каждый межстропильный промежуток. Использование различных аэраторов и вентиляционных проходок будет не только очень дорогостоящим, но и непременно приведёт к снижению надёжности от протечек.

В последние годы ведущие производители изоляционных систем выпускают современные диффузионно-открытые рулонные материалы на основе полиуретана, которые можно сваривать горячим воздухом или склеивать растворителем с образованием водонепроницаемого гомогенного покрытия. Важным преимуществом таких мембран является возможность не организовывать нижний вентиляционный зазор между утеплителем и сплошным деревянным настилом. Но необходимо подчеркнуть, что решение с одним вентиляционным зазором требует высокого профессионализма кровельщиков и применения качественных и сухих материалов.

Обязательное условие при устройстве системы 1-го класса – контробрешётка должна быть интегрирована в гидроизоляционный слой, т.е. она должна находиться ПОД гидроизоляцией (как в случае с трапециевидной контробрешёткой) или поверх бруска должен быть смонтирован дополнительный слой гидроизоляции, герметично соединённый с основным слоем.

В завершении необходимо ещё одно важное замечание (табл. 1.1). При наличии более трёх дополнительных требований следует применять повышенный класс гидроизоляции либо текущий класс, но с использованием соответствующих аксессуаров (уплотнительных и соединительных лент, клеев, манжет и т.п.) после обязательного подтверждения надёжности в ходе дождевого теста продолжительностью не менее 72 часов.

Таким образом, последовательное выполнение очень четких и простых шагов приводит к выбору оптимальной системы гидроизоляции.

В правилах ZVDH есть требования к временному подкровельному покрытию или «временной кровле» — это временная защита сооружения или поверхности строительного элемента от влажности/дождя/снега, которая позволяет продолжать отделочные работы внутри здании вне зависимости от погодных условий в течение всего строительства кровли. Временное подкровельное покрытие может быть необходимо в случае длительного перерыва в ходе работ по устройству кровли.

Подкровельная гидроизоляция должна быть смонтирована в обязательном порядке:

• если уже уложена теплоизоляция;
• если под крышей находится имущество, инженерное оборудование, коммуникации или помещения, которые требуют защиту от влаги;
• если внутри здания продолжаются отделочные работы;
• если установка гидроизоляции согласована в контракте вне зависимости от погодных условий.

Временное подкровельное покрытие можно выполнить посредством навеса из укрывных плёнок на крыше или вокруг целого дома, либо с помощью подкровельной изоляции. Гидроизоляционная плёнка/мембрана может действовать как временное подкровельное покрытие и защищать здание от дождя в течение ограниченного времени. После окончания укладки кровельного покрытия плёнка/мембрана должна исправно выполнять функцию подкровельной гидроизоляции.

Используемые материалы должны соответствовать требованиям ZVDH (Produktdatenblätter des Zentralverband des Deutschen Dachdeckerhandwerks für Unterspannbahnen (USB) und Unterdeckbahnen (UDB), редакция 2010 года) по устойчивости к проливным дождям, стойкости к испытаниям на ускоренное старение, прочности на разрыв вдоль/поперёк рулона (классы USB-A/UDB-A и UDB-В при определённых ограничениях). Пригодность тех или иных продуктов для устройства временной кровли определяет сам производитель, а также указывает необходимые системные аксессуары (клеи, ленты и т.п.).

Подкровельные плёнки (USB) и мембраны (UDB) должны иметь наивысший класс USB/UDB-A либо UDB-B, что подтверждается испытаниями на устойчивость к проливным дождям (Schlagregentest der TU Berlin). Без проведения таких испытаний продукты классифицируются как UDB-C или USB-B и не могут быть использованы для временной кровли.

Материалы для временной кровли должны обладать повышенной стойкостью к старению и температура испытания на 10 °С выше, чем требования DIN EN 13859. Плёнки испытывают при температуре +80 °С в течение 90 дней. Значения, полученные через 90 дней, должны быть более 65% от исходных значений. Изготовитель может выбрать на добровольной основе более высокие температуры, но испытание на старение в соответствии с DIN 13859 должно проводиться с этими повышенными температурами.