Структурные разделительные мембраны для металлических кровель

Разнообразие металлов для фальцевых кровель позволяет создавать прекрасные кровельные ландшафты, долговечность которых напрямую зависит от качества исполнения «кровельного пирога» и заложенных в него подкровельных материалов. К сожалению, такой важный элемент кровельной конструкции, как структурная разделительная мембрана, еще крайне мало применяется в российской строительной практике.

Разделительная мембрана (Strukturierte Trennlage, немецкое обозначение) – это подкровельный материал, предназначенный для отделения металлической кровли от основания, а также для отвода конденсата с внутренней поверхности кровельного покрытия. Для различных кровельных материалов используют соответствующие разделительные слои. Фальцевые и штучные кровли из меди, стали, алюминия и свинца укладывают на рулонные материалы в тех случаях, когда сплошное основание обработано антисептиками и антипиренами, которые могут вступить в химическую реакцию с металлом и привести к его коррозии и повреждению.

В Европе до середины 1990-х гг. для этих целей использовались традиционные битумные рулонные материалы с покрытием из талька и подобных пылевидных составов (посыпки из песка или гранулята нельзя применять из-за опасности повредить металл при температурной деформации картин). Это были надежные гидроизоляционные и разделительные материалы, однако кровельщики испытывали проблемы при работе как в холодное время, так и в жаркие летние месяцы. Осенью и зимой битумные рулоны необходимо было выдерживать в тепле перед монтажом или достаточно долгое время «вылеживать» их в раскатанном состоянии на сплошном настиле. В летнее время при проведении кровельных работ размягченный битум попадал на обувь кровельщиков, а потом и на покрытие. Особенно страдала от этого медная кровля, так как разложение битума от УФ-излучения приводило к образованию серных соединений и последующей поверхностной коррозии дорогого покрытия.

Первым полностью синтетическим разделительным слоем в 1995 г. стал материал DELTA-FOL PVG немецкой компании DORKEN. Это стало настоящим событием для кровельщиков, работающих с металлическими кровельными материалами. До сих пор эта пленка с ограниченной диффузионной способностью (Sd = 3 м) пользуется самым большим спросом в Европе как основание для медной и алюминиевой кровли благодаря своей высокой прочности и безупречной надежности. Через несколько лет аналогичные материалы выпустили практически все производители (BAUDER, KLOBER, JUTA и др.). Сейчас для подобных целей применяются также диффузионные мембраны, предназначенные для укладки на сплошной настил.

По словам генерального директора компании «Деркен» Валерия Нестерова, на российском рынке представлены, пожалуй, только три таких материала: DELTA-FOL PVG и Jutafol DTB (пленки с низкой паропроницаемостью), DELTA-FOXX (диффузионная мембрана «премиум-класса»).

Однако «гладкие» разделительные слои не могли обеспечить надежность и долговечность одного из самых популярных в Европе кровельных покрытий из цинка (титан-цинка), если угол наклона кровли был менее 13-15°, и кровля монтировалась на сплошное основание. Особенность этого, безусловно, отличного кровельного материала заключается в том, что на пологих углах на его тыльной поверхности может образоваться тонкая пленка конденсата, которая не будет стекать и не будет срываться вниз в виде капель. Влага будет постоянно контактировать с цинком, что при определенных условиях температуры и влажности, а также при отсутствии вентиляции приведет к коррозии металла.

Необходимо было использовать такой материал, который смог бы механически отвести конденсат от металла и предотвратить коррозию. Компания DORKEN, имея постоянный контакт с немецкими и французскими кровельщиками, а также с ведущими производителями цинковых кровель, разработала новый материал – профилированную мембрану DELTAVM-ZINС из высококачественного первичного полиэтилена. Материал содержит специальные стабилизаторы, которые позволяют выдерживать большие перепады суточной и сезонной температуры – ведь он непосредственно контактирует с металлом, который нагревается под солнцем. Эта мембрана с выступами высотой 8,6 мм в настоящее время по-прежнему применяется в кровельной системе VM-ZINС (Франция), являясь очень прочным и надежным основанием для фальцевого покрытия.

По другому пути пошел другой известный производитель – компания Colbond, выпустившая первый объемный материал из синтетических термоскрепленных мононитей. Такой 3-мерный упругий мат кровельщики монтировали на основание из битумной рулонной гидроизоляции.

Структура надежно отводила конденсат, однако была относительно неудобна в работе: сначала надо было смонтировать гидроизоляционный материал, потом механически закрепить на нем мат высотой 8 мм и затем приступить к монтажу фальцевой кровли.

Однако европейский рынок (в первую очередь германский) потребовал диффузионно-открытый (паропроницаемый) материал, поскольку уже с конца 1990-х гг. 90-95 % всех новых крыш выполняются по энергосберегающей схеме с одним вентиляционным зазором. Кроме этого, отказ от нижнего зазора между гидроизоляционным слоем и утеплителем позволил решить проблему недостаточной и сложной вентиляции на пологих или сложных крышах.

Николай Савченко, генеральный директор компании «Саврос» 

Из моего опыта работы в Италии только однажды был случай применения объемной разделительной мембраны DELTA-TRELA под медную кровлю. Это была реставрация кровли Кафедрального католического собора в городе Тренто, в провинции Трентино. При проведении реставрации медная кровля толщиной 0,6 мм демонтировалась, а взамен производился монтаж кровли из рулонной меди толщиной 0,8 мм. И вот под эту кровлю, уклон которой около 40°, проектом была предусмотрена укладка объемной разделительной мембраны. Возможно, такое решение было принято с той целью, чтобы обеспечить максимальный срок службы кровли на таком монументальном сооружении, как Кафедральный собор, являющийся памятником архитектуры с многовековой историей.

Идея объединить в одном изделии прочную диффузионную мембрану и объемную структуру родилась в тесном сотрудничестве между ведущими немецкими производителями — компаниями RHEINZINK и DORKEN. В 2001 г. на европейский рынок вышла первая в мире объемная диффузионная мембрана DELTA-TRELA. Этот материал предоставил архитекторам и кровельщикам практически неограниченные возможности для устройства крыш с малым углом наклона. Сейчас на европейском рынке представлены аналогичные материалы примерно 10 компаний.

Фото: функции структурной разделительной мембраны: 1-3 — отвод конденсата и вентиляция подкровельного пространства; 4 — компенсация температурных деформаций

Эти материалы отличаются друг от друга в деталях, но имеют общую конструкцию из двух составных частей: высокопрочного паропроницаемого основания и упругой трехмерной сетки из мононитей (полипропилен или полиамид). Структура сетки также отличается: она может быть из ориентированных нитей, образующих профилированную структуру, либо выполняется из неориентированных жестких нитей (более дешевые варианты). В качестве основания применяются только специальные трехслойные диффузионные пленки с высокой механической прочностью, поверхностная плотность которых должна быть не менее 140-150 г/м2. Пленки меньшей плотности имеют слишком тонкий нижний слой, который не будет гарантировать защиту внутреннего «дышащего» слоя от повреждений во время проведения кровельных работ. Хотя следует ожидать появления на рынке облегченных вариантов структурированных разделительных слоев, единственным «достоинством» которых будет низкая цена.

Необходимо сказать еще об одном важном свойстве объемных мембран – они значительно улучшают комфортность мансарды с металлической кровлей благодаря снижению шума от дождя. Упругая решетка выполняет функцию «акустического демпфера», поглощая от 8 до 15 дБ, – немаловажный фактор для многих домовладельцев.

Андрей Мультатули, KME Germany AG&Co.KG 

Компания КМЕ рекомендует применение диффузионных мембран в качестве разделительного слоя по ряду причин:
1. Разделительный слой между кровельным покрытием и подконструкцией необходим на этапе монтажа, поскольку тем самым мы предохраняем подконструкцию от попадания влаги.
2. Диффузионная мембрана дает возможность вывести из подконструкции остаточную влагу через фальц.
3. Если по какой-либо причине фальц находится в воде и влага проникнет вовнутрь, то мембрана воспрепятствует попаданию влаги дальше в подконструкцию.

Специалисты КМЕ подчеркивают, что это не связано с защитой медного кровельного покрытия с обратной стороны от коррозии (медь не нуждается в этом), а это обусловлено современными требованиями к монтажу кровли, что непосредственно влияет на качество работ и соответственно на долговечность не только кровли, но и всего здания.

Необходимо отметить, что мембрану можно использовать в крышах как с одним, так и с двумя вентиляционными зазорами. Поскольку обеспечить вентиляцию на длинных скатах или при сложной форме кровли практически невозможно, рекомендуется дополнительно оснащать кровли аэрационными турбинами для организации более интенсивной вентиляции подкровельного пространства. Однако необходимо помнить, что главное назначение подобных мембран – это отвод конденсата от металла в условиях полного отсутствия вентиляции или крайне ограниченного проветривания кровли.

Преимущества супердиффузионных разделительных мембран:
• Эффективно изолируют металл от основания кровли, обеспечивают постоянное проветривание подкровельного пространства на простых и коротких скатах и отводят конденсат. Тем самым предотвращается коррозия кровельного покрытия, продляется его срок службы.
• Выполняют функции дополнительного гидроизоляционного слоя.
• Снижают шум при дожде и граде.
• Высокая водоотводящая cпocoбность мембран делает доступным монтаж кровель с минимальным уклоном.
• Применение разделительных мембран предотвращает образование плесени и грибков в подконструкции.
• Применение мембран сглаживает неровности подконструкции кровли, обеспечивая тем самым безупречный внешний вид поверхности.

Ассортимент

По словам технического директора компании JUTA а.s. Яна Рыпла, в настоящее время в Европе на рынке структурных мембран лидируют два производителя: Juta (Чехия) и DORKEN (Германия). Хорошим качеством отличаются также марки, выпускаемые компаниями DuPont (Люксембург) и Colbond Geosynthetics (Голландия).

«Существуют также другие материалы, но у них недостаточное качество: структуры, равномерности дренажного слоя, теплостойкости и высоты, – говорит господин Рыпл. – Если супердиффузионная дренажная мембрана имеет правильно выполненный дренажный слой (из качественного сырья, с равномерной структурой), то потом она не испытывает деформаций (под ногой монтажника, от воздействия снеговой нагрузки и т.п.). «Работа» мембраны также зависит от высоты дренажного слоя (он должен быть не менее 8 мм) и его теплостойкости (сетка должна выдерживать не менее 140 °С)».

Сергей Патрикеев, инженер, архитектор, фирма «Уникма» 

Мембрана крепится гвоздями с резиновой прокладкой, а как быть с гвоздями или шурупами, которыми крепятся кляммеры? Если этими дырками пренебречь, то тогда зачем резинки под другими гвоздями? Если не пренебрегать – наверное, нужны рекомендации от производителей… Профессионалы знают ответы на эти вопросы, а тем, кто впервые столкнется с использованием разделительной мембраны, не лишним было бы знать, что оформление картин на карнизе должно иметь особенности, связанные с отводом конденсатной влаги, накапливающейся между металлом и мембраной.

Немецкие эксперты дают другую оценку европейского рынка: лидирующее положение давно и уверенно сохраняет DORKEN, сильные позиции у KLOBER, Colbond и DuPont. Эти компании производят близкие по качеству и надежности материалы.

Нюансы монтажа металлических покрытий при использовании структурных разделительных мембран

Мембрана монтируется на сплошной настил и крепится оцинкованными гвоздями с уплотнительной прокладкой из ЭПДМ-резины. В случае необходимости вертикальные и горизонтальные нахлесты рулонов герметично соединяют с помощью клея из синтетического каучука или специального самоклеящегося слоя, нанесенного на край рулона при производстве. Это обеспечивает водонепроницаемость изоляции и предотвращает конвективное выдувание теплого и влажного воздуха из внутренних помещений мансарды.

Проблема заключается в том, что в России нет нормативных документов, регулирующих использование подобного рода материалов – есть только опыт работы и рекомендации производителей. Следование им может вызвать проблемы при сдаче объекта, причем претензии возникают чаще всего у пожарных, так как подавляющее большинство структурных мембран горючи.

Использование структурных мембран – дело для нашей страны достаточно новое, поэтому у российских профессионалов–кровельщиков возникает множество вопросов, в частности, касающихся высоты кляммеров, используемых для фиксации металлических картин.

Производители кровельного металла (KME, Luvata, Prefa, VM-Zinс, NedZink, Rheinzink) рекомендуют использовать кляммеры стандартной высоты – 27 мм. Однако элементарная арифметика заставляет задуматься… Высота стандартной картины – 25 мм, высота мата – 8 мм, итого — общая высота 31-32 мм. Получается, что при использовании стандартных кляммеров есть риск заполучить посередине металлической картины живописные «горбы»?

Если же увеличить высоту кляммера, то возможна другая неприятность – сразу по окончании работ картина будет лежать ровно на волокнах структурного мата, ее края не прогибаются. Однако это приведет к слабой фиксации картины на сплошном основании и нарушению кровельного покрытия, особенно в условиях обильных снегопадов, при значительных перепадах температуры и сильных ветровых нагрузках.

Вроде бы вопрос нехитрый, но поставил в тупик он многих кровельщиков. Мы попросили прокомментировать ситуацию генерального директора ООО «ДЕРКЕН» Валерия Нестерова:

«Что касается титан-цинка, то, по рекомендации ведущего производителя кровельного материала (Rheinzink), при использовании мембран DELTA-TRELA или ENKA-VENT должны применяться стандартные кляммеры (27 мм). Эти мембраны имеют достаточно упругую и одновременно пластичную структуру, поэтому не возникает никаких проблем с креплением картин фиксированными и плавающими кляммерами. Металл легко притягивается кляммерами к основанию, и сетка постоянно соприкасается с тыльной поверхностью цинка. В уложенном состоянии будет едва заметная с близкого расстояния выпуклость картины, не ухудшающая внешний вид кровли и не приводящая к каким-либо проблемам во время эксплуатации крыши. При работе с похожими мембранами других производителей кровельщики вынуждены изготавливать специальные кляммеры, так как объемная структура этих материалов излишне жесткая. Из-за этого прилегание мембраны к цинку неравномерное и неплотное, а это может привести к началу коррозии цинковой кровли. Чересчур жесткая решетка, выполненная из толстых нитей, всегда имеет неориентированную структуру, и, как правило, места сплавления нитей представляют преграду для отвода конденсата — как говорят профессиональные немецкие мастера, на таких мембранах зачастую образуются «водяные пробки», являющиеся источником коррозионного повреждения цинка. Производство таких жестких мембран заметно дешевле, чем наших продуктов, однако разница в качестве более чем заметная. Кроме этого, жесткие маты по технологическим причинам выпускаются толщиной от 3 до 4 мм, что не соответствует требованиям ZVDH – Немецкого союза кровельщиков».

По мнению Яна Рыпла, высота кляммера должна быть на 8 мм больше, чем в случае применении фальцевого кровельного покрытия без дренажной диффузионной мембраны.

Александр Дивногорский, директор компании Housetop 

Спор о том, какой высоты использовать кляммер – 27 или 33 мм, идет уже давно. Однозначного решения, какой высоты применять кляммеры, на мой взгляд, нет. Оба варианта имеют как достоинства, так и недостатки. Официально поставщиком титан- цинка рекомендуется высота 27 мм, однако мы, основываясь на практическом опыте, применяем по 33 мм. В таком случае вид кровельного покрытия получается более ровный, кровельная картина меньше деформируется. У нас есть объекты, которые простояли уже не один год, и выглядят они прекрасно.

Если вокруг крыши расположены деревья, особенно хвойные, рекомендуется закрывать структурную мембрану защитной пленкой, чтобы не засорить структуру. Ведь удалить хвою из нее будет крайне сложно. То же касается и снега.

Андрей Аносов, руководитель направления «Фальцевые кровли» компании «Еврокров» 

Наши специалисты, чтобы решить проблему с кляммерами, начали использовать сначала самодельные, а потом готовые «V-кляммеры» из нержавейки производства Prefa, которые можно подгонять на месте по требуемой высоте. Кляммеры Prefa мы использовали в сочетании с кровельным покрытием из титан-цинка и алюминия. Производители комплектующих для медной кровли так же выпускают подобные кляммеры из нержавейки и меди.

В заключение отметим, что пока структурные мембраны не получили широкого распространения в массовом строительстве. По выражению монтажников, применять такой дорогой материал с оцинкованной сталью — наиболее популярным у заказчиков металлом — это «все равно, что на “Жигули” ставить колеса от “Феррари”».

Редакция выражает благодарность за помощь в подготовке статьи генеральному директору компании «Деркен» Валерию Нестерову При подготовке статьи были использованы материалы компаний: Bauder, Juta, Corotop, Rheinzink, «Акритэк», «Саврос», «Уникма», «Акадо-С», КМЕ, HouseTop, «Ладный дом», «Еврокров»