ПВХ-мембраны широко распространены в Западных странах, однако в Украине пока выполнено небольшое количество объектов с их применением, так как монтаж таких мембран требует специального оборудования, которое до недавнего времени было труднодоступно.

Лучшее – враг хорошего: ЭПДМ- и ТПО-мембраны

В конце 60-х гг. благодаря достижениям в области химии полимеров и бурному росту химической промышленности на строительном рынке появился совершенно новый вид кровельных гидро- и пароизолирующих материалов – полимерные мембраны. Они в корне отличались от традиционных битумных и полимерно-битумных материалов как по составу, так и по свойствам и методам монтажа. На данный момент наибольшее распространение получили три основных типа полимерных мембран: ПВХ-мембраны – на основе поливинилхлорида с добавлением пластификаторов, ТПО-мембраны, созданные из термопластичных полиолефинов, и ЭПДМ-мембраны – из этилен-пропилен-диен-мономера.

Термин кровельные мембраны прочно закрепился за полимерными рулонными материалами. Часто мембранами называют и другой продукт, например, изоляционные пленки или битумно-полимерные рулонные материалы. Однако это ошибка, и связана она с заимствованием термина из западной технической литературы, где все кровельные рулонные материалы носят название membranes.

Полимерные мембраны – особый класс материалов, с которым связан принципиально новый подход к устройству кровель. Они отличаются высокой прочностью, эластичностью, высокой атмосферо- и озоностойкостью, стойкостью к окислению и воздействию УФ-лучей, а также морозостойкостью. Кровельные мембраны долговечнее других известных материалов для мягких кровель. Полимерные мембраны, как правило, на 20-30% дороже битумно-полимерных материалов, но срок службы у них значительно больше. Так, ведущие производители кровельных мембран дают им гарантию на 10-20 лет, а прогнозируемый срок безремонтной службы полимерной кровли до 50 лет (при соблюдении технологии монтажа).

Кровельные материалы вообще и полимерные мембраны в частности

Мягкие кровли, выполняемые без верхней жесткой стяжки, предполагают механическое крепление утеплителя и, соответственно, гидро- и пароизоляцию. Полимерные мембраны по своим свойствам, способу монтажа, размерам рулонов, весу и пожарным требованиям наиболее оптимально подходят для устройства мягких кровель больших размеров. Стоимость же материала, из которого состоят полимерные мембраны (плюс работы по его укладке), получается немного дешевле, чем полимерно-битумные двухслойные гидроизоляционные системы «премиум» класса, однако дороже однослойных полимерно-битумных покрытий. Ради справедливости надо сказать, что и у полимерно-битумных материалов есть свои преимущества в сравнении с полимерными, а именно: свойство самозатягивания мелких порезов и проколов, большая стойкость к механическим повреждениям (за счет толщины и верхнего защитного слоя из каменной посыпки) и более легкий ремонт, который не требует специального оборудования. Также при устройстве кровли с применением жесткой стяжки предпочтительнее использование полимерно-битумных мембран на основе СБС и АПП, как более надежного при последующей эксплуатации покрытия, чем механическое закрепление.

Мембранами принято называть пленки, которые обеспечивают защиту от проникновения атмосферной влаги, оставаясь в то же время практически проницаемыми для выхода водяных паров изнутри. Их высокая паропроницаемость достигается благодаря особой микроструктуре нетканого волокна – стеклохолст – или текстильного полотна из синтетических волокон. Своим появлением мембраны обязаны резкому ужесточению в западных странах норм по экономии тепла строительными конструкциями. Сегодня в связи с принятием аналогичных норм по теплосбережению в Украине мембраны стали широко применяться и здесь. Неоспоримым преимуществом мембран является то, что только они позволяют наиболее рационально использовать для теплоизоляции все пространство между стропил. Полимерные мембраны, в отличие от всех других видов пленок, укладывают непосредственно на теплоизоляционный материал, поэтому их применение позволяет отказаться от вентиляционного зазора, который занимает до 50% пространства, предназначенного для утепления крыши. Особенно широко полимерные мембраны применяются в мансардном строительстве. К примеру, с их помощью можно легко и быстро переоборудовать холодный чердак в жилое помещение.

Кровельные полимерные мембраны обычно классифицируются по химическому составу полимерного материала, из которого они производятся, и методу их производства. На данный момент для устройства инверсионных, балластных, в том числе «зеленых» кровель любой сложности и геометрии наибольшее распространение получили три основных типа полимерных мембран: ЭПДМ, ТПО и ПВХ. Существует еще так называемые «супердиффузионные мембраны», соединение компонентных слоев которых осуществляется не склеиванием, а под действием электростатического поля, но достаточного распространения они пока что не получили. Каждая из этих разновидностей полимерных мембран имеет свои плюсы и свои минусы, а также различия в способе монтажа и их дальнейшей эксплуатации. Следует помнить, что помимо самой мембраны для ее монтажа потребуются специальные аксессуары и оборудование, а также высококвалифицированный, специально обученный персонал. Только при соблюдении всех правил, норм и требований при монтаже и дальнейшей эксплуатации полимерные мембраны прослужат в течение заявленного производителем срока.

В одном из предыдущих номеров «БудМайстера» мы рассказывали о ПВХ-мембранах: их химическом составе, свойствах, областях использования и динамике этого продукта на украинском рынке. Настоящая статья посвящена исключительно ТПО- и ЭПДМ-мембранам.

ТПО-мембраны

Данный вид полимерных мембран – продукт последнего поколения на основе термопластичных полиолефинов. Они изготавливаются из этиленпропиленового каучука (70%) и полипропилена (30%) с добавлением специальных химических веществ, улучшающих их эксплутационные и противопожарные свойства.

ТПО-мембраны, в отличие от ПВХ-мембран, не имеют в своем составе летучих пластификаторов, которые со временем испаряются, что приводит к утрате ими эластичности и образованию в кровельном «пироге» мембран каверн и трещин. Это значительно улучшает условную прочность их на разрыв.

Поскольку мембраны совмещают преимущества пластика и резины, они лучше совмещаются с битумом и химически более нейтральны, чем ПВХ-мембраны. ТПО-мембраны совместимы также с экструдированным пенополистиролом, что позволяет применять их для санации кровель без демонтажа старого гидроизоляционного слоя. Все эти качества делают данный вид полимерных мембран более долговечными и ремонтоспособными по сравнению с ПВХ-мембранами. Средний расчетный срок службы данного вида мембран составляет порядка 40 лет. Группа горючести ТПО мембраны европейского ведущего итальянского производителя Flag  - Г2, что делает возможным её применение на кровлях с большими площадями без противопожарных рассечек брандмауэров.

Однако ТПО-мембраны не лишены и некоторых существенных недостатков. Они имеют более высокий процент водопоглощения и низкую паропропускную способность, а также высокую стоимость по сравнению с ПВХ-мембранами и ограниченную цветовую палитру (только серый, черный и белый цвета), что может влиять на внешний вид кровли. Кроме того, ТПО-мембраны являются в Украине сегодня недостаточно «раскрученным» материалом, перспективы которого еще до конца неопределенны.

Компания  «ПаНов» представляет на Украине продукцию з-д Flag (Италия) и имее сертификат соответствия и протокол пожарных испытаний, который подтверждает группу горючести Г-2, что является допустимым для использования в любых видах кровли.

Технология монтажа ТПО-мембраны несколько отличается от монтажа ПВХ-мембран, поэтому перед началом работ необходимо дополнительное обучение даже квалифицированных монтажников, имеющих опыт работы с другими полимерными материалами. Обычно ТПО-мембраны выпускаются в рулонах шириной от 1 до 2 м, а толщину имеют от 1,2 до 2 мм.

Мембрану ТПО целесообразно использовать на новых конструкциях, на крышах сложной конфигурации и там, где высок риск случайного повреждения мембраны (жилые здания, кровли, над которыми есть еще этажи), а также в случаях, когда крыша будет подвергаться повышенным механическим нагрузкам в процессе эксплуатации и строительства.

«Применение ТПО-мембран особенно эффективно и экономически оправдано на больших площадях плоских кровель промышленных зданий, торговых центров, логистических комплексов и спортивных сооружений, когда качество материала и сроки производства работ, являются в большей степени определяющими для заказчика, нежели цена. Что касается вопроса стоимости, то однослойное решение с применением ТПО-мембран вполне конкурентоспособно, в сравнении с традиционным двухслойным битумным решением. Даже в том случае, когда заказчик не получает прямой прибыли вследствие экономии средств при покупке материалов, выигрыш во времени по причине сокращения сроков выполнения работ и качестве кровельного покрытия не подлежит сомнению. В потверждение этого говорит тот факт, что с 2005 года партнеры компании «ПаНов» в несколько раз увеличила объем поставок на украинский рынох и по итогам 2007 года планирует поставить более 300 тыс. м2, не только для использования на сообственных проектах, но и для последующей продажи другим строительным компаниям», – говорит Павлов Константин, маркетинг-менеджер компании «ПаНов».

 Список объектов с использованием ТПО мембраны:

Заказчик, объект	Адрес	Год	Тип кровли: Механически закрепленная система
Супермаркет оптовой торговли «АМСТОР»	г. Донецк, Запорожье, Мариуполь, Мелитополь, Горловка, Кременчуг и другие.	2005 -2007	Общей объем – 140 000 м2
Логистический комплекс «Kuehne &Nagel»	г. Гостомель	2005	Объем – 8 500 м2
Склад медикаментов	г. Борисполь	2005	Объем – 3 500 м2
Логистический комплекс «KUEHNE & NAGEL»	г. Гостомель	2006	Объем – 6 700 м2
Логистический терминал  «А-ЛОГ»	с. Красиловка, Киевская обл.	2006	Объем – 20 220 м2
Логистический терминал	с. Калиновка, Киевской обл.	2006	Объем – 10 600 м2
Логистический терминал «ОМЕГА ИНВЕСТ»	г. Бровары	2006	Объем – 15 600 м2

 ТРО-мембраны представлены на украинском рынке торговыми марками, Flag («ПаНов»), Mule-hide.

 Прошлое, настоящее и будущее полимерных мембран

Рассматривая рынок полимерных кровельных мембран, необходимо отметить, что он следует скорее российскому, нежели американскому или европейскому сценарию. «За океаном» большой популярностью пользуются ЭПДМ-мембраны. Поскольку данный материал был изобретен в США, в этой стране имеется длительный опыт применения ЭПДМ-мембран на кровлях различной конфигурации. А так как длительный опыт применения материала в значительной мере нивелирует его недостатки (коих не лишен ни один материал), не приходится удивляться тому, что ЭПДМ, несмотря на свой почтенный для мембран возраст и наличие на рынке более «молодых» ПВХ- и TПO-конкурентов, остаются востребованными. На европейском рынке, в отличие от американского, ЭПДМ-мембраны занимают более скромные позиции (всего 12%), чуть меньшая доля рынка принадлежит ТПО-мембранам (10%), а наиболее популярным материалом являются ПВХ-мембраны – около 65% рынка. Что касается российско-украинского варианта развития рынка, то в соответствии с ним ПВХ-мембраны превалируют в значительно большей степени, нежели на европейской «стройплощадке» (около 85%). Объясняется такая приверженность ПВХ-мембранам не только их более демократичной стоимостью и известностью в потребительских кругах, но и жесткими нормативами пожаробезопасности, в соответствии с которыми кровельный материал группы горючести Г4 должен быть засыпан негорючим балластом, что увеличивает расчетную нагрузку на несущие конструкции и требует из усиления и, соответственно, удорожания.  – то же самое группа горючести ТПО мембраны Г-2 (есть все сертификаты)

Что касается прогнозов развития рынка, то, по словам специалистов, в ближайшее время удельный вес мембран в общем объеме продаж материалов для плоских кровель будет неуклонно расти и может достигнуть отметки в 10%, динамика этого роста весьма ощутима. Так, в 2004 г. объем продаж материалов составил 300 тыс. кв.м, в 2005 г. – 500 тыс. кв.м, а к концу прошлого года вырос до 700 тыс. кв.м. Что касается 2007, по итогам этого года, только компания «СТС» по поставке ТПО мембраны, планирует достигнуть показателя в 300 тыс. кв.м. Такой рост продаж и использования полимерных мембран в Украине может быть связан не только с ростом услуг строительного рынка. Вероятно, значительная доля заслуга роста приходится на то, что Министерство охраны здоровья Украины именно в 2005 году провело сертификацию строительных материалов (Висновок державної санітарно-епідеміологічної експертизи № 05.03.02-03/36948 от 17.06.2005 г.). А Научно-исследовательский центр исследований и испытаний на пожарную безопасность провел испытания:

- Випробування з визначення групи горючості (Протокол №446/1Ц-2005 від 02.12.2005р.);

- Випробування з визначення групи займистості (Протокол № 447/1Ц-2005 від 02.12.2005р.);

- Випробування з визначення групи поширення полум’я (Протокол № 448/1Ц-2005 від 02.12.2005р.).

Три возможные способа устройства кровли

Механически закрепляемая система. Этот метод монтажа кровли применим на зданиях, где основание крыши обеспечивает достаточное сопротивление выдергиванию крепежных элементов и уклон крыши не превышает 1:3. Листы полимерной мембраны крепятся непосредственно к основанию. Крепление производится специальными саморезами, находящимися в швах между рулонами мембраны. Система вместо саморезов может иметь специальные армированные мембраны с двумя самоклеящимися полосами, расположенным по краям ленты. Они размещаются поверх листов и/или в середине шва смежных листов. Расстояние между полосами может изменяться для противодействия удельным ветровым нагрузкам.

Рейка в шве – это вариант стандартной механически закрепляемой системы. В ней используются листы мембран меньшего размера. Области по периметру можно проклеивать в соответствии с техническими требованиями. Листы основной области покрытия механически закрепляются соответствующей системой крепления, размещаемой в середине шва. Ширина используемых листов и система крепления могут изменяться для противодействия удельным ветровым нагрузкам. Ширина продольных нахлестов между соседними листками должна быть не менее 200 мм, а торцевых нахлестов – не менее 100 мм. Все швы соединяют соответствующей самоклеящейся лентой, чтобы образовалось водонепроницаемое покрытие. Гидроизоляцию по периметру крыши и на примыканиях следует устраивать в соответствии с техническими условиями.

Полностью приклеенная система. Она используется для кровель с большими уклонами или подверженных сильным ветровым нагрузкам, а также для укладки нового кровельного покрытия без съема старого пирога. В соответствии с такой системой листы приклеивают непосредственно к основанию с помощью соответствующего монтажного клея. Листы укладывают с нахлестом не менее 100 мм, а швы соединяют с помощью специальной самоклеющейся ленты, образуя сплошное водонепроницаемое покрытие. Гидроизоляцию по периметру крыши и на примыканиях следует устраивать в соответствии с техническими условиями. Полностью приклеенная система может применяться на любом здании, основание которого совместимо с данным монтажным клеем.

Балластная система. В балластной системе листы мембран свободно укладывают на основание с нахлестом не менее 100 мм и соединяют их с помощью самоклеющейся ленты. Гидроизоляцию периметра крыши и примыканий производят в соответствии с техническими условиями. Уложенное покрытие пригружают с помощью гравия или тротуарной плитки с минимальным весом 50 кг/кв.м. Одной из разновидностей балластной системы является инверсионная система. Это вариант обычно рекомендуется для крыш с динамическими нагрузками или находящихся в зонах сурового климата. В случае использования покрытия из ЭПДМ, оно должно быть отделено от балласта слоем водостойкого теплоизоляционного и геотекстильного материала, свободно укладываемого поверх гидроизоляции. Балластная или инверсионная система может применяться на любом здании, где угол ската крыши не превышает 1:6.

КОММЕНТАРИИ СПЕЦИАЛИСТОВ

Ольга МАТВИЕНКО, бренд-менеджер направления «комплексной гидроизоляции» компании «АВИСТА-СМ»

– У ПВХ- и ТПО-мембран сходные технические характеристики и практически одинаковые технологии укладки. Кроме того, необходимо учитывать, что ТПО-мембраны присутствуют на рынках Украины и Европы сравнительно недавно и еще не успели зарекомендовать себя как качественный материал с хорошими характеристиками, пригодными для местных условий эксплуатации. По этой причине, утвердительно говорить о свойствах ТПО-мембран было бы некорректно, однако, некоторые данные из американских источников (от производителя) говорят о значительных преимущественных свойствах ТПО-материалов – скажем, больший, чем у ПВХ-мембран срок службы. Кроме того, ТПО-мембраны имеют меньшие потери эластичности при низких температурах, а также обладают большей твердостью (по Шору) и большей прочностью на прокол.

Преимущества ЭПДМ-мембран, в сравнении с ПВХ-материалами, касаются, в основном, различий в их химическом составе. ЭПДМ совместимы с достаточно широким диапазоном оснований – битумными и полимерно-битумными материалами, и потому используются на различных типах кровель, а также в конструкциях инверсионной кровли в сочетании с пенополистирольным утеплителем без геосинтетического разделительного слоя и для санации старых кровель без удаления существующего гидроизоляционного ковра.

КОММЕНТАРИИ СПЕЦИАЛИСТОВ

Маркетинг-менеджер «ПаНов» Павлов Константин.

Наши партнеры, ведущая строительная, проведя исследования кровельного рынка Украины, отметила стойкую динамику повышения спроса на более качественные и долговечные  материалы.  Учитывая тот факт, что на украинском рынке, представлены в основном ПВХ мембраны, компании «ПаНов» решила предложить кровельный материал нового поколения - ТПО Flagon производства з-д Flag (Италия).

«Мы остановили свой выбор на итальянском производителе Flag, и предлагаем на украинском рынке мембрану Flagon, поскольку производство итальянцы начали еще в 1990 году.

К 1993 получили международный сертификат качества UNI EN ISO 9001 и наладили продажу во Франции, Англии, Испании, Норвегии и других европейских странах. В 2000 году на заводе была установлена уникальная не имеющая аналогов, новая линия по производству ТПО мембраны Flagon. Все это гарантирует качество мембраны, на которую компания «Flag» при выполнении кровельных работ, дает документальную гарантию 25 лет.

Кроме того, со слов директора отдела международных операций компании Rubber Fuse (подразделение компании IMPER ITALIA (Италия) – пионера производства ТПО-мембран) Седрика Аги, в настоящее время в Германии ПВХ-мембраны запрещены для использования в инверсионных кровлях, а в США запрещены для использования вообще. Основные производители мембран в США – концерны Firestone Building Products и Сarlisle syntec incorporated - даже не имеют линий по производству ПВХ-мембран. Производство ПВХ-мембран в Европе поддерживается непосредственными производителями, однако все больше компаний делают выбор в пользу ТПО-мембран.

В ближайшие планы компании «ПаНов» входит активная продажа ТПО мембраны Flagon во всех регионах Украины,  создания дилерской сети, а также программы обучения специалистов кровельных компаний технологиям укладки ТПО мембраны. Планируется в дальнейшем проведение ознакомительных семинаров для представителей архитектурных бюро, проектировщиков и строительной прессы. Все эти мероприятия будут проводиться для объяснения потенциальным потребителям всех тех преимуществ, которые возникают при использовании современных кровельных систем.

Справка

АПП (атактический полипропилен) – синтетический полимер белого цвета, продукт полимеризации пропилена, использующийся при производстве кровельных и гидроизоляционных материалов как модификатор битума. Отличается высокой прочностью при ударе и многократном изгибе, износостойкостью, низкой паро- и газопроницаемостью; хороший диэлектрик. АПП-битум отличается высокой теплостойкостью (до +150°С), хорошей гибкостью при отрицательных температурах (до -15°С) и устойчивостью к ультрафиолетовому излучению. АПП-материалы идеально подходят для районов с жарким климатом.

СБС (стирол-бутадиен-стирол) – дивинил-стирольный термоэластопласт (каучук) – продукт сополимеризации бутадиена со стиролом. В России СБС известен еще как ДСТ. Используется для модификации битума при производстве полимерно-битумных кровельных и гидроизоляционных материалов.

Звенья стирола в молекуле полимера отвечают за связь с битумом, в то время как звенья бутадиена играют роль эластичных «пружинок», связывающих стирольные блоки. При качественном смешении молекулы полимера связываются между собой, образуя пространственно разветвленную сеть, внутри которой заключен битум. Это придает полимерно-битумной смеси уникальные свойства «резиноподобности».

СБС-битумы обладают очень высокой эластичностью (до 2000%), прекрасной гибкостью при отрицательных температурах (до -35°С), хорошей теплостойкостью (до +120°С). СБС-материалы идеально подходят для регионов с не очень жарким климатом, в том числе для районов крайнего севера.

Стеклохолст – нетканый материал из стеклянного волокна. Представляет собой гибкое полотно, внешне напоминающее толстую «нетканку» (как в воздушных фильтрах автомобилей). Используется в качестве основы при изготовлении битумных, битумно-полимерных и полимерных кровельных и гидроизоляционных материалов. Стеклохолст имеет небольшие прочностные показатели в сочетании с малой эластичностью. Удлинение на разрыв, как правило, не превышает 2-4%, что достаточно сильно сужает область потенциального применения материала: жесткие, сплошные основания без швов, пароизоляция, подкладочные слои. В местах с повышенными деформационными нагрузками (примыкания, термоусадочные швы, профнастил и т.п.) применение материалов на данной основе не рекомендуется. Имеет один большой плюс – цену. Стеклохолст на сегодняшний день – самая дешевая основа.

Стеклоткань – текстильное полотно из стеклянного волокна. Это гибкое плетеное полотно, напоминающее по структуре мешковину. Используется в качестве основы при изготовлении битумных, битумно-полимерных и полимерных кровельных и гидроизоляционных материалов. Имеет очень хорошие прочностные показатели, но малую эластичность. Удлинение на разрыв, как правило, не превышает 2-4%. По сочетанию цена/характеристики материалы, созданные на основе стеклоткани, пожалуй, наиболее подходящие для Украины.

Полиэстер – нетканый материал из полиэфирного (полиэстерного) волокна. Представляет собой гибкое упругое полотно, внешне напоминающее толстую «нетканку» (как в воздушных фильтрах автомобилей). Используется в качестве основы при изготовлении битумных, битумно-полимерных и полимерных кровельных и гидроизоляционных материалов. Имеет хорошие прочностные показатели в сочетании с большой эластичностью. Удлинение на разрыв может достигать 40-60%, что позволяет материалам на этой основе очень хорошо противостоять деформационным и вибрационным нагрузкам.

Имеет всего один существенный недостаток – цену. В Украине полиэстер не производится, поэтому его приходится импортировать, что существенно увеличивает стоимость материалов с такой основой.

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕМБРАНЫ ТПО

Показатели	Результаты
Товщина	1,2 мм
Условна прочность при разрыве - Вдоль полотна - Поперек полотна	81,2 кгс/см 271,2 кгс/см2
Относительное удлинение - Вдоль полотна - Поперек полотна	177% 1035 %
Водопоглощение через 24 часа	0,8 % по массе
Водонепроницаемость	10 мин. при давлении 5 кгс/см2
Теплостойкость	100° С
Гибкость на брусе R=5мм	- 62° С
Твердость по Шору	90
Паропроницаемость	0,017х10-12 кг/м.ч.Па

Сравнительные характеристики ТПО-мембран и СБС модифицированный битум

ТПО	СБС
Материал устойчив к ультрафиолету и химическим реагентам	Для УФ-защиты используется посыпка, которая со временем смывается атмосферными осадками
Свободная укладка кровельного ковра и собственные свойства мембраны позволяют выводить пары влаги наружу	Влага, концентрирующаяся под кровельным ковром, при нагревании преобразовывается в пар, что приводит к вздутию, растрескиванию и отрыву гидроизоляции от основания
Возможно устройство кровли в любое время года, при температуре до –25°С	Укладка возможна только при температуре выше +5°С, на сухое основание, влажность – не более 15%
Эластичность материала 400%	Не эластичен
Гибкость: нет образования трещин до -40°С	Гибкость: нет образования трещин до -20°С
Горючесть Г2	Горюч
Прочность сварного шва обеспечивает увеличение прочности соединения двух полотен материала в 2 раза	Защитная посыпка препятствует качественной сварки швов, уменьшая прочность сварного шва
При использовании сварки горячим воздухом, возможно устройство кровли на пожароопасных объектах	Применяется открытое пламя, что ограничивает область применения на объектах с повышенными пожарными требованиями
Широкий выбор цветовой гаммы обеспечивает необходимую эстетику внешнего вида кровли	Имеет три цвета

 По материалам журнала «БудМастер»