Обзор рынка мембран в России
Опубликовано: 31-03-2009
Эта статья предназначена для тех, кто принял решение применять в строительстве современные мембранные материалы, но еще не определил какой конкретно материал выбрать и по каким параметрам выбирать, кроме цены. Первое, что необходимо определить это класс материала или технологию изготовления.
На сегодняшний день, на Российском рынке широко представлены микроперфорированные пленки и нетканый полипропилен. Материалы такого класса не применяются в развитых странах и производятся исключительно для рынка развивающихся стран СНГ.
Микроперфорированные мембраны характеризуются частичной паропроницаемостью, так как проникновение водяного пара осуществляется через микро отверстия, выполненные в гидроизоляционной пленке (Рис.1а).
Наличие подобных отверстий, значительно превышающих размеры микропор (по сравнению с другими технологиями производства мембран Рис.1б и 1в), приводит к снижению гидроизоляционных свойств материала. Нетканый полипропилен имеет высокую пакропроницаемость но низкую гидрозащиту, к том уже материал не способен находится под открытым солнцем продолжительное время. Такие материалы имеют привлекательный внешний вид и цену, но при этом они не являются гидрозащитными, и как следствие, не могут применяться в непосредственном контакте с утеплителем.
Переходя к следующему классу мембран, следует сказать несколько дополнительных слов. Компания Дюпон (основана в США в 1802 г.) уже на протяжении многих лет производит и совершенствует ассортимент мембран под торговой маркой Tyvek® (ТАЙВЕК) для защиты строительных конструкций. На сегодняшний день, паропроницаемые мембраны Tyvek® являются одними из наиболее качественных и широко применяемых во всем мире материалов для гидроизоляции скатных кровель и ветрозащиты ограждающих конструкций. Причем Дюпонт поставляет на Российский рынок абсолютно одинаковые продукты, как и на европейский и североамериканский рынки.
Tyvek® — это высокотехнологичный мембранный материал, который состоит из миллионов тонких непрерывных волокон полиэтилена низкого давления, полученных методом сверхскоростного формования и скрепленных под воздействием температур (Рис.1в). Уникальная нетканая структура материала обеспечивает сочетание прочности, защитных свойств и высокой паропроницаемости по всей поверхности полотна. Таким образом, материал является постоянно паропроницаемым и гидроизоляционным.
Следующий тип мембран это микропористые пленки (Рис.1б). Такие мембраны могут иметь высокие гидрозащитные и прочностные свойства, при этом обладая высокой паропроницаемостью и стабильностью к УФ. Как правило, данные мембраны требуют дополнительной механической защиты и изготавливаются в виде 2 или 3-х слойных ламинатов, в которых внешние слои защищают внутренний — функциональный от механических нагрузок и УФ излучения.
Однако качество и надежность (и соответственно цена) материалов на основе микропористых мембран, как правило, в значительной степени зависит от толщины функционального слоя такой пленки. Для сравнения на (Рис.2) приведена фотография поперечного сечения одной из недорогих микропористых пленок и материала Tyvek®. На фотографии видно, что толщина рабочего слоя в бюджетных 3-х слойных мембранах существенно меньше (как правило, от 10 до 45 мкм), чем в мембранах Tyvek® (от 175 до 220 мкм). Так же толщина рабочего слоя в значительной степени является показателем долговечности материала. На сегодняшний день 3-х слойные микропористые мембраны не прошли в полной мере апробацию временем и срок службы таких материалов остается под вопросом.
Помимо основных характеристик, таких как: ветро – гидрозащита и прочность для мембранных материалов ключевой характеристикой является величина ее паропроницаемости. Различные мембраны имеют отличные значения паропроницаемости, зачастую представленные в разных единицах измерения. В современных теплофизических расчетах фигурирует величина Sd (эквивалент толщины воздуха). Например, если мембрана характеризуется Sd =2см, то ее паропроницаемость эквивалентна 2 см воздушной прослойки. Т.е. чем меньше Sd тем эффективнее материал пропускает водяные пары. Этот параметр играет наиболее существенную роль в зимний период, когда необходимо эффективно удалять конденсат из утеплителя. Для решения этой задачи, при использовании традиционных гидроизоляционных материалов их установка осуществлялась с дополнительным вентиляционным зазором. Однако в современных энергосберегающих концепциях строительства требуются материалы, которые герметично закрывают все жилое пространство и устанавливаются непосредственно на поверхность утеплителя. Для решения таких задач подходят только качественные гидроизоляционные мембраны, так как они не допускают капиллярного проникновения влаги, и обеспечивают свободный выход конденсата из теплоизоляции.
У специалистов часто возникают вопросы по намерзанию льда на мембранах в зимний период. По данным Немецкого университета “Braunschweig University” намерзание льда на Tyvek® не наблюдается или количество его незначительно (Рис.5.).
Из графика видно, что чем меньше Sd тем меньше намерзание льда на мембране. Некоторые производители пытаются решить проблему недостаточной паропроницаемости своих мембран добавлением дополнительного слоя (так называемого антиконденсатного покрытия), который может впитывать конденсат. Такие пленки могут характеризоваться высоким коэффициентом Sd, и как следствие, низкой способностью эффективно пропускать водяные пары.
Существует еще один важный показатель качества мембран — это длительность сохранения их исходных технических параметров или срок службы. Большинство производителей не декларируют этот показатель или заявляют 10-15 лет. Наибольшую опасность для полимерных материалов традиционно представляют высокие температуры и УФ излучение. Процесс старения материала ускоряется при высоких температурах, поэтому на некоторых типах материалов есть ограничение по температуре использования до 80оС, что не всегда достаточно, особенно в отношении утепленных кровель с металлочерепицей. Материал Tyvek® сохраняет свои свойства в температурном диапазоне –73oC…+100оС. Высокие технические характеристики Tyvek® дополняются его длительной стабильностью с течением времени, что подтверждено, как лабораторными испытаниями, так и практическим опытом использования на протяжении более 30 лет. На основании испытаний, проведенных независимым Шведским институтом «SP Swedish National Testing and Research Institute» Tyvek® отнесен к категории материалов со сроком службы более 50 лет.
По результатам обзора мембранных материалов можно сделать вывод, что среди всех представленных материалов, по комплексу параметров, мембраны Tyvek® являются одним из наиболее качественных и долговечных материалами на Российском рынке сегодня.