Мембранная кровля: виды, характерные особенности, рекомендации по устройству

Рулонные кровельные материалы принято считать бюджетными и малопривлекательными. Но не стоит обобщать, есть в этом семействе и достойные представители. Это полимерные мембраны, завоёвывающие у нас всё большую популярность. Предлагаем познакомиться с ними поближе.

Что такое мембранная кровля и её особенности

Мембрана — это полимерная плёнка, эластичная, гибкая и одновременно достаточно прочная для наружного применения. Толщина материала составляет 0,8–2 мм, средний удельный вес — 1,3 кг/м².

Кровельные мембраны выпускаются в двух исполнениях:

• без армирования;
• с армированием — в основной материал интегрирована сетка из полиэфирных волокон.

Мембранная кровля может применяться на различных зданиях

Сфера применения

Мембранные кровли могут использоваться на различных зданиях независимо от их назначения, на крышах с любым уклоном. Исключение составляют объекты с повышенными требованиями пожаробезопасности: полимеры относятся к горючим материалам.

Материал укладывается только на сплошное основание. Если крыша стропильная, сооружают сплошную обрешётку.

Кровельные мембраны на стропильных крышах укладываются только на сплошную обрешётку

Помимо крыш, кровельные мембраны используются для гидроизоляции фундаментов, бассейнов, полов, гидротехнических сооружений.

Конструкция мембранной кровли

По своему строению мембранная кровля не отличается от конструкций с покрытием из еврорубероида. Существует три её разновидности:

• плоская классическая;
• инверсионная;
• скатная со стропильной системой.

Плоская крыша классическая

Так называют кровли с покрытием из бетонных плит, не предназначенные для эксплуатации. Крыша состоит из нескольких слоёв, уложенных в таком порядке (снизу вверх):

• бетонные плиты;
• пароизоляционная плёнка;
• утеплитель;
• цементно-песчаная стяжка;
• кровельная мембрана;
• балласт для фиксации мембраны (обычно крупный щебень).

Схема укладки пирога может незначительно варьироваться, в зависимости от основания и уклона кровли.

Мембранную кровлю можно устроить не только по бетонным плитам, но и по профнастилу

Плоская крыша с инверсионной кровлей

Основанием этой кровли также служат бетонные плиты. Она предназначена для интенсивной эксплуатации — вплоть до проезда автотранспорта. Название «инверсионная» кровля получила за то, что утеплитель и гидроизоляционное покрытие поменялись местами. Вот порядок слоёв (снизу вверх):

• бетонные плиты;
• разуклонка: слой облегчённого бетона (керамзитобетон или пенопластобетон) с небольшим уклоном для стока воды;
• кровельная мембрана;
• экструдированный пенополистирол (может применяться только этот утеплитель);
• дренажный слой — щебень на подстилке из геотекстиля: очищает от грязи проникающую сквозь него влагу, предотвращая этим засорение водосточной системы;
• финишное покрытие: асфальтобетон, тротуарная плитка или почва с газоном.

  Эксплуатируемая кровля подвергается значительным нагрузкам

Утеплитель в этой конструкции должен быть прочным и одновременно влагостойким. Из материалов с низкой теплопроводностью (0,034 – 0,04 Вт/м*С) этим требованиям удовлетворяет только экструдированный пенополистирол.

Скатная крыша со стропильной системой

Подобные крыши возведены на большинстве частных домов. Слои в конструкции располагаются так (изнутри наружу):

• внутренняя отделка;
• обшивка;
• обрешётка;
• пароизоляционная плёнка;
• стропила с расположенными между ними плитами утеплителя;
• диффузионная или супердиффузионная мембрана;
• контробрешётка: формирует вентилируемый зазор;
• сплошная обрешётка: применяют две разновидности — одно- и двухслойную;
• кровельная мембрана.

  Кровельная мембрана на скатной крыше смотрится непрезентабельно, но в частном строительстве ее иногда используют

В этом варианте мембрана фиксируется вместо балласта (он на скате не удержится) специальными саморезами или другим крепежом (зависит от материала стропил).

Преимущества и недостатки мембранной кровли

К сильным сторонам кровельных мембран относятся:

1. Устойчивость ко всем погодным факторам: высоким и низким температурам, температурным перепадам, окислению, в том числе и озоном, ультрафиолету. В отличие от битумных и битумно-полимерных материалов (рубероид и еврорубероид) мембраны не нуждаются в защитной минеральной присыпке.
2. Отсутствие пор. Благодаря этому мембрана не разрушается при замерзании в увлажнённом состоянии, как битумные материалы. Это качество называется морозоустойчивостью.
3. Долговечность. Проистекает из свойств, описанных в первых двух пунктах. Доказанный срок эксплуатации полимерных мембран — свыше 40 лет, теоретический — 50 лет. Для сравнения: битумно-полимерные материалы служат 15 лет, битумные — всего 5 лет.
4. Низкая стоимость. Мембранная кровля обходится намного дешевле покрытия из профнастила, металлочерепицы и черепицы керамической. В сравнении с еврорубероидом мембраны стоят дороже, но поскольку битумно-полимерные материалы чаще требуют ремонта, в долгосрочной перспективе затраты на содержание мембранной кровли оказываются вдвое более низкими.
5. Возможность монтажа в холодное время года. Еврорубероид на морозе становится хрупким, а полимерная мембрана сохраняет гибкость на стержне диаметром 5 мм при температурах до -65 °С (данные для СКЭПТ-мембраны «КРОМЭЛ»).
6. Однослойная укладка. Для сравнения: битумно-полимерные материалы укладываются в 3–5 слоёв.
7. Возможность укладки на крышу с любым уклоном. В противоположность мембранам, материалы с содержанием битума при уклоне свыше 25% в жару сползают.
8. Минимальное число швов. Полотнища мембран могут достигать в ширину 15 м, в длину — 60 м. Для сравнения: ширина рулона битумно-полимерного материала составляет 1 м, длина — 15–20 м. Вдобавок некоторые виды мембран привариваются термосваркой, так что покрытие получается практически сплошным (бесшовным).

   При укладке термосваркой мембранное покрытие получается сплошным

9. Высокая скорость монтажа. По этому параметру мембраны превосходят и битумно-полимерные, и жёсткие покрытия вроде профнастила и металлочерепицы.
10. Малый вес. Обладая средним удельным весом в 1,3 кг/м², мембраны среди всех покрытий создают наименьшую нагрузку на строительные конструкции.
11. Низкая огневая нагрузка на здание. Полимерные мембраны воспламеняются, но поскольку толщина этого покрытия не превышает 2 мм, при горении они, в отличие от еврорубероида, не выделяют большого количества тепла и дыма.
12. Эластичность. Полимерные мембраны выдерживают значительные растяжения, некоторые разновидности — до 400%. Благодаря этому деформации здания не приводят к разгерметизации покрытия кровли.

Недостатки мембранной кровли:

1. Отсутствие фактуры. На скатных крышах плоская мембрана смотрится не так эффектно, как черепица или хотя бы профнастил.
2. Низкая прочность. Мембраны выдерживают высокие усилия на прокол, но всё же сильно уступают по этому параметру жёстким покрытиям из металла, керамики и др.

Разновидности кровельных мембран

Мембраны изготавливают из разных материалов.

Этилен-пропилен-диеновые каучуки — ЭПДМ и СКЭПТ

Иными словами, это резиновые мембраны (резина — продукт вулканизации натуральных и синтетических каучуков). С этой технологии началось производство кровельных мембран в 50-х годах прошлого столетия.

ЭПДМ-мембраны производят на основе каучуков

Достоинства материала:

• низкая стоимость;
• высокая эластичность: допускают относительное удлинение до 400%;
• устойчивость к воздействию масел, растворителей и битумов.

Имеется существенный недостаток: полотнища соединяют склеиванием, а клеевой шов служит намного меньше самой мембраны. Покрытие приходится регулярно ремонтировать, подклеивая швы. При этом разойтись они могут намного раньше ожидаемого срока, что приведёт к протечкам.

Этот недостаток побуждает производителей искать новые материалы для производства мембран.

Полихлорвинил (ПВХ)

Мембраны следующего поколения, ПВХ относятся к термопластам — после нагрева до состояния пластичности и последующего остывания они сохраняют свои физико-химические свойства. Эта особенность позволяет соединять отдельные полотнища в цельное покрытие методом термосварки: края нагревают горячим воздухом с температурой 500–600 °С и затем прижимают друг к другу, вследствие чего происходит взаимное проникновение молекул — материал сплавляется в единое целое.

Такой шов служит столько же, сколько и мембрана, а по прочности на разрыв превосходит её.

Кроме ПВХ в составе присутствуют пластификаторы и прочие добавки.

Мембрана ПВХ представляет собой многослойную конструкцию, упрочнённую армирующей сеткой

Новости СМИ2

Недостатки ПВХ мембран:

• высокая стоимость;
• необходимость применять для соединения специальное оборудование;
• несовместимость с маслами, растворителями и битумными материалами (требуется соблюдать осторожность при транспортировке).

Необходимость в применении сварочного оборудования — основная причина того, что ПВХ мембраны ещё не полностью вытеснили каучуковые.

Термопластичные олефины (ТПО)

Эти мембраны также соединяются методом термосварки. В сравнении с ПВХ они более экологичны: не выделяют вредных испарений, тогда как ПВХ выделяет газ хлорвинил. Но зато ТПО-покрытие менее эластично.

ТПО-мембраны проигрывают поливинилхлоридным в эластичности, но превосходят их в экологичности

Супердиффузионные мембраны из полиэтилена и полипропилена

В отличие от описанных выше, эти мембраны не применяются в качестве кровельного покрытия. Это так называемая паропроницаемая гидроизоляция или ветрозащита, настилаемая поверх стропил и утеплителя (снаружи) в конструкциях стропильных крыш. Благодаря микроперфорации супердиффузионная мембрана пропускает пар, позволяя ему улетучиваться из утеплителя, но не проводит влагу. То есть она выступает дополнительной гидроизоляцией на случай повреждения кровельного покрытия.

Супердиффузионная мембрана легко пропускает водяные пары, но для воды является непроницаемой

Применение диффузионной мембраны вместо обычной паронепроницаемой плёнки даёт двойную пользу:

1. Вместо двух вентиляционных зазоров (над и под гидроизоляционной плёнкой) требуется один — между мембраной и кровельным покрытием. Это позволяет применить более толстый утеплитель.
2. Утеплитель защищён от продувания, поскольку между ним и мембраной нет вентилируемого зазора. Это усиливает теплоизолирующий эффект.

Характеристики диффузионных мембран:

1. Паропроницаемость. Это количество пара, пропускаемое мембраной за единицу времени при определённом парциальном давлении. Единица измерения — мг/м*ч*Па или мг/(кв. м * сутки). У мембран разных марок этот параметр сильно варьируется. Мембраны с низкой паропроницаемостью называются диффузионными, с высокой — супердиффузионными.
2. Прочность. Чем прочнее мембрана, тем лучше. Правда, и стоимость её при этом возрастает. Прочность характеризуется сопротивлением разрыву — усилием, требующимся для разрыва образца шириной 5 см.
3. Относительное удлинение при разрыве. Характеризует эластичность мембраны. Чем выше этот параметр, тем ниже вероятность повреждения плёнки.
4. Стабильность под ультрафиолетовым (УФ) излучением. Под этим термином понимается максимальный период, в течение которого находящаяся под прямыми лучами солнца мембрана не теряет своих качеств. Ограниченную стойкость к УФ-лучам материалу придают потому, что ему предстоит до монтажа кровельного покрытия или сплошной обрешётки находиться на открытом воздухе. Придавать же абсолютную стойкость, как кровельным мембранам, нецелесообразно, поскольку это приводит к значительному удорожанию изделия.

Период стабильности под УФ излучением у диффузионных мембран разных марок составляет от 1 до 6 мес.

Продуваемый зазор над мембраной устраивают путём набивания на стропила контробрешётки.

Монтаж мембранной кровли

Устройство мембранного покрытия выполняется в несколько этапов.

Укладка

Рулоны раскатывают, не прибегая к подготовке основания. Если на нём имеются острые выступы, предварительно настилают два слоя геотекстиля.

При раскладке мембран нельзя допускать наложения четырех слоев в местах соединения полотнищ

Полотнища мембран укладывают с нахлёстом:

• каучуковые: 150 мм;
• ПВХ и ТПО: 70 мм при фиксации мембраны балластом и 120 мм — при использовании механического крепежа.

  ТПО-мембраны можно крепить при помощи крепёжных элементов либо посредством алюминиевых и стальных оцинкованных планок

Соединение полотнищ

Мембранные полотна соединяются склеиванием или термосваркой.

Склеивание (каучуковые мембраны)

Применяется специальный клей, приобретаемый вместе с мембраной. Между склеиваемыми краями сначала закладывают ленту с глянцевой поверхностью, чтобы можно было разгладить складки и добиться плотного прилегания. После выравнивания ленту извлекают, а края мембран прижимают друг к другу.

Клей наносится на оба полотнища — нижнее и верхнее

Термосварка (ПВХ и ТПО)

Применяют три вида сварочных аппаратов:

• автоматические: используются на основной части покрытия, обеспечивают высокую скорость работ (2–8 м/мин);
• полуавтоматические: применяются на вертикальных поверхностях, парапетах и прочих труднодоступных участках;
• ручные: для самых сложных и труднодоступных участков — криволинейных или мест примыкания к вертикальным конструкциям.

Для качественной сварки параметры (температура, скорость движения машины и пр.) необходимо выдержать в пределах так называемого сварочного окна, то есть допустимого диапазона. Границы последнего зависят от текущих погодных условий и прежде всего — температуры воздуха. Для определения оптимальных параметров сначала на небольших образцах проводят пробную сварку. Подбирают настройки, пока не получится шов идеальной прочности (материал разрывается вне шва), и только потом приступают к свариванию мембран.

Сварка мембран может происходить ручным или автоматическим способами

Оформление примыканий к вертикальным поверхностям

Технология заделки мест примыканий зависит от материала, из которого изготовлена мембрана.

Каучуковые мембраны

Примыкание оформляют по следующей схеме:

• край полотнища приклеивают к вертикальной конструкции;
• отгибают кромку и фиксируют её рейкой, прикрученной дюбелями;
• под отгиб заливают герметик.

  Крепление полотнища к вертикальной стене выполняется при помощи крепёжных элементов

ПВХ и ТПО

Действуют так:

• к вертикальной конструкции прикручивают дюбелями специальную стальную рейку в пластиковой оболочке, предварительно нанеся под неё слой герметика;
• отрезают от неиспользованной мембраны узкую полосу и приваривают её к пластиковой оболочке рейки;
• другой край полосы приваривают к основному мембранному покрытию.

Обустройство «кармана» защищает от протеканий

Фиксация мембранного покрытия

При уклонах до 15° мембрану фиксируют балластным способом, пригружая:

• щебнем;
• тротуарной плиткой;
• любым распределённым грузом с удельным весом 50 кг/м².

При использовании пригруза с острыми кромками под него предварительно настилают геотекстиль.

При уклонах свыше 15° или низкой несущей способности крыши мембрану прикручивают резьбовым крепежом:

• саморезами;
• анкерами.

Крепёж применяется специальный — с крупными шляпками, исключающими повреждение мембраны. При уклонах свыше 10° под них подкладывают дисковые держатели.

Кровельную мембрану можно зафиксировать на крыше тремя способами — балластным, механическим и с использованием клея

Механический способ крепления допускается только в отношении армированных мембран.

При невозможности использовать балластный и механический способы крепления мембрану приклеивают. Метод сочетает в себе высокую стоимость и низкую надёжность, потому его применяют только в крайнем случае. Сплошное приклеивание не требуется: мембрану фиксируют по периметру и в местах соединения полотнищ.

Видео: мембранная кровля по деревянному основанию

Ремонт мембранной кровли

Ремонтировать мембранное покрытие приходится в таких случаях:

• разошёлся клеевой шов;
• при сварке ТПО или ПВХ мембраны материал на ограниченном участке был испорчен из-за перегрева (температурный шок);
• мембрана повреждена по причине неосторожных действий при уборке снега или других работах.

В первом случае расклеившийся шов подсушивают, обезжиривают и снова склеивают.

В остальных — устанавливают на повреждённый участок заплату с размерами больше дефекта на 50–100 мм в каждую сторону. К мембране из ПВХ и ТПО заплату правильнее приварить, но владелец обычно не располагает сварочным оборудованием. Поэтому производители предлагают ремкомплект — специальную самоклеящуюся ленту (поставляется в рулонах).

Нанесённый на неё клейкий состав вступает в реакцию с материалом мембраны, обеспечивая герметичность заплаты на период не менее 30 лет.

Ремонтную ленту применяют следующим образом:

1. Повреждённый участок очищают от пыли и грязи.
2. Обезжиривают специальным растворителем, не вредящим данной мембране и ремонтной ленте.
3. Отрезают фрагмент ленты нужной длины и наклеивают на дефект.
4. Прокатывают заплату силиконовым или обрезиненным валиком.

Небольшие дефекты мембранной кровли устраняются с помощью заплат

Заплата обычно отличается по цвету от основного покрытия, что на кровлях с большим уклоном бросается в глаза. Устраняют этот недостаток путём окрашивания мембраны светостойкой краской на акриловой основе.

Видео: пошаговая технология ремонта мембранной кровли

https://youtube.com/watch?v=riD0JXaoaDo

Ведущие производители мембран

Кровельные и подкровельные мембраны — востребованный материал, потому их производством занимаются сотни компаний по всему миру. В нашей стране наиболее широко представлена продукция следующих торговых марок: «Стройпластполимер», «Технониколь», «Тайвек», «Стротекс».

«Стройпластполимер»

Акционерное общество «Стройпластполимер» организовано на базе завода, действующего с 1950 года. Расположено в Екатеринбурге. Предприятие располагает развитой дилерской сетью, позволяющей приобретать ПВХ-мембраны «от производителя», то есть без посреднических наценок.

Выпускаются два вида ПВХ мембран:

• «Кровлелон»;
• «Пластфоил».

Мембраны «Пластфоил» обладают хорошими гидроизоляционными качествами

Стоимость рулона с размерами 2х20 м составляет 17,2–24 тыс. руб.

«Технониколь»

Крупный российский концерн, располагающий не только несколькими заводами, но и исследовательским центром. Последний занимается разработкой новых технологий и материалов. Им была создана, к примеру, уникальная система «3-P», повышающая устойчивость ПВХ к ультрафиолету. Технология запатентована, права на неё принадлежат исключительно концерну «Технониколь».

Компания «Технониколь» выпускает мембраны для регионов с умеренным, жарким и холодным климатом

Компания выпускает строительные материалы в весьма широком ассортименте, в том числе и несколько видов кровельных мембран:

1. Logicroof-Arctic. Армированная ПВХ мембрана для регионов с холодным климатом. 20-метровый рулон шириной 2,1 м и толщиной 1,5 мм стоит 27888 руб.
2. Logicproof VRP. Однослойная мембрана с армированием. При толщине 1,2 мм стоимость рулона размером 2,05х25 м — 19 тыс. руб. Рулон 2,05х20 м (1,5 мм) стоит 18,5 тыс. руб.
3. Ecoplast VGR. Цена рулона 2,05х20 м (1,5 мм) — 13,5 тыс. руб.
4. Plastroof VRP. При толщине 1,2 мм рулон имеет размеры 2,05х25 м, цена — 14 тыс. руб. При толщине материала 1,5 мм размеры рулона — 2,05х20 м, стоимость — 14,3 тыс. руб.

Tyvek

Владельцем торговой марки является компания Dupont (США). Производитель выпускает диффузионные и супердиффузионные мембраны из полиэтилена. Особенности продукции:

• обладает высокой прочностью при малом весе;
• не пылит;
• имеет гладкую поверхность, не препятствующую стеканию воды.

  Полиэтиленовые мембраны «Тайвек» имеют гладкую поверхность, способствующую свободному стеканию воды

Предлагается несколько видов подкровельных диффузионных мембран:

1. Soft. Мембрана однослойная, удельный вес составляет 80 г/м². Относительное удлинение при разрыве — более 15%. Сопротивление разрыву образца шириной 5 см: 250 Н. Диапазон рабочих температур: от -73 до +100 °C. Под воздействием ультрафиолета мембрана сохраняет свои свойства в течение 4 мес. Стоит рулон (1,5 х 50 м) 4950 руб.
2. Solid. Мембрана с отражающим покрытием. Усиливает теплоизоляционный эффект за счёт отражения инфракрасного излучения. Цена 50-метрового рулона шириной 1,5 м составляет 6500 руб.
3. AirGuard SD Эта мембрана применяется в крышах мансард в качестве пароизоляции (настилается под стропилами и утеплителем). В отличие от обычных пароизоляционных плёнок она пропускает пар, но ограниченно, так, чтобы его было недостаточно для конденсации в утеплителе и на стропилах. Крыша получается «дышащей», что позволяет уменьшить интенсивность вентиляции, а вместе с ней и теплопотери. Цена — 9200 руб. за рулон 1,5 х 50 м.

Strotex

Ещё один производитель диффузионных и супердиффузионных мембран — польская компания Foliarex, владелец торговой марки Strotex.

Мембраны Strotex выпускаются в нескольких исполнениях — с повышенной, обычной прочностью, антиконденсатным слоем

Предлагается несколько разновидностей:

1. Strotex SL PP. Мембрана отличается повышенной прочностью: усилие на разрыв образца шириной 5 см составляет 650–550 Н. Стабильность при УФ облучении сохраняется 1 месяц.
2. Strotex 110 PP. Мембрана с обычной прочностью — 300–250 Н/5 см. Увеличен срок стабильности при УФ излучении до 3 мес.
3. Strotex AC. Мембрана с антиконденсатным слоем. Ворсистое покрытие впитывает влагу, не давая ей стекать на строительные конструкции. Затем вода постепенно испаряется, пар удаляется через продуваемый зазор. Это самый прочный представитель линейки: сопротивление разрыву составляет 950–900 Н/5 см. Впечатляет и устойчивость к УФ-излучению: 6 мес.

Средняя стоимость продукции компании Strotex составляет 1000–2400 руб./рул. (75 м²).

Отзывы

Особых преимуществ у мембранной кровли я не вижу. Отнёс бы её к среднему классу. Отличительные характеристики мембранной кровли уже перечислили. Но мне больше нравится мягкая кровля в независимости от производителя.

Мембранные кровли отличаются своей герметичностью. Все мои знакомые, выбрав мембранную кровлю, ни разу не сталкивались с утечками. Даже для мансардных крыш такой кровельный материал подходит идеально.

Дома, построенные в Восточной Сибири и Сахе, нуждаются в морозостойкой кровле. У нас, в Нерюнгри, морозы в январе достигают 45 градусов. Использовать рубероид в данном случае неразумно. Поэтому я покрыл свой гараж мембранной кровлей, изготовленной из каучука. Такой материал не боится трескучих морозов. И я уверен, что он «пролежит» на крыше моего гаража не один десяток лет.

Кровельные и подкровельные полимерные мембраны значительно упростили процесс строительства в части обустройства крыши. Их относительно высокая стоимость компенсируется долговечностью — материал служит около 50-ти лет. Благодаря этому мембранные кровли становятся всё более популярными.