что такое мембрана в строительстве
Строительные мембраны: особенности, характеристики, виды
Современные технологии строительства предусматривают повышение энергоэффективности зданий. Все шире используются теплоизоляционные материалы, которые обеспечивают максимальное сохранение тепла, поддержание комфортного микроклимата в помещениях, экономию на отоплении и кондиционировании.
Однако структура утеплителя такова, что он нуждается в защите от влаги и ветра. При ее отсутствии он быстро теряет свои эксплуатационные свойства и разрушается. В качестве такой защиты и выступают строительные мембраны. Давайте рассмотрим, какие они бывают и как их монтировать.
Виды строительных мембран
Наиболее распространены ветровлагозащитные мембраны, которые используются совместно с утеплителем в подкровельных и стеновых конструкциях. Они позволяют влаге выходить из утеплителя наружу, но не допускают ее попадания внутрь, например, при повышенной влажности наружного воздуха, осадках или протечках. Не менее важна и способность мембран предотвращать выветривание волокон теплоизоляционного материала, то есть не допускать его преждевременного разрушения.
Пароизоляционные мембраны — барьер, который устанавливают изнутри помещения с тем, чтобы пар не проник из помещения в теплоизоляцию и далее в стену.
Производители также выпускают специальные мембраны. Для полотен, предназначенных для устройства навесных фасадов многоэтажных зданий, важна пожаробезопасность. Негорючие мембраны помимо защиты от влаги и ветра должны предотвращать распространение огня.
Теплоотражающие полотна резко снижают теплопотери здания за счет металлизированного слоя, который блокирует тепловое излучение.
Антиконденсатные мембраны обладают адсорбирующим слоем. Ворсистое покрытие задерживает конденсат, вес которого может быть в 3–6 раз выше веса самого полотна. Такой материал оптимально сочетается с металлочерепицей и другими кровельными материалами, чувствительными к излишку влаги.
Эксплуатационные характеристики материала
Строительная мембрана — химически и физически стабильный материал, устойчивый к воздействию растворителей, кислот и щелочей. Многослойная структура обеспечивает высокую прочность на разрыв, что облегчает укладку полотен. Кроме того, эластичную мембрану можно укладывать на сложных участках, например, в углах и ендовах.
Материал морозо- и влагостоек, его не разрушает плесень. Он экологически безопасен, не выделяет токсичных веществ в нормальных условиях и при нагревании, например, под металлической кровлей в летний период. Качественная мембрана прослужит столько же, сколько ограждающие конструкции.
Правила монтажа мембранных полотен
Чтобы изоляционные мембраны функционировали правильно, их нужно правильно смонтировать.
— Большинство полотен можно укладывать любой стороной к утеплителю. Если есть особые требования, производитель маркирует материал, например наносит логотипы. Обычно рисунок «смотрит» в сторону монтажника.
— Пароизоляционная мембрана растягивается по утеплителю с внутренней стороны помещения, ветровлагозащитная — со стороны улицы.
— При укладке гидроизоляционных мембран под кровлей и по фасаду необходимо сформировать вентзазор величиной 40–60 мм.
— Рулоны раскатывают горизонтально с нахлестом в 10–15 см. Чтобы нахлест был ровным, по поверхности полотна проходит специальная линия.
— Стыки полотен дополнительно проклеивают соединительными лентами на бутилкаучуковой основе. Ими же мембраны крепятся к выступающим элементам, например, вентиляционным выходам.
Выбирайте качественную пленку от производителей, которые могут предоставить все необходимые сертификаты и протоколы испытаний. Они осуществляют профессиональные консультации по подбору материалов и сопровождают свою продукцию подробными инструкциями по монтажу.
Применение гидро- и пароизоляционных мембран в малоэтажном строительстве.
Мембранами принято называть дышащие пленки, которые обеспечивают зданиям защиту от проникновения атмосферной влаги, оставаясь в тоже время практически прозрачными для выхода изнутри водяных паров.
Мембраны применяются в качестве гидроизоляции и ветрозащиты в конструкциях скатных кровель и вентилируемых фасадов не только в высотном строительстве, но и в малоэтажных домах. Высокая паропроницаемость мембран (Sd 
Основная функция мембран – снижение теплопотерь, вторая – контроль за тепло- и влагопереносом в строительной конструкции, чтобы водяные пары выходили на улицу и вода снаружи не попадала внутрь строительной конструкции.
В России широко применяются современные эффективные утеплители на основе каменной ваты или стекловаты, которые обеспечивают соблюдение необходимых параметров по теплозащите здания. Но любой утеплитель (как минимум на 90%, но бывает и до 97%) состоит из открытых пор. Соответственно, под давлением ветра в этих порах происходит замещение холодного воздуха на теплый, и наоборот. Этот эффект, при котором происходит конвективный теплоперенос или конвективная потеря тепла, называется продольной фильтрацией или экс-фильтрацией. Для снижения потерь тепла и применяется мембрана, являющаяся своеобразной ветровкой на поверхности утеплителя и позволяющая ему сохранить сопротивление теплопередаче на уровне исходных.
В фасадах зданий, облицованных сайдингом либо камнем, непременно должен присутствовать вентилируемый зазор – пространство, по которому воздух может свободно передвигаться внутри самого фасада. В невентилируемых фасадах может образовываться конденсат, как правило, это происходит у внешней поверхности утеплителя. Чтобы конденсат испарялся и высыхал (поскольку теплозащитные свойства намокшего утеплителя резко снижаются), в фасадных конструкциях, возведенные по принципу колодезной кладки, между двумя слоями кирпича или пеноблоков укладывается утеплитель, который защищается снаружи мембраной с организацией вентилируемого зазора. В американском строительстве мембраны уже более 30 лет применяются в качестве обязательного элемента на внешней поверхности здания под облицовкой как материал, разделяющий жилое пространство и строительную конструкцию от улицы. Мембрана в данном случае служит физическим барьером, который защищает каркас дома от воздействия климатических явлений: дождя, снега и ветра.
Кроме того, внутри дома давление водяного пара всегда выше, чем снаружи, особенно зимой. И водяные пары под действием этого давления выходят через стены наружу, конденсируясь на поверхности утеплителя. Теоретически конденсат должен потом выветриваться под действием ветрового давления. Но если в качестве защитного слоя применять рубероид, полиэтилен или пергамин, которые не «дышат», то происходит закупоривание системы фильтрации, и под этими материалами скапливается конденсат, что приводит к образованию грибков и плесени, опасных для здоровья человека. Кроме того, сама строительная конструкция в этом случае разрушается. Мембрана на поверхности утеплителя дает возможность конденсату под действием давления выходить наружу.
В США по заказу департамента энергетики провели исследования энергоэффективности применения качественной ветро- и гидрозащитной мембраны в конструкциях малоэтажных домов различной этажности, в разных климатических условиях, в том числе, и в умеренном климатическом поясе. Исследования показали, что экономия на отоплении, кондиционировании в каркасном доме с применением мембраны может составлять до 40% в год. Для среднестатистической семьи, которая, условно говоря, тратит 1000 у.е. в год на отопление и кондиционирование, экономия составит около 400 у.е., а эта сумма сравнима со стоимостью самой мембраны и ее монтажа. Таким образом, применение высококачественной мембраны окупает себя за один год. Уже при проектировании и строительстве дома нужно задумываться о различных аспектах его эксплуатации: например, об увеличении цен на энергоносители, или об оплате отопления дома при пониженном доходе, например, на пенсии.
Мембраны в конструкциях кровель
Подкровельная гидроизоляция требуется для защиты утеплителя и всей конструкции кровли от конденсата, который может образовываться на внутренней поверхности кровельного покрытия, а также влаги, которая во время сильного дождя с ветром может попадать под металлочерепицу или любой штучный кровельный материал в местах стыков и переходов.
В России традиционно в качестве подкровельной гидроизоляции применялся рубероид или пергамин, позднее стали использовать всевозможные перфорирование и армированные пленки. Сейчас все активнее стали применяться качественные мембраны.
Основной проблемой квалифицированного применения мембран в России является отсутствие стандарта по кровлям – в настоящее время ни ГОСТа, ни СНиПа, даже свода правил по кровлям не утверждено. Отсутствуют и стандарты по монтажу. Это ведет к тому, что чаще всего монтаж кровель ведется неквалифицированными бригадами, которые выполняют эти работы исходя из собственных представлений о технологии, по старым правилам. Услугами профессиональных компаний, которые специализируются именно на поставке кровли под ключ, застройщики пользуются довольно редко. Хотя такой способ монтажа в конечном итоге получается более простым и цивилизованным: компания дает гарантию на свои работы (год или два) и при возникновении каких-либо дефектов устраняются бесплатно.
Такие специалисты работают только с материалами по цене от 1,5 евро за 1 кв. м. Дышащая мембрана в конечном счете обходится в 1,5-2% от стоимости всей утепленной мансарды, но ее применение может исключить или решить множество проблем. Поэтому все профессионалы строительного рынка выбирают только качественные мембраны, с которыми выгодно работать.
В Германии в настоящее время все дышащие мембраны производятся и должны укладываться в соответствии с немецким стандартом Дин 4108 (российские профессионалы широко заимствуют немецкий опыт). Одно из его положений гласит, что сопротивление пару внешней и внутренней пленок должно быть не менее 1:10, т.е. если ставится пароизоляция надлежащего качества и дышащая мембрана за 1.0-1.5 ЕВРО, проблем в эксплуатации такого помещения не будет. Но если поставить мембрану и снаружи, и внутри, то соотношение составит 1:1 и следствиями такого монтажа станет выпадение конденсата, намерзание льда и протечки.
Классификация мембран
Гидрозащитные пленки делятся на два класса: те, которые можно применять в контакте с утеплителем, как в кровле, так и в стенах, и те, которые нельзя (они не обладают достаточными свойствами по паропроницаемости). Первый класс пленок можно назвать «премиум», его используют в развитых странах: США, Канаде, Германии, по всей Европе. К этому классу относятся все мембраны, или супердиффузионные пленки.
Второй класс – это все остальные пленки: как перфорированные, так и неперфорированные, как армированные, так и не армированные.
В странах СНГ мембранами часто называют не только дышащие пленки, но и перфорированные, что абсолютно не правильно. К сожалению, сейчас в России, Украине, Беларуси, Казахстане широко применяются именно пленки, которые нельзя использовать в контакте с утеплителем. Во-первых, благодаря низкой стоимости, во-вторых, потому что сохранилась определенная подмена понятий.
Издавна на Руси строили холодный чердак – подкровельное нежилое холодное помещение. В этом помещении было не важно, какая пленка будет использована в качестве гидрозащиты и будет ли она использована вообще. Когда стали строить по европейской технологии, почему-то решили, что и в этом случае пленка тоже может применяться любая.
Однако в случае применения недыщащей пленки необходимо выполнять так называемый двойной зазор. Двойной зазор представляет собой технологию укладки, при которой между пленкой и утеплителем есть зазор, т.е. один зазор должен быть между черепицей и пленкой, а второй расположен между утеплителем и пленкой, для чего под пленку набивается реечный каркас.
Широко распространено мнение, что лучше использовать пленку второго класса, которая втрое дешевле, чем мембрана, и сделать двойной зазор. Но в конечном итоге оказывается, что двойной зазор дороже, чем покупка более дорогой мембраны: усложняются эксплуатация и монтаж. К тому же нижний зазор тоже должен быть вентилируемым, иначе будет возникать конденсат. При этом обеспечить его вентиляцию в сложных кровлях представляется невыполнимой задачей. Технология двойного зазора типична только для рынков развивающихся стран.
Прогнозы рынка
Рынок мембран с уверенностью можно назвать перспективным: он растет на 20% в год. Дышащие мембраны окончательно вытеснят низкокачественную продукцию, когда будет собран достаточно обширный банк данных по технологии монтажа и экономической целесообразности применения более дорогих пленок. В Германии сейчас 95% пленок, которые устанавливаются в скатных кровлях, – это дышащие мембраны.
Самыми крупными производителями высококачественных пленок (мембран) являются Германия и Люксембург. На сегодняшний день мембраны занимают около 20% всего российского рынка пленок, остальные 80% – это дешевые микроперфорированые пленки, либо нетканый полипропилен. Однако доля качественных материалов на российском рынке может увеличиться до 50%. Причем, в ближайшее время: в Германии к этому пришли за 10 лет, в России в связи с бурным развитием технологий малоэтажного строительства процесс будет идти быстрее.
На сегодняшний день в России не развито производство мембранных пленок и материалов, нет ни одного западного завода. Некоторые заводы лишь используют компоненты, произведенные в Китае, и из них склеивают ламинаты в России.
Преимущества мембран
Неоспоримым преимуществом дышащих мембран является то, что только они позволяют наиболее рационально использовать для теплоизоляции все пространство между стропил. Дышащие мембраны, в отличие от всех других видов пленок, укладывают непосредственно на теплоизоляционный материал, поэтому их применение позволяет отказаться от нижнего вентиляционного зазора, который занимает до 30% пространства, предназначенного для утепления крыши.
Дышащие мембраны обладают следующими характеристиками:
Известные мировые производители мембран
На российском рынке присутствуют несколько видов дышащих мембран. Среди них:
Своим появлением мембраны обязаны резкому ужесточению норм по теплосбережению в строительных конструкциях в западных странах. В связи с принятием аналогичных норм по теплосбережению в России (СНиП 23-022003, 2003 г. Тепловая защита зданий) и западному опыту «дышащие» мембраны стали широко применяться и в России.
Впервые мембраны были разработаны и начали применяться в стенах каркасных домов более 30 лет назад на территории северной Америки, в США и Канаде. Спустя 10 лет, с 1989 г. в Германии начали применять мембраны в качестве подкровельной гидроизоляции. Дело в том, что примерно в это время подкровельное пространство – мансарду – начали использовать для проживания. При этом для защиты утеплителя традиционная изоляция не подходила, потому что образовывался конденсат: надо было либо применять дышащие мембраны, либо делать двойной зазор. И немцы решили, что рациональнее со всех точек зрения укладывать гидро- ветрозащиту на утеплитель.
Еще через 10 лет мембраны начали применяться в России.
Мембранная гидроизоляция: Виды материалов и способы их устройства
Мембранная гидроизоляция — один из самых современных видов гидроизоляционного покрытия, отлично защищающий здания от пагубного воздействия воды и влаги. При устройстве гидроизоляции здания, частного дома, пруда или фундамента с использованием различных мембран, на поверхность укладывается качественное гидроизоляционное покрытие, не дающее воде и влаге проходить сквозь него и воздействовать на бетон, кирпич или другой строительный состав.
Как работает гидроизоляционная мембрана, её преимущества и недостатки
По своему составу мембрана относится к группе полимерных изоляционных покрытий. Большинство мембран изготавливаться методом наслоения друг на друга тончайших раскатанных слоёв, каждый из которых обладает своими характеристиками. Слои сливаются в одну материю под действием температуры и давления, придавая конечному продукту набор особенных свойств. Чаще всего производители закладывают дополнительный наружный слой ярко-жёлтого цвета, который позволяет определить место повреждения мембраны.
При устройстве гидроизоляции с использованием мембраны мембрана укладывается на основание как ковёр и крепиться к нему при помощи специальной прижимной планки или рейки. Швы между листами сшиваются горячим воздухом или склеиваются специальным клеем.
Преимущества:
Недостатки:
Альтернативы мембранной изоляции:
Учитывая такие недостатки, как наличие швов и отсутствие адгезии (сцепления) с основанием, что характерно всей линейки рулонных гидроизоляционных материалов, в качестве альтернативы могут служить следующие системы:
Обе эти системы обладают основными отличительными от мембраны и других рулонных материалов свойствами:
Где можно использовать мембраны в качестве гидроизоляционного покрытия
Сегодня мембраны используются для устройства гидроизоляции следующих конструктивов зданий и сооружений:
Гидроизоляция кровли
Мембраны применяться в качестве гидроизоляции при устройстве и строительстве крыш различного вида. Мембраны используют не только в плоской кровле, но и с уклоном. Благодаря некоторым видам мембран, полезную площадь плоской кровли можно использовать для обустройства зелёного уголка, оранжерей или мест для отдыха.
Гидроизоляция мембранным способом помогает скрыть архитектуру от нежелательных выступов, сглаживает острые углы. Для этого связующие части конструкции, полотнищ предварительно измеряют и стыкуют с особой точностью.
Гидроизоляция фундамента
При устройстве фундамента рекомендуется использовать ПВХ мембраны, в основе состава которых лежит поливинилхлорид. При монтаже мембрана крепится на сами стенки фундамента используя специальные прижимные планки или рейки.
Ещё одна особенность мембран для фундамента — возможность облегчить будущий ремонт гидроизоляции на этапе её первичного монтажа, путём закладывания систем из изолирующих карт и установки инъекционных штуцеров. Эта конструкция позволяет предупредить протечки и быстро установить повреждённый участок методом проведения инъекционных работ изнутри будущего строения. Ремонт проводится с помощью инъекционных штуцеров, в которые закачиваются различные составы тем самым действуя не на весь изолирующий слой, а только на место повреждения.
Гидроизоляция стен
Стены без качественной гидроизоляции подвержены внешним воздействиям: Вода, влага, перепад температуры. Все эти нежелательные процессы извне могут послужить причине разрушения бетона или кирпича, из которого сделаны стены. При отсутствии должной гидроизоляции стен в подвальных и цокольных помещениях также может появиться плесень и грибок, негативно влияющие на качество жизни в помещении.
Мембраны хороши тем, что их крайне просто устанавливать даже на вертикальные стены. Монтаж производится начистую и желательно сухую поверхность, при укладке нет необходимости приклеивать материал по всей площади, достаточно закрепить его при помощи планки.
Подготовка стен к гидроизоляции осуществляется посредством очищения стен от старых изоляционных материалов, элементов отделки, пыли и грязи, а также их зачистки от сколов и острых выступов. Нежелательные трещины заполняют специальным раствором и выравнивают.
Гидроизоляция прудов и водоёмов
При устройстве различных видов водоёмов и прудов, часто используют ПВХ или ЭПДМ мембрану. Такой метод приемлем как к глиняным основаниям, так и к грунтовым.
Подготовка к изоляционным работам требует очистки поверхности пруда от корневищ, каменных глыб и других природных элементов способных повредить изоляционную плёнку. После чего основание тщательно трамбуют. Гидроизоляционное покрытие монтируют или одним бесшовным листом или несколькими большими листами, которые герметично соединены между собой. Монтируемую мембрану заводят за края водоёма в специально подготовленную траншею по его периметру.
Подробнее о гидроизоляции прудов вы можете почитать в статье – « Гидроизоляция прудов и водоёмов: Методы и материалы ».
Схема укладки мембраны в прудах и водоёмах:
Виды гидроизоляционных мембран и их характеристики
Гидроизоляционные мембраны делятся на несколько видов в зависимости от состава, у каждого вида есть свои особенности монтажа и эксплуатации. Качественная защита сооружения от воды будет действенна только при условии, что материал для этой защиты будет подобран правильно.
ПВХ Мембраны
ПВХ мембраны — наиболее популярный и востребованный вид гидроизоляции на сегодняшний день. Его распространённость связана с высоким качеством, который достигается особенностью конструкции материала.
ПВХ применяться в основном на таких конструктивах зданий как:
Преимущества:
Недостатки:
Основные характеристики:
ПВХ состоит из двух слоёв: нижний сделан из чистого поливинилхлорида и часто окрашен в яркие цвета, чтобы незамедлительно обнаружить повреждение. Верхний слой сложный по составу: в него входят мел, антиперены и пластификаторы.
Состав ПВХ мембран
Таблица характеристик:
| Наименование показателя | Ед. изм. | Значение |
| Прочность при растяжении | Н/50 мм | вдоль рулона ≥1100 поперек рулона ≥900 |
| Удлинение при макс. нагрузке, не менее | процент % | 15 |
| Сопротивление раздиру, не менее | Н | 150 |
| Полная складываемость при отрицательной температуре | °С | -30 |
| Водопоглощение по массе, не более | процент % | 0,3 |
| Износ под воздействием УФ излучения | нет трещин на поверхности | |
| Водонепроницаемость, 10 кПа в течение 24 ч | отсутствие следов проникновения воды | |
| Сопротивление динамическому продавливанию (ударная стойкость) по твердому основанию (в скобках – по мягкому основанию), не менее: | 1,2мм 1,5мм 1,8мм | 600 800 1100 |
Особенности монтажа:
ПВХ мембраны легко устанавливать: они не требуют тщательной подготовки поверхности, но следует учитывать, что при контакте с битумом или фенолом высока вероятность повреждения изолирующего слоя. Полотна из ПВХ материала легко соединять, для сшивания листов на края воздействуют горячим воздухом, но прочность и надёжность крепления при этом сохраняется, что минимизирует возможность протечек.
На рынке представлены ПВХ мембраны различной толщины, предназначенные для монтажа на кровли и фундаменты на различной глубине.
Подробная инструкция монтажа ПВХ мембран
Нажав на ссылку вы можете скачать следующие инструкции по правильному устройству ПВХ мембран:
ТПО мембрана представляет собой термопластичный полиолефин, в котором используется передовая технология полимеризации для объединения этилен-пропиленовой (EP) резины и полипропилена в качестве базового материала, состоящего из сетчатой ткани в качестве матричного армирования перед полимеризацией.
ТПО в основном применяется при монтаже гидроизоляционного слоя в таких сооружениях как:
Преимущества:
Недостатки:
Основные характеристики:
Двухслойные мембраны состоят из полимерсмеси и армирующей сетки. Первый компонент состоит из полипропилена и каучука, то есть включает в себя резину и пластик. В состав полимерсмеси также часто включают разного вида добавки, которые обеспечивают материал свойствами, удлиняющими срок эксплуатации.
Таблица характеристик:
| Наименование показателя | Ед. изм. | Значение |
| Прочность при разрыве | Н/50 мм | ≥1100 |
| Удлинение при макс. нагрузке, не менее | процент % | ≥15 |
| Ударная прочность | мм | ≥450 |
| Полная складываемость при отрицательной температуре | °С | -40 |
| Толщина | мм | 1,2-2 |
| Износ под воздействием УФ излучения | нет трещин на поверхности | |
| Водонепроницаемость, при давлении 0,5МПа | водонепроницаем | |
| Сопротивление статическому продавливанию | кг | ≥20 |
Подробная инструкция монтажа ТПО мембран
Нажав на ссылку вы можете скачать следующие инструкции по правильному устройству ТПО мембран:
ЭПДМ или EPDM
EPDM мембрана является привлекательным выбором для устройства различных типов кровли. ЭПДМ по-прежнему остаётся одним из самых предпочтительных материалов при выборе архитекторов, консультантов по кровле и подрядчиков как для нового строительства, так и для проектов по замене кровли.
EPDM является одним из наиболее устойчивых и экологически ответственных кровельных материалов, используемых сегодня в строительной отрасли. Менее частая замена приводит к уменьшению разрушений зданий и снижению воздействия на окружающую среду. Первоначальное производство мембраны имеет низкое энергетическое значение (количество энергии, необходимое для производства и реализации продукта в результате извлечения, изготовления и установки материала).
Преимущества:
Недостатки:
Основные характеристики:
ЭПДМ — это эластомерный полимер, синтезированный из этилена, пропилена и небольшого количества диенового мономера, смешанный с сажей, технологическими маслами и различными сшивающими и стабилизирующими агентами. Как термореактивная мембрана, которая восстанавливает свою форму после растяжения, EPDM сохраняет свои физические свойства в течение десятилетий. EPDM изготавливается из больших листов шириной от 10 до 50 футов и длиной до 200 футов. Мембрана может быть усилена и имеет толщину 45, 60, 75 и 90 мм.
В основе ЭПДМ материалов лежит синтетический каучук, он придаёт составу эластичность и стойкость к очень высоким и очень низким температурам. Второй слой, полиэстерная сетка обеспечивает мембрану особой прочностью.
Таблица характеристик:
