Современное жилище с каждым годом становится всё сложнее и технологичнее. Не удивительно, ведь в последнее время значительно возросли требования к изоляционным материалам, характеристикам практически всех элементов зданий и сооружений. Вопросы теплоизоляции жилых домов, в частности, во многих странах стали объектом государственного регулирования. В результате широкое распространение получили многослойные конструкции с применением волокнистых утеплителей. Это — каркасные наружные стены, вентилируемые фасады, утеплённая скатная кровля и перекрытия.

Однако изолятор на основе минеральной ваты сам нуждается в надёжной защите. Дело в том, что ветровое давление, атмосферная влага, пары из помещений значительно снижают теплотехнические характеристики минеральной ваты и здания вцелом. Сохранить проектную эффективность многослойных конструкций, избежать образования конденсата на элементах здания позволяет применение строительных плёнок и мембран. В своё время мембраны стали настоящим прорывом в строительной теплотехнике, теперь невозможно себе представить жилой дом, возведённый без использования этого материала. Мембраны зарекомендовали себя на практике, они продолжают совершенствоваться.

Как работают мембраны

Чего боится утеплитель

Считается, что минеральная вата не впитывает воду, но она содержит множество пор и воздушных каналов, благодаря чему влага может перемещаться внутри материала и задерживаться внутри него. Масса утеплителя из каменной ваты может увеличиться до 5% от собственного веса. Влага вытесняет воздух из волокон — теплоизоляционные характеристики падают (на 20–30% уже при однопроцентном увлажнении, утверждают многие технологи), образуются мостики холода. При значительных колебаниях температур вода многократно замерзает и тает, расширяясь, разрушает внутреннюю структуру утеплителя. Если ограждающие и водоотводящие конструкции работают исправно, вода может путём диффузии попадать в вату из помещений, как продукт жизнедеятельности людей, либо снаружи — с влажным воздухом.

В утеплённые фасады и кровли, а затем в помещения воздух может проникать извне под действием ветрового и температурного давления. Ветер не только давит на стены, но и образует завихрения. Где-то холодный и влажный воздух нагнетается в конструкции, где-то отсасывается из утеплителя, прихватывая с собой тепло. Так происходит незапланированная инфильтрация конструкций с ухудшением их термической сопротивляемости.

В вентилируемых конструкциях крыш и фасадов имеются воздушные прослойки, выполняющие роль конвекционных каналов. Воздух, проходя через вентиляционные зазоры, даже при малой скорости движения «вытягивает» теплоту из незащищённой ваты, что сразу снижает показатели теплоизоляции здания вцелом до 30–40% от проектных. Более того, конвективные потоки воздуха способны «выветривать» связующие вещества, а также волокна большинства видов ваты, также разрушая структуру утеплителя.

Особые свойства плёнок и мембран

Главная задача строительных мембран заключается в том, чтобы защитить конструкции здания от ветра и атмосферной влаги. Но при этом плёнки, применяемые на наружных стенах и кровле, должны пропускать через себя водяные пары из помещений наружу. С точки зрения физики, любая мембрана — это полупроницаемая плёнка, оболочка, разделяющая две среды, регулирующая однонаправленную транспортировку веществ из одной зоны в другую.

Основная особенность большинства строительных мембран — это наличие в их структуре диффузионных слоёв с микроперфорацией и микропорами, которые способны проводить водяные пары в одном направлении. Чаще всего пропускающие пар мембраны имеют один тонкий функциональный слой и один или несколько защитных, обеспечивающих физическую и химическую стабильность.

Некоторые мембраны (их часто называют строительными плёнками) вовсе не пропускают ни пар, ни воду. Они состоят из нескольких неперфорированных слоёв полиэтилена, обычно на сетчатой основе. Это так называемый «паробарьер».

Выбирая строительные плёнки и мембраны, следует особое внимание уделить двум основным потребительским свойствам:

  • степени паропроницаемости
  • влагостойкости

Строительные мембраны изготавливаются из синтетических волокон (полипропилен, полиэтилен) в виде текстильных тканых или нетканых полотен. В зависимости от поставленных задач, строительные мембраны могут иметь однослойную или многослойную структуру, в том числе с армирующей сеткой из полиэтиленовых волокон или дополнительным алюминиевым покрытием. При малой толщине мембраны обладают очень высокой прочностью и малой растяжимостью. Они определённое время устойчивы к ультрафиолету, не поражаются грибками и микроорганизмами.

Некоторые производители предлагают мембраны не только регулирующие влажностный режим, но и обладающие собственным сопротивлением теплопередаче, что позволяет компенсировать потери тепла в зоне воздушных прослоек. Это многослойные иглопрошивные материалы толщиной 10–15 мм, изготовленные на основе полипропилена.

Огнестойкость строительных плёнок также довольно актуальный вопрос, который решается двумя способами. Существуют мембраны, полимерные материалы которых в массе содержат антипирены, второй вариант — это пропитка готовых полотен или нанесение защитных составов на их поверхность.

Ещё один важный нюанс заключается в сроке службы мембраны. Очевидно, что мембрана должна работать столько, сколько и ограждающая конструкция вцелом. Не стоит применять материалы, производители которых умалчивают о сроке службы, или ограничивают его 10–15 годами.

Технические характеристики мембран значительно снижаются из-за старения материала под действием высоких температур. Распространённых заявленных показателей «до +80°» не всегда достаточно, особенно в утеплённой металлической кровле, где температуры могут достигать куда больших значений.

Итак, строительная мембрана — это плёнка, которая пропускает или не пропускает пары, но всегда останавливает воду и ветер. Это основа плёночных технологий.

Типы строительных мембран

В зависимости от своего назначения и, соответственно, некоторых структурных особенностей строительные мембраны разделяются на:

  • пароизоляционные
  • паропроницаемые

Пароизоляционная прослойка устраивается изнутри утеплителя, она должна изолировать вату от увлажнения парами, возникающими в помещениях здания. Примером применения может служить утеплённая кровля или перекрытие «подчердачного» этажа, где вата снизу должна быть закрыта плёнкой. Также паробарьер обязательно используется при утеплении стен изнутри. Пароизоляционная мембрана не имеет пор и перфораций, чем меньше её паропроницаемость, тем лучше. Эти материалы представляют собой армированную или неармированную полиэтиленовую плёнку, иногда со слоем алюминиевой фольги. Заметим, что применение пароизоляции значительно повышает уровень влажности в здании, поэтому особое внимание придётся уделить вентиляции помещений.

Отдельным видом пароизоляционных мембран можно считать плёнки с антиконденсатным покрытием. Они применяются под кровельными материалами, боящимися коррозии — профнастил, оцинкованное железо, некоторые виды металлочерепицы без внутреннего покрытия. Такая мембрана не пропускает пары к уязвимым металлическим элементам. Антиконденсатная плёнка укладывается шероховатым текстильным (адсорбирующим) слоем книзу, где влага накапливается и постепенно удаляется, не стекая обратно в утеплитель и не контактируя с металлом. Между этой мембраной и ватой обязательно должен быть зазор 20–60 мм.

Паропроницаемые (паровыводящие) мембраны используются с наружной стороны утеплителя. Они служат защитой от ветрового давления на ограждающие конструкции и являются вспомогательным гидроизоляционным слоем в скатных кровлях, а также фасадах с негерметично соединяемыми элементами облицовки. Из-за того, что такие плёнки являются буфером между утеплителем и окружающей средой, необходимо, чтобы они беспрепятственно пропускали влагу из ваты в вентилируемое пространство. Определённую паропроницаемость этим материалам обеспечивает наличие микроперфорации и микропор. Естественно, чем активнее будет проходить диффузия пара наружу, тем лучше, тем суше и эффективнее будет утеплитель. В соответствии со степенью паропроницаемости мембраны разделяют на:

  • псевдодиффузионные (до 300 г/м2 за сутки)
  • диффузионные (300–1000 г/м2)
  • супердиффузионные (от 1000 г/м2)

Псевдодиффузионные мембраны обладают хорошими гидроизоляционными характеристиками, поэтому чаще применяются как наружные подкровельные покрытия, причём с организацией обязательного вентиляционного зазора под ними. Использование таких плёнок в качестве внешней пароизоляции фасада является ошибкой из-за минимально допустимой пропускной способности. Дело в том, что в сухую погоду микропоры могут засоряться пылью, попадающей из вентиляционного зазора. Как следствие, влага не выводится в полном объёме из утеплителя, и возможно выпадение конденсата.

Диффузионные и супердиффузионные мембраны лишены этого недостатка. Здесь характеристики паропроницаемости представлены, что называется, «с запасом». К тому же пары выводятся через перфорированные микроотверстия большего диаметра, которые не подвержены засорениям. Эти материалы не требуют устройства дополнительного вентиляционного зазора снизу, соответственно отпадает необходимость монтировать всевозможные контррейки и дополнительные обрешётки.

Особый вид паровыводящих материалов — это объёмные диффузионные мембраны. Благодаря своей объёмной структуре (высота трёхмерных матов из полипропиленовых нитей составляет 8 мм) эта мембрана является специфическим разделительным слоем, который сам образует вентиляционный зазор и способствует выводу конденсата от металлической кровли. По сути, он