Sekrety membran dachowych - część I
Membrany paroprzepuszczalne pojawiły się na rynku ponad 50 lat temu. Około 30 lat temu zaczęto je powszechnie stosować w budownictwie. Od tego czasu można zaobserwować coraz szybszy rozwój rynku membran paroprzepuszczalnych wykorzystywanych jako folie dachowe.
Z technicznego punktu widzenia membrana jest warstwą materiału, który charakteryzuje się niewielkim oporem, jeśli chodzi o przenikanie pary wodnej. Opór ten powinien wynosić co najwyżej 0,25 MNs/g (wg normy brytyjskiej BS3177). Materiały tego rodzaju mają bardzo szerokie zastosowanie; umożliwiają dyfuzję pary wodnej i są odporne na napór samej wody. Membrana paroprzepuszczalna, która umożliwiając przenikanie pary wodnej pozostaje wodoszczelna Poza branżą budowlaną membrany paroprzepuszczalne znalazły także szerokie zastosowanie w produkcji odzieży ochronnej; z jednej strony stanowią ochronę przed wiatrem, deszczem oraz substancjami chemicznymi, z drugiej zaś gwarantują możliwość "oddychania" materiału. W momencie wprowadzenia na rynek membrany paroprzepuszczalne miały także wydłużyć trwałość i wytrzymałość pokrycia dachowego w stosunku do tradycyjnych membran bitumicznych, które - jak wykazała praktyka - z czasem stawały się coraz bardziej kruche, łamliwe i podatne na rozdarcie pod wpływem wiatru. Membrany bitumiczne trzeba było wymieniać po około 15-20 latach użytkowania. Właśnie z tego powodu na wielu rynkach europejskich (w tym także na polskim) tradycyjne membrany bitumiczne są wypierane przez membrany paroprzepuszczalne nowej generacji. Doświadczenia rynku brytyjskiego Aktualnie produkcja membran paroprzepuszczalnych do pokryć dachowych opiera się na dwóch konkurencyjnych technologiach o odmiennych charakterystykach wydajności: Technologia FSPE została opracowana około 50 lat temu przez koncern DuPont; jest ona powszechnie znana dzięki rodzinie membran dachowych Tyvek®. Produkcja membran FSPE polega na wielopunktowym wtryskiwaniu włókien z polietylenu o wysokiej gęstości, które następnie są scalane ze sobą za pomocą wysokiej temperatury i ciśnienia. W efekcie powstaje elastyczny materiał, który jest wodoszczelny, wiatroszczelny, odporny na rozciąganie i co najważniejsze - paroprzepuszczalny. Jest to idealna kombinacja cech fizycznych i funkcjonalnych istotnych z punktu widzenia membrany dachowej. Unikalna mikroporowata struktura membrany Tyvek®, (zastosowano 200-krotne powiększenie pod mikroskopem elektronowym). Ze względu na przyjęte w technologii FSPE rozwiązanie, w przypadku membrany Tyvek® Solid grubość polietylenowej warstwy funkcjonalnej wynosi ok. 220 mikronów. Oznacza to,że może być ona stosowana bezpośrednio jako folia dachowa, bez konieczności zapewniania dodatkowych warstw zabezpieczających. Fakt ten w istotny sposób odróżnia tę technologię od technologii opartej na filmie mikroporowatym. Żywotność produktu
Ze względu na te same czynniki membrany paroprzepuszczalne znalazły bardzo szerokie zastosowanie w budownictwie. Służą nie tylko do ochrony budynków przed zewnętrznymi czynnikami pogodowymi i kondensacją pary wodnej pomiędzy warstwami konstrukcyjnymi, ale także pozwalają na swobodną ucieczkę pary wodnej do atmosfery i tym samym redukują ryzyko uszkodzeń spowodowanych jej kondensacją.
Budynki muszą "oddychać", a poziom wilgoci w poszyciu dachowym i w przegrodach ściennych powinien być kontrolowany. Dzięki temu można uniknąć procesów gnilnych i w konsekwencji - uszkodzeń konstrukcji budynku. Zastosowanie membran paroprzepuszczalnych przy konstrukcji pokrycia dachowego ma wiele zalet; najbardziej istotne cechy tego materiału, które decydują także o jego atrakcyjności, to:
Przy tworzeniu tej technologii oparto się na założeniu, że membrana paroprzepuszczalna, która powstanie w tej technologii, musi przetrwać co najmniej 30 lat od momentu jej montażu. Od czasu, kiedy po raz pierwszy wykorzystano ten materiał do dnia dzisiejszego na całym świecie powstało ponad 15 milionów obiektów.
W tym drugim przypadku warstwa funkcjonalna, którą stanowi polietylenowa lub polipropylenowa włóknina (film) ma grubość średnio około 30 mikronów i jako zbyt podatna na czynniki zewnętrzne (np. możliwość uszkodzenia lub rozerwania) wymaga warstwy zabezpieczającej - co najmniej po jednej stronie warstwy aktywnej (membrana dwuwarstwowa) lub w coraz bardziej popularnych rozwiązaniach - po obu stronach tej warstwy (membrana trzywarstwowa).
Oznacza to, że membrana dachowa Tyvek® Solid jest około 8 razy trwalsza od standardowych membran bazujących na technologii z filmem mikroporowatym, która jest powszechnie wykorzystywana w tzw. produktach dwu- i trzywarstwowych.
Dzięki technologii FSPE, w której powstaje możliwa jest produkcja materiału, którego mikroporowata struktura jest odporna zarówno na promieniowanie UV, jak i na działanie wysokiej temperatury (do 100°C). Istotne jest to, że materiał zachowuje swoje właściwości przez cały okres "życia" pokrycia dachowego.
Okres żywotności membran dachowych wynosi nawet 50 lat; jest on porównywalny z okresem żywotności samego pokrycia dachowego.
Standardowe membrany z filmem mikroporowatym, które powstają w technologii MP, nie mają tak wysokiej odporności na promieniowanie UV i temperaturę. Warto podkreślić, że temperatura spodniej strony membrany dachowej sięga 80oC, a w niektórych przypadkach nawet przekracza ten poziom. Tak wysoka temperatura spowodowana jest ciepłem emitowanym przez pokrycie dachowe (np. dachówki). Ciepło kumuluje się w niewielkich przestrzeniach pomiędzy membraną a izolacją (np. wełną mineralną). W takich warunkach niektóre membrany z filmem mikroporowatym mogą ulec termicznej degradacji, której efektem będą przerwy i perforacja materiału. Tym samym znacznie obniży się jego wodoszczelność.
Rysunek nr 6 - Typowy film mikroporowaty w oryginalnej postaci Efekty postępującego procesu degradacji filmu po trzech miesiącach ekspozycji na promieniowanie ultrafioletowe (w różnych powiększeniach) Jedna z głównych różnic pomiędzy technologią FSPE i technologią MP polega na tym, że membrany warstwa polietylenowa, która zarazem jest w całości warstwą aktywną (funkcjonalną) jest widoczna "gołym okiem", a jej grubość można łatwo zweryfikować. W przypadku membran z filmem mikroporowatym warstwa aktywna jest osłonięta (częściowo lub całkowicie) przez warstwy wzmacniające i ochraniające film.
Szczególnie istotne jest to, że technologia FSPE, wykorzystywana do produkcji membran od początku jej tworzenia była projektowana z myślą o produkcji materiałów do zastosowań w budownictwie. Zupełnie inaczej jest w przypadku większości filmów mikroporowatych, które zaprojektowano dla zupełnie innych zastosowań - np. do produkcji pieluch jednorazowych. Jest oczywiste, że żywotność filmu zastosowanego w tego typu produkcie jest znacznie krótsza niż w przypadku membrany dachowej, krótsza jest także jego odporność na promieniowanie UV lub wysoką temperaturę.
Sekrety membran dachowych - część II
