Starzenie się membran dachowych. Norma nie uwzględnia ruchu powietrza

Choć większość membran wstępnego krycia jest produkowana z uwzględnieniem normy EN 13589-1 określającej odporność na starzenie, dekarze zauważają, że niektóre materiały już po kilku latach ulegają uszkodzeniu.

Problem może być zaskakujący, bo norma uwzględnia odporność produktów na starzenie. Okazało się jednak, że w wystarczającym stopniu nie jest brany pod uwagę jeden, kluczowy czynnik – ruch powietrza. Wśród głównych zjawisk szkodzących membranom dachowym najczęściej wymienia się temperaturę i promieniowanie UV. Jednak okazało się, że część z nich mimo odporności na działanie słońca oraz szybkie zasłonięcie pokryciem dachowym i tak ulegała degradacji po kilku latach. Pojawiło się więc pytanie, co miało na nie tak szkodliwy wpływ.

"Przeprowadziliśmy obserwacje, z których wynikało, że jednym z powodów szybkiej degradacji membran jest ruch powietrza pod pokryciem dachowym. To zjawisko, które przyśpiesza utlenianie się polimerów zawartych w produkcie. Intensywność tego procesu zależy od prędkości przepływu powietrza. Niestety symulacja starzenia określona przez normę EN 13859-1 nie uwzględnia w wystarczającym stopniu badania produktów w tym kontekście. Tym samym obowiązująca norma nie pozwala na określenie w pełni rzeczywistych parametrów produktu" – wyjaśnia Piotr Pytel, doradca techniczny firmy Dorken Delta.

Starzenie membrany pod pokryciem dachowym

Zaobserwowano, że prędkość ruchu powietrza pod pokryciem dachu zwiększała się nawet do 1 m/s na skutek promieniowania słonecznego. Zjawiskiem wyjaśniającym tę prędkość może być termiczny ruch powietrza. Jednak również w pochmurne dni prędkość ruchu powietrza rosła w porównywalnym stopniu. W takim przypadku odpowiedzialny za to jest wiatr. Powietrze wtłaczane do otworu w okapie, wypływając w kalenicy, powoduje efekt kominowy pomiędzy membraną dachową a twardym pokryciem. Do poprawnego zasymulowania starzenia przy uwzględnieniu tych zjawisk membrany musiały zostać poddane działaniu podwyższonej temperatury 70 st. C i jednocześnie wystawione na przepływ powietrza. Przy zastosowaniu komercyjnych pieców do starzenia zasymulowanie okresu 25 lat na dachu wymagałoby aż 8 lat badań w takim urządzeniu. To zdecydowanie za długo, więc należało przyśpieszyć ten proces.

"We współpracy z wiodącym producentem pieców przemysłowych zbudowaliśmy w Niemczech urządzenie pozwalające na osiągnięcie średniej prędkości przepływu powietrza wynoszącej 5 m/s. Dzięki niemu możliwe jest postarzanie membran przez zasymulowanie w krótkim czasie procesów zachodzących na dachu w trakcie wielu lat. Próbkę dostępnego na rynku produktu, który tracił wodoszczelność po trzech latach w warunkach praktycznych, umieszczono w urządzeniu i poddano badaniu. Wyniki pokazały, że wraz ze zwiększaniem prędkości przepływu powietrza membrana ulegała szybszej degradacji" – tłumaczy Piotr Pytel z Dorken Delta.

Wytrzymałość membrany przez lata

Uszkodzenia membrany mierzono za pomocą słupa wody, bo kluczową cechą produktu jest właśnie wodoszczelność. Wybrana próbka szybciej ulegała degradacji, im szybciej poruszało się powietrze. Stawała się tym samym coraz bardziej podatna na ciśnienie wody. Natomiast membrana badana w warunkach, w których praktycznie nie było ruchu powietrza (znikoma prędkość przepływu powietrza wynosząca <0,05 m/s – zgodna z normą EN 13589-1) po 70 tygodniach przyspieszonego starzenia traciła swoją pierwotną wodoszczelność, a ulegała zniszczeniu po dwóch latach starzenia. Na dachu jej okres eksploatacji wyniósłby jedynie 3 lata. W przypadku przyspieszonego starzenia przy ruchu powietrza wynoszącym 0 3 m/s jakość produktu zaczynała się obniżać po 6 miesiącach. To prowadziło do utraty wodoszczelności po upływie roku symulacji. Ile powinno trwać badanie membran, pozwalające stwierdzić, że produkt będzie służył na dachu przez długie lata? Okazało się, że membrana, która ulegała uszkodzeniu w czasie praktycznego użytkowania po trzech latach, w trakcie badania w piecu przy przepływie powietrza wynoszącym 5 m/s traciła na jakości już po 6-8 tygodniach starzenia. Warto zastosować zasadę trzech. Trzy lata starzenia w trakcie normalnego użytkowania odpowiadają od 6 do 8 tygodni sztucznego starzenia. W takim wypadku produkt, który będzie zapewniać bezpieczeństwo na 25 lat powinien być testowany przez 64 tygodnie.

"Badanie wpływu ruchu powietrza na długotrwałą odporność membran jest już wykonywane przez niezależne instytuty badawcze. Mamy nadzieję, że analiza wpływu ruchu powietrza na membrany stanie się nowym standardem wśród producentów, a z czasem zostanie wprowadzona do normy EN 13589-1 jako część dotychczasowego badania trwałości po sztucznym starzeniu. Już teraz na rynku dostępne są produkty, przy których produkcji uwzględniono wyniki badań dotyczących ruchu powietrza" – mówi Piotr Pytel z Dorken Delta.

Dorken Delta jest liderem w zakresie innowacyjnych produktów i rozwiązań systemowych najwyższej jakości dla dachów skośnych oraz płaskich, aranżowanych także jako dachy zielone. Specjalizuje się w obszarze membran dachowych i elewacyjnych, a także kompleksowych akcesoriów. To przedsiębiorstwo rodzinne ze 125-letnią tradycją. Obecnie działa na skalę międzynarodową, posiadając oddziały w 11 krajach oraz licznych przedstawicieli handlowych. Na polskim rynku Dorken obecny jest od 1992 roku. Jest najchętniej wybieranym partnerem wśród sprzedawców detalicznych, handlowców, architektów i wykonawców w zakresie realizacji dachów skośnych i zielonych. Wyróżnikami Dorken Delta są innowacyjność, jakość i troska o środowisko.