Szybkie starzenie się membran dachowych, mimo ich produkcji zgodnie z normą - dlaczego tak się dzieje?

Dekarze zauważają, że niektóre membrany, choć zostały wyprodukowane zgodnie z normą EN 13589-1, już po kilku latach ulegają uszkodzeniu. Problem może być o tyle zaskakujący, że norma ta uwzględnia odporność produktów na starzenie. Okazuje się jednak, że nie bierze pod uwagę w wystarczającym stopniu jednego kluczowego czynnika - ruchu powietrza.

Do głównych zjawisk szkodzących membranom dachowym zalicza się temperaturę i promieniowanie UV.

Niestety okazało się, że część membran, mimo odporności na pierwszy z tych czynników, oraz szybkiego zasłonięcia pokryciem dachowym, a więc krótkiej ekspozycji na UV, i tak ulegała degradacji po kilku latach. Co zatem miało na nie tak szkodliwy wpływ?

Procesy, które zachodzą pod pokryciem dachowym

Zaobserwowano, że wraz z padaniem promieni słonecznych na powierzchnię dachu, prędkość ruchu powietrza pod jego pokryciem zwiększała się nawet do 1 m/s. W tym wypadku zjawiskiem wyjaśniającym tę prędkość może być termiczny ruch powietrza.

Okazuje się jednak, że również w dni pochmurne prędkość pod pokryciem rośnie w stopniu porównywalnym. Wówczas odpowiedzialnym za to jest wiatr. Powietrze wtłaczane jest do otworu w okapie i, wypływając w kalenicy, powoduje efekt kominowy pomiędzy membraną dachową a twardym pokryciem.

Do poprawnego zasymulowania starzenia i uwzględnienia tych zjawisk niezbędne było poddanie membrany działaniu podwyższonej temperatury 70ºC wraz z jednoczesnym wystawieniem jej na przepływ powietrza.

Komercyjne piece do starzenia pozwalają na osiągnięcie maksymalnej prędkości przepływu powietrza o wartości 0,3 m/s, dlatego zasymulowanie okresu 25 lat na dachu wymagałoby aż 8 lat badań w takim urządzeniu. To zdecydowanie za długo, więc należało znaleźć sposób na przyśpieszenie procesu.

Wytrzymałość membrany przez lata

Wodoszczelność jest kluczową cechą produktu, dlatego uszkodzenia membrany mierzono za pomocą słupa wody. Im szybciej poruszało się powietrze, tym szybciej wybrana próbka ulegała degradacji, a tym samym stawała się coraz bardziej podatna na ciśnienie wody.

Membrana dachowa badana w warunkach, gdzie praktycznie nie występował ruch powietrza (znikoma prędkość przepływu powietrza wynosząca <0,05 m/s - zgodna z normą EN 13589-1) po 70 tygodniach przyśpieszonego starzenia traciła swoją pierwotną wodoszczelność, a po dwóch latach starzenia uległa zniszczeniu.

Gdyby była zamontowana na dachu, to jej okres eksploatacji wyniósłby jedynie 3 lata. W przypadku przyśpieszonego starzenia przy ruchu powietrza wynoszącym 0,3 m/s jakość produktu zaczynała się obniżać po 6 miesiącach, co prowadziło do utraty wodoszczelności po upływie roku symulacji.

Piec do starzenia o prędkości przepływu powietrza 5 metrów na sekundę

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. Ile w takim razie powinno trwać badanie membran, które pozwoli stwierdzić, że produkt będzie służył na dachu przez długie lata?

Tutaj warto zastosować zasadę trzech - trzy lata starzenia w trakcie normalnego użytkowania odpowiadają od 6 do 8 tygodni sztucznego starzenia. W takim wypadku produkt, który powinien zapewniać bezpieczeństwo na 25 lat powinien być testowany przez 64 tygodnie.

Źródło i zdjęcia: DÖRKEN Delta Folie