屋面系统所面临的诸多挑战中,冰雹是最具破坏性的,风暴带来冷降雨,由此形成的冰雹会猛烈撞击瓦面。美国国家气象局每年的年度恶劣天气报告中都会记录冰雹直径大于或等于2.54cm的地方,初步报告表明,2013年整个美国共有7065例大冰雹,2014年的情况和2013年相似。因此,全美每年由冰雹造成的财产损失大约有12.5亿美元也就不足为奇了。冰雹带来的撞击力能破坏屋面覆盖层。对于沥青瓦屋面来说,主要破坏模式有3种:瓦面碎裂、沥青损伤和矿物粒料脱落。
冰雹撞击瓦面带来的冲击力会使沥青瓦向下弯曲,瓦的上表面受到垂直压应力,而瓦的下表面受到水平拉应力。为了吸收上述应力,瓦的底部会扩展,这种扩展会导致裂纹,即瓦面碎裂。如果裂纹没有延伸至整个瓦片,就称作为沥青损伤,沥青损伤仍然被视为功能损伤,因为它会使得瓦面易碎。撞击也可能使沥青瓦表面的矿物粒料脱落,使暴露于紫外线下的沥青更容易老化。
保险部门创建的冲击试验重点是瓦面碎裂试验,该试验已经发展成为UL 2218标准,该标准的验收准则中“不合格”的判定为:对于瓦面碎裂试验,瓦背面如有可见裂纹被定义为试验不合格。当前的试验方法认为功能性破坏是由瓦底部开裂引起的,但是不涉及矿物粒料脱落、沥青损伤或者瓦表面可见孔洞等能导致沥青材料加速老化的因素。
商业和住宅安全保险所的研究发现,有屋面覆盖材料的住宅比没有屋面覆盖材料的住宅少40%,有屋面覆盖材料的住宅被认为是具有耐冲击性的。尽管许多沥青瓦都通过了UL 2218标准的4级耐冲击测试,但它们仍然有不同的表现。该保险所研究中心的独立检测也表明,在耐冲击试验中,对所有4个钢球冲击等级试验来说,聚合物改性沥青瓦的耐冲击性比传统的氧化沥青瓦要好20%~50%。实际使用情况也证明了这一点,同一地区相邻的两幢建筑,屋面覆盖材料分别采用SBS改性沥青瓦和氧化沥青瓦,冰雹过后的情况