В.А. ТЕРЕХОВ, канд. техн. наук, вице-президент ЗАО «Концерн Росстром» (Москва)
В последнее десятилетие россияне заново открыли для себя окружающий мир. У нас появилась возможность путешествовать не только перед экраном телевизора, но лично посетить любую страну мира. Мы смогли убедиться в том, что не жилые дома сами по себе, а крышной наряд и конструкция крыши являются неотъемлемой национальной особенностью многих народов. Крыша — самый заметный элемент жилого здания, поэтому ее стремятся показать и украсить.
Старинные российские кровельные материалы — солома, дерево, свинцовые, медные и железные листы. Позднее железные листы стали окрашивать и оцинковывать. Купольное золочение по праву считается символом российского культового зодчества.
В период развития крупнопанельного жилищного домостроения преобладали плоские и бесчердачные конструкции кровель. В те годы не было условий для привития архитекторам, строителям и потребителям жилья эстетического вкуса к форме и убранству крыши.
Сложившемуся положению соответствовала и нормативно-техническая база. В разделе «Кровля» строительного каталога «Перечень действующих нормативных и рекомендательных документов по строительству», изданного в 1998 г., приводится всего семь «Рекомендаций» и «Руководств», которые касаются устройства плоских крыш с применением мягких кровельных материалов, битумных эмульсий и окрасочных составов.
Бурное развитие коттеджного строительства привлекло на отечественный рынок большое количество зарубежных материалов для устройства кровли. Однако мы не были готовы соответственно воспринять новые материалы и технологии. Грустными памятниками индивидуальной архитектуры России начала 90-х годов XX столетия являются дорогие, но безвкусные особняки, в которых кровельное покрытие находится в дисгармонии с конструкцией кровли. Часто такие здания строили практически без участия архитекторов.
Сложные кровельные сопряжения
На выбор конструкции крыши и кровельного материала влияет множество факторов:
- метеорологические (величина атмосферных осадков, воздействие солнечной радиации, ветровые и снеговые нагрузки, температурные колебания, содержание агрессивных веществ в атмосферном воздухе);
- бактериологические (жизнедеятельность насекомых и различных микроорганизмов);
- национальные традиции в архитектуре данного региона;
- архитектурный облик окружающих зданий;
- конструкция самого здания и его расчетная долговечность.
Таблица 1
| Виды нагрузки для региона с континентальным климатом | Керамическая штампованная черепица типа Марсельской | Металлическая
черепица |
||
| Удельная нагрузка | ||||
| кг/м2 | % | кг/м2 | % | |
| Собственный вес покрытия (с обрешеткой и вентиляционно-утеплительными материалами) | 50 | 19,8 | 9 | 4,6 |
| Снеговая нагрузка | 100 | 39,7 | 100 | 51,4 |
| Ветровая нагрузка | 30 | 11,9 | 30 | 15,4 |
| Суммарная нагрузка | 180 | 71,4 | 139 | 71,4 |
| Коэффициент запаса прочности | 1,4 | 1,4 | ||
| Общая расчетная нагрузка с учетом коэффициента запаса прочности | 252 | 100 | 194,6 | 100 |
Таблица 2
| Годы | Германия, млн м2 | Австрия, млн м2 | Швеция, млн шт. | Франция, тыс. т | Италия, млн м2 | Швейцария, млн шт | Испания, млн м2 |
| 1990 | 27,5 | 1 | 11,2 | 40,4 | 32,7 | 4,6 | 18,9 |
| 1991 | 29,7 | 1,8 | 10,7 | 40,4 | 30,2 | 4,1 | 18,3 |
| 1992 | 34,7 | 2,2 | 9,7 | 39,5 | 34,9 | 3,8 | 18,1 |
| 1993 | 36,4 | 1,9 | 10,3 | 40,6 | 37 | 3,8 | 18 |
| 1994 | 36,6 | 2 | 9,9 | 46,2 | 37,8 | 4,5 | 19 |
| 1995 | 43,6 | 2,3 | 9,4 | 52 | 38 | 4,3 | 20 |
| 1996 | 46 | 2,5 | 10,8 | 47,3 | 36 | 3,8 | 21 |
| 1997 | 45,4 | 2,7 | 11,2 | 49,4 | З6,1 | 3,9 | 22 |
| 1998 | 47,7 | 2,5 | 12,1 | 49,6 | 36,4 | 3,401 | 24,8 |
| 1999 | 53,7 | — | — | 54,8 | 34,4 | 3,9 | 28,5 |
| 2000 | 54,2 | — | — | 54,9 | 35,1 | — | — |
| Примечание. По данным Европейской ассоциации предприятий тяжелой глиняной промышленности — TBE. | |||||||
Керамическая черепица — самый древний искусственный материал для убранства крыши. Научившись обжигать глину, человек привел черепицу на смену плиточным сланцам и песчаникам.
Конструкции как крыши под черепичную кровлю, так и самой черепицы для различных климатических условий настолько продуманны и отработаны, что позволяют эксплуатировать черепичные крыши веками без значительных ремонтов и применения дополнительных защитных материалов.
Поистине уникальное сочетание свойств и внешнего вида керамической черепицы позволяет создать качественное, долговечное, эстетически привлекательное покрытие практически на любом здании. Это стало одной из причин создания многочисленных суррогатов исторически лидирующего материала: цементно-песчаная черепица, металлочерепица, «мягкая» черепица (на основе битума). Обращает на себя внимание тот факт, что для этих кровельных материалов не придумано собственных названий.
Для продвижения на рынок подменителей, но не заменителей керамической черепицы в последние годы выпускаются рекламные буклеты, публикуются статьи и реклама в массовых изданиях строительной направленности, размещается реклама на радио и телевидении. Фирмы, торгующие цементно-песчаной, металлической и «мягкой» черепицей, проводят различные семинары, привлекают к сотрудничеству ученых, проектировщиков и архитекторов.
Таблица 3
| Расположение
строения |
Регионы с умеренным климатом | Регионы
с континентальным климатом |
Регионы с суровым климатом | |||
| Минимальные уклоны кровли из керамической черепицы | ||||||
| м на м | градусы | м на м | градусы | м на м | градусы | |
| Защищенная зона | 0,35 | 19о 15 | 0,35 | 19о15 | 0,5 | 26о30 |
| Обычная зона | 0,4 | 21о45 | 0,5 | 26о30 | 0,6 | 31о |
| Зона с риском (зона с весьма высокими природными нагрузками) | 0,6 | 31о | 0,7 | СО
сл о |
0,8 | 35о15 |
Таблица 4
| Вид черепицы | Уклон кровли в градусах | Построечная площадь здания на 1м2 кровли | Площадь кровли в м2 на 1 м2 построечной площади здания |
| Плоская ленточная черепица | 63о | 0,46 | 2,19 |
| 61о | 0,49 | 2,05 | |
| 57о | 0,54 | 1,84 | |
| 53о30 | 0,6 | 1,68 | |
| 49о | 0,66 | 1,52 | |
| 45о | 0,71 | 1,41 | |
| 42о | 0,75 | 1,34 | |
| Минимум 38о30 | 0,78 | 1,28 | |
| Пазовая штампованная черепица небольших размеров | 37о | 0,8 | 1,25 |
| 31о | 0,86 | 1,16 | |
| 26о30 | 0,9 | 1,11 | |
| Минимум 21о45 | 0,93 | 1,07 | |
| Крупноразмерная пазовая штампованная черепица (типа Марсельской) | 19о15 | 0,93 | 1,07 |
| 16о | 0,96 | 1,04 | |
| Минимум 11о15 | 0,98 | 1,02 | |
| Специальная черепица для небольшого уклона кровли | 8о30 | 0,99 | 1,01 |
Отечественные производители и поставщики керамической черепицы остаются в стороне от рекламного рынка в России, а техническая литература по ее производству и применению, конструкциям черепичной кровли, а также необходимая нормативно-техническая документация не выпускаются уже много лет.
Керамическая черепица при правильном построении крыши имеет множество преимуществ перед другими кровельными материалами, в том числе самыми современными. Бесшумная под действием ветра и дождя, она не боится резких температурных перепадов, экологически безопасна, не прогревается в зной, энергетически экономна и долговечна, пожаростойка и надежно защищает от внешнего огня.
Основным недостатком керамической черепицы обычно называют относительно большую массу, из-за чего требуется увеличение расхода материала для устройства крыши и обрешетки. Однако расчеты показывают, что для устройства кровли из керамической черепицы требуется всего на 15—20% больше лесоматериалов, чем для металлической. При этом обычно меняется шаг стропил (700 мм вместо 900 мм). Практически для всех регионов России эта величина незначительна по сравнению с общими затратами на устройство крыши.
Доля собственного веса керамической черепицы в общей расчетной нагрузке кровли составляет около 20% (табл. 1). Другим недостатком керамической черепицы называют высокую стоимость. Приходится встречать, например, такие сравнения: стоимость 1 м2 металлочерепицы с обрешеткой — 18—22 USD, «мягкой» черепицы со сплошной обрешеткой из влагостойкой фанеры — 30 USD, керамической или цементно-песчаной черепицы — 25—30 USD, керамогранитной (появилась и такая) — 40 USD. При этом не акцентируется внимание на то, что за время надежной эксплуатации керамической черепицы «мягкую» и металлическую придется заменять не менее трех раз.Поэтому сравнение веса собственно изделий или стоимости 1 м2 при выборе кровельных материалов без учета нагрузок на кровлю и последующих эксплуатационных затрат.
Керамическая черепица в европейских странах пользуется огромной популярностью, ее производство растет из года в год (табл. 2). В то же время быстро увеличивается и производство цементно-песчаной (Германия) и металлической (Швеция) черепицы.
В Западной Европе распространены следующие мощности черепичных заводов:
- 10 млн шт. черепицы в год, что соответствует покрытию 750 тыс м2 построечной площади в год;
- 5 млн шт. черепицы в год, что соответствует 380 тыс м2 построечной площади в год;
- 3 млн шт. черепицы в год, что соответствует 230 тыс м2 построечной площади в год.
Ведущие производители черепицы тесно сотрудничают с проектными и специализированными строительными фирмами по устройству крыш и выполнению кровельных работ, уделяют большое внимание разработке и внедрению широкой номенклатуры основных и доборных изделий.
Конструктивно керамическая черепица подразделяется на пазовую и плоскую, которую изготавливают соответственно штампованием или ленточным формованием. Применение того или иного вида черепицы зависит от уклона кровли, который в свою очередь определяется климатическими условиями региона и конструкцией кровли.
Например, специалисты фирмы «СЕРИК» (Франция) подразделяют Европейско-Азиатский континент в зависимости от климатических условий на три региона с тремя зонами по нагрузке (табл. 3).
Зависимость уклона кровли от типа используемой черепицы и наоборот приведены в табл. 4.
Часто, особенно в Германии, рекомендуют плоскую черепицу, так называемый ласточкин хвост, получаемую методом экструзии.
Однако крупноразмерная штампованная черепица типа Марсельской марки М-13 имеет ряд преимуществ. Благодаря двойному затвору и большому формату она гарантирует большую герметичность кровли, что особенно важно в странах с суровыми климатическими условиями: ветер, дождь, большая снеговая нагрузка, значительный температурный перепад в течение суток.
Масса 1 м2 кровли из штампованной черепицы М-13 значительно меньше (44,2 кг/м2), чем из плоской (65 кг/м2), а следовательно и сокращаются затраты на изготовление деревянной обрешетки кровли. Кроме того, при минимальном угле наклона кровли при использовании черепицы М-13 покрываемая построечная площадь на 1 м2 кровли равна 0,98 м2, а при использовании плоской черепицы при минимальном угле наклона кровли — 0,78 м2 (+25,6%).
К устройству кровли из керамической черепицы необходимо подходить только с позиций разработанного проекта крыши и кровли. Кровлю из керамической черепицы необходимо комплектовать.
За рубежом кровельную систему образуют десятки наименований основных и доборных элементов. В ней продуманы и конструктивно решены узлы и сопряжения, встречающиеся при устройстве крыш различных архитектурных форм.
В табл. 5 представлен минимальный набор черепичных изделий, которые необходимы для комплектования современной черепичной кровли.
Серийно выпускается главным образом базовая черепица. Остальные виды штампованной черепицы производятся по заказу прессованием в индивидуальных формах.
Неизменным атрибутом черепичной кровли является ее естественный цвет. Для получения таких нетрадиционных цветов, как коричневый, черный, на изделия перед обжигом наносят специальные ангобы, приготовленные из компонентов глины с различными добавками. Такие покрытия спекаются с поверхностью изделия, образуя однородный керамический черепок. Зарубежные производители предлагают керамическую черепицу восьми и более цветов.
С течением десятилетий и столетий цвет черепичной кровли изменяется в результате появления естественной патины. Возникающие при этом цветовые нюансы придают кровле индивидуальность, выразительность и солидность.
Индустриальные методы жилищного строительства обусловили развитие в СССР индустриальных кровельных материалов. В связи с этим не велось разработки и производства отечественного оборудования для керамической черепицы. Отсутствовали практические технологические исследования.
Поворот к развитию мелкоштучных материалов, в том числе и кровельных, произошел в конце 70-х — начале 80-х годов XX столетия. В традиционно черепичных регионах были введены в эксплуатацию на оборудовании итальянской фирмы «Морандо» заводы мощностью по 3 млн шт. керамической черепицы в год — в г. Лоде (Латвия), г. Каунас (Литва) и г. Коломыя (Украина). В 90-х годах введен завод в Калининградской области мощностью 5 млн шт. и 3 млн шт. керамической черепицы в год в Белгородской области (поставка фирмы «Морандо»). В Новгородскую и Московскую области оборудование для заводов мощностью 3 млн шт. керамической черепицы в год поставила фирма «Серик» (Франция). Более 15 лет не монтируется линия по производству керамической черепицы мощностью 5 млн шт. в Краснодарском крае (поставка фирмы «Морандо»). Статистическая отчетность по объемам производства и потребления керамической черепицы на территории России отсутствует.
ОСТ 21-32—84 предусматривает выпуск керамической черепицы семи типов, представленных в табл. 6. Большим недостатком отечественной керамической черепицы является допустимый разброс по размерам, затрудняющий правильную сборку кровли. ОСТ предусматривает отклонение по длине в штампованной черепице +22 мм и — 6 мм. Безусловно, собрать качественную черепичную кровлю при допустимом отклонении размера на 1 м кровли 8,4 см весьма проблематично. Явно завышенные допуски ставят отечественных производителей в неконкурентные условия.
Уровень современной технологии производства черепицы и качество подготовки формовочной массы требуют иного подхода к оценке качества керамической черепицы. Основным критерием качества становятся ее высокая плотность и низкая открытая пористость, что позволяет достичь высокой прочности и морозостойкости.
Сравнение действующей в России и в зарубежных странах номенклатуры изделий явно не в пользу нашей страны. Очевидно, что весьма отстала отечественная технологическая наука, которая недостаточно вооружает производственников новыми подходами к качеству продукции, технологического контроля, подбору состава сырьевых материалов при изготовлении керамической черепицы.
Таким образом, сложившаяся ситуация в нашей стране явно работает против широкого применения долговечного, эстетичного, практически не требующего эксплуатационных расходов материала на российском рынке. Для завоевания собственной ниши на строительном рынке наша весьма слабая черепичная промышленность должна объединиться для решения насущных отраслевых задач. Без создания узкопрофильной ассоциации, вероятно, не обойтись. Первостепенные задачи такой структуры — организация проектирования различных вариантов кровли из керамической черепицы и широкая пропаганда ее преимуществ. Важная роль в реализации этих задач принадлежит архитекторам и дизайнерам. Промышленность необходимо вооружить современной нормативно-технической документацией.
Для широкого внедрения в отечественное строительство керамической черепицы немалое значение имеет подготовленность строителей, их навыки и профессиональное мастерство. Такая школа практически отсутствует.
Развитие производства и применения керамической черепицы для устройства кровли в России требует объединения интересов и ресурсов производителей, архитекторов и проектировщиков, строителей. Материал этого заслуживает. Он успешно может возобновить конкуренцию с другими штучными материалами, которые в настоящее время являются лидерами кровельного рынка.
Статья взята из журнала «Строительные материалы»
