Металлическая имитация натуральной черепицы

Шульга Т. Металлическая имитация натуральной черепицы // Будмайстер. 2003 . №14. C. 16-23

В строительстве в Украине в силу как традиций, так и природных условий наибольшее распространение имеют скатные кровли. На кровлях такого типа не задерживается вода и не скапливается снег, под скатами кровли можно разместить помещения жилого или служебного назначения.

При проектировании крыши необходимо четко определиться с типом кровельного покрытия. Изменения концепции уже во время строительства могут привести к значительному удорожанию проектных и строительных работ. Поскольку каждый тип покрытия требует определенной подготовки кровли, то существует вероятность изменения уклона крыши, шага и сечения стропил, что, в свою очередь, может повлечь замену уже запроектированных несущих конструкций кровли. Следует помнить, что крыша более сложной формы не только стоит значительно дороже, но и имеет повышенную вероятность возникновения всевозможных неприятностей.

На современном украинском строительном рынке существует множество различных кровельных покрытий, производители которых гарантируют покупателям качество и достаточную продолжительность службы своей продукции при соблюдении, естественно, условий хранения, перевозки, монтажа и эксплуатации кровельных материалов. Спектр покрытий широк: керамическая, цементно-песчаная, металло- и битумная черепица, медь, алюминиевые кровли, оцинкованные настилы.

При выборе типа кровельного покрытия учитывается конструктивное решение кровли и угол наклона скатов. Покрытие должно отвечать требованиям прочности, долговечности и эстетичности, быть технологичным и соответствовать экологическим нормам безопасности. Немаловажным является и фактор экономии. Ведущие производители кровельных покрытий постоянно ведут разработки по сокращению процента отходов при укладке.

В последние годы в Украине хорошо себя зарекомендовали металлочерепица и её ?близкий родственник? - профнастил. Этот тип покрытия подходит для любой кровли с углом наклона не менее 14? для металлочерепицы и 12? для профнастила. Не слишком дорогие, легкие (4-7 кг/м2; для сравнения: керамическая черепица весит 50-60 кг/м2), такие покрытия не требуют слишком мощной, а следовательно, и дорогостоящей стропильной системы. Они несложны в монтаже, длительное время сохраняют свои физические и цветовые свойства, обладают очень широкой цветовой палитрой.

Металлочерепица - это кровельный материал, который быстро монтируется, длительное время сохраняет свои цветовые и физические свойства. Относительно небольшой вес кровельных листов, быстрота монтажа, герметичное закрытие кровли (по сравнению с другими материалами имеет меньшее количество щелей и стыков), небольшая стоимость позволили металлочерепице быстро занять прочную нишу на отечественном рынке.

Металлочерепица и профнастил представляют собой листовую сталь с покрытиями, обеспечивающими ее защиту от коррозии, износоустойчивость и цветовое решение покрытия. Металл имеет предсказуемые свойства, его легко формовать.

Основа этих кровельных материалов - рулонная сталь. Важным параметром является коэффициент текучести стали, от которого зависит качество профилированного листа. Низкое значение коэффициента текучести приведет к появлению микротрещин при профилировании и, как следствие, к небольшому сроку службы кровли. При высоком коэффициенте текучести лист не будет обладать необходимой жесткостью, что чревато деформацией кровельных листов еще на стадии доставки и монтажа.

Большинство известных производителей металлочерепицы и профнастилов используют сталь толщиной 0.45-0.5 мм с допуском по толщине +/-10% (при толщине листа 0.35 мм не обеспечивается необходимая жесткость листа), как правило одной марки и от одного производителя, что гарантирует стабильность характеристик продукции на протяжении всего времени ее выпуска.

В связи с тем, что кровельные материалы на сегодняшний день эксплуатируются в условиях не только повышенной влажности, но и достаточно высокой химической агрессивности и механического износа, предъявляются особые требования к защите кровельной стали для сохранения ее первоначальных свойств. Для этого применяют горячую (реже - гальваническую) оцинковку, покрывают сталь полиметаллическими соединениями, чаще всего алюминиево-цинковым составом.

Свойства покрытий

Параметр

Вид покрытий

пурал

пластизол

ПВФ2

матовый полиэстер

полиэстер

Толщина, мкм

50

200

27

35

25

Устойчивость к атмосферному влиянию (оценка по 5-балльной шкале)

4

3

5

4

3

Коррозийная устойчивость

5

5

4

4

3

Максимальная температура, ?С

120

60

120

120

120

Формуемость (по 5-балльной шкале)

4

5

4

3

3

Минимальная температура обработки, ?С

-15

+10

-10

-10

-10

Количество цветовых тонов

18

18

22

5

18

Поскольку после проката листы стали покрыты окалиной, их протравливают для ее удаления. Для восстановления поверхности листа и обеспечения равномерной толщины после травления листы проходят вторичную прокатку. Холодная прокатка обеспечивает максимально ровную поверхность стальной ленты. Выравнивание физических характеристик стали - прочности и формуемости - достигается последующим отжигом при температуре около 700?С. Затем на специальном прокатном стане ленте придают плоскостность. Одновременно улучшается пластичность стали, ее внешний вид, а также регулируется шероховатость ее поверхности. После этих операций сталь считается готовой к нанесению защитных покрытий.

Обширный сегмент на украинском рынке занимает металлочерепица из оцинкованного стального листа. Качество оцинковки напрямую зависит от чистоты наносимого металла, способа нанесения и толщины покрытия. Наиболее надежным считается горячее нанесение цинка высокой чистоты в количестве 250-300 г/м2. При этом очень важно выдержать одинаковую толщину оцинковки, не допуская ?залысин? на стальном листе. При горячей оцинковке происходит диффузионное проникновение цинка в сталь, что препятствует отшелушиванию защитного слоя. Горячая оцинковка обладает еще одним свойством, хорошо известным кровельщикам, так называемой катионной защитой - эффектом ?самозалечивания? царапин. Далее оцинкованная лента проходит весь цикл подготовки к нанесению полимерных покрытий.

На отечественном рынке присутствует и металлочерепица с полимерными покрытиями при максимальной длине листа 7 м и полезной шириной 1025-1100 мм и мелкоштучная металлочерепица с покрытием из минерального гранулята (каменная крошка).

Самыми распространенными полимерными покрытиями являются plastisol (PVC), полиэстер (РЕ), матовый полихтер (РЕМА), ПВФ2 (PVDF), пурал (PU). Они нужны потому, что цинк, химически защищая металл, ?жертвует? собой. Чем химически агрессивнее окружающая среда, тем быстрее ?уходит? цинк.

Полимерные покрытия, будучи относительно химически пассивными, препятствуют разрушению цинка и выполняют еще одну немаловажную, а порой и решающую для выбора клиентом той или иной металлочерепицы роль: позволяют окрасить кровельные листы в различные цвета.

При выборе металлочерепицы следует учитывать местоположение строения. Если здание находится в чистой химически неагрессивной зоне, то приемлемой будет металлочерепица с покрытием из полиэстера или пластизола. Причем пластизол более устойчив в агрессивных средах. Однако он не подходит для кровель, подверженных большим перепадам температур (например в южных и восточных регионах Украины), плохо переносит повышенный уровень УФ-излучения. Пластизол представляет собой декоративное полимерное покрытие на основе поливинилхлорида и пластификаторов. Благодаря большой толщине (200 мкм) пластизол является одним из самых устойчивых к механическим повреждениям и химически агрессивным средам полимерных покрытий.

Полиэстер - это стандартное покрытие кровельных профилей, используется и на внутренних, и на внешних поверхностях строительных конструкций. Матовый полиэстер - это полиэфирное покрытие, отличается от простого полиэстера повышенной цветостойкостью, коррозийной и механической устойчивостью. Этот тип покрытия сохраняет свои свойства в широком диапазоне климатических условий.

Для зон с повышенной химической агрессивностью и/или высоким уровнем ультрафиолета рекомендуют ПВФ2 (PVDF) и пурал (pural). ПВФ2 - покрытие, состоящее из 80% поливинилхлорида и 20% акрила. Отличается высокой химической стойкостью и сопротивляемостью УФ излучению и механическому воздействию. Цветовая палитра ПВФ2 чрезвычайно богата. Пурал - это фирменное финское покрытие на полиуретановой основе, содержащее в качестве добавки полиамид. Обладает всеми преимуществами пластизола, но имеет более широкий температурный диапазон применения (допускается нагрев выше 100?С). Пурал имеет шелковисто-матовую поверхность.

Покрытие из минерального гранулята представляет собой крошку натурального камня, нанесенную на 2-микронный слой смолы из акрила. Такое покрытие считается элитным не только из-за высоких эстетических качеств, но и благодаря хорошим показателям антикоррозийной защиты металлического листа.

КРОВЕЛЬНЫЙ ?ПИРОГ?

Современная кровля представляет собой многослойную конструкцию, которую остряки прозвали ?кровельным пирогом?. Внешняя его часть - металлочерепица - конечно же, важная, но далеко не единственная составляющая современной кровли из металлочерепицы. Для создания теплой, качественной, надежной кровли необходимо использовать слой утеплителя и слой паробарьера.

Как известно, значительная часть тепла (приблизительно 15-20%) из здания теряется через кровлю, поэтому для снижения теплопотерь используют теплоизоляцию, которая снижает потери тепла во время отопительного сезона, а летом - наоборот, ?не пускает? в дом избыточное тепло, снижая затраты на кондиционирование.

Для устройства ?теплой? крыши чаще всего используют плиты или маты из минеральной ваты на основе стекло- или базальтового волокна. Переплетенные волокна прекрасно удерживают тепло: воздух, находящийся между ними, оказывается теплоизолятором. Волокна пропитаны гидрофобными составами, что придает им необходимую влагостойкость. Вместе с тем, эти утеплители способны ?дышать? - пропускать водяные пары. Чем длиннее волокно, тем больше площадь его соприкосновения с другими волокнами, утеплитель лучше удерживает форму, меньше оседает. Оба материала являются негорючими.

При выборе утеплителя основное внимание следует уделить такому показателю, как коэффициент теплопроводности материала (L), который определяет толщину применяемого теплоизоляционного материала.

Еще одна важная характеристика теплоизоляционных материалов - водо-поглощение. Хотя паробарьер и отсекает основную часть водяного пара, полностью исключить его проникновение в утеплитель нельзя. При монтаже внутренней обшивки могут возникнуть проколы, либо же швы могут в дальнейшем разгерметизироваться. Ещё больше влаги содержится в воздухе, который поступает снаружи, поэтому показатель влажности воздуха во время укладки утеплителя является важным параметром. Образующийся при резких температурных перепадах конденсат способен нанести изрядный вред теплоизоляции. А намокшая теплоизоляция функционирует значительно хуже. Поэтому желательно, чтобы утеплитель свободно пропускал сквозь себя пар и был гидрофобным.

Учитывая возможные механические воздействия на теплоизоляционный материал при его монтаже другими немаловажными характеристиками являются прочность на сжатие, изгиб, растяжение. Желательно также, чтобы утеплитель поглощал шум, так как кровля из металлочерепицы имеет высокую звукопроводность. Впрочем, все минераловатные теплоизоляционные материалы обладают этим качеством.

Минераловатные плиты или маты укладывают между стропилами на основание и