Развитие кровельных технологий не останавливается с тех самых пор, когда эволюция вывела наших пращуров из пещер и землянок. Более того, спустя века инженеры и изобретатели снова и снова обращаются к опыту предков в поисках оптимальных сочетаний материалов для строительства крыш.
Древесина, тростник, солома, дерн, глина — первые кровельные материалы, от характеристик которых «отплясывается» вся история крыши. А керамическая черепица и спустя многие века остается самым долговечным, экологичным и дорогим покрытием. Но обратимся все же к полной истории кровельных материалов — на случай, если ваши дети и внуки тоже читают наш журнал. Итак, эрудитам на заметку.
Как только человек научился обрабатывать древесину и оценил ее свойства, возникла деревянная кровля (она же гонт или дранка), способная служить верой и правдой многие десятки лет. На ее изготовление шли породы, имеющие естественную прочность, — дуб, каштан, лиственница. Увы, высокая пожароопасность, подверженность биологическим вредителям и склонность к накоплению влаги всегда находились на другой чаше весов от экологичности, теплосберегания и длительного срока эксплуатации такой кровли.
Однако в стародавние времена деревянная кровля была дорогим удовольствием, а потому широкие народные массы крыли свои жилища соломой. И вот что интересно: теплоизоляционные свойства и звукоизоляционные характеристики, устойчивость к перепадам температур сегодня медленно, но верно возвращают солому на рынок экологически чистых стройматериалов! Профессионалы утверждают, что при должном уходе такая кровля способна прослужить 50 лет.
Любимица европейцев – керамическая черепица — ведет свою летопись еще с Древнего Египта. Поначалу когда-то это были примитивные дощечки из неоднородной смеси глины с резаной соломой, которые укладывали на решетку из брусьев. Сейчас черепица — это рафинированный продут, эстетичный элемент, если хотите! Множество оттенков цвета, надежная эксплуатационная репутация, безусловная экологичность и невероятная визуальная «уютность» — все это позволяет черепице держаться на особом положении в списке кровельных материалов. Освоение же метода глазурования вознесло ее в рейтинге эффективности и долговечности на недосягаемую высоту.
И все же такие показатели, как большой вес и географическая привязка производства (в России, например, лишь несколько компаний специализируются на изготовлении глиняной черепицы, а ввоз импортной обходится весьма недешево опять же из-за ее большого веса), сильно повлияли на распространенность этого материала.
Однако нет худа без добра. Да, большой популярности глиняной черепице в нашей стране заслужить так и не удалось, зато это стало стимулом для создания ее цементно-песчаного аналога, который изготавливается не методом обжига, а в процессе отвердения смеси цемента и песка под давлением. К преимуществам «прародительницы» в этом материале добавились возможность окрашивания и невысокая цена. Впрочем, хоть цементно-песчаная версия легче глиняной, все же весит она немало. Это, с одной стороны, ограничило сферу ее применения, а с другой — фактически дало новый толчок развитию инженерной мысли. Уже в 90-х годах прошлого столетия была создана черепица, в которой в качестве связующего элемента используется не цемент, а полимеры. Такой полимерно-песчаный материл оказался в два раза легче цементно-песчаного и в четыре раза легче глиняной черепицы!
Когда-то давно первой крышей дома для наших пращуров были своды пещеры и навесы из скал. Однако продлилось это недолго — охотничий промысел и развитие земледелия требовали выхода человечества на открытые пространства. Первобытные охотники строили односкатные шалаши, собирая кровли из веток и травы. Крыши землянок также представляли собой один длинный скат над вырытым рвом, укрепляемый решеткой из веток и земли.
С началом освоения строительства вертикальных стен и само жилище, и его крыша стали все больше приобретать привычные нам формы. Горожане Древнего Египта обитали в одноэтажных домиках, крыша которых была плоской и выложенной первой плоской черепицей. В Двуречье же постройки из сырцового кирпича строились со сводчатыми крышами.
Дворцы Древней Греции опирались на каменные колонны, таким образом позволяя строить крыши на балочной конструкции и невероятных для того времени размеров.
Впрочем, использование чрезвычайно хрупкой кровли — соломы, обмазанной глиной, — поразительно диссонировало с массивностью стен. Типичный жилой дом Рима того времени — это постройка с внутренним двором, в котором располагался бассейн для сбора дождевой воды. Для этого крыша над бассейном строилась с уклоном в сторону центрального проема, который к тому же обеспечивал освещение дворика.
В Древней Руси бревенчатые избы классически строились с двускатной крышей — пространство под ней использовалось для сушки и хранения запасов. В Средневековье, в эпоху романтической архитектуры, а затем и в готический период, городские здания имели высокие крыши с крутыми уклонами скатов от 45 до 75 градусов. Таким образом, значение крыши как самостоятельного конструктивного элемента выросло, а объем используемого чердачного пространства увеличился еще больше.
В то же время в Западной Европе и Италии эпохи Возрождения габариты помещений и зданий росли, а следовательно, крутизна крыш стала уменьшаться. Постепенно они теряли свою главенствующую роль в композиции здания. В общей массе растущих городских застроек начали активно выделяться купольные крыши общественных и религиозных зданий.К эпохе Ренессанса крыша становится для строителей и архитекторов осознанным элементом дома. Форма, конструкция и градус уклона ее скатов становятся активными композиционными и декларативными элементами всего облика дома, создавая таким образом зрительное восприятие всего сооружения.
***
Тем временем не стояло на месте не только материаловедение. В XX веке активно велась и разработка принципиально новых видов кровли. В частности, уже более 60 лет существует мягкая кровля (она же мягкая черепица, шинглас, битумная черепица). В ее составе – модифицированный битум на армирующей основе из стекловолокна. Гибкость, абсолютная герметичность, стойкость к коррозии, звукоизоляция делают ее чрезвычайно выгодной для производителя и потребителя. Этот вид кровли можно стелить даже на старые конструкции и на скаты с любым углом наклона. Однако у нее есть и недостатки — низкая морозостойкость и склонность к выцветанию.
Еще один сравнительно молодой вид кровли — металлочерепица — с каждым годом набирает все большую популярность, тесня на строительном рынке собратьев. Казалось бы, профилированные листы легированной стали, меди или алюминия, но металлочерепичная крыша в завершенном виде внешне очень напоминает натуральную керамическую! И все это вдобавок к другим ее несомненным преимуществам — малому весу, простоте и дешевизне монтажа и покрытия, высокой пожаростойкости и хорошей сопротивляемости механическому воздействию. К недостаткам отнесем, пожалуй, высокую теплопроводность и электропроводность, а также низкую звукоизоляцию. К слову, эти же минусы (хотя и некоторым образом нивелированы) все же присутствуют и в другой разработке — стальной фальцевой кровле. Этот оцинкованный или имеющий полимерное покрытие гладкий стальной лист легко монтируется, он долговечен, легок и эстетичен. Его низкая стоимость, гибкость и огнестойкость вместе с относительно небольшим весом быстро сделали его популярным в линейке кровельных материалов.
***
Следующим этапом эволюции кровли можно назвать профнастил. По сути, это та же стальная фальцевая кровля, но с дополнительными ребрами жесткости, образованными гофрированием. Впрочем, не исправив до конца недостатки стальной кровли, профнастил обнаружил большой потенциал в дополнительных функциях — он востребован при отделке фасадов и возведении оград.
Конечно же, рассказ о материалах для строительства крыш будет неполным без упоминания о шифере. Да, изготавливаемый с использованием асбеста, он довольно быстро прекратил свое существование, но затем вернулся в форме цементно-волокнистого шифера. По сравнению со своим асбесто-цементным собратом он обладает рядом улучшенных механических характеристик и способен противостоять гниению и выгоранию, а также может быть разнообразно окрашен, а следовательно, более декоративен. Впрочем, его хрупкость при перевозке и большой вес не дали ему остановиться в развитии — следующим звеном стал шифер битумный.
Битумный шифер, или ондулин (по имени французской компании-производителя), представляет собой пропитанные битумом и обработанные спецдобавками полимерные волокнистые материалы, сформованные под большим давлением и при высокой температуре. Он гибок и отлично подходит для крыш сложных форм — конусных, сводчатых, купольных и т.д. И, несмотря на высокую горючесть и плохую сопротивляемость перепадам температур, битумный шифер имеет в ряду своих преимуществ хорошую звукоизоляцию, удобство при монтаже и самое главное — возможность вторичного использования. Даже побывавший в употреблении лист битумного шифера можно впоследствии использовать в качестве подкладочного слоя для других кровельных покрытий или в качестве гидроизоляции.
А в России допетровской эпохи городское строительство использовало крыши двух форм — классической двускатной или разнообразных шатровых форм. Выбор той или иной конструкции диктовался преимущественно значимостью объекта в общем силуэте города и его назначением.
Французский архитектор Франсуа Мансар в 1640 году предложил европейцам использовать подкровельное чердачное пространство для активной эксплуатации в качестве жилого и хозяйственного помещений. Довольно скоро чердачный этаж под крутой скатной крышей получил его имя. Более того, эффективность использования этого пространства до сих пор высоко ценится в сфере гражданского строительства.
Росли города, росла и этажность зданий. Все больше и больше строилось высотных застроек, а их плотность и размещение зданий довольно быстро упростили конструкции крыш, сначала снижая степень ее уклона, а потом и вовсе низведя ее роль до утилитарной необходимости, полностью препоручив декоративно-композиционную роль фасаду здания. Чердачное же пространство стало использоваться в основном для инженерно-технических устройств. Внедрение в строительство железобетона произвело настоящий фурор, став символом развития архитектурных форм XX века. Крыша становится преимущественно плоской, а основным элементом завершения верха зданий становятся парапеты, используемые для сквозного проветривания чердаков, террасы или технические надстройки, в том числе машинное отделение лифтов. Индустриальное развитие городского домостроения практически свело к нулю форму крыш как завершающего элемента архитектуры здания.Однако мода циклична, как в одежде, так и в градостроительстве. Развитие технических возможностей, ассортимента кровельных материалов и актуальность эстетичного и гармоничного строительства возвращают моду на сложные формы и композиции. Общественные здания и элитное жилье — в этих сферах архитекторы не останавливаются на простой плоской форме крыш.
Например, в Нью-Йорке в данный момент набирает обороты мода на озеленение крыш. Не просто использование их в качестве сада для горшечных растений, а полноценно воспроизводимое земляное покрытие, призванное улучшить экологию здания и района в целом!
А вдохновлялись разработчики эко-крыш домами Исландии и Фарерских островов — издревле строимые заглубленными в землю по причине сильных ветров, их двускатные крыши покрывались дерном, который довольно скоро приживался и становился самой естественной кровлей. Конечно же, за такой крышей требовался особый уход, но ее высокие теплосберегающие характеристики были слишком важны для жителей этого климатического пояса.
В Европе сегодня популярно использование крыши как зоны отдыха, уже давно не редкость рестораны на крупных общественных зданиях, да и частное использование жильцами здания крыш как места организованного досуга для всех ее пользователей тоже в порядке вещей. Конечно же, коммерческое строительство не могло обойти вниманием такой ценный ресурс — начиная с использования крыши как вертолетной площадки и до расположения на них застекленных бассейнов и спортзалов. И хотя такая крыша требует от разработчиков и застройщиков особых, специфических материалов и грамотных расчетов, пренебрегать ее функционалом было бы попросту расточительно.
***
Если вам показалось, что создатели кровельных материалов не ставят перед собой никаких иных целей, кроме как «сделать тепло» и «сделать сухо», то спешим вас обрадовать: они готовы принять и другие вызовы. Взять хотя бы крыши религиозных сооружений, а точнее, медные кровельные покрытия. Листы кровли из меди или ее сплавов с оловом, алюминием или цинком чрезвычайно тонки (0,4–1,0 мм) и гибки. Их монтаж требует особой тщательности и аккуратности, но зато возможен на скатах практически любого уклона и изощренной конфигурации.
А главная особенность медной кровли — изменения, которые она претерпевает в ходе своей жизни. Под действием влажности, воздуха и ультрафиолета верхний слой меди довольно быстро меняет свой цвет с ярко-красного на темно-коричневый. Немного позже ее поверхность покрывается окисью — патиной, имеющей благородный зеленоватый оттенок и являющийся тончайшей оксидно-карбонатной пленкой. Именно она, результат воздействия сил природы, добавляет покрытию ту самую долговечность и благородный вид.
***
А что вы скажете о стекле? Нет, мы сейчас не о теплицах и оранжереях, а о стеклянной крыше — мечте каждого детства и об эффектном декоре из голливудских фильмов. Прозрачная кровля давно вышла за пределы общественных построек, теперь она украшает не только своды вокзалов и ресторанов, оранжерей и обсерваторий, но и проникает в сферу частного домостроительства. И хотя для этого уже давно не используется стекло как таковое (уж очень оно ненадежно и небезопасно в этой роли), однако существующая линейка современных светопрозрачных кровельных материалов может удовлетворить практически любые запросы!
От простого стекла до поликарбонатных ПВХ листов и «прозрачного шифера», оргстекла, а также монолитного и сотового поликарбоната — эволюция прозрачных кровельных материалов прошла долгий, но впечатляющий путь. Да, с такими материалами работать непросто — необходимо учесть массу факторов, в том числе климат
ические условия района строительства. И конечно же, эта работа требует привлечения специалистов, имеющих опыт обустройства и монтажа именно такой кровли.
Поскольку прозрачность крыши — это ее главное достоинство и одновременно недостаток, то вы должны очень четко спланировать расположение строящегося объекта в окружающей среде. Близость к природе, просторность и наполненность солнечным светом — все эти преимущества обнулятся, если выбранный вами вид испортит выросший по соседству дом.
Развитие видов и типов кровли не останавливается, однако мы с вами остановимся на самом главном: какое бы покрытие вы ни выбрали для вашей крыши, главное, чтобы в вашем доме всегда было тепло и уютно.