Надёжность коммерческих и промышленных кровель

Каждую зиму, из года в год, мы возвращаемся к теме обрушений и протечек кровель, вызванных снегопадами.

Каждую зиму, из года в год, мы возвращаемся к теме обрушений и протечек кровель, вызванных снегопадами. Чаще всего подобные происшествия обусловлены плохим состоянием кровельного покрытия и несущих конструкций крыш, которое напрямую зависит от качества используемых при их возведении материалов. К сожалению, несмотря на печальную статистику, это обстоятельство по-прежнему не всегда учитывается при закупке строительных материалов для возведения очередной постройки. Желая сэкономить или получить дополнительную прибыль, специалисты по закупкам, да и сами строители вносят в проект определённые «допуски» по качеству, что порой заканчивается весьма плачевно.

Неумолимая статистика

4 февраля Главное управление МЧС по Брянской области обнародовало информацию об обрушении кровли хоккейной арены Ледового дворца «Пересвет». Обрушение произошло из-за превышения нагрузки со стороны 40-сантиметрового снежного покрова на кровлю, что было вызвано осадками в виде мокрого снега. Никто не пострадал лишь благодаря тому, что в момент обрушения двухсот квадратных метров кровли на арене не проводилось никаких массовых мероприятий. Занимавшиеся на стадионе дети из спортивно-оздоровительной группы детской спортивно-юношеской школы чудом успели разбежаться в стороны.

10 февраля, похожее происшествие случилось в Бабынинском районе Калужской области. На этот раз обрушилась кровля районной поликлиники. К счастью, поликлиника находилась на ремонте. Уже на следующий день по той же причине в самой Калуге обрушилось порядка 15 квадратных метров кровли 2-подъездного пятиэтажного жилого дома.

Не менее богат происшествиями оказался и март, середина которого ознаменовалась для некоторых регионов центральной России обильными осадками в виде мокрого снега. Так, 16 марта обрушилась часть металлической кровли двухэтажного жилого дома в городе Струнино Владимирской области. Без жилья остались 63 человека, в том числе 8 детей.

В тот же день под тяжестью снега рухнула кровля спортзала средней школы № 1 в подмосковных Бронницах. По счастливому стечению обстоятельств это произошло ночью, а не во время занятий.

По мнению специалистов МЧС России, большая снеговая нагрузка всегда является источником опасности для объектов с обветшавшими кровлями, которые давно не ремонтировались и не укреплялись, а также для крыш, при постройке которых не были до конца выдержаны все технические требования.

Каждый год снегопады не щадят не только торговые центры, жилые дома и постройки социального назначения, но и промышленные здания. К примеру, 27 января в городе Волноваха обрушилась металлическая кровля одного из зданий вагонного депо Донецкой железной дороги. Жертвой обрушения стал старший мастер цеха. 30 января на территории Багиатского наливочного завода в Южной Осетии обрушился ангар размером 66 на 18 метров, который был сдан в эксплуатацию менее года назад. Бывший директор завода Станислав Дзассеев уверен в том, что виновны в происшествии проектировщики, использовавшие слишком тонкий металл для строительства ангара, эксплуатация которого предполагалась в районах, где возможны обильные снегопады. 31 января похожий случай произошёл в Киеве. По данным Государственной службы Украины по чрезвычайным ситуациям, из-за повышенной снеговой нагрузки обрушилось 800 квадратных метров кровли складского помещения, построенного из металлических листов.

Заметим: все упомянутые обрушения произошли менее чем за месяц. И это только то, что попало в ленты центральных информагентств. За зиму подобных происшествий набираются десятки, если не сотни.

В чём причина обрушений?

Все эти случаи объединяет несколько факторов. В первую очередь, это неправильный выбор строительных материалов или расчёт допустимых нагрузок на несущие конструкции кровель. Не на последнем месте в перечне проблем здесь и ошибки, допущенные при строительстве.

«Обычно слабым звеном является даже не само кровельное покрытие, а несущие конструкции – либо бетонное основание, либо металлокаркас, на котором крепится профнастил или сэндвич-панели. Пролёты никогда не делают слишком большими, и сам кровельный материал обычно имеет достаточный запас прочности: я не слышал, чтобы в ходе обрушений именно он выходил из строя. Чтобы та же сэндвич-панель обломилась под весом снежной шапки, нужно сделать свес не менее 30 см или спроектировать кровлю совсем неудачно, так, что в ней будут большие снеговые мешки с большой нагрузкой на малую площадь кровельного покрытия. В иных ситуациях рушатся несущие конструкции. В качестве примера могу привести случай из нашей практики. Мы делаем быстровозводимые тентованные ангары. В прошлом году один из таких ангаров испытал на себе воздействие не очищенной вовремя владельцем сооружения снеговой шапки, усугубленное внезапно выпавшим мокрым снегом. В результате допустимая норма нагрузки на кровельное покрытие была превышена в 2,5 раза. У ангара не порвалась крыша, а сложилась металлоконструкция, служившая основанием», – объясняет Николай Лабыгин, директор ПСК ЦНИИПИ «Монолит», ассоциированный член Российской академии архитектуры и строительных наук.

Итак, по мнению специалистов, проблемы с кровлей обусловлены слабостью несущих конструкций. Если считать, что все они на этапе проектирования рассчитывались по соответствующим нормам для данного региона, то потеряли свою прочность либо в ходе строительства, либо в процессе эксплуатации.

Например, источником проблем с монолитными бетонными перекрытиями совсем не обязательно является низкое качество применяемой бетонной смеси. Отклонение характеристик бетонной конструкции от расчётных вполне может быть вызвано нарушением её геометрии в момент заливки, в результате деформации опалубки из стального профлиста, толщина которого оказалась недостаточной. В результате в застывшем монолитном перекрытии могут возникнуть напряжения, появиться трещины и другие дефекты. Повышенная снеговая нагрузка зимой просто выявит все эти проблемы. «Чаще всего это происходит при закупке стройматериалов через посредников, особенно подставных. Схема пугающе цинична. Например, если проектом предусмотрено использование на кровле несущего профнастила толщиной 0,8 мм, то ГОСТ в этом случае даёт допуск в 0,1 мм, т.е. толщина металла теоретически может колебаться в пределах от 0,7 до 0,9 мм. Некоторые деляги, недолго думая, закупают для перепродажи на стройку гораздо более дешёвый профнастил толщиной 0,7 мм, на который, естественно, действует тот же допуск в 0,1 мм. В итоге толщина кровельного профнастила в каком-то месте может оказаться равной 0,6 мм, что критично скажется на его несущей способности», – комментирует Дмитрий Андреев, член Совета директоров Группы компаний Металл Профиль, ведущего производителя кровельных и фасадных систем в России.

Экономим деньги – отказываемся от предсказуемого качества

Не менее актуальна проблема протечек, которые возникают из-за нарушения целостности покрытия кровель. Часто вину за его ненадлежащее качество следует возлагать на тех, кто всеми силами пытается уменьшить смету строительства. Несмотря на то, что ситуация с обрушениями повторяется из года в год, строители новых зданий склонны снова наступать на те же «грабли» – гнаться за дешевизной там, где на кон поставлена безопасность и здоровье людей, которым предстоит эксплуатировать постройку.

«Покупатели ошибочно полагают, что, выбирая для себя, к примеру, технологию возведения кровли из трехслойных сэндвич-панелей (ТСП), они заведомо могут рассчитывать на определённый уровень надёжности. Но проблема в том, что на нашем строительном рынке сэндвич сэндвичу рознь. Буквально по соседству можно встретить как кровельные ТСП, произведённые на качественных автоматизированных линиях, так и сэндвичи ручной сборки, при которой нельзя говорить ни о каком нормировании характеристик. Рассказывая о достоинствах ТСП, мы, конечно же, имеем в виду продукцию современных автоматизированных линий, таких как ROBOR, где полностью исключён ручной труд и тщательно выверены детали технологического процесса. Не менее важно, чтобы в производстве применялось качественное сырьё. Если эти условия не выполнены, преимущества прогрессивной технологии могут быть сведены на нет», – говорит Сергей Якубов, начальник департамента фасадных систем и ограждающих конструкций ГК Металл Профиль.

На стендах ручной сборки, по статистике, на сегодняшний день в России производится уже достаточно малая доля ТСП. Но настоящая проблема отечественного рынка – ТСП, производимые на устаревшем и подчас списанном за рубежом оборудовании – полуавтоматических линиях эконом-класса. Доля подобной продукции в нашей стране доходит до 50%. Произведённые на таких линиях ТСП по своим характеристикам не соответствуют современным требованиям качества. Неравномерная нарезка минваты приводит к появлению непроклеенных участков, а технология склейки на достаточно коротком роликовом прессе (длиной до 4 метров) при нагреве всего до 40°C не позволяет клеевому соединению набрать должной прочности во время движения панели по линии. В результате клеевое соединение металла и утеплителя имеет недостаточную прочность. Для сравнения: на полностью автоматизированной линии ROBOR (Италия) для склеивания используется 20-метровый пластинчатый пресс, при этом температура нагрева панели составляет 70°C. На выходе с такой линии клеевое соединение ТСП достигает 90% своей номинальной прочности.

Дальнейшее соблюдение технологии при производстве на линиях эконом-класса также сомнительно: перед каким-либо перемещением или штабелированием только что произведённых панелей необходимо, чтобы клей окончательно полимеризовался (ведь по итогам склейки в прессе он не набрал и половины прочности).

Внешне проблемные области некачественных кровельных ТСП незаметны. Но после укладки кровли не исключено появление протечек из-за плохой подгонки ТСП друг к другу. Естественно, несущая способность сэндвич-панелей будет гораздо ниже, чем у более качественных аналогов. Со временем они начнут расслаиваться, в том числе под воздействием снеговой нагрузки, пропуская влагу, и вызывая протечки.

Из вышесказанного понятно, что перед покупкой материалов всегда необходимо взвешивать все «за» и «против». Однако не всегда вину за использование строительных материалов ненадлежащего качества следует возлагать на лиц, ответственных за их закупку. Порой сами продавцы или производители вводят строителей и проектировщиков в заблуждение.

«Существует несколько десятков способов сэкономить на производстве строительных материалов, снизив их эксплуатационные характеристики «незаметно» для покупателя. К примеру, можно применять сталь или другие комплектующие с характеристиками чуть ниже заявленных. Ярким примером может служить уменьшение плотности утеплителя, применяемого для формирования кровельных ТСП, более чем на 20%. Производители утверждают, что это никак не сказывается на свойствах ТСП, однако на деле при такой плотности минваты невозможно обеспечить нормируемость её характеристик даже в пределах одной панели», – объясняет Сергей Якубов.

Промышленность под особым надзором

В промышленных зданиях, где часто строительные материалы испытывают воздействие агрессивных сред (в частности, химических веществ, повышенной влажности и температуры, аэрозольных и абразивных частиц), к качеству металла кровельных конструкций предъявляются особые требования. Ведь промышленные кровли, а также их каркасы могут терять со временем терять свои защитные свойства и несущую способность из-за коррозии, вызванной воздействием агрессивных техногенных сред.

«Металл со временем гниёт, особенно в агрессивных средах. Поэтому на промышленных предприятиях к защите несущих металлоконструкций, а также металла, используемого в кровельных ТСП, предъявляются повышенные требования. К примеру, на многих зарубежных заводах сейчас уже требуют грунтовать металлоконструкции даже для простой транспортировки (наносить так называемую транспортную защиту). К сожалению, в нашей стране этому вопросу пока не уделяется должного внимания. Ведь все подобные мероприятия ведут к удорожанию строительства, а заказчики не готовы на это идти. По их мнению, незачем дополнительно защищать конструкции, если они и так стоят. Очень жаль, но новые зарубежные строительные технологии с трудом приходят на наш рынок. Они играют роль в перспективе на 20-25 лет, а у нас так далеко заглядывать не принято, поскольку деньги на строительство надо закладывать сейчас, и их вечно не хватает», – рассказывает Николай Лабыгин (ПСК ЦНИИПИ «Монолит»).

Естественно, для промышленного строительства актуальны все описанные выше проблемы качества. Но здесь на первый план выходит ещё один аспект – способ защиты стали, применяемой в облицовках кровельных и стеновых ТСП, от физико-химических воздействий. К примеру, ГК Металл Профиль в 2012 году представила на российском рынке ТСП Industrium с облицовками из стали с покрытием Colorcoat HPS200 Ultra (производства TATA Steel) с очень высокой коррозийной устойчивостью. Проведённые испытания показывают, что покрытие по способности противостоять коррозии превосходит существовавшие ранее на российском рынке покрытия на основе ПВДФ в 2-3 раза (относительно характеристик покрытия на основе полиэстера наблюдается превосходство в 10-20 раз). Ещё одна особенность ТСП Industrium – в применяемом замке повышенной герметичности, препятствующем проникновению влаги в помещение.

К сожалению, одними лишь нормативами проблему решить не удастся. Каково будет качество строительства и насколько качественные материалы будут применяться, зависит исключительно от конкретных проектных решений и от того, насколько добросовестно строители и проектировщики будут подходить к выбору материалов.