Кровля из цинка

Все мы, жители Москвы, привыкли к виду здания Исторического Музея - одного из зданий, украшающих Красную площадь (1875 - 1883 гг.; архитектор В.О. Шервуд, инженер А.А. Семенов). Смотришь на это красивейшее здание, по праву считающееся апогеем русского стиля в архитектуре, любуешься и даже не задумываешься о том, из чего же у этого здания кровля. А задуматься-то есть над чем.

Все мы, жители Москвы, привыкли к виду здания Исторического Музея - одного из зданий, украшающих Красную площадь (1875 - 1883 гг.; архитектор В.О. Шервуд, инженер А.А. Семенов). Смотришь на это красивейшее здание, по праву считающееся апогеем русского стиля в архитектуре, любуешься и даже не задумываешься о том, из чего же у этого здания кровля. А задуматься-то есть над чем. Его фальцевая кровля даже своим внешним видом выделяется - она металлическая матовая, почти белая. Вот этот её необычный внешний вид и заставил нас задуматься - из чего же она изготовлена. Ведь не из оцинкованного железа (хотя по внешнему виду материал очень его напоминает).

Оказывается кровля эта - цинковая. Не из стали, покрытой цинком, а именно из цинка. Поиски в справочной литературе практически не дали никаких результатов. Единственным изданием, в котором мы нашли упоминание об этом материале, был бюллетень «Современные строительные материалы», посвященный современным крышам (№1/2000). Приведем напечатанный текст дословно: «Также существует пока малоизвестный в России, хотя давно распространенный в Европе, кровельный материал из цинк-титанового сплава (D-цинк). В старой части Парижа до сих пор на крышах лежит более 200 000 тонн цинка, а архитектор Карл-Фридрих Шинкель еще в XIX веке применял цинк для оформления своих построек в Берлине. В Москве кровлю из D-цинка можно увидеть, например, на зданиях Государственного Исторического музея и гостинице «Балчуг».

Современный материал на основе цинка (цинк-титан) представляет собой цинк, легированный титаном и медью. Возможностью формовки, пластичностью и способностью к пайке материал напоминает медь, при этом он почти в два раза дешевле ее. D-цинк отличается высокой коррозионной стойкостью и абсолютной экологической безвредностью, недаром в быту широко применяется сделанная из него посуда.

Кровли из цинк-титанового сплава не требуют ухода и срок их службы практически равен сроку службы здания, а их благородная красота снискала любовь архитекторов во всем мире». И это все! И вот в Московском центре кровельных материалов нам попадается стенд, посвященный кровлям из этого самого «D-цинка» и даже купить его предлагают. Мимо найденной информации мы пройти не смогли и вот сегодня мы предлагаем Вашему вниманию нашу беседу со старшим менеджером фирмы Владимиром Зиновьевичем Мешковым.

Что же такое «D-цинк»? Как совершенно справедливо было написано в приведенном Вами бюллетене «D-цинк» - это сплав цинка с титаном, медью и алюминием. Титан и медь придают цинку необходимые механические свойства (прочность, пластичность), благодаря чему его становится можно применять в кровельных конструкциях. Цинк как таковой для изготовления кровель применяется более полутора сотен лет, но применяется в основном за рубежом. Как кровельный материал «D-цинк» пришел в Россию именно оттуда. До недавних пор единственным в России зданием с кровлей из «D-цинка» было здание Государственного исторического музея. Эту кровлю установили приблизительно в 1911 году.

Кровля Исторического музея уникальна - она, так же как и само здание, имеет неповторимые архитектурные детали. Скорее всего, при изготовлении этой кровли были задействованы как иностранные, так и русские специалисты-кровельщики. С 1911 года попыток применить «D-цинк» в кровельных конструкциях в России практически больше не было, поэтому мастерство изготовления таких архитектурных форм из листового цинка у нас практически полностью утрачено. За рубежом же кровли из «D-цинка» как применялись, так и применяются до сих пор. И здравствуют до наших дней не только старинные кровли, ежегодно возводится большое количество новых (имеются целые школы кровельщиков, работающих с цинком). Крыши зданий украшаются всевозможными барельефами, фигурами, оконным обрамлением. Наиболее эффектно смотрятся «чешуйчатые» купольные конструкции. Но все это, конечно, уникальные архитектурные объекты.

Техническая информация: Кровельный материал «D-цинк» вьнастоящее время производится по стандарту Германии DIN EN 988 «Титан-цинк» и имеет следующие характеристики. Физические свойства:

объемная масса - 7,150 т/м3;

коэффициент линейного расширения - 0,022 мм/м*°С;

температура плавления - 418 °С.

Механические свойства:

временное сопротивление разрыву - Rm= =150 N/мм2;

условный предел текучести - R0,2= 100 N/мм2;

относительное удлинение - А10 = 40%;

модуль упругости - 80000 N/мм2.

Кто и где производит в России «D-цинк»? Когда началась вся наша российская перестройка, то «Московский завод по обработке цветных металлов» начал выпуск рулонных кровельных материалов и в том числе и рулонов из «D-цинка». «D-цинк» поставляется в виде ленты толщиной 0.5, 0.6 и 0.7 мм шириной до 600 мм в рулонах с внутренним диаметром 500 мм массой от 0.8 до 1.5 т. Выпускаются так же профилированные заготовки для фальцевой кровли и комплекты водоотливной арматуры (трубы, желоба, воронки и т.д.). Выпускаемую в России более узкую ленту из «D-цинка» с удовольствием используется за рубежом, правда не для кровельных работ (лента в 300-400 мм считается довольно узкой), а для изготовления сопутствующих изделий, таких как желоба и т.п.

Каждый кровельный материал имеет свои преимущества и свои недостатки. В чем заключаются преимущества и недостатки «D-цинка»? Положительные качества материала и его основные преимущества - это долговечность, приятный внешний вид (нечто среднее между алюминием и нержавейкой, со временем он покрывается беловатой патиной), и более низкая стоимость по сравнению с медью, считающейся почти самым долговечным (но и наиболее дорогим) кровельным материалом. А вот о недостатках стоит поговорить более подробно. «D-цинк»- имеет высокий коэффициент линейного расширения - 0,022 мм/м2*°С, что приблизительно на 30 % больше, чем коэффициент линейного расширения стали.

Поэтому крыша должна иметь какие-то компенсационные устройства, чтобы она не «вздыбливалась» летом и не рвалась зимой. При снижении температуры металл становится довольно хрупким, причем это охрупчивание происходит при температуре еще выше нуля. Поэтому работать с ним на кровле при температуре воздуха ниже +7°С (по зарубежным данным) или при отрицательной температуре (по отечественным данным) запрещено. С одной стороны это материал довольно коррозионностойкий - он рассчитан примерно на 100 лет эксплуатации.

С другой стороны, если листы, сложенные в пачку (рулон) намокнут, то скорость коррозии многократно возрастает (этим, кстати, страдают и алюминиевые и многие другие кровельные материалы). Отсюда вытекают повышенные требования к условиям хранения и к производству работ. Есть ограничения по материалам обрешетки - согласно зарубежным нормам и правилам далеко не все виды древесины годятся для её изготовления. Не годится березовая и дубовая доска (для нас это не очень актуальные ограничения, т.к. ни из березы, ни из дуба обрешетка никогда и не изготавливается). Зато хорошо подходит сосновая доска.

В контакте с рядом других металлов, таких как железо и медь, начинается электрокоррозия, поэтому применять можно только оцинкованные гвозди, зоны прямого контакта необходимо изолировать. При работе применяются такие приемы, от которых наши кровельщики просто отвыкли: пайка, определенные, непривычные для нас виды швов. Для «D-цинка» используются только двойные фальцевые швы, которые приходится создавать почти с ювелирной точностью. «D-цинк» прекрасно паяется, почти без какой-либо подготовки (работать с ним даже легче и проще, чем с медью). Кроме того, с помощью такой технологии сборки кровли можно решить многие проблемы, неразрешимые обычным путем. Правда, паять кровлю у нас не привыкли. Нет ни специалистов, ни опыта. Работать с материалом надо очень аккуратно - его нельзя бросать, стучать по нему и т.д., так как на месте резкой деформации (удара) может начаться коррозия (по зарубежным правилам).

В общем, материал этот не простой и заставляет хорошо все продумать, прежде чем его применять. В массовом строительстве «D-цинк» применяется редко. Он больше подходит для административных зданий, памятников архитектуры, спортивных сооружений, на которых предусматривается создание фальцевой кровли. Фальцевыми называют кровли из листовой и рулонной оцинкованной стали или из цветных металлов, в которых соединения отдельных элементов покрытия (картин) выполнены с помощью кровельных швов - фальцев.

Различают фальцевые соединения продольные и поперечные (по направлению ската крыши). Поперечные соединения, как правило, лежачие, продольные - стоячие. И те и другие бывают одинарными и двойными. Двойной фальц, в отличие от одинарного, являлся более надежным, но сложнее в изготовлении. Видимо поэтому отечественные кровельщики почти отказались от его применения. Поскольку материал категорически не терпит того, чтобы фальцы изготавливались методом «киянки и косяка», то работать с ним надо только с использованием специального инструмента. Прежде всего, это приспособления для механического формирования фальцевых швов: специальные гибочные машины и ручные приспособления и электромеханические фальцовочные машины.

Панели лучше выкатывать прямо на строительной площадке, чтобы получать их строго необходимой длины и максимально снизить количество поперечных швов. Часто гибочные машины для их получения ставят прямо на крыше. Пользоваться электромеханическими фальцовочными машинами несравненно проще, чем ручными приспособлениями, но обходятся они многократно дороже (от $2000 до $5000). Зато такая машина просто устанавливается на шов, включается и сама поднимается по скату крыши. За ней остается прекрасный ровный шов, обжатый именно на столько, на сколько это необходимо.

Вы сказали, что «чешуйчатая» кровля за рубежом пользуется большой популярностью. А у нас её применяют? Производства элементов «чешуи» в России пока нет. Во-первых, потому, что нет спроса, а во-вторых, потому, что у нас несколько другие чем в Европе погодные условия. Дело в том, что такая «чешуйчатая» непропаянная кровля прекрасно справляется только с дождем. У нас же климат более суровый и, что самое главное, более снежный. Где-нибудь на юге Европы снег выпадает раз-два в году, в остальное время идет дождь вместо снега. Снег же для такой крыши просто гибель. Он тормозит сток воды, поэтому образовавшийся снежный мешок (а на неровностях поверхности «чешуек» снег будет задерживаться обязательно), превращает «чешуйчатую»крышу просто в решето.

Каков уровень цен на этот материал? Цена материала «D-цинк» рассчитывается как сумма биржевой цены цинка и стоимости обработки. За основу принимается текущая цена металлического цинка на Лондонской бирже металлов (LME), которая на сегодняшний день составляет приблизительно $1500 за тонну. Цена переработки составляет около 600 долларов США. Таким образом, цена материала в Москве может варьировать в пределах от 2000 до 2500 долларов за тонну материала в зависимости от размеров партии. Для сравнения - медь в настоящее время стоит порядка $4000-4500 за тонну. Поэтому даже если трудозатраты при кровельных работах на «D-цинке» и выше, то стоимость готовой медной и «D-цинковой» кровель все равно будет отличаться на много. А вот срок службы кровли будет примерно одинаковый.

Мы неоднократно повторяли, что «D-цинк» - материал долговечный. На какой срок службы он все-таки рассчитан? В качестве примера обычно приводят все тот же Исторический музей на котором цинковая кровля стоит с 1911 года. Если мерить по скорости растворения цинка, то толщины листа 0,8 мм должно хватить почти на 100 лет, пока он станет дырявым от коррозии. Для сравнения оцинкованная сталь в городских условиях живет не более 10 лет (в загородных чуть дольше). Вот эта долговечность прежде всего и подкупает в «D-цинке». Получить красивую кровлю, которую не надо как минимум 50-80 лет менять - это прекрасно.

P.S. Мы не удержались и все-таки позвонили на завод-изготовитель, чтобы узнать на каких зданиях Москвы за последнее время применена кровля из «D-цинка». Вот что нам назвали:

«Ледовый Дворец» в Лужниках;

Плавательный бассейн «Динамо»;

Костел «Девы непорочного зачатия» на М. Грузинской ул.

отмечены первые попытки применения «D-цинка» при строительстве частных коттеджей. Так что, как говорил Остап Бендер: «Лед все-таки тронулся, господа присяжные заседатели».