Первые фальцевые кровли в Европе выполнялись по технологии реечного («брускового» как его еще называют) или одинарного стоячего фальца, причем заготовки производились непосредственно на стройплощадке с применением нехитрого ручного инструмента – уголка и киянки. Одинарный стоячий фальц широко применялся в нашей стране в кровельном деле. Сейчас ему на смену пришла более прогрессивная современная технология двойного стоячего фальца. Реечный же фальц и кровельные системы на его основе почти не известны российским потребителям.
Зарождение реечного фальца: все дело в цинке
История реечного фальца началась в XIX в. благодаря цинку, когда сплав этого металла, применяемый в кровельном деле, был еще очень хрупким. Говоря о цинке как о строительном материале, необходимо подчеркнуть, что используемый при строительстве еще в XIX в. металл и современный сплав – это два разных материала. Ранее речь шла именно о чистом цинке, сейчас же в строительстве применяют легированный титан-цинк, существенно отличающийся по техническим характеристикам от своего предшественника. Даже используемый некогда метод производства в печах – совсем не то, что сегодняшний процесс электролиза, благодаря которому создается гораздо более чистый металл. Плотность цинка составляет 7,2 г/см2, что меньше, чем плотность железа. Коэффициент температурного расширения цинка превышает даже высокий показатель свинца. Поэтому долгое время в кровельных работах не было возможности использовать такие жесткие соединения, как, например, пайка. Цинковые пластины гнутся параллельно направлению прокатки хуже, чем поперек. Это означает, что повреждение материала при сгибе по направлению прокатки будет происходить чаще. Соединения же со стоячим фальцем требует сгиба металла в этом направлении до 180°, что с цинком того времени сделать было невозможно – появлялись трещины. Несмотря на проблемы, связанные с ломкостью материала, в Европе (в немецкоговорящих странах и во Франции) возводилось множество домов с цинковыми крышами в силу доступности этого материала. Этому способствовало появление в середине XIX в. технологий монтажа, учитывающих природные свойства цинка, что дало возможность сооружать более долговечные кровли. Пытаясь решить задачу создания надежного и аккуратного соединения кровельных картин, европейские мастера на протяжении десятилетий экспериментировали, разрабатывая различные технологические варианты. Форма реечного фальца претерпела длительную эволюцию: от плавных изгибов «круглого фальца» до различных форм с бруском для жесткости. Со временем в разных регионах утвердились собственные технологии создания реечного фальца, ставшие традиционными.Некоторые из них применяются и в наши дни.
Что такое реечный фальц?
Системы соединения картин с помощью реечного фальца характеризуются наличием деревянного бруска, к которому примыкают боковые подогнутые части картин. Система реечного фальца в отличие от узкого двойного фальца выглядит на поверхности кровли более рельефно.
Реечный фальц обязан своим появлением цинку, и так сложилось исторически, что большинство кровель по этой технологии выполнено именно из этого металла (или из современного титан- цинка). Однако те варианты реечного фальца, которые дошли до наших дней, вполне применимы и на кровлях, выполненных из других металлов: оцинкованной стали, в том числе и с полимерным покрытием, меди, алюминия, нержавейки. Зарождение реечного фальца Истоки реечного фальца можно проследить в самых первых «экспериментальных» технологиях соединения цинка, когда в шов закладывали валики, прокладывали металлические пластины.
«Круглый» фальц
Это довольно популярная ранняя форма соединения цинковых листов – «с закруглением», которая имела несколько вариантов. Описание такой техники можно найти во французских, бельгийских и немецких источниках.
Первый вид соединения – «с закруглением». В этом случае листы сворачиваются в трубочку на концах и соединяются дополнительным валиком. В вертикальном направлении листы держатся с помощью спаянных цинковых лент. Поперечное соединение листов осуществляется с помощью простого нахлеста. О размере валикового соединения нет никаких инструкций. Можно, однако, предположить, что валики имели диаметр порядка 2 см.
Другое соединение – «с двойным закруглением». При этом листы закруглялись по длине в противоположных направлениях. Таким образом, получались два параллельных валика, соединяемые друг с другом, вероятнее всего, закругленным листом цинка. Это соединение было 2 см в высоту и 4 см в ширину. Валиковая техника гораздо лучше соответствовала свойствам цинка, чем соединения фальцем или спайкой. Однако метод применялся в Бельгии и Франции только до середины XIX столетия. Первые методы соединения цинковых листов показали целый ряд слабых сторон нового материала, легко, однако, объясняемые его природными характеристиками.
Купольный фальц
Этот ручной способ покрытия кровли описан только в немецких источниках. Время, когда его начали использовать, сейчас довольно сложно установить. Он упоминается в литературе конца XIX – начала XX вв., хотя сообщается, что эта техника не нашла широкого применения. В отличие от соединения стоячим фальцем купольный фальц учитывал свойства цинка: сгиб металла производился в данном случае под углом менее 180°. Дополнительно в фальц вставлялась тонкая цинковая пластина в качестве верхней направляющей, или так называемого купола. Высота купольного фальца составляла 3–4 см. Для вертикального соединения листов использовался поперечный фальц. В другом варианте этой техники между двух загнутых вверх кромок листового металла укладывалась деревянная планка треугольной формы, закрепленная болтами. Перед укладкой снизу планки, лежащей основанием вверх, закреплялась скоба для обеспечения надежности соединения. Поверх такой «конструкции» устанавливался цинковый «купол» для защиты от атмосферных влияний.
«Бюрдешский метод»
Цинковая кровля, выполненная по «Бюрдешскому методу», использовалась короткое время в начале XIX в. Эта технология была применена на крыше Фридрихвюрдершской церкви в Берлине. Данный метод был сначала даже запатентован, но впоследствии из-за высокой трудоемкости и значительной стоимости во многом упрощен, поскольку изначально технология требовала тщательной подгонки несущих стропил под размеры отдельных элементов. По упрощенной технологии цинковые листы укладывались не на объекте на дощатую обшивку крыши, а в цехе, где из деревянных досок сколачивались панели размером 60х180 см. По бокам доски ограничивались планками, которые были немного выше и стесаны в верхней части. При монтаже таких «панелей» необходимо было закрыть возникавшие боковые швы. Это делалось по принципу, похожему на технологию круглого фальца с двойным закруглением, а сверху шов закрывался специальной металлической планкой. Такая планка была обычно около 3 см в высоту и 6 см в ширину. Вертикальное соединение пластин производилось простым нахлестом. Можно сказать, что это была одна из первых попыток изготовления кровельных панелей, если не заводским, то хотя бы «цеховым» методом.
Эволюция реечного фальца
Поиск оптимального решения, подходящего под свойства цинка, привел к созданию большого числа различных вариантов соединения металлических листов с использованием деревянных реек и брусков. Все эти вариации, объединенные сегодня под термином «реечный фальц», пришли на смену многим ненадежным фальцевым технологиям. Некоторые из зародившихся во второй половине XIX – начале XX вв. видов реечного фальца применяются и сегодня.
Французская технология монтажа реечного фальца
Данная технология была оптимально подобрана с учетом свойств цинка, поскольку при фальцевании листов и при сгибе верхней кромки углы сгиба металла не превышали 90°. В этом случае между двух загнутых кверху пластин укладывался деревянный брусок высотой 4 см, суженный кверху. Под ним закреплялась скоба для боковой опоры пластин. Над бруском монтировалась цинковая укрывная планка, окантованная по бокам. Древесина не соприкасалась с накрывающими ее листами, вследствие чего предотвращалось капиллярное проникновение влаги и обеспечивалась большая долговечность самого бруска. Вертикальное соединение листов осуществлялось поперечным фальцем. Сейчас при очень малом уклоне крыши исполнение поперечного фальца возможно с дополнительным фальцеванием. До наших дней дошли несколько типов соединения картин реечным фальцем, из которых, например, на территории Германии, на практике, получили распространение две: немецкая и бельгийская. Эти системы подходят для кровель с уклоном более 3°. Элементы крепления находятся в немецком исполнении системы поверх бруска, а в бельгийском – по бокам бруска. Технически с точки зрения длины и ширины картин придерживаются тех же правил, что и при выполнении систем двойных стоячих фальцев. Такое соединение герметично по отношению к дождю. Однако оно не обеспечивает защиту от воды нижнего подпора, например, при таянии льда, поэтому необходимо гарантировать минимальный угол уклона кровли от 3°.
Немецкий фальц
По немецкой («берлинской») системе фальцевания в месте стыка между кровельными листами укладываются квадратные деревянные бруски 5–6,5 см в высоту и 4 см в ширину. Пластины вначале по бокам загибаются вверх, а потом в верхней части кантуются. Над планкой укрепляется скоба. Вслед за этим на планку сверху кладется металлическая планка, соединенная с боков в фальц с листом и скобой. Вертикальное соединение пластин производится так же, как и по французской методике. Сгиб пластины в направлении прокатки на 180° при таком способе планочной укладки имеет место только при фальцевании верхней пластины. Все остальные сгибы в этом направлении происходят с максимальным углом 90°.
Бельгийский фальц
По так называемой бельгийской или рейнской технологии реечного фальца, в отличие от французского метода, деревянная планка крепилась с сужением к низу. Планка при высоте и ширине в верхней своей части в 3,5 см внизу имела ширину всего 2,5 см. Как и при вышеописанном французском варианте, к ней крепились скобы. Они, однако, удерживали не только металлические листы, но и верхнюю планку. В данной технике при фальцевании верхней пластины необходим сгиб металла более чем на 90°.
«Метод Фрика»
Один из видов реечного фальца, распространенный во второй половине XIX столетия, но не дошедший до наших дней, назывался «метод Фрика». Его возникновение связано с именем мастера жестяных работ Карла Фрика из Страсбурга. Данная технология отлично подходила к особенным свойствам цинка. Ее отличие от ранних, описанных выше, технологий заключалось в первую очередь в форме деревянной планки, стесанной сверху с обеих сторон, а к низу суженной. Таким образом, в сечении она образовывала пятиугольник. Так же как и при немецкой технике, цинковые листы вначале по бокам загибаются вверх и потом в верхней части кантуются. Верхняя пластина в таком случае, будучи плотно укреплена скобами, повторяя очертания планки, образовывала своеобразный «нарост».
Английская система
Одной из самых ранних форм реечного фальца, используемого в XIX в., но не дошедшего до наших дней, был так называемый английский фальц. В Германии эта технология была почти совершенно неизвестна.
Типичная для реечной технологии верхняя планка, обеспечивающая дополнительную гидроизоляцию, в этом методе отсутствует. При этом методе укладки листы с длинной стороны снабжались полукруглыми бортами. Эти борты укладывались сверху полукруглой деревянной планки внахлест, перекрывая друг друга. Закрепление листов производилось болтами, которые впоследствии спаивались с металлическими листами во избежание попадания влаги.
Реечный фальц на современном этапе развития кровельного дела
В наше время в Европе продолжают применяться, как об этом уже говорилось выше, три вида реечного фальца – немецкий, бельгийский и французский.
К преимуществам этой технологии относятся:
• Простой и удобный монтаж. Края картин прокатываются заранее, в цехах. При монтаже на объекте требуется меньшее количество инструмента (например, нужна только одна карнизная рамка, а не четыре).
• Надежность кровельной системы.
Благодаря форме фальца не возникает капиллярного подсоса (просачивание влаги возможно только при наличии застоя воды выше 47 мм, но на скатных кровлях возникновение такой ситуации нереально). Поперечное соединение картин осуществляется либо с помощью поперечного фальца, либо, на небольших кровлях, с помощью спаянных поперечных швов. Впрочем, технологии не стоят на месте. Новым этапом эволюции технологии реечного фальца стала кровельная система полной заводской готовности, имитирующая реечный фальц, разработанная компанией RHEINZINK. Суть новой технологии проста – на объект поставляются кровельные элементы, заранее изготовленные на заводе. Между кровельными панелями к обрешетке крепятся специальные металлические направляющие. Место бруска пустует, а верхняя планка, соединяющая картины, имеет достаточную жесткость в замке с ними, чтобы обеспечить полную имитацию наличия бруска и надежность соединения. Такое техническое решение проще в монтаже, чем традиционные технологии, но при этом не менее надежно.
Ледовый дворец в Праге
Монтаж – октябрь-ноябрь 2004 г.
Площадь кровли – 18 000 м2
Длина кровельных картин – до 32 м
В центральной части кровли картины имеют жесткое крепление. Далее по всей длине они закреплены «свободно», плавающими кляммерами. Это предотвращает «сползание картины» и компенсирует температурное расширение-сжатие, поскольку металл при этом свободно двигается по плоскости крыши.
Редакция благодарит за помощь в подготовке статьи руководителя службы продаж и консультирования компании «РАЙНЦИНК» Игоря Овсянникова