Фальцевая кровля – это конструкция, сооруженная из металлических пластин, листов или рулонов, которые скреплены особым образом с помощью фальцев. Фальцем называют вид шва, который образуется при соединении двух соседних листов металлической кровли. Листы металла снабжены кромками специального профиля, они обеспечивают крепление без отверстий в листах кровли, поэтому кровельное покрытие не повреждается при монтаже и дальнейшей эксплуатации – это самый долговечный вид металлической кровли. Картины крепят в замок, а не внахлест, как при монтаже кровли из черепицы или других сборных покрытий. При скрытом способе крепления используют кляммеры, обжимая их вместе с замками. Этот способ соединения позволяет при минимальных затратах на монтаж закрывать большие площади кровли самой сложной конфигурации (рис. 59).

Фальцы бывают нескольких видов – лежачие и стоячие, одинарные и двойные (рис. 60).

Двойной лежачий фальц надежнее, чем одинарный, здесь меньше вероятность проникания влаги под фальц или возможность расхождения листов со временем. Двойной стоячий фальц является самым герметичным и влагонепроницаемым. Он надежнее одинарного фальца, но сложнее в изготовлении.

Лежачими фальцами соединяют горизонтальные стыки, идущие поперек ската. Стоячими фальцами, заметно выступающими над плоскостью кровли, соединяют края металлических полос, идущие вдоль ската. Кровли, сооруженные по фальцевой технологии, имеют типичный рисунок, образованный продольно-поперечными швами (рис. 61).

Существует множество видов фальцевой кровли, но наиболее востребованы алюминиевая, медная, цинк-титановая, стальная оцинкованная или стальная с цветным полимерным покрытием. Чаще всего применяют стальное кровельное покрытие благодаря его низкой стоимости.

По надежности металлические фальцевые кровли не уступают черепичному покрытию. Соединенные двойным фальцем листы металла способны удерживать атмосферную влагу при самых малых уклонах кровли. Но стальное покрытие существенно проигрывает черепичным кровлям в долговечности. Антикоррозийное покрытие стальных кровель нужно регулярно обновлять – это сложное и трудоемкое занятие. От возможной коррозии не спасает даже цинковое покрытие стальных листов. Со временем ради продления срока службы красят даже кровлю из оцинкованного стального листа, что не всегда дает желаемый результат. К тому же ровные плоскости фальцевой металлической кровли не придают архитектуре здания изысканный вид, создаваемый черепичной кровлей.

В наше время получили распространение элитные металлические материалы для кровли: медь и цинк-титан. Кровля из этих материалов служит долго, позволяет осуществить самые смелые дизайнерские решения, придает зданию красоту и изысканность.

Долгие годы медная кровля из-за высокой цены материала почти не применялась в строительстве. Ныне улучшенные технологии монтажа медных крыш сделали ее одним из самых популярных элитных кровельных материалов.

Классическая медная крыша сначала имеет красно-золотую окраску, в течение 2-х лет она приобретает благородный матово-черный цвет, что обусловлено химическими свойствами меди. Через 20 лет медная крыша покрывается патиной, приобретая оттенки зеленого малахита или бирюзы. Патина служит неодолимой преградой для агрессивной среды, спасает медную кровлю от атмосферных осадков, перепадов температур, поэтому коррозия не может нанести вред медному кровельному покрытию в течение столетий.

Теплопроводность – еще одно преимущество меди. Благодаря кабельному подогреву крыши, зимой на ней не будет ни сосулек, ни наледи. Эксплуатационные расходы на медную крышу самые низкие, она окупает себя уже через 30 лет, но срок ее службы продолжается более 150 лет.

Современный строительный рынок предлагает не один вид кровельной меди: классическую, оксидированную, патинированную и луженую медь.

Оксидированную кровельную медь, имеющую темно-коричневый слой окиси уже при укладке, получают путем предварительного окисления металла с двух сторон. Это дает эффект потемневшей от времени кровли уже на начальном этапе эксплуатации.

Луженая медь – это надежный и долговечный кровельный материал, обладающий уникальными эстетическими особенностями. Медные листы и ленты после специальной обработки подвергают с обеих сторон лужению, что значительно повышает устойчивость кровли к атмосферным воздействиям. Она не нуждается в крашении и дополнительном уходе. Медь приобретает теплый светло-серый оттенок с металлическим блеском благодаря олову. Со временем поверхность луженой меди становится темнее. Эксплуатационный срок луженой кровли превышает 100 лет.

Патинированная медь создается двумя методами искусственного патинирования: во-первых, путем воздействия на металл специального комплекса химических веществ, во-вторых, посредством помещения медных листов в специальные камеры. Разница в методах такова: химический состав наносят на кровельный материал во время проведения работ на стройплощадке, а при искусственном патинировании в камере заказчик получает готовую «зеленую» медь с завода-изготовителя. Искусственное патинирование меди придает кровле неповторимую красоту и выполняет защитную функцию.

Кровельная медь – это фантастически стойкий материал и без дополнительной обработки, новые технологии еще больше закаляют и укрепляют его. Тонкий налет окисла повышает прочность кровельного материала, защищает медь от коррозии и разрушения. Поэтому медная кровля будет надежно служить столетиями без дополнительных затрат на обслуживание.

Пластичность меди позволяет легко покрыть медной лентой или листом кровли самой сложной конструкции. Медь хорошо поддается сварке, что позволяет просто и быстро производить ремонт кровли даже при серьезных механических повреждениях. К тому же при ремонте не нужно заменять весь лист или полосу, повреждение достаточно закрыть медной заплатой и запаять швы.

Кровельную медь легко гнуть и вытягивать, при необходимости можно употребить более мягкие медные пластины. К примеру, минимальный радиус загиба полутвердого медного листа равен примерно 0,30 толщины материала, чаще всего этого бывает достаточно.

Наконец, медь экологически безопасна и для окружающей среды, и для здоровья человека.

Цинк давно используют в качестве кровельного материала. В середине XX в. к нему добавили медь и титан, что существенно улучшило его свойства. Титан повысил сопротивление ползучести материала, а медь увеличила прочность материала при растяжении. Как и медь, этот материал подвержен процессу патинирования, он начинается после его первого контакта с внешней средой и завершается примерно через 6 – 7 лет. В результате, кровельное покрытие приобретает светло-серый цвет.

Цинк-титан пластичнее меди и оцинкованной стали, что позволяет возводить нестандартные кровельные конструкции. Это легкоплавкий материал, его достаточно только подогреть при изготовлении элементов сложной формы. Так же, как и медь, этот материал долговечен и не требует ухода. Но работая с ним, следует учитывать его особенности. При низких температурах материал приобретает хрупкость, поэтому не рекомендуется вести работы с ним при температуре ниже +5°C.

Коэффициент линейного расширения цинк-титана на 30 % выше по сравнению со сталью, поэтому при монтаже кровли из него нужно учитывать сезонные перепады температур и предусматривать компенсационные зазоры.

Для покрытия из цинк-титана нежелателен контакт со сталью, медью и железом, поскольку он может привести к образованию гальванических паров и возникновению электрической коррозии.

Кровлю из цинк-титана следует монтировать осторожно, не бросать материал, не царапать, наносить разметки только маркерами или карандашами. Глубокие царапины ведут к появлению коррозии до начала процесса патинирования.

При работе с этим материалом нужны специальные кровельные инструменты: особые приспособления для нанесения разметки, молотки, комплект гибочных клещей, прямые и фасонные ножницы.

Цинк-титан, как и медь, можно подвергать искусственному патинированию. Существующие два вида искусственного патинированного цинк-титана отличаются по цвету и методу его получения. Кварц-цинк, имеющий однородную светло-серую поверхность, по цвету аналогичен первому этапу естественного старения кровельного покрытия. Этот слой является результатом химического процесса, названного «фосфатизация».

Цвет антра-цинка темнее – это слой патины, являющийся щелочно-цинковым карбонатом. Внешний вид этого слоя соответствует виду кровли после нескольких лет службы.

Преимущества фальцевой кровли:

• все крепежные элементы спрятаны под кровлю, поэтому влага не контактирует с ними;

• отсутствие сквозных отверстий исключает образование коррозии в местах крепежа и на поверхности листа, что обеспечивает длительный срок эксплуатации;

• небольшой вес кровли позволяет устраивать более легкие опорные конструкции в виде стропил и обрешетки;

• устойчивость к деформациям несущих конструкций;

• экономный расход кровельного материала, четко проявляющийся на сложных кровлях, что важно при использовании дорогостоящих кровельных металлов, таких, как медь;

• возможность крепления ограждений, эксплуатационных настилов, систем снегозадержания без повреждения кровельного покрытия;

• легкий и быстрый монтаж;

• многообразие форм и материалов.

К недостаткам фальцевой кровли можно отнести то, что для ее монтажа нужна достаточно серьезная квалификация рабочих. Важен и тот факт, что необходимые для монтажа кромкогибочные и фальцепрокатные машины требуют существенных вложений.

Для жестких фальцевых крыш важно соблюдать нормальный режим по температуре и влаге в подкровельном пространстве. Несоблюдение нужных параметров при устройстве утепленной фальцевой кровли ведет к выпадению конденсата на внутренней стороне металлических листов, что может послужить причиной ранней коррозии.

Для соединения листов металла фальцевым методом можно применять ручной инструмент или специальные машины: кромкогибочное и фальце-закаточное оборудование. Фальцевую кровлю заводского производства можно купить вместе с комплектами фабричных кляммеров и специальным инструментом для обжима замков.

Соединение панелей выполняют непосредственно на кровле с помощью закаточного инструмента. К обрешетке листы крепят при помощи специального крепежа – кляммеров, скрытых под поверхностью листа. Кляммеры вместе с краями листов заворачивают специальной машинкой в замок. При этом один конец кляммера заводят в стоячий фальц, а другой крепят прямо к обрешетке. После закрытия (обжима) двойного фальца плоскость кровли превращается в цельный лист.

Все расходные материалы (гвозди, шурупы, кляммеры), применяемые при монтаже фальцевой кровли, непременно должны быть произведены из того же металла, что и материал покрытия.

Монтаж кровли можно выполнять по выбору заказчика, как по простой обрешетке, так и по утеплителю. Обрешетка может быть разреженная или сплошная, выбор определяется углом уклона кровли. Рекомендуемый уклон кровли при применении фальцовочной технологии – более 14°. При уклонах кровли от 7 до 14° необходимо устройство сплошного основания, а также применение двойного фальца, уплотненного силиконовым герметиком.

При монтаже нужно четко соблюдать требуемый (расчетный) шаг обрешетки, иначе может возникнуть прогиб металлических листов. В свою очередь, это ведет к ослаблению и возможной деформации швов между листами металла фальцевого покрытия, а в дальнейшем часто становится причиной протечек и коррозии металла, особенно в местах соединений фальцевых панелей-картин.

Полностью мобильное оборудование позволяет собирать кровлю и на земле, и на крыше. Традиционная технология устройства кровли из листового металла нуждается в высокой квалификации мастеров. Работы по монтажу производятся в несколько этапов. Во время первого этапа нужно изготовить картины для рядового покрытия скатов крыши, карнизных свесов, настенных желобов, разжелобков. Эта работа производится прямо на стройплощадке. Сначала для картин надо сделать заготовки нужных форм и размеров по чертежам будущей кровли. С помощью измерительных приборов и инструментов разметить металлические листы на детали, нанести на металл все необходимые отметки. Затем лист металла разрезать различными видами ножниц, подобрав нужный инструмент в зависимости от толщины листа. Вырезанные детали соединить лежачим фальцем в картины, длина которых равна длине ската. Затем загнуть боковые кромки, т. е. подготовить заготовки для выполнения стоячих фальцев.

На втором этапе поднять картины на крышу и соединить между собой их боковые стороны стоячим фальцем. Выбор крепления в виде одинарного или двойного фальца зависит от местных климатических условий, обычно этот выбор делают на стадии проектирования. После того как картины подняты на крышу, их нужно крепить к обрешетке узкими стальными полосками – кляммерами, один конец которых должен быть заведен в стоячие фальцы при их изгибе. Другим концом крепить металлические картины к брусу обрешетки.

Кляммер – это полоса металла размером примерно 3 x 15 см, необходимое для монтажа число кляммеров нужно рассчитать так, чтобы один кляммер приходился примерно на каждые 50 см длины полосы фальцевой кровли. Так получается качественное кровельное покрытие без каких-либо технологических отверстий. Вентиляционные отверстия, а также отверстия возле дымовых и газовых труб, необходимо закрыть фартуками из того же металлического листа, что и весь материал кровли.

Те, кто своими силами покрывает крышу при помощи фальцевого соединения, могут выполнить эту задачу немного по-другому, не собирая на земле полностью металлическую картину. Однако этот метод подходит для кровли из относительно недорогого стального оцинкованного листа. Первый лист надо закрепить на краю крыши саморезами сквозь лист – это одно из немногих мест, где кровля будет иметь технологические отверстия. Кроме того, первый лист должен иметь кромки равной высоты – по 2,5 см. Но перед креплением первого листа нужно закрепить на обрешетке кляммеры для второго листа. Впоследствии точку крепления кляммеров закроет первый лист.

Работу следует производить в такой последовательности. Сначала рассчитать положение первого листа фальцевой кровли и закрепить кляммеры для следующего ряда так, чтобы их закрыл уложенный первый лист. Саморезами закрепить край первого листа, одновременно загнуть кляммеры под прямым углом к обрешетке. Рядом с первым листом наложить на обрешетку следующий лист и загнуть в два приема фальц вместе с кляммерами. Выполняя эту работу, нужно помнить о следующей линии кляммеров. Перед укладкой второго листа надо рассчитать их положение и закрепить на обрешетке (рис. 62).

Кляммеры следует загибать поверх внешнего фальца. На крыше с малым уклоном их надо обязательно зафиксировать от разгибания. Можно просверлить кляммер и стянуть заклепкой на обрешетке. В неустойчивую зиму на крыше после оттепелей образуется ледяная корка. Весной, при наступлении теплой погоды, ледяная масса начинает сползать вниз. Цепляясь за кляммеры, она может их развернуть. Этот эффект не столь ярко выражен на крутой крыше. Если же кляммеры фиксировать заклепками к обрешетке, то проблема будет решена.

Конек крыши придется закрывать стандартным способом – уголком стального листа, загнув в этом месте стоящий фальц. Поскольку нет другой возможности иначе закрепить коньковый элемент, как только через кровлю. Это будет второе место, где на крыше появятся технологические отверстия. Вальмы, ендовы, примыкания кровли и прочие элементы нужно закрывать желобами и уголками.