История развития кровельных материалов и технологий

Содержание

С древних времён люди стремились защититься от неблагоприятных погодных условий, возводя дома и укрытия с прочной и надёжной крышей. Первые кровельные материалы имели природное происхождение и были, что говорится, прямо под рукой. Вследствие научного прогресса технологии производства кровли менялись, подстраиваясь под новые потребности людей.

Эволюция кровельных материалов

Человечество постоянно стремилось улучшить свои жилищные условия и обеспечить надёжную защиту от воздействия природных факторов. Особенно сильно это заметно на фоне эволюции кровельных материалов и технологий.

Древний Египет

Одной из наиболее распространённых форм кровельного покрытия в Древнем Египте была плоская крыша. Она состояла из соломы, которая укладывалась на основание из деревянных балок. Затем поверхность покрывалась тонким слоем глины для обеспечения дополнительной защиты от влаги. Такая кровля часто встречалась в сельской местности, в домах бедняков. Глиняная «штукатурка» не только усиливала водостойкие качества материала, но служила защитой от грызунов.

Зажиточные горожане могли похвастаться кровлей из глиняной черепицы. Это были небольших размеров блоки, прошедшие процедуру обжига, благодаря чему приобретали повышенную прочность. Дома вельмож можно было отличить по глазурованной черепице, которая помимо обжига покрывалась специальной прозрачной или цветной глазурью. В результате кровля блестела и бликовала под солнечными лучами.

Для дворцов и храмов также использовалась глазурованная черепица, которая сначала вручную расписывалась, а затем уже покрывалась глазурью. Таким образом, кровельный материал работал не только как защита от непогоды, но и элемент внешнего декора дома, а также демонстрация статуса его владельца.

Большинство крыш древнеегипетских домов имело плоскую форму, но встречались и исключения: сводчатые конструкции храмов. Для их постройки использовались дорогие материалы, такие как полированный камень или мрамор.

Кровли Древнего Египта не только выполняли практическую функцию защиты зданий от погодных условий, но также служили символом социального статуса. Техники и материалы этого периода оказали влияние на развитие кровельного строительства в последующие столетия.

Древний Рим

В эпоху Римской Империи кровельные технологии и материалы были не так разнообразны, но при этом они отличались качеством и долговечностью.

Одним из самых популярных материалов была керамическая черепица. Её делали из глины, а затем обжигали, чтобы придать прочность и устойчивость к влаге, солнцу, температурам.

Разновидностью черепицы стала терракота, которую римляне полюбили за яркий и броский оттенок. Терракотовая черепица изготавливалась из крупнозернистой глины. После обжига материал приобретал отчетливый красный или красно-оранжевый цвет.

Терракота имела высокую теплоёмкость, благодаря которой в жаркие дни в доме сохранялась прохлада, а в холодное время года — тепло. Материал также обладал звукоизоляцией и высокой степенью огнестойкости.

Использовать подобную черепицу можно было в любом климате. Она не меняла своих свойств ни в жару, ни в дождливую погоду, ни в морозы. Что важно, терракота – внешне привлекательный материал, на который не влияли прямые солнечные лучи, то есть черепица не выцветала даже после десятков лет использования.

Большинство публичных зданий в Древнем Риме декорировалось мрамором. Не стала исключением и крыша, которая к тому же переняла у древнегреческой архитектуры форму свода. Другим типичным видом была скатная крыша, имеющая характерную треугольную форму. Стропила и обрешётка для неё делались из дерева, на которое выкладывалась глиняная черепица.

В сельской местности для устройства кровли использовалась солома. Это был дешёвый природный материал, работать с которым было легко. Однако соломенные крыши приходилось часто ремонтировать или менять. К тому же они обладали низкой пожаробезопасностью.

Еще одним древнегреческим наследием стал сланец. Плоские листы из него использовались в качестве кровельного покрытия. Сланец был известен ещё со времен Древней Греции. Там он носил название «асбестос», что означало «негорящий».

В Римской Империи внимание обращали и на гидроизоляцию крыш. Вода собиралась в специальные желоба и стоки, предотвращая её проникновение в здание.

Сложные конструкции, прочные материалы и грамотная гидроизоляция — всё это делало римские кровли надёжными и долговечными. Даже спустя почти 2 тысячи лет можно воочию наблюдать результаты мастерства древнеримских строителей и кровельщиков.

Древний Китай

Одной из древнейших цивилизаций, которая достигла ощутимых успехов в развитии кровельных технологий, стал Древний Китай.

Форма кровли нередко зависела от климатических особенностей региона. В северной части страны, где число осадков минимально, были распространены плоские крыши, двух и четырехскатные конструкции были характерны для центральной части и южных регионов.

Кровельная черепица появилась в Китае примерно в III тысячелетии до н.э. По преданию, мастер, её придумавший, имитировал чешую рыбы. Китайская черепица имела полуцилиндрическую форму, крепилась с помощью специального раствора и профиля. Покрыть крышу черепицей было дорогим удовольствием, которое могли позволить себе только богатые и знатные люди. Крестьяне покрывали крыши домов бамбуком или дранкой. Бамбук в Китае был аналогом соломы в Древнем Риме и Египте.  Но помимо доступности и простоты использования, это растение отличалось прочностью и пластичностью.

Конструкция китайских крыш отличается от европейских вариантов нестандартной формой, при которой скаты крыш получали на концах нехарактерный изгиб, словно приподнимаясь. Такие типы крыш чаще всего встречались в прибрежных и приморских провинциях, где в сезон дождей жители сталкивались с тропическими ливнями. Слегка изогнутый скат отводил сильные осадки на максимальное расстояние от самого здания, таким образом, гарантируя и зданию, и близлежащей прилегающей территории относительную сухость. Ещё одно преимущество подобной формы — это пропускание большего количества солнечных лучей, которые препятствовали гниению древесины — основного строительного материала.

Также архитекторы Древнего Китая вместо классической стропильной системы кровли использовали специфические конструкции собственного изобретения, состоящие из многоярусных кронштейнов, стоек и балок. Подобные опоры были необходимостью, так как повышали устойчивость здания, что было важно в условиях частой сейсмической активности.

Не забывали архитекторы и строители и об эстетической составляющей: черепицу нередко окрашивали в яркие цвета, а на края крыш устанавливали фигурки «цяншоу» — зверей, охраняющих дом от злых духов.

Китайские мастера не только создавали функциональные и прочные кровли, но и делали их оригинальными и привлекательными. Их технологии и стили впоследствии были заимствованы другими народами.

Средневековье

В период Средневековья архитектура была неразрывно связана с религией, что отразилось и на кровлях зданий. Одной из самых характерных черт этого времени является использование камня в качестве материала для крыш замков, монастырей и храмов.

Камни обычно кропотливо укладывались плотными рядами. В результате сформировывалась прочная и ровная крыша. Такая работа требовала большого мастерства, терпения и времени, но и результат был впечатляющим. Подобная кровля выдерживала испытание временем, и сегодня оценить работу средневековых каменщиков, строителей и кровельщиков может любой турист.

Крестьяне, проживающие рядом с замками или монастырями, использовали в качестве основного материала простую и доступную солому. В центральной части Европы активно использовалась деревянная черепица. Она изготавливалась из дуба или сосны и имела форму треугольных пластинок с выступами, благодаря которым она легко фиксировалась на конструкции кровли.

Еще одним популярным материалом была шиферная черепица. Шифер из натурального сланца, который можно разделить на тонкие пластины. Он был прочным, устойчивым к влаге и долговечным. Главным его недостатком стала цена, поэтому позволить шиферную черепицу, обладающую глубоким темно-серым цветом, могли только очень богатые люди. Шиферная черепица использовалась при строительстве церквей и храмов в готическом стиле.

В Средневековье также активно применяли глиняную черепицу. Глина являлась доступным материалом, а черепица из неё отличалась разнообразием форм и размеров. Благодаря этому строители могли создавать интересные архитектурные решения.

200 лет назад

В XVIII-XIX веках произошел значительный прорыв в архитектуре. Большое внимание уделялось всевозможным украшениям фасада, оконные проемы расширялись, появился известный дворцовый стиль, который быстро прижился и в Российской империи, ярким примером чего является архитектура Санкт-Петербурга.

Главными кровельными материалами того времени стали дерево, сланец и кирпич. В конце XIX века была разработана технология производства оцинкованной меди. Несмотря на свою стоимость, она быстро стала популярным материалом благодаря своей эстетичности и отличным эксплуатационным характеристикам: малый вес, устойчивость к коррозии, огнестойкость. Медные крыши обладали высокой прочностью, долговечностью и способностью защищать здания от пожаров.

В начале XX века появилась оцинкованная сталь, которая не уступала меди в плане практичности, однако была на порядок дешевле и прочнее. В качестве покрытия строители использовали битум, известный еще с древних времён. Битум позволял создать на скатной крыше герметичное покрытие, которое обеспечивало надежную защиту от проникновения влаги.

История кровли в России

Чем крыли крыши в старину на Руси? Одним из самых распространенных и доступных видов кровли была солома.

Солома использовалась для устройства крыш как жилых, так и хозяйственных построек. Этот материал был лёгким и прочным, а также обладал отличной теплоизоляцией. Солома укладывалась на рейки или специальные лаги, затем крепилась связками. Такой способ покрытия обеспечивал надёжную защиту от ветра и влаги.

Также широко применялась дранка: изготавливалась из ели или сосны и укладывалась в специальном порядке, затем покрывалась льняным маслом, повышающим влагостойкость дерева и защищающим от вредителей. Преимущество дранки заключалось в том, что её можно было использовать для покрытия крыш особых архитектурных форм. Дранку и лемех нередко использовали при строительстве княжеских и боярских дворов. Лемех также изготавливался из древесины. Однако в отличие от дранки, которая могла применяться при устройстве плоских и скатных крыш, лемех использовался преимущественно для покрытия сложных поверхностей: куполов, сводов, шатров. В качестве материала для лемеха мастера нередко выбирали осину. При старении это дерево приобретало красивый серебристый оттенок, который на солнце «светился». Увидеть подобный тип покрытия можно и сегодня. Купола и крыши знаменитых Кижей сделаны именно из осинового лемеха.

Аналогом дранки выступал и тёс. Он производился из древесины хвойных пород и имел толщину от 25 до 50 мм. Крыши из тёса было удобно ремонтировать, так как при необходимости он легко заменялся новым блоком.

В XIX веке в качестве кровельного покрытия начали применять металл. Этому способствовало активное развитие промышленности и черной металлургии. Металлические листы соединялись друг с другом с помощью специальных замков — фальцев или шипов. Такая кровля была очень прочной, она не гнила и не подвергалась возгоранию. Кроме домов металлическое кровельное покрытие использовалось при строительстве заводов, складов и фабрик.

В середине XX века появились первые рулонные кровельные материалы. Это были готовые рулоны на битумной основе,  покрытые слоем минерального наполнителя или армирующей сеткой. Рулонный материал позволял ускорить процесс монтажа кровли и обеспечивал дополнительную защиту от механических повреждений.

Параллельно с развитием новых технологий использовались и традиционные методы кровельных работ. Например, в Европе продолжала пользоваться популярностью черепичная кровля. Она по-прежнему считалась одной из самых прочных и эстетичных.

Современные технологии

Металлические кровли быстро стали популярными благодаря своей прочности, долговечности и возможности создания сложных форм. Алюминий, цинк и сталь обладают высокой устойчивостью к погодным условиям, коррозии и огню. Благодаря современным технологиям металлообработки можно создавать различные текстуры и оттенки, делая металлические кровли не только функциональными, но и эстетичными.

Свое применение в кровельной индустрии наши и полимеры. Композитные материалы сочетают в себе прочность металла с легкостью пластика. Они обладают высокой устойчивостью к ультрафиолетовому излучению, химическим веществам и механическим повреждениям. Панели из композитов поражают разнообразием цветов, форм и текстур, позволяя реализовать любые архитектурные и дизайнерские решения.

Композитные покрытия демонстрируют и отличную гидроизоляцию, особенно в сочетании с эластомерами. Последние доказали на практике, что способны приспосабливаться к движениям конструкции без потери герметичности.

Взгляд в будущее

Один из главных трендов в развитии кровельных материалов — это экологическая безопасность. Все больше производителей стремится использовать возобновляемые и перерабатываемые материалы. Это помогает сохранить окружающую среду и повышает репутацию производителя в глазах общества.

Так, например, в Германии последним трендом в эко-строительстве являются гонтовые кровли. Это аналог кровли из дранки — материала, известного ещё со времен Древней Руси. Немецкий гонт изготавливается из зимней древесины и служит в 2 раза дольше. Строители говорят, что при правильной эксплуатации и уходе гонтовая кровля прослужит не менее 200-250 лет.

Еще одной тенденцией является повышение энергоэффективности крыш. Новые технологии позволяют создавать кровли с улучшенной теплоизоляцией, что помогает сохранять комфортный климат внутри здания и уменьшать потребление энергии на обогрев и охлаждение.

Нельзя не упомянуть и использование «умных» технологий. К примеру, на крыше могут быть установлены сенсоры, контролирующие состояние материалов и своевременно выявляющие наличие проблем. Это, во-первых, позволяет предотвратить повреждения до их возникновения, а во-вторых, уменьшает время и затраты на ремонт.

И последнее, это — модульность. Модульные материалы позволяют быстро устанавливать или заменять отдельные элементы кровли без необходимости полной замены всей конструкции. Это упрощает и удешевляет процесс обслуживания и ремонта.

Вывод

Кровля является одним из самых важных элементов любого строения. Её эволюция отражает не только развитие архитектуры, но и культуры, науки, промышленности. Современные технологии открывают неограниченные возможности, которые возможно станут предвестниками новой революции в области кровельного строительства.

---