Черепиця

Як повторно використовувати черепицю?

Ця публікація призначена для архітекторів, проектувальників та інших учасників будівельних проєктів, які бажають повторно використовувати цей матеріал або продукт. Цей текст спирається на дані проєкту Interreg FCRBE – "Facilitating the Circulation of Reclaimed Building Elements", українські стандарти та дослідження команди ReThink. Представлена тут інформація має ознайомчий характер та не призначена для заміни експертизи професіоналів.

Про матеріал

Покрівельна черепиця – це матеріал, що укладається внахлест і слугує головним чином для захисту даху від атмосферних опадів. Історично її виготовляли з доступних природних матеріалів – глини або сланцю. З часом для виробництва почали використовувати також бетон, скло та пластик.

Монтаж черепиці здійснюється різними способами: її можуть кріпити шурупами або цвяхами, а в історичних чи традиційних конструкціях інколи застосовують самонесучі з’єднання. Укладена черепиця зазвичай розташовується поверх спеціальної підкладки, яка додатково захищає конструкцію даху від вологи.

З моменту свого винайдення покрівельна черепиця зазнала значної трансформації. Ще в давнину греки, римляни та єгиптяни виготовляли її з обпаленої глини, започаткувавши традицію, що збереглася до наших днів.

Похилі дахи з’явилися задовго до черепиці. Спочатку для покрівлі використовували природні матеріали — кору, солому, очерет, грубе каміння. З часом ці примітивні покриття поступилися місцем більш досконалим технологіям, і їхнім результатом стала теракотова черепиця. Глиняна черепиця, один із найдавніших покрівельних матеріалів, залишається популярною і донині.

На відміну від більшості природних каменів, які з часом кришаться, та металів, що окислюються іржею, обпалена глина майже не піддається руйнуванню. Саме тому теракотова черепиця часто є єдиним збереженим елементом стародавніх споруд. Її довговічність дає змогу досліджувати шляхи міграцій народів, які її виготовляли.

image16.png

Антична черепиця. Фото: Historic House

З часом черепиця ставала більш різноманітною та декоративною, з'явилися нові техніки та кольори. Наприклад, у Франції XVIII століття з Італії імпортували марсельську черепицю, яка мала пласку основу і вигнутий верх. В Англії був розроблений тип плитки під назвою, яка мала S-подібний профіль і була легшою в укладанні та транспортуванні.

image15.png

Марсельська черепиця. Фото: Grupo Diaz Redondo

image5.png

Англійський пантайл. Фото: Wienerberger

Сьогодні існує безліч видів черепиці, кожен із яких має свої особливості та переваги. Класична глиняна черепиця надає будівлям вишуканого вигляду, бетонна вирізняється міцністю, штучні матеріали пропонують широкий вибір дизайну, а сонячна черепиця поєднує естетику з енергоефективністю.

Про актуальність повторного використання в українському контексті

Черепиця має давню історію в Україні. Під час розкопок комарівського поселення були знайдені горно та черепиця, що датуються кінцем II – початком III століття н.е. Ця черепиця вирізняється високим рівнем випалу та чотирикутною формою, її товщина становить 1,5-2 см.

Уже на початку XV століття у Львові виготовляли черепицю для покриття оборонних споруд, таких як вежі та ґанки на міських мурах. Ймовірно, це була черепиця з червонопаленої глини. У XVII столітті червона полив’яна черепиця, зокрема форми «бобровий хвіст» та «карпівка», використовувалася для покриття будівель монастиря Бернардинів.

Масове виробництво черепиці різного типу в Україні започаткував галицький архітектор та підприємець Іван Левинський. У 1888 році він заснував фабрику штучного каменю та черепиці, яка носила його ім’я.

image9.png

Черепиця марсельського типу з Бахмута. Фото: Про Рівне

В радянські ж часи набула популярності асбестоцементна покрівля. Матеріал широко застосовували завдяки його дешевизні та доступності. Шифером вкривали не лише господарські споруди та промислові об’єкти, а й житлові будинки, оскільки альтернативи було небагато. 

Сьогодні ситуація змінилася: сучасний ринок пропонує широкий вибір покрівельних матеріалів, а ставлення до шиферу еволюціонувало. Хоча він залишається доступним варіантом, дедалі більше забудовників та власників будинків віддають перевагу екологічнішим і технологічно вдосконаленим рішенням. Окрім того, в Європі використання азбесту заборонене через його потенційну шкоду для здоров'я, і Україна, переглядаючи свої будівельні норми, рухається у напрямку повного врегулювання та заборони. Детальніше з переліком небезпечних матеріалів можна ознайомитися у нашому тексті: https://www.povtorno.com/blog/warning/hazardous-materials-list 

Найпоширенішим покрівельним матеріалом в Україні є металочерепиця. Основою металочерепиці є оцинковані сталеві листи, покриті спеціальним двошаровим полімерним захисним покриттям. Для того, щоб досягти максимальної схожості з керамічною черепицею, металеву основу формують за допомогою штампування на спеціальних верстатах. В результаті з’являється різноманіття варіантів покриття, які відрізняються формою, текстурою та кольором. Завдяки розвитку технологій і використанню якісніших полімерів, термін служби металочерепиці значно збільшився.

Щодо особливостей монтажу металочерепиці, то важливим моментом є правильна обрешітка, зокрема врахування кроку хвилі. Всі інші етапи укладання не є складними, і за бажанням покрівлю можна встановити самостійно. 

Волонтерське об’єднання «Лівий берег», котре базується в Києві, займається відновленням дахів пошкоджених російськими військами житлових будинків, громадських будівель і шкіл у Чернігові, Харкові та Київській області. У своїй роботі переважно використовує профнастил. З травня 2022 року об’єднання відновило понад 380 дахів у Київській, Чернігівській та Харківській областях. 

image10.png

image2.png

Фото: Лівий Берег

У вересні 2022 року об’єднання «Лівий Берег» представило виставку в рамках проєкту Theater of Hopes and Expectations у Дюссельдорфі, Німеччина. Для цієї інсталяції були використані знайдені архітектурні елементи зруйнованих будівель, пошкоджених під час повномасштабного російського вторгнення в Україну. На даху виставки були розміщені традиційні предмети народного мистецтва та фотографії сіл, які зазнали руйнувань внаслідок війни. «Лівий Берег» також продемонстрували свою діяльність із відновлення дахів, акцентуючи увагу не лише на руйнаціях, а й на процесі відновлення.

image4.png

image7.png

image8.png

Фото: Лівий Берег

Класифікація

Класифікація черепиці залежить від різних критеріїв, таких як матеріал виготовлення, форма, метод виготовлення та інші.

За матеріалом виготовлення, можна виокремити наступні:

  • Глиняна черепиця – одна з найстаріших і найпоширеніших форм черепиці, виготовляється з натуральної глини. Вона може бути теракотовою (червоно-коричнева) та полив’яною (покрита спеціальним глянцевим покриттям для покращення водовідведення). Керамічна черепиця має особливість з часом втрачати свій початковий блиск через утворення патини на її поверхні. Для запобігання цьому необхідно періодично доглядати за покрівлею. Вага однієї стандартної черепичної плитки зазвичай становить близько 4 кг. Тому, за допомогою простих розрахунків, можна визначити, що вага покриття на квадратний метр становить приблизно 40-50 кг / м².

image14.png

Фото: Lifes Tiles

  • Бетонна черепиця – виготовляється з бетонної суміші з добавками для підвищення міцності. Вона часто використовується для створення покрівель з імітацією традиційної черепиці. 

image1.png

Фото: Watling Reclamation

  • Металочерепиця – тонкі металеві листи з полімерним покриттям, що нагадують традиційну черепицю. Вона легка, довговічна і проста в монтажі. Вага одного листа металочерепиці становить 4-5 кг/м², а мінімальний рекомендований кут нахилу даху – 14°. Термін експлуатації цього матеріалу варіюється від 30 до 50 років. Листи металочерепиці мають різну довжину – від 50 см до понад 6 метрів, що дозволяє використовувати довгі листи для накриття дахів без стиків. Однак, варто враховувати, що листи довжиною понад 4,5 метри не рекомендується використовувати через складнощі транспортування, підйому на дах і можливі проблеми з приляганням листів після усадки будівлі та деформації кроквяної системи.

image13.png

Фото: AskARoofer

  • Асбестоцементна черепиця – виготовляється на основі цементу та азбесту, хоча через екологічні питання її використання поступово зменшується. Оскільки азбестовий пил є канцерогеном: його мікроскопічні волокна можуть потрапляти в легені й залишатися там надовго, викликаючи запалення, рубцювання тканин і проблеми з диханням. Листи шиферу можуть бути плоскими або хвилястими. Середній термін служби цього матеріалу – від 30 до 35 років. Вага одного стандартного аркуша коливається в межах 10-13 кг / м². Для монтажу шиферу мінімальний кут нахилу даху має становити 12°. Цей матеріал легко монтується навіть людьми без спеціальних навичок, а також не потребує ідеальної конструкції каркасу.

image6.png

Фото: UOC

  • Бітумна черепиця використовується для покрівлі з нестандартною конфігурацією. Зокрема, цей матеріал ідеальний для дахів з мансардами або іншими виступаючими елементами, а також для покриття пологих кривих або куполоподібних дахів. Структурно лист гнучкої черепиці складається з кількох шарів. Основою служить скловолокно або органічна целюлоза, що є нетканим матеріалом з численними скляними нитками. Поверхня покрита бітумом, а також кам’яною крихтою (базальтовим гранулятом), що надає матеріалу вигляд традиційної черепиці. Такі дахи виглядають естетично привабливо і дорого, що є однією з основних переваг цього матеріалу. Середній термін служби від 40 до 50 років. Мінімальний рекомендований кут нахилу даху для її укладання становить 12°. 

image11.png

Фото: Fine Homebuilding 

  • Сонячна черепиця є інноваційним і екологічно чистим рішенням для покрівлі, яке поєднує функцію захисту будинку з можливістю генерувати відновлювальну енергію. Існують два основні типи сонячної черепиці: сонячна черепиця та сонячна плитка, обидва призначені для ефективного виробництва енергії. При виборі між сонячною черепицею та традиційними сонячними панелями важливо враховувати такі фактори, як естетика, ефективність, вимоги до монтажу та вартість. Хоча сонячна черепиця виглядає елегантно й інтегровано, її ефективність зростає завдяки технічному прогресу, традиційні сонячні панелі все ще мають вищу ефективність і пропонують меншу вартість енергії.

image3.png

Фото: SIG

Реставрація

З часом вплив ультрафіолетового випромінювання, опадів та інших погодних факторів може призвести до появи плям на черепиці, втрати кольору та погіршення її зовнішнього вигляду. Однак заміна покрівлі – не єдиний вихід. Відновлення черепиці включає очищення, гідроізоляцію та зміцнення структури за допомогою спеціальних хімічних засобів на основі силанових і силікатних частинок.

Одним із найефективніших способів очищення є застосування мийки високого тиску (не менше 220 бар) із ротаційною насадкою. Такий метод дозволяє видалити мох, пухкий бруд і нестійкі старі покриття. Особливо важливо ретельно очистити плитку від моху, оскільки його залишки можуть спричинити повторне заростання поверхні. 

Після очищення для реставрації історичної черепиці найчастіше використовують засоби на силікатній основі. Вони не змінюють колір матеріалу, натомість забезпечують безбарвний захист, заповнюючи пори та створюючи бар’єр для вологи. Це допомагає зменшити вплив коливань температури та запобігає росту моху завдяки створенню гладкої поверхні. Гідроізоляційні склади доступні у глянцевому, сатиновому та матовому варіантах.

Однак варто враховувати, що не кожну черепицю можна відновити – якщо її структура зазнала значних механічних пошкоджень, реставрація може бути неможливою.

image12.png

Сушка матеріалів. Фото: Ałykow, K., Bednarz, Ł., Piechówka-Mielnik, M., Napiórkowska-Ałykow, M., & Krupa, M. (2022). New ceramic tiles produced using old technology applied on historic Roofs—Possibilities and challenges. Materials15(21), 7835. 

Етапи повторного використання

Демонтаж. При демонтажі черепиці важливо зберігати її цілісність і підтримувати однорідність партій. Плитки сортують за моделями, розмірами, кольорами, якістю та ступенем зношеності. Окремо відбирають плитку з тріщинами, значними пошкодженнями, слідами свинцю або іншими дефектами – така плитка оцінюється нижче. Щоб запобігти накопиченню вологи, що сприяє утворенню плісняви та водоростей, плитку рекомендується зберігати на ребрі.

Зберігання. Оптимальний варіант зберігання – ящикові піддони з захистом від пошкоджень (вертикальна упаковка, поділ шарів тощо). Якщо транспортування здійснюється навалом, черепицю слід складати вертикально в кілька рядів.

Транспортування та доставка. Щоб мінімізувати ризик пошкоджень під час перевезення, рекомендується використовувати ремені для обв’язування палет, термозбіжна плівку або інші фіксуючі матеріали.

Перевірка якості. Стан черепиці можна перевірити простукуванням. Глухий звук свідчить про наявність внутрішніх пошкоджень, тоді як дзвінкий сигналізує про збереження цілісності.

Застосування. Відновлена глиняна черепиця використовується як покрівельний матеріал або для зовнішнього облицювання. При її виборі враховують допустимі навантаження, а також дотримуються обмежень у плануванні.

Повторне використання 100 м² відновленої глиняної черепиці дозволяє зменшити викиди CO₂ на приблизно 1220–2640 кг, які утворилися б під час виробництва нової черепиці. Це еквівалентно пробігу від 7320 до 15 840 км на малолітражному дизельному автомобілі.

Однорідність партії – черепиця повинна належати до однієї моделі.
Розміри – для промислової черепиці вони повинні бути однаковими, тоді як ручна робота допускає варіації.

Колір – можливі природні відмінності у відтінках через спосіб виробництва, витримку та попередню обробку. Під час монтажу рекомендується змішувати плитки для рівномірного ефекту.

Стан – допускаються дрібні дефекти, такі як:

  • сліди зносу, незначні відколи або тріщини в глазурі;

  • незначні пошкодження виступів, гачків, кріпильних отворів;

  • пошкодження монтажних пазів та проточних кілець;

  • плями, здуття чи сліди плісняви.

Правильний відбір і догляд за відновленою черепицею дозволяє продовжити її термін експлуатації без втрати функціональності.

Черепиця, що використовувалася в умовах високої концентрації випарів азоту та сірки, наприклад, у стайнях, може втратити міцність і стати крихкою. Через це її повторне використання не завжди виправдане та залежить від ступеня зношеності матеріалу.

Джерела
  1. Ałykow, K., Bednarz, Ł., Piechówka-Mielnik, M., Napiórkowska-Ałykow, M., & Krupa, M. (2022). New ceramic tiles produced using old technology applied on historic Roofs—Possibilities and challenges. Materials15(21), 7835. 

  2. Дізнайтесь більше про повторне використання черепиці та інших конструктивних елементів із дослідження проєкту Interreg FCRBE – "Facilitating the Circulation of Reclaimed Building Elements".