Дома с односкатной крышей всегда были распространены в южных странах. Мода на подобную архитектуру, появившаяся относительно недавно в северных регионах, вынудила строителей решать проблемы с весом снега, который иногда способен достигать десятков тонн. Одним из способов перераспределить нагрузку и обеспечить максимальную прочность конструкции является выбор правильного угла наклона кровли. Это достаточно сложная инженерная задача, целью которой становится не только снижение снеговой нагрузки в зимнее время, но и решение множества других сопутствующих вопросов. Наклон односкатной крыши определяется многими факторами, которые будут рассмотрены в этой статье.
Односкатная крыша – это наиболее простой и экономичный вариант конструкции, строительство которого обходится намного дешевле, чем другие варианты. Она представляет собой наклонную плоскость, покрытую кровельным материалом, уложенную на поверхность опорной конструкции – стропильной системы.
Угол наклона кровли определяется многими факторами, основными из которых являются:
Минимальный уклон односкатной крыши позволяет снизить ветровую нагрузку, но увеличивает давление снега. В то же время, при увеличении угла появляется возможность соскальзывания снеговых масс, но повышается парусность кровли.
Проблема в том, что требования по снеговой и ветровой нагрузке противоречат друг другу, вынуждая строителей принимать компромиссные решения. Оптимальный угол наклона односкатной крыши представляет собой «золотую середину», позволяющую минимизировать оба вида нагрузки.
Односкатная крыша представляет собой одну половинку от наиболее распространенного варианта конструкции – двускатной кровли. С точки зрения конструкции это намного проще, так как требуется лишь увеличить высоту одной стены и уменьшить размер противоположной.
Существует два варианта конструкции:
Принципиальным различием между ними является область использования – вентилируемые кровли нужны только на жилых домах.
Причина этого в том, что воздух жилых помещениях содержит большое количество водяного пара. Он конденсируется на холодных поверхностях и впитывается в материалы, разрушая их. Страдают деревянные и металлические элементы конструкции, что рано или поздно приводит к необходимости ремонтировать или полностью переделывать крышу. С точки зрения конструкции разница состоит только в наличии слоя контробрешетки между кровлей и стропильной системой, которая и создает вентиляционный зазор.
К достоинствам односкатных крыш принято относить:
Недостатками односкатных крыш являются:
Основным недостатком принято считать необходимость располагать постройку нижней стороной крыши по направлению ветра. Преобладающее направление – далеко не единственное, а шквалистые порывы могут возникать с любой стороны, что существенно затрудняет выбор направления уклона. Обычно исходят из более реальных соображений – расположения соседних построек, дорожек, стоянок автомобилей и т.п.
Высокая сторона крыши должна располагаться со стороны входа, там, где возможно наличие людей, имущества или автомобилей. Иначе, в случае внезапного схода снега, возможны нежелательные, а иногда и очень опасные инциденты.
Выбор материала для кровельного покрытия – важная и ответственная задача. Односкатная крыша имеет большую площадь, что определяет особые требования к типу кровли:
Существуют разные типы кровли:
Наиболее распространенными видами являются листовые и рулонные материалы – металлочерепица, профнастил, ондулин или рубероид (мягкая кровля).
Среди пользователей самыми востребованными являются металлические виды покрытий – профнастил, металлочерепица и т.п. Они образуют герметичную и прочную кровлю, устойчивы ко всем видам нагрузок. При этом, герметичность нередко становится причиной нежелательных инцидентов, связанных с атмосферными проявлениями. Сильный порыв ветра, направленный с нужной стороны, с легкостью срывает сплошное металлическое полотно, чего не наблюдается при использовании, например, штучных материалов.
Кроме того, металлические покрытия нуждаются в качественном утеплении или, как минимум, шумоизоляции. Во время дождя они издают довольно громкий звук, распространяющийся через конструкции дома по всем помещениям. Мягкие покрытия не шумят, практически не способствуют конденсации влаги, но намного менее устойчивы к внешним воздействиям.
Традиционные асбоцементные материалы (гладкие листы или шифер) долговечны и достаточно прочны, но считаются вредными из-за выделения асбестовой пыли. Кроме того, они имеют большой вес, создающий излишнюю нагрузку на стропильную систему. В сочетании с весом снега (один м3 мокрого снега может весить до 950 кг) это может вызвать деформации или разрушение опорной системы кровли. Односкатные кровли с малым уклоном, покрытые подобными материалами, склонны к накоплению снеговых масс из-за высокой шероховатости поверхности, а также вследствие способности впитывать влагу.
Снег примерзает к покрытию и теряет возможность схода, в результате чего на крыше образуются большие сугробы, которые приходится регулярно счищать.
В видео можно увидеть основные принципы обустройства односкатной крыши:
Для того, чтобы рассчитать параметры кровли, правильнее всего обратиться к СНиП, где имеются все необходимые данные, методики и формулы расчета. К удивлению, специализированного расчета угла наклона односкатной кровли не имеется. Указывается только, что допускается угол от 2° до 60°, после чего рассматриваются детали и размеры конструкций. Поэтому основным источником информации становятся инструкции к различным кровельным покрытиям, в которых указываются оптимальные параметры укладки, и в том числе – диапазон углов наклона.
Нередко производители рекомендуют значения, отличные от требований ГОСТ, что объясняется развитием технологий и постоянными изменениями в технологии изготовления и химическом составе материалов. Практика вносит свои коррективы в рекомендуемые показатели, на которые следует обратить внимание.
Приступая к расчету кровли, следует прежде всего определиться со среднегодовым количеством снега в зимний период. Проще всего это выяснить по таблицам СНиП или из других источников:
Необходимо учитывать, что минимальный угол наклона односкатной крыши наиболее экономичен с точки зрения расхода материалов и, соответственно, денег. При этом, возможность соскальзывания снега практически исчезает, он накапливается на крыше и создает значительную нагрузку на конструкции здания.
Чем выше угол наклона, тем больше потребуется кровельного материала. При этом, резко возрастает ветровая нагрузка, особенно опасная при фронтальном направлении на высокую сторону дома. Преобладающие ветра в разных регионах также можно изучить в таблицах СНиП:
Немаловажный фактор – расположение дома. Если он находится в низине, прикрытый от ветра складками рельефа или другими зданиями, стоящими неподалеку, ветровые нагрузки существенно уменьшаются. И наоборот, если дом расположен на возвышении и открыт для воздействия ветра, нагрузки будут максимальными.
Это потребует выбрать минимальный наклон односкатной крыши, иначе риск ее потери становится слишком высоким. Рекомендуется учитывать все требования по ветровым нагрузкам при выборе, поскольку, в отличие от снеговых, они существуют в течение всего года и способны оказывать воздействие как в летний, так и в зимний период.
Окончательный выбор угла наклона производится исходя из сопоставления свойств кровельного покрытия и величины нагрузок. Не рекомендуется выбирать предельные значения, поскольку они создают слишком много рискованных ситуаций при появлении внешних воздействий экстремального характера. В любом регионе время от времени случаются обильные снегопады, образующие мокрые и очень тяжелые сугробы. Не исключение и ветра ураганной силы, которые случаются не часто, но последствия от них достаточно серьезные.
В видео можно увидеть строительство односкатной крыши:
В заключение необходимо напомнить, что любой инженерный расчет – сложная задача, которая не должна выполняться неподготовленными людьми, в особенности, если речь идет о жилых или хозяйственных постройках. Вероятность появления ошибок почти стопроцентная, а следствием от них могут стать разрушения, потери имущества и травмы для людей. Поэтому выбор параметров кровли следует поручать опытным и грамотным специалистам, которые смогут принять оптимальные решения и исключат возможность появления ошибок.
Главные преимущества — простота монтажа, низкая парусность и экономия на материалах до 30% по сравнению с двускатными аналогами. Из недостатков выделяют отсутствие полноценного чердачного пространства и повышенную чувствительность к снеговым нагрузкам при малом уклоне. Также такая кровля требует повышенного внимания к гидроизоляции стыков.
Оптимальный угол наклона составляет от 15 до 25 градусов. Такой диапазон обеспечивает надежный сход осадков и снижает ветровую нагрузку на стропильную конструкцию. При уклоне менее 10 градусов потребуется усиленная гидроизоляция и частая очистка от снега.
Минимальный угол наклона для металлочерепицы по СНиП составляет 12–14 градусов. Использование меньшего угла часто приводит к затеканию талой и дождевой воды под нахлесты листов. При монтаже на углах до 20 градусов все стыки обязательно герметизируют силиконовыми составами.
Перепад высот рассчитывается по формуле: H = L * tg(A), где L — расстояние между стенами, а A — планируемый угол наклона кровли. Для простого расчета ширину пролета умножают на тангенс нужного угла, взятый из тригонометрической таблицы. Полученное значение прибавляют к высоте более низкой опорной стены.
Крышу срывает из-за возникновения подъемной силы ветра при его неправильном направлении. Если поток воздуха бьет в открытый свес или высокую стену, под кровлей создается избыточное давление, а снаружи — разрежение. Предотвратить это помогает монтаж качественной ветровой доски и надежное крепление мауэрлата анкерами к армопоясу.
Вентзазор необходим для выветривания конденсата, образующегося на внутренней стороне кровельного покрытия из-за перепада температур. Без постоянной циркуляции воздуха влага оседает на деревянных стропилах и утеплителе, вызывая гниение и появление плесени. Зазор формируется при помощи контробрешетки высотой не менее 40–50 мм.
Односкатная крыша дешевле двускатной в среднем на 25–40% за счет меньшего количества пиломатериалов и кровельного покрытия. В ее конструкции отсутствует конек, сложные узлы стропильной системы и ендовы, что значительно упрощает и удешевляет монтажные работы. Экономия также достигается на снижении затрат на крепеж и доборные элементы.
Чистить снег необходимо, если его толщина превышает расчётную нагрузку для данного региона, а угол ската менее 25 градусов. Мокрый снег весит до 300 кг на кубический метр и может деформировать кровельный настил или повредить стропила. Ручную очистку проводят пластиковыми лопатами, оставляя защитный слой снега толщиной 5 см, чтобы не повредить покрытие ручными инструментами.
Водосточный желоб монтируется на самом низком краю кровельного ската с уклоном 3–5 мм на один погонный метр в сторону водосточной трубы. Для надежности шаг установки кронштейнов не должен превышать 50–60 см. При длине ската более 12 метров устанавливают две воронки по краям здания для эффективного отвода воды.
Направление ската выбирают с учетом преобладающей в данном регионе розы ветров: наклон должен быть обращен навстречу ветру. Это позволяет воздушным потокам обтекать здание с минимальным сопротивлением, снижая парусность конструкции. На садовых участках скат часто направляют на северную или глухую сторону, обеспечивая максимальную освещенность парадного фасада.
1 комментарий
Покатые крыши лучше плоских в любом случае. У нас просто была зимняя кухня с плоской крышей. Это аут...
Ответить Пожаловаться