Как выбрать оптимальный угол крыши для схода снега? Минимальный уклон кровли для различных покрытий Лучший угол наклона кровли крыши.

На выбор сечения стропил и шага их установки существенное влияние оказывает собственный вес кровли, материал которой, в свою очередь, зависит от уклона скатов крыши.

Скаты одной кровли обычно устраивают с одинаковым уклоном, который выбирают в зависимости от кровельного материала, способа его укладки, архитектурных требований и экономических соображений, а также от района строительства. С крутых кровель, с уклоном 45° и более, быстро удаляется атмосферная вода и снег, что учитывают при строительстве зданий в районах с большим количеством осадков. Но с увеличением уклона повышается стоимость кровли. Например, при возведении кровли с уклоном 45° требуется в полтора раза больше материала, чем для плоской, а при уклоне крыши в 60° - в два раза больше. В тех районах страны, где бывают сильные ветры, наиболее рационально устраивать пологие кровли, так как ветровая нагрузка на скаты таких кровель меньше и наоборот, в заснеженных районах с несильными ветрами, лучше делать крутые скаты, уменьшая снеговую нагрузку за счет скатывания снега.

Уклон скатов крыш в различных нормативных документах выражается по разному: в виде безразмерных величин (отношения высоты к половине пролета), в процентах и градусах (рис. 1). Самое понятное определение уклона в виде безразмерных единиц. Когда крыша строится, то конечно же, никто не измеряет наклон скатов в градусах транспортиром. Если при строительстве отсутствует проектная документация, задающая высоту устройства конька, поступают проще: измеряют пролет здания, находят центр и от него вверх с помощью ровной деревянной рейки выносят высоту равную, например, половине пролета (уклон 1: 1) или трети половины пролета (уклон 1: 3), или любую другую. Процентное определение уклона, на взгляд многих строителей, только запутывает работу.

рис. 1. Взаимосвязь между безразмерной величиной уклона скатов крыши, углом в градусах и процентах

На уклон скатов крыши влияет и вид кровельного материала, так как при строительстве необходимо учитывать размер кровельного материала, способ его крепления, технологичность укладки и предусмотреть дальнейшую его ремонтопригодность и доступность обслуживания. Для скатных крыш применяют различные кровельные материалы: стальные оцинкованные листы, плоские и волнистые асбестоцементные и битумные листы, керамическую, цементную и металлическую черепицу, рубероид и другие.

Выбор кровельного материала определяет величину угла наклона крыши. Чем плотнее материал кровли и герметичнее его стыки, тем меньше может быть уклон крыши, и наоборот, чем мельче размеры штучного кровельного материала, например, черепицы, тем круче должна быть крыша. Это объясняется не только большим количеством соединений малоразмерных деталей, а значит, возможным протеканием, но и большим весом кровли. Чем тяжелее кровельный материал, тем больший угол наклона нужно придать скатам. Рекомендуемые уклоны скатных крыш приведены в таблице 1.

Необходимо отметить, что в таблице приведены рекомендованные практикой и нормативными документами уклоны скатов кровель из различных материалов и их усредненный вес на квадратный метр. Однако рынок строительных материалов намного богаче, фирмы-изготовители кровельных материалов постоянно совершенствуют свою продукцию: снижают вес и модернизируют технические характеристики изделий. При выборе конкретного материала на кровлю лучше использовать техническую документацию фирмы-изготовителя.

В вес кровли входит вес обрешетки. Обрешеткой называют несущий элемент кровли, к которому собственно крепится сама кровля. Различают два вида обрешеток: сплошная и разреженная (рис. 2). Чтобы определить требуемый вид обрешетки и шаг установки решетин, нужно заранее определиться с видом кровельного покрытия.

рис. 2. Обрешетки скатных крыш.

Разреженная обрешетка делается под жесткие кровельные материалы, то есть под те материалы, которые сами способны нести на себе снеговую и ветровую нагрузку и при этом не прогибаться и, тем более, не разрушаться. Разреженную обрешетку выполняют из деревянных жердей или пиленых брусков. В настоящее время в продаже появились П-образные оцинкованные металлические решетины. Шаг установки решетин и размер их сечения зависят от вида кровельного материала.

Под кровли из крупноразмерных штучных элементов: асбестоцементные листы среднего и унифицированного профиля длиной до 1,3 м и цементноволокнистые листы шаг раскладки обрешетки выбирают таким, чтобы под каждым листом оказалось три решетины. Обычно шаг решетин составляет 60 см под асбестоцементные и цементноволокнистые листы любой унифицированной длины. Сечение решетин обычно принимается 60×60 мм, можно и меньше, например, 40×60 мм, но тогда их нужно устанавливать чаще. Под волнистые целлюлозобитумные листы типа ондулин шаг обрешетки выбирается от имеющегося уклона скатов крыши. Он выбирается размером 45 см для уклонов от 1: 6 до 1: 4 и 60 см - для уклонов более 1: 4. Для крыш с уклоном скатов менее 1: 6 под ондулин делается сплошная обрешетка.

Под кровли из малоразмерных штучных элементов, например, из черепицы, шаг обрешетки принимается таким, чтобы каждая отдельная черепица легла на две решетины. Он может составлять от 16 до 40 см. Самый распространенный шаг примерно 33 см. При расчете веса кровельного покрытия лучше заранее определиться с выбором типа черепицы и уточнить шаг обрешетки. Обрешетку под черепицу при однослойном покрытии стелют из обрезных брусков сечением 50×50 или 50×60 мм, при двухслойном или тяжелой штампованной черепицей - сечением 60×60 мм.

При устройстве кровель из стального профилированного настила и его разновидности металлочерепицы, шаг решетин выбирается исходя из несущей способности материала. Обычно он составляет 35–40 см и равен поперечному шагу профиля металлочерепицы. Для обрешетки используются доски шириной примерно 100 мм.

Под мягкие кровельные материалы делается сплошная обрешетка. Применяемый для определения типа обрешетки термин - «сплошная» совсем не означает, что доски решетин прибиваются впритирку друг к другу. Обычно таким образом крепятся только две верхних и две нижних решетины, остальные образуют между собой зазор от 2 до 5 см. Решетины могут быть изготовлены из окромленого (ровного обрезанного с двух сторон по длине) или не кромленого теса толщиной 2–2,5 см. При применении не кромленых досок их располагают по скату кровли по типу комель к вершине, обзол с не кромленого теса должен быть обязательно снят.

Обрешетку под стальную кровлю выполняют сплошной или разреженной. Разреженную обрешетку делают из брусков сечением 50×50 мм, досок - 50×120 (140) мм, сплошную - из досок толщиной 30–40 мм. Бруски располагают через 200–250 мм друг от друга. Через каждые 1,4 м прибивают доски такой же толщины, как бруски, шириной до 140 мм (более широкие доски могут коробиться), которые необходимы для стыковки на них лежачих фальцев картин. Верх крыши - конек сбивают из досок шириной 200 мм.

В последнее время при использовании новейших кровельных покрытий стали часто использоваться контробрешетки. Контробрешеткой называют вторую, чаще всего сплошную обрешетку, выполненную под углом к первой. Угол наклона контробрешетки делают примерно равным 45°. Наклон решетин не только увеличивает пространственную жесткость крыши, но и позволяет сделать практически любую кровлю, за исключением, пожалуй, только черепичной, но при желании можно сделать и ее.

Сплошная обрешетка из досок в настоящее время почти не применяется ее заменили на сплошную обшивку скатов влагостойкой фанерой или плитами OSB (табл. 2).

Приблизительный вес материала кровельного покрытия можно принять по таблице 2, а вес обрешетки нужно рассчитать исходя из выбранного материала и конструкции кровли. Для деревянных обрешеток применяются бруски хвойных пород. Объемный вес одного кубометра древесины равен 500–550 кг/м³. Если будет использована фанера или OSB, то их объемный вес равен 600–650 кг/м³.

Возведение кровли является одним из важных этапов строительства. Кровля защищает жилье и выполняет эстетическую функцию, делая дизайн здания завершенным. Выбор подходящего материала – не единственный значимый нюанс. Также необходимо правильно рассчитать уклон кровли. О том, как это сделать, расскажет данная статья.

Особенности

В современных проектах загородных особняков учитывается большое количество требований. Исполнители вынуждены не только соблюдать нормы, но и воплощать в жизнь пожелания и капризы заказчиков. Однако на первом плане все же находятся нормативные требования, ведь кровля, прежде всего, должна быть надежной. Поэтому часто архитектурные изыски уходят на второй план.

Кровельное покрытие должно выполнять свое прямое назначение – защищать от влаги. В некоторых случаях требуется термо- и звукоизоляция. Это бывает необходимо для повышения функциональности помещений, находящихся под крышей. Поэтому проектирование кровли нельзя назвать простым делом. Эта работа требует чрезвычайной ответственности, особенно, если заказчик настаивает на сложной конфигурации. В различных ситуациях профессионалы применяют различные методики. Расчеты производятся с помощью соответствующего программного обеспечения.

Теория расчетов может быть интересна и владельцу дома. Например, такие знания дают возможность проверить, правильную ли методику применили профессионалы. Также они помогают грамотно представлять свои авторские идеи. Кроме того, рассчитанные параметры позволяют определить нужное количество строительных материалов и для стропильной системы, и для кровельного покрытия.

Особенности расчетов заключаются в том, что профессионалы пользуются разными величинами для измерений. Например, не все измеряют угол ската в градусах. В привычном обиходе некоторых мастеров встречаются такие понятия как процентное соотношение или относительное соотношение сторон. Также необходимо знать, что принимается за угол наклона крыши.

Угол наклона кровли образуется пересечением двух параметров:

• одна горизонтальная плоскость;
• одна плоскость ската кровли.

Этот параметр измеряется от верхнего края к основанию стропильной системы. При расчетах в учет берутся только острые углы, так как тупоугольных скатов не бывает по определению. Крутые скаты встречаются редко. Как правило, их применяют для декоративного оформления (например, когда строят башенки в готической стилистике).

Крутыми могут быть кровли мансардного вида. В этом случае нижние стропилы располагают под очень большим углом. На обычных кровлях монтируются скаты до 45 градусов.

Для лучшего представления, как это должно выглядеть, можно взять транспортир и посмотреть на деления с указанием градусов.

Величина наклонного угла рассчитывается как отношение параметров конька к половине ширины сооружения, помноженное на 100. Большинство профессиональных строителей пользуются так называемыми табличными графиками. В зависимости от показателей, кровли принято подразделять по видам.

Виды

Специалисты выделяют несколько основных видов крыш.

• Односкатная кровля. В этом случае крыша выглядит ровной плоскостью. Она имеет отличительные параметры по высоте.

• Двускатная кровля. Она представляет собой надежный, простой в монтаже вариант. Крыша включает в себя два ската, соединенные под прямым углом.

• Вальмовая кровля. Она снабжается четырьмя скатами, два из которых – треугольники, а еще два – трапеции. Вершина такой кровли выглядит срезанной. Несмотря на сложность конструкции, такие кровли очень экономичны в плане расхода материала.

• Сводчатый тип кровли. Он встречается редко, так как предполагает ограниченный выбор материалов. Такие варианты возводят только из кирпича или камня. Редкость выбора в пользу таких крыш обусловлена и их тяжеловесностью. В мелком частном строительстве этот тип практически не используется.

• Многощипцовый тип кровли. Он сложен по конфигурации, но очень красив. Такую кровлю сложно укладывать из-за множества примыканий и перемычек.

Также специалисты выделяют виды кровли, которые можно впоследствии эксплуатировать , и варианты, которые не подлежат эксплуатации. Если профессионалы причисляют кровлю к типу неэксплуатируемых, это значит, что между самой кровлей и верхним перекрытием практически нет пространства. Эту территорию можно использовать, но только как техническую. Например, такой бывает малоуклонная односкатная кровля.

Односкатные кровли максимально выгодны для строительства. Они требуют минимум затрат на материалы, работу же можно выполнить самостоятельно. Если кровля отличается небольшим уклоном, то на ее поверхности можно реализовать место отдыха без сооружения сложной мансарды.

Пространство под крышей можно использовать, если тип кровли является скатным. Чердачная территория может использоваться для хозяйственных нужд. Также за счет нее можно расширить жилое пространство.

Выбор того или иного типа кровли связан со многими нюансами. Одним из основных является климатический фактор.

Влияние климата

Например, огромная нагрузка на стропильную конструкцию может возникнуть из-за ветра. Даже незначительное увеличение наклонного угла увеличивает ветровую нагрузку. Например, если угол наклона кровли больше нормативных показателей на 30 градусов, ветровая нагрузка становится больше в пять раз. Поэтому даже незначительное увеличение показателей может сыграть с хозяином дома злую шутку при стихийном бедствии.

Не менее разрушительно действуют на качество кровли атмосферные осадки. При этом грамотно подобранный чуть больший уклон позволит избежать накапливания снега на поверхности. Схода снега не будет вовсе при уклоне кровли 30 градусов. А при уклоне 45 градусов будут соблюдены нормативные показатели для снеговой нагрузки на крышу.

В северных странах (Швеции, Финляндии, Норвегии и др.) принято делать очень высокие скатные кровли. Очевидно, что на высоких скатах снег не задерживается. Однако принято считать, что некоторый снеговой слой на крыше играет роль дополнительной теплоизоляции.

Для исключения риска пролома кровельного материала выполняется прочная стропильная система, ведь большой вес будет воздействовать на всю конструкцию.

Стоит помнить, что чем больше наклонный угол кровли, тем больше средств придется потратить на строительство. Также расходы связаны с выбором варианта покрытия кровли (на высокие скатные кровли можно укладывать не все материалы).

Для разных материалов

Перед выбором кровельного материала стоит внимательно рассмотреть технические особенности покрытия. Это поможет принять оптимальное решение и выбрать наиболее надежный вариант. Существуют правила, которые определяют связь угла наклона кровли с применяемой кровельной конструкцией.

Шиферное покрытие или черепицу можно укладывать на кровлю с минимальным уклоном 22 градуса. На кровлях с меньшим уклоном в местах стыковки частей будет скапливаться и просачиваться внутрь влага. Если кровля имеет скаты с меньшим градусом, можно применять рубероид и прочие битумные материалы, которые монтируются цельным полотном.

Производители профилированного листа заявляют, что данный материал можно укладывать при минимально допустимых углах 12 градусов. При этом если угол ската является минимальным, то стыки между листами нужно обязательно проклеить герметиком.

Для металлической черепицы минимально возможный уклон ската составляет 14 градусов. При этом существуют правила обустройства перекрытий. Например, если угол более 45 градусов, то место монтажа подконьковой доски меняется. Также изменяется и способ монтажа самого конька. При небольших значениях величины между планкой конька и черепицей прикрепляется аэроролик. Он не допускает проникновения снега под кровлю.

Для кровли, покрытой ондулином, минимально возможный уклон – 6 градусов. Для мягкой черепицы оптимальный уклон поверхности составляет 11 градусов. Хотя для этого материала допустим и больший уклон. При этом обрешетка должна быть обязательно сплошной.

Большей универсальностью отличаются покрытия мембранного типа. ПВХ мембрана, ЭПДМ мембрана, ТПО мембрана – это современные материалы, подходящие для крыш любой формы. Универсальность материалов обуславливается отличными техническими характеристиками и продолжительным сроком службы.

При выборе того или иного материала покрытия следует учитывать не только особенности скатов, но и прочностные значения крыши. Конструкции должны удерживать не только собственный вес, но и массу кровельного материала. Кроме того, вся кровельная система должна успешно противостоять внешним нагрузкам.

С наклоном скатов часто связывают не только выбор материалов, но и выбор типа обрешетки. Если угол ската имеет небольшое значение, то монтируется сплошная обрешетка. Также при монтаже плоской кровли обязательно устройство системы водоотведения. Для любых вариантов кровли существуют нормативные параметры. Их следует иметь в виду, даже если выбран простейший плоский вариант.

Нормативные значения

Обустройство плоской кровли – несложное мероприятие. Главное – использовать правильно подобранный материал высокого качества. Немаловажное значение имеет и разуклонка плоской кровли.

На самом деле плоская кровля не является полностью горизонтальной. На такой кровле сооружается разуклонка, равная 15 градусам. Уклоны обязательно должны присутствовать, так как только в этом случае вода будет стекать в водостоки. Если разуклонка не будет сделана в соответствии с установленными нормами, на поверхности крыши будет образовываться застой воды.

При выборе тех или иных основ следует учитывать тип конструкции. Например, если перекрытия деревянные, то дополнительный вес для кровли противопоказан.

На сегодняшний день в продаже можно найти специальные плиты, отличающиеся высокими теплоизоляционными качествами. Такие плиты имеют клиновидную форму. Материал достаточно уложить на плоскую поверхность. Получится уклон, соответствующий нормативным показателям. Единственный недостаток материала – достаточно высокая стоимость.

При использовании других материалов для начала нужно убедиться в том, что поверхность является абсолютно ровной. Затем на нее устанавливаются маячки. Уклон должен быть направлен в водостоки.

При создании разуклонки стоит учитывать площадь кровли. Для кровли гаража, например, стоит учесть один скат, который будет направлен в водосточную воронку. Разуклонка для стандартного дома размером 80 кв. м будет составлять 2-4 уклона. При этом все они должны направляться в водосточную систему, чтобы беспрепятственно доставлять в нее воду.

Как рассчитать?

Если с обустройством плоской кровли обычно сложностей не возникает, то для монтажа крыши с несколькими скатами необходимы инженерные расчеты. Проще всего посчитать и определить величины в градусах. Например, для обустройства кровли с уклонным углом 30 градусов можно воспользоваться математическим способом.

Для этого потребуются два замера.

• Вертикальная высота (H). Величина измеряется от верхней точки наклонной плоскости до низа стропильной системы (от конька до карниза).
• Заложение (L). Это горизонтальная длина от середины нижней точки ската до карниза.

Математический расчет производится по формуле. Высчитать нужный параметр можно так: I=H: L. К примеру, длина заложения равна 5 м, а высота составляет 3м. В таком случае уклон будет равен 0,6 (при расчете I= 3: 5). Эту величину нужно умножить на 100. Получается 60 процентов.

Для перевода величины в градусы можно применить специальную таблицу соотношений. Ее можно найти в специализированных учебниках. Иногда такую таблицу можно встретить в продаже в строительных гипермаркетах. Переводить относительные величины необязательно. При значениях из приведенного примера угол наклона будет равен 30 градусам.

Специалисты в своих измерениях не всегда пользуются переводной таблицей. Коэффициент в процентах может применяться наравне с коэффициентом в градусах. Вообще, профессионалы применяют в расчетах специальные инструменты. Например, измерить параметр площади можно, используя специальный уклономер.

Инструмент представляет собой линейку с рейкой. Одна ось содержит привычную шкалу в сантиметрах, другая – маятник. Если рейка с делениями лежит горизонтально, то маятник будет показывать ноль. При замерах уклонного наклона рейка устанавливается перпендикулярно коньку. При этом шкала показывает результат для конкретного значения сразу в градусах.

В настоящее время на рынке можно встретить самые разные инструменты, которыми можно замерять уклоны. Уровни могут быть как приспособлениями капельного типа, так и электронными устройствами. В связи с этим математический способ замера нельзя считать актуальным. Современные приборы позволяют производить более точные расчеты.

В гражданском малоэтажном строительстве наиболее распространённым, рациональным и экономически целесообразным видом крыши опытные строители называют скатные конструкции. Они могут состоять из одного, двух, трех или даже четырех скатов, плоскостей, смыкающихся в одной точке, называемой коньком. От плоских кровель скатные отличает угол наклона, который согласно строительным нормам должен превышать 2,5 градуса. Выбор уклона – важный этап создания проекта, от которого зависит прочность, несущая способность и долговечность конструкции. В этой статье мы расскажем, как правильно выбрать угол наклона, чтобы облегчить сход снега в зимний период.

Угол наклона крыши – параметр инженерного расчета кровельных конструкций, отражающий отношение высоты конька к ширине основания ската. Скатные кровли могут иметь уклон 2,5-80 градусов, однако, оптимальный диапазон значений угла наклона составляет 20-450. От этого параметра зависит площадь скатов, ветроустойчивость и снеговая нагрузка. В специальной литературе встречаются следующие термины:

• Минимальный уклон. Минимальный угол наклона в целом для составляет 2,5 градуса, но в зависимости от используемого гидроизоляционного материала этот параметр может увеличиваться. Меньше всего минимальный угол у рулонных битумных и мембранных покрытий, он составляет 2-4 градуса. Минимально допустимое значение для металлочерепицы и профнастила составляет 11-12 0 , для керамической черепицы – 22 0 .
• Оптимальный. Оптимальным называют наиболее подходящий уклон крыши в данных климатических условиях при использовании определенного гидроизоляционного материала. Оптимальный угол наклона обеспечивает самостоятельный сход снега, облегчая обслуживание кровли.

Важно! Уклон крыши может выражаться в градусах, в процентах или в виде соотношения сторон. Чтобы вычислить этот параметр кровельной конструкции, необходимо разделить половину ширины фасада на высоту, а затем умножить на 100 процентов.

Критерии выбора

Выбор уклонности основывается на инженерном расчете, учитывающем климатические условия зоны, где ведется строительство, характеристики кровельного покрытия и несущую способность стропильного каркаса. Чтобы конструкция получилась надежной, необходимо принимать во внимание следующие критерии:

1. Ветровая нагрузка. Чем круче кровля, тем сильнее ее парусная способность. Поэтому в регионах с сильным, порывистым ветром предпочтительнее более пологие кровельные конструкции. Хотя с другой стороны, с низкоуклонных скатов ветром может срывать гидроизоляционный материал.
2. Снеговая нагрузка. Чем больше снеговая нагрузка, тем более крытыми делают скаты. Угол наклона кровли 40-45 градусов обеспечивает самостоятельный сход снега с поверхности кровельного материала.
3. Характеристики финишного покрытия. У каждого покрытия для возведения кровли существует оптимальный уклон, который необходимо учитывать при проектировании конструкции.
4. Несущая способность каркаса. Чем меньше сечение элементов каркаса и больше расстояние между ними, тем выше круче должен быть скат, чтобы выдержать снеговую нагрузку.

Оптимальный показатель для облегчения схода снега

Лимитирующим фактором при выборе угла наклона кровельных скатов в средней полосе России является высокая снеговая нагрузка, характерная для этой местности. Большое количество снега, выпадающее в зимний период, повышают давление на стропильную систему, приводя к деформациям каркаса и кровельного материала конструкции. Опытные мастера считают, что существует устойчивая корреляция между уклоном и сопротивлением снеговой нагрузке:

1. Если он меньше 30 градусов, то происходи накапливание снега на поверхности скатов. Снежные наносы и наледь имеет значительную массу, из-за которой повышается нагрузка на стропильный каркас, достигая критических показаний. Однако, часть снега сдувается с поверхности ветром. Если угол наклона кровли находится в этом диапазоне, то снегозадержатели на нее не устанавливают, особенно если кровельный материал имеет шероховатую поверхность.
2. При значении, равном 0 градусов (т.е. для плоских крыш), снеговая нагрузка на поверхность достигает максимальных значений. Снег на таких конструкциях скапливается в большие сугробы, которые приводят к обрушению каркаса, если крышу периодически не чистить.
3. Если он кровли составляет 45 градусов и выше, то в расчетах нагрузки на стропильный каркас весом снега можно пренебречь, так как снег со скатов соскальзывает самостоятельно, не задерживаясь на скате. Чтобы обезопасить эксплуатацию кровли, имеющей большой угол наклона, на нее устанавливают снегорезы, разрезающие пласт снега при сходе на более тонкие пластины, имеющие меньшую скорость и энергию падения.

Учтите! Согласно строительной климатологии территория России разделяется на 8 климатических зон, каждой из которых соответствует своя среднегодовая снеговая нагрузка. Это справочное значение используют для расчета уклона крыши, толщины сечения элементов стропильного каркаса и выбора кровельного покрытия.

Влияние на конструкцию

Важно, что изменение уклона для облегчения схода снега сильно влияет на конструкцию кровли в целом. Увеличение крутизны влечет за собой следующие последствия:

• Увеличение веса кровельного пирога. Вес 1 квадратного метра кровельного пирога с уклоном 50 градусов в 2-2,5 раза выше, чем кровли с уклоном 2 градусов.
• Увеличение площади скатов. Чем круче кровля, тем больше площадь ее скатов, тем больше расход, а, следовательно, и стоимость кровельного материала.
• Облегчение стропильного каркаса. В отсутствии снеговой нагрузки, можно облегчить каркас крыши, чтобы сэкономить на древесине.
• Невозможность использования рулонных материалов. Если уклон кровли превышает 40 градусов, не рекомендуется использовать битумные и мембранные рулонные материалы, так как они под воздействием высокой температуры могут просто «сползать» вниз.

Опытные мастера отмечают, что правильный выбор помогает увеличить срок службы кровельных конструкций, облегчить эксплуатацию и обслуживание крыши в условиях снежных российских зим. Ошибки в проекте, связанные с неправильным выбором оптимального угла приводят к деформациям стропил, обвалу обрешетки, заливанию атмосферной влаги в межшовное пространство во время косого дождя или при оттепелях.

Видео-инструкция

Крыши частных домов, как правило, всегда имеют скаты — такая конструкция кровли наиболее проста в эксплуатации и обслуживании. Вода и снег лучше и быстрее уходят с таких крыш, что гарантирует отличную гидроизоляцию. Да и внешний вид частного дома становится более привлекательным.

К тому же, появляется дополнительное помещение на чердаке, которое можно использовать для проживания и устройства мансарды или для многочисленных хозяйственных нужд.

Факторы, влияющие на форму кровли

Чтобы сделать кровлю надежной и удобной, необходимо правильно рассчитать угол ската крыши, который зависит от многих причин. Прежде всего, это климатические условия проживания и характеристики кровельного материала. Природные условия, влияющие на величину ската кровли:

• при увеличении уклона крыши возрастает ветровая нагрузка на конструкцию кровли. Например, если угол наклона с 10 градусов увеличить до 45 градусов, то нагрузка на конструкцию из-за ветра вырастет в пять раз. Если угол сделать небольшим, менее 10 градусов, то велика вероятность срыва листов покрытия из-за сильного ветра, который попадает под стыки;
• атмосферные осадки в виде дождя и снега также влияют на уклон крыши. При увеличении наклона осадки лучше сходят со скатов кровли. Наибольшая снеговая нагрузка в зимнее время бывает на скатах с углом наклона крыши около 30 градусов. При угле в 45 градусов снег сходить полностью.

При малом уклоне скатов кровли, в результате сильных порывов ветра вода может попасть под стыки покрытия.

В вопросе, какой угол ската крыши необходимо сделать, значение имеет вид кровельного покрытия:

• При использовании в качестве кровельного материала металлочерепицы, нужно учесть немалый вес этого покрытия. Поэтому угол наклона кровли не должен быть очень большим. Особенно это важно в районах, где преобладают постоянные и сильные ветра, так как возрастает механическая нагрузка на конструкцию крыши. Для данного покрытия минимальный угол скатов составляет примерно 22 градуса . В этом случае влага не будет скапливаться, а будет эффективно удалятся с крыши. К тому же, стыки покрытия будут надежно защищены.
• Профнастил является самым популярным кровельным покрытием в настоящее время для частных домов. Он имеет небольшой вес, прост в монтаже и обслуживании кровли. Минимальный угол ската крыши с использованием этого материала составляет 12 градусов.
• При использовании рулонных материалов, еще их называют мягкой кровлей, угол наклона скатов зависит от количества слоев покрытия. Для покрытия, которое состоит из двух слоев, минимальный угол наклона составляет до 15 градусов. Для трех слоев это значение должно быть от двух до пяти градусов. Если крышу необходимо покрыть мембранным покрытием, угол наклона также должен быть от двух до пяти градусов.

Из вышеперечисленного можно сделать вывод о том, что принятие решения об оптимальном угле ската крыши,зависит от природных условий, типа кровельного материала и возможностей владельца дома.

При большом склоне расход материалов при строительстве кровли возрастает.

Кроме этого, от величины наклона скатов кровли зависит тип и шаг обрешетки. Чем меньше уклон кровли, тем меньшим должен быть и шаг обрешетки . Для минимальных углов он составляет примерно от 35 до 45 сантиметров.

• при уклоне кровли до десяти градусов покрытие крыши можно делать с использованием крошки из камня и гравия;
• если уклон крыши больше десяти градусов, то следует использовать гидроизоляцию с применением битумных материалов. Для рулонных материалов необходимо применение дополнительного защитного покрытия;
• при использовании профнастила и шифера рекомендуется герметизация стыков и швов, стыки должны быть двойными.
• Если количество осадков в местности, где находится жилой дом велико, то угол наклона лучше делать в 45 градусов. При минимальном количестве осадков скат крыши можно сделать в 30 градусов. При сильных и частых ветрах угол наклона должен иметь значение от 15 до 20 градусов. Если же ветровые нагрузки небольшие, то лучше сделать крышу, угол наклона которой составляет от 35 до 40 градусов.

При расчете угла наклона кровли необходимо учитывать, что чем выше среднегодовая температура и меньше осадков, тем более пологой можно строить крышу.

При этом необходимо учесть, что от наклона крыши зависит тип и конструкция водоотводной системы всего дома.

Выбор угла наклона кровли, в зависимости от разных факторов

При определении наклона кровли не существует идеального решения, которое подойдет для всех климатических требований. Здесь важно найти оптимальный вариант, от которого зависит расход материалов и затраты средств.

Чем больше площадь крыши, тем дороже она стоит.

Рекомендуемый угол ската крыши составляет от 20 до 45 градусов . При его увеличении необходимо учитывать создание дополнительных конструкций для усиления всей конструкции. А уменьшение угла приведет к дополнительным расходам материалов для обеспечения нормальной гидроизоляции крыши дома.

Каждый потенциальный домовладелец должен знать, как рассчитать угол наклона крыши загородного дома или дачи, ведь от угла наклона зависит не только стоимость кровельного материала и строительных работ, но и сама безопасность проживания. Правильная геометрия кровли позволяет сэкономить на стройматериалах и создать конструкцию, препятствующую накоплению на крыше снеговых шапок и ледяных глыб, обрушение которых может повредить и строению, и домочадцам. Поэтому в данной статье мы приведем методики расчета оптимального угла наклона ската.

В жилых домах можно использовать четыре основные разновидности крыш. Односкатный вариант подойдет пристройке или флигелю, но совершенно не смотрится на основном строении. Единственный настоящий плюс данного типа – это минимальный расход кровельного материала, но с безопасностью тут могут быть проблемы. На плоском скате задерживается практически весь выпавший снег, поэтому такие крыши чистят вручную, выбираясь на скат.

Для двускатной крыши не требуется построение сложного каркаса

Щипцовый вариант, построенный на основе двух скатов, позволяет создать безопасную кровлю, с которой будут сходить снеговые шапки любой толщины. Кроме того, двускатная крыша выглядит очень презентабельно и не требует строительства сложного каркаса. Вальмовый вариант и его производные – это четырехскатная конструкция со сложным каркасом и относительно небольшим расходом кровельного материала. Построить такую конструкцию способны далеко не все специалисты – обилие стыков (особенно в мансардном или полувальмовом варианте исполнения) требует больше умения и времени на сборку кровли. Ведь в случае ошибки она будет течь, затапливая жилой дом.

Многощипцовый вариант – это многоскатная конструкция сложной формы. Такой вариант построят лишь опытные кровельщики. На многощипцовую крышу уходит больше стройматериала и времени, что делает этот вариант самым дорогим из возможных. Причем усложненная форма (у такой кровли бывает пять и более скатов) может как украсить, так и перегрузить экстерьер жилища, создавая ощущения избыточной сложности, вызывающей чувство раздражения у людей с тонким архитектурным вкусом.

И если выбирать по соотношению простоты конструкции и проводимых расчетов, объема используемого стройматериала и презентабельности экстерьера, то лучшим вариантом будет щипцовая кровля с двумя скатами. Именно такую конструкцию мы и будем рассматривать, пытаясь понять, как рассчитать угол наклона крыши для загородного дома или дачи.

Перед вычислением оптимальной геометрии крыши для понимания процесса и применяемой терминологии вы должны ознакомиться с ее конструкцией. Это не отнимет много времени, поскольку выбранный нами вариант состоит из 7 оригинальных элементов:

1. 1. Мауэрлата – бревна в основании каркаса, которое укладывают на несущую стену.
2. 2. Конька – верхней грани кровли. В нашем случае это не совсем деталь, а место сопряжения скатов кровли.
3. 3. Лежня – балки под коньком крыши, укладываемой на одном уровне с мауэрлатом.
4. 4. Стойки – вертикальной балки, соединяющей лежень и коньковый прогон (балку под верхней гранью).
5. 5. Стропила – балки, опирающейся на мауэрлат и коньковый прогон крыши.
6. 6. Обрешетки – чередования продольных реек, укладываемых поверх стропил и образующих основу каркаса для ската крыши.
7. 7. Подкоса – балки, укладываемой под прямым углом к стропилу и протянутой до точки сопряжения стойки и лежня.

В основании каркаса лежат бревна, которые размещаются на несущих стенах (мауэрлата)

Общее число элементов зависит от их функционального назначения. Например, лежень у крыши всегда один, а мауэрлата – как минимум два. Число стропил всегда парное и равно количеству подкосов. Ну, а число стоек определяют, разделив сумму стропил на два. Ведь на каждую пару стропильных ног приходится только одна стойка. А теперь о самом главном – вычисляемые нами углы кровли образуются плоскостью основания (горизонталью) и линией стропила, уложенного под углом к мауэрлату.

Технически наклон крыши может изменяться в пределах от 0 до 90 градусов. В первом случае у нас получится плоская кровля, а во втором – односкатная (второй уклон должен быть меньше 90°).

Снеговая нагрузка - важный фактор для определения угла наклона крыши

Геометрия крыши с двумя скатами и углами отличается от предельных значений, но не может быть любой, возможное значение уклона стропил определяют под влиянием следующих факторов:

• Ветровой и снеговой нагрузки. Правильный уклон должен помочь сэкономить на строительстве каркаса. Ведь чем выше такая нагрузка, тем больше понадобится стропил, стоек и подкосов.
• Типа кровельного покрытия. Каждая разновидность конструкционного материала кровли накладывает ограничение на минимальное и максимальное значение вычисляемого угла.
• Стоимости строительных материалов – чем меньше уклон, тем дешевле конструкция. Ведь если уклон крыши равен нулю, то площадь ската равна габаритам кровельного перекрытия. А с увеличением уклона растет и площадь ската. И если вы выбрали дорогой стройматериал, то правильный уклон поможет сэкономить на его покупке.
• Габаритов самого строения – высота конька должна соответствовать расстоянию между мауэрлатами. Иначе вы получите искаженные пропорции и нарушите эстетику экстерьера дома.

Причем все упомянутые выше факторы взаимосвязаны, поэтому их рассматривают только в комплексе, когда высчитывают оптимальную геометрию кровли. Как это сделать? Об этом мы поговорим ниже по тексту.

Оптимальный угол наклона двухскатной крыши не должен приводить к увеличению снеговой и ветровой нагрузки, искажать экстерьер дома и вынуждать покупать больше кровельного и строительного материала. Поэтому для определения его величины мы будем последовательно двигаться по всем упомянутым параметрам, подбирая оптимальный размер для каждого из них. После чего мы вычислим уклон по среднему значению и допустимым пределам для кровельного материала.

Наиболее оптимальный угол наклона двухскатной крыши - около 37 градусов

Для ветровой нагрузки оптимальный уклон – это 0 градусов. В этом случае он не добавляет высоты строению. Поэтому все многоэтажные дома имеют плоскую кровлю. Кроме того, нулевой уклон дает минимальную площадь ската. В этом случае она равна площади перекрытия (потолка или пола). Для снеговой нагрузки оптимальный угол – это 60 градусов. Крыши с такими углами не накапливают снег на скатах, что позволяет не принимать во внимание снеговую нагрузку как таковую. В итоге средний уклон по снегу и ветру равен 30 градусам ((0+60)/2). Эта величина лежит за пороговым значением (25 градусов), позволяющим уменьшать расчётную снеговую нагрузку на 30 процентов и не наращивает нагрузку от ветра.

Оптимальный экстерьер дает соотношение высоты стойки и расстояние между мауэрлатом и лежней в пропорциях 3:4 или 1:1 (в случае с эксплуатируемой кровлей). То есть тангенс угла уклона в данном случае будет равняться 0,75 (3/4) или 1,0 (1/1), что соответствует углам 37 и 45 градусов. Средний угол по экстерьеру и ветровой/снеговой нагрузке равен 37,5 градусам ((30+45)/2), что соответствует оптимальной пропорции 3:4 (соотношение между высотой конька и половиной ширины строения со стороны фронтона).

То есть оптимальный угол ската должен находиться максимально близко к 37 градусам. Причем в заснеженных регионах его можно приблизить к 45 или даже 50°, а в южных областях – уменьшить до 30°. Ведь снеговая и ветровая нагрузка даже в средней полосе России соотносятся в пропорции 4:1. На квадратный метр кровельной конструкции в среднем давит около 200-210 килограмм снега или эквивалент 35-40 килограмм ветра. Поэтому противодействие снегу в наших широтах будет более актуальным.

С точки зрения кровельных материалов угол 37° позволяет использовать при обустройстве крыши такие разновидности, как двухслойный рубероид (толь), оцинковка с фальцами, шпунтованная черепица, шифер.

Как видите, под этот угол можно подобрать материал на любой вкус и кошелек. С позиции рационального использования пространства этот угол выгоден еще и тем, что обустроенная внутри крыши мансарда даст не менее 4 квадратных метров полезной площади на каждый метр длины лежня, а площадь внешнего покрытия будет колебаться в пределах 13 м 2 на метр длины конька. То есть 37° будут выгодны еще и с экономической точки зрения.