Если в вашем регионе сильные ветра частый гость, при строительстве крыш рекомендуется задавать минимальный уклон кровли. Это связано с тем, что при увеличении угла наклона скатов, повышается «парусность». Следовательно увеличиваются нагрузки на несущие конструкции крыши. Далее об этом подробнее.
Малоуклонная кровля это крыша, монтаж которой осуществлялся из расчета наименьшего, рекомендованного угла наклона скатов. Для каждого кровельного материала минимальный уклон свой.
Что такое уклон кровли? Это угол наклона крыши к горизонту. Для чего он нужен? Любой человек может сказать, чем больше наклон, тем быстрее вода будет стекать с этой поверхности.
Следовательно, на крыше с большим углом уклона скатов не будет задерживаться снег, грязь, вода и листья. К тому же конструкции таких кровель более просты, для покрытия можно использовать почти любые кровельные материалы, да и сама крыша смотрится гораздо интереснее. А что влияет на угол наклона?
От чего зависит уклон кровли?
Никто не будет спорить, что главные функции кровли это защита строения от внешних факторов.
То есть, крыша должна быть водонепроницаемой, надежной и долговечной. Следовательно, нужно со всей ответственностью подойти к выбору конструкции и кровельных материалов.
И здесь не последнюю роль будет играть угол наклона крыши, а он зависит от следующих факторов:
- Ветер. Чем выше крыши, тем выше «парусность», сопротивляемость ветру. Малоуклонные кровли используются при строительстве зданий в районах, где сильные ветра.
- Атмосферные осадки. Скорость стекания воды на малоуклонных кровлях значительно ниже, чем на высоких крышах. Следовательно, на них могут задерживаться грязь и листва, особенно если для покрытия использовались материалы с шероховатой поверхностью.
- Кровельные материалы. Для каждого кровельного покрытия существует свой минимальный угол наклона, при котором может использоваться данный материал.
- Традиции. В каждом регионе отдается предпочтение той или иной конструкции крыш. И этот фактор так же следует учитывать.
К сведению! Прогресс не стоит на месте. Появляются новые кровельные материалы, которые позволяют решить многие проблемы. Архитекторы могут создавать проекты, которые смогут не только воплотить в жизнь желания заказчиков, а и будут соответствовать всем нормам и традициям для данного региона.
В чем измеряется угол уклона
Измеряется уклон кровли в градусах или процентах. Их соотношение указаны в таблице на рисунке 2. Измеряется угол уклона с помощью уклономера или математическим способом.
Уклономер это рейка с рамкой, между планками которой есть ось, к которой прикреплен маятник + шкала деления. Если рейка находится в горизонтальном положении, на шкале будет ноль.
Для определения угла наклона крыши, рейку держат перпендикулярно коньку. На шкале маятник покажет, какой уклон у данной крыши в градусах.
Математическим путем эта величина находится следующим образом. Что такое угол наклона ската – отношение между высотой конька и половиной заложения крыши (ширина здания деленая на два).
Чтобы получить значение в процентах, полученное число умножаем на 100. Далее, если надо узнать значение уклона в градусах, переводим по таблице. Чтобы было понятней рассмотрим на примере.
Ширина здания 7 м, высота конька 0,6 м. Получаем: 0,6:(7/2)=0,17, теперь умножаем 0.17х100=17%. Смотрим по таблице: 17%=10 градусов. То есть угол наклона кровли будет 10 градусов.
Обозначение уклона кровли на чертежах может быть как в градусах, так и в процентах. Наклон обозначается английской буквой «i».
Некоторые могут обозначать в промилях, но говорят это не очень удобно.
В СНиП II-26-76, данная величина указана в процентах. То есть кому как удобно, на данный момент не существует строгих правил по этому поводу.
Теперь рассмотрим минимальное значение угла наклона крыши для наиболее распространенных кровельных материалов.
Минимальный угол наклона кровли для кровельных материалов:
- Мембранные покрытия. Можно использовать для крыш любой конструкции. Минимальный уклон 2 градуса.
- Рулонные материалы. При укладке 3-х и более слоев минимальный угол составит 2-5 градусов. Если планируется улаживать два слоя или меньше, угол будет 15 градусов.
- Ондулин – 6 градусов.
- Мягкая черепица. Можно использовать при угле наклона 11 градусов, но при этом материал укладывается на сплошную обрешетку.
- Профнастил. Минимальный угол наклона составит 12 градусов, но при этом рекомендуется дополнительно промазывать стыки герметикам.
- Металлочерепица – 14 градусов.
- Шифер, черепица. Чтобы влага не задерживалась на крыше и не просачивалась внутрь кровли в местах стыка, минимальный угол наклона должен составлять 22 градуса.
С материалами разобрались. Теперь перечислим некоторые моменты, которые следует обязательно учитывать при строительстве крыш с малым уклоном.
А именно:
- Правильно оборудовать водосточную систему. Она может быть внутренней (приемники воды расположены на самой крыше и уклон делается в их сторону) и наружные (сток воды за пределы крыши, по желобам).
- При меньше рекомендуемого на 10 0 , следует монтировать водонепроницаемую нижнюю кровлю.
- Чем меньше , тем больше подкровельный вентиляционный зазор.
- Если уклон кровли менее 10 градусов, вентилирование должно быть от ската к скату.
- Если в качестве кровельного покрытия используется битумная черепица, а составляет 6 градусов, специалисты рекомендуют гидроизоляционные мембраны по всему основанию кровли.
Из всего выше сказанного можно сделать вывод: уклон кровли минимальный это не единое значение для всех крыш. Для каждого кровельного покрытия эта величина своя, но и она при определенных условиях может быть уменьшена.
Но использование материалов, при наклонах меньше рекомендуемых, значительно повышает затраты на устройство крыши, хотя эстетически это не всегда оправданно.
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. Мауэрлата – бревна в основании каркаса, которое укладывают на несущую стену.
- 2. Конька – верхней грани кровли. В нашем случае это не совсем деталь, а место сопряжения скатов кровли.
- 3. Лежня – балки под коньком крыши, укладываемой на одном уровне с мауэрлатом.
- 4. Стойки – вертикальной балки, соединяющей лежень и коньковый прогон (балку под верхней гранью).
- 5. Стропила – балки, опирающейся на мауэрлат и коньковый прогон крыши.
- 6. Обрешетки – чередования продольных реек, укладываемых поверх стропил и образующих основу каркаса для ската крыши.
- 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.
Правильно обустроенная крыша является залогом надежности и комфорта всего здания. Особое значение имеет угол уклона кровельных скатов, расчет которого проводится на этапе проектирования. Давайте рассмотрим, как определить угол наклона крыши в градусах , не прибегая к сложным вычислениям и громоздким приборам.
Влияние различных факторов на выбор угла наклона
На степень уклона кровли влияет дизайн конструкции всего дома. Кроме того, это зависит также от кровельного материала. Некоторое значение имеют также климатические условия данного региона. К примеру, если строительство ведется в местности с частыми дождями и снегопадами, минимальный уклон крыши рекомендуется, как 45-60 градусов. Таким образом достигается уменьшение нагрузки снежного покрова на кровельную конструкцию: снежные массы просто не смогут там скапливаться, сползая вниз под собственным весом.
Если же местность характеризуется сильными ветрами, то оптимальным вариантом в таком случае будет малоуклонная кровля с низкой парусностью. Обычно речь идет об углах 9-20 градусов. Что касается универсального показателя, то он находится где-то между двумя указанными параметрами, и соответствует 20-45 градусов. Такой угол уклона дает возможность широкого выбора кровельного материала.
Какая бывает кровля
Хозяйственные и подсобные постройки чаще всего оснащаются односкатной кровлей. Особой дизайнерской оригинальности она не несет, подкупая своей дешевизной и скоростью монтажа. Все, что потребуется – соорудить две отличающиеся по высоте стены, и переложить их кровлей. Угол уклона подобных конструкций в основном находится в пределах 9-25 градусов, а для покрытия нередко используют профнастил. Так как чердак здесь отсутствует, может быть выбран минимальный скат крыши. Однако не стоит забывать о необходимости вентиляционного подкровельного пространства.
Наибольшей популярностью пользуются двухскатные крыши, состоящие из пары плоскостей (скатов), соединенных по одной линии. Фронтоны (торцы конструкции) могут оформляться дверями, для входа на чердак или проведения ремонтных мероприятий. Там же могут располагаться вентиляционные отверстия (продухи). В настоящее время набирают популярность вальмовые крыши, обладающие значительным эстетическим потенциалом. Показатели уклона кровли здесь могут быть самыми разнообразными: все зависит от личного вкуса и выбранного проекта.
Чаще других используют четырехскатную разновидность вальмовой конструкции, где два ската имеют треугольную форму. При возведении вальмовых крыш допускается использование практически любого кровельного материала. Хотя приходится иметь дело с конструкцией высокой сложности, однако потраченные усилия с лихвой окупаются красотой и эффектностью.
Мансардная крыша является усложненной разновидностью вальмовой: в данном случае за цель ставится создание оптимальных условий для использования чердачного пространства для обустройства жилой комнаты. Это предусматривает проведение работ по надежному утеплению и пароизоляции. Мансардное помещение формируется системой ломанных скатов, с довольно значительными углами наклона. Чаще всего здесь имеются слуховые окна, несущие как практическую, так и эстетическую функции. В обязательном порядке осуществляется инсоляция пространства.
Климатический фактор
Выбирая оптимальный угол уклона, в учет нужно взять климатические особенности местности. Если в регионе случаются частые сильные ветры, то оптимальнее использовать крышу с небольшим уклоном. Если этого не сделать, то из-за повышенной парусности конструкция может повредится и даже разрушиться. Что касается возможности усиления крыши с крутыми скатами, то это обычно сопровождается значительными финансовыми вложениями.
Если в регионе случаются сильные снегопады, крыша с маленьким уклоном будет не эффективной. Наклон скатов следует увеличить, что обеспечит снеговым массам быстрое сползание вниз под собственным весом. Таким образом удается избежать значительного увеличения нагрузок на кровельную конструкцию.
Для местностей с обильными солнечными периодами рекомендуются минимальный уклон кровли из шифера, что позволит максимально уменьшить нагреваемую поверхность. Нередко в таких случаях для защиты от перегрева темных рулонных материалов на плоские скаты насыпается слой гравия. Лучше всего для такой крыши выбрать угол уклона не более 5 градусов, грамотно расположив сточные отверстия.
Минимальный уклон для некоторых кровельных материалов
Выбирая кровельный материал, следует внимательно ознакомиться с его эксплуатационными характеристиками и рекомендациями к использованию.
- Штучные материалы (шифер, черепица). Минимальный уклон шиферной кровли - 22 градуса. В таком случае влага не будет иметь возможности скапливаться в области стыков, что грозит последующим просачиванием внутрь.
- Рулонные материалы. Здесь большое значение имеет число слоев укладки. Если используется три слоя, наклон выбирается в пределах 2-5 градусов. Двухслойная укладка потребует увеличения угла до 15 градусов.
- Профнастил. Уклон металлической кровли должен быть не меньшим, чем 12 градусов. Малые углы предусматривают необходимость дополнительной герметизации стыковочных участков.
- Металлочерепица. Наклон скатов - не менее 14 градусов.
- Ондулин. От 6 градусов.
- Мягкая черепица. От 11 градусов, при чем обустройство сплошной обрешетки является обязательным.
- Мембраны. Универсальное покрытие, применяемой на самых различных кровлях. Минимальный скат кровли – 2 градуса.
Определяя, какой должен быть минимальный уклон крыши, следует учесть несущие способности кровельной конструкции. Важно, чтобы она могла эффективно противостоять всем внешним нагрузкам, характерным для данного региона. Различают постоянные (вес кровли и ее оснащения) и временные (атмосферные воздействия) нагрузки.
Угол уклона оказывает непосредственное влияние на сооружение обрешетки. Минимально наклонные скаты рекомендуется оснащать сплошной обрешеткой, или использовать шаг 350-450 мм. Кроме того, плоская кровля потребует дополнительного времени на обустройство отвода воды с ее поверхности. Для этих целей используется система уклонов. На крышах большой площади нередко монтируют систему аварийного слива воды, на случай превышения водными потоками возможностей основных стоков.
Так как кровельные материалы довольно дорогие, выбирать их нужно очень тщательно, учитывая все достоинства и недостатки. Важно из всего разнообразия представленных в продаже вариантов выбрать наиболее оптимальное покрытие для своего дома. Процесс возведения кровли также должен быть организован максимально ответственно, так как даже минимальные погрешности в процессе расчета угла наклона может иметь самые плачевные последствия. Хорошо еще, если удастся отделать небольшим ремонтом или переделкой. Нередко бывает так, что неправильно рассчитанная кровля во время сильного ветра или снега претерпевает значительные повреждения и разрушения. Это может привести не только к серьезными финансовым потерям, но и к травмам живущих в таком доме людей.
Пример расчета ската крыши
Приступая к расчету уклона кровельных скатов, следует внимательным образом изучить климатические особенности местности, где планируется сооружение дома. Во время сбора информации можно обратится к опыту соседей, взяв на вооружение их конструктивные изыскания. Чем больше в регионе осадков, тем угол уклона делают большим; чем более сильные ветра – меньшим. Если говорить об экономических соображениях, то наименьший расход материала наблюдается при сооружении крыш с наклоном 10-60 градусов.
Чтобы определить высоту конька кровли и расположение стропилин, используют или угольник, или специальную формулу расчета. Здесь величину, равную половине ширины пролета, следует умножить на специальный коэффициент. К примеру, если дом имеет ширину 10 м, а угол наклона его кровли – 25 градусов, для расчета высоты поднятия стропил половина ширины (5) умножают на соответствующий коэффициент (0,47). В результате получается 2,35: именно это является рекомендуемой высотой поднятия стропил. Список коэффициентов, в зависимости от угла наклона, содержит специальная литература.
Древняя поговорка «семь раз отмерь – один раз отрежь» вполне справедлива и для организации кровли. Особое значение имеет правильность расчетов наклона ее скатов. Если угол наклона кровли будет высчитан неправильно, последствия могут быть самыми печальными. Самый распространенный дефект - протекание кровли в местах стыков отдельных элементов укладки. Обычно это случается во время сильного дождя и весеннего таяния скопившегося на крыше снега. Более серьезными последствиями ошибок в расчете угла наклона является повреждение или разрушения крыши под воздействием ветровой или снеговой нагрузки.
Если принимается решение возвести дом своими силами, но уверенности в проведении расчетов по организации кровли нет, лучше всего обратится к опытным специалистам, которые смогут составить оптимальный проект. В дальнейшем строительные работы можно осуществлять самостоятельно, используя 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:
- 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.
- 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.
- Характеристики финишного покрытия. У каждого покрытия для возведения кровли существует оптимальный уклон, который необходимо учитывать при проектировании конструкции.
- 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:
- 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.
- 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.
- 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
Надежность любого здания, а также комфортность проживания в нем, зависят, главным образом, от того, насколько качественно устроена его крыша.
А одним из критериев качества кровли является ее наклон.
Поскольку от его величины зависит и количество кровельного материала, то выбор угла наклона и его предварительные расчеты производят до начала закупки выбранного кровельного материала.
Что на него влияет
В зависимости от величины уклона скатов крыши зависит особенность ее эксплуатации.
Принято выделять 4 типа крыш:
- высокие, с углом в 45-60 градусов;
- скатные, с наклоном от 30 до 45 градусов;
- пологие, угол уклона у которых 10-30 градусов;
- плоские. Уклон в 10 градусов и меньше.
На выбор величины этого параметра оказывают влияние, в первую очередь, природные факторы, которые характерны для данной местности.
Сильный ветер самое большое давление оказывает на кровли высокие.
Потому что такие кровли из-за большого угла наклона имеют очень большую площадь.
У большой площади поверхности очень высока парусность.
Соответственно, очень велика нагрузка на всю конструкцию стропильной системы.
И если вы решили устраивать именно высокую кровлю с очень большим уклоном, то следует позаботиться и об очень прочном основании.
Однако в районах, где преобладают сильные ветра, небезопасно устраивать и крыши плоские.
При таком типе кровли на нижнюю часть ската будет оказываться повышенное давление при сильном ветре.
И если крепление кровли будет ослабленным, может произойти срыв всей конструкции.
Поэтому в районах, где сильные ветра бывают часто, рекомендуется устраивать скатные кровли с величиной наклона 25 — 30 градусов.
Если же сила ветра невелика, то величина уклона крыши может равняться 30-45 градусов.
Если в той местности, где строится дом, в холодное время года снегопад обильный, то следует строить кровлю с большим углом уклона.
В этом случае высокая крыша вне конкуренции.
На кровлях с большим уклоном снег не задерживается.
Именно по этой причине во всех северных странах кровли на зданиях очень высокие (Швеция, Финляндия, Норвегия и пр.).
Чем меньше угол уклона кровли, тем дольше выпавший снег будет находиться на скатах.
Тем больший вес будет воздействовать на всю конструкцию.
Если конструкция стропильной системы сделана с большим запасом прочности, то некоторый слой снега на крыше - это неплохо.
Он обеспечивает небольшую дополнительную теплоизоляцию.
Однако, если конструкция стропильной системы сооружения на большую нагрузку не рассчитана, то могут быть большие проблемы.
Выбираем уклон в зависимости от используемого кровельного материала
Прошли те времена, когда для покрытия использовали всего два вида кровельных материалов: черепицу и шифер.
Сегодня кровельных материалов огромное количество!
Каждый материал имеет свои индивидуальные технические характеристики и это при расчете необходимого значения угла наклона обязательно следует учитывать.
Ведь может произойти так, что понравившийся вам материал по своим параметрам просто не подойдет.
Минимальный угол наклона
Существует понятие минимального значения этого параметра.
Для каждого из материалов этот параметр свой.
И если угол наклона, полученный в результате ваших расчетов, окажется меньше, чем минимальная величина для выбранного вами кровельного материала, то использовать его для устройства кровли нельзя.
В дальнейшем может возникнуть очень много проблем, если нарушить это правило:
- для любых штучных наборных кровельных материалов, таких как черепица или шифер, минимальная величина уклона составляет 22 градуса. Именно при таком значении на стыках не скапливается влага и внутрь крыши влага не просачивается;
- угол наклона для рулонных материалов (рубероид, бикрост и пр.) зависит от того, какое вы планируете укладывать количество слоев. Если три слоя, то уклон может составлять 2-5 градусов. Если же два слоя, то его требуется увеличить до 15 градусов;
- производители профнастила рекомендуют при устройстве кровли из этого материала устраивать угол уклона 12 градусов. Профнастил можно использовать и при меньших значениях, но в таком случае необходимо выполнить проклейку стыков листов герметиком;
- для металлической черепицы значение этого параметра равняется 14;
- для ондулина - это величина в 6 градусов;
- минимальный уклон для мягкой черепицы равняется 11 градусам. Но при этом обязательное условие - сплошная обрешетка;
- для мембранных кровельных покрытий не существует жестких требований по минимальному значению этого параметра.
Это о минимальных величинах.
Дам совет - придерживайтесь этих правил.
Чтобы посреди зимы не пришлось всю кровлю перестилать.
Теперь об оптимальных значениях
Если в регионе дожди и снега случаются часто, то оптимальной будет крыша, угол наклона скатов у которой будет составлять 45 — 60 градусов.Ведь с кровли необходимо как можно скорее снимать нагрузку от воды и снега.
Потому что прочность стропильной системы не беспредельна.
А благодаря большому уклону кровли дождь и снег будут сходить максимально быстро.
Если в регионе, где построен дом, постоянно сильные ветра, то с крышей поступают иначе.
При меньшем наклоне снижается ее парусность.
И не возникает запредельных нагрузок на кровельный материал и стропила.
Также не произойдет срывания крыши при резких порывах ветра.
При этом оптимальный угол уклона кровли равняется 9 — 20 градусов.
Очень часто в регионе есть и снега, и ветер.
Например, Оренбургская область.
В таком случае выбирают среднее значение угла наклона.
Как правило, его величина находится в диапазоне 20 — 45 градусов.
Если вы обратите внимание, большинство скатных крыш имеют именно такое его значение.
Рассчитываем его величину
Для односкатной
Проводим вдоль стены перпендикуляр L сд, берущий свое начало в точке, где оканчивается короткая стена и опирающийся на стену, имеющую максимальную дину.
В итоге образуется прямоугольный треугольник.
Если длина стены L сд равняется 10 метрам, то, чтобы получить угол наклона 45 градусов, длина стены L bc должна ровняться 14.08 метра.
Для двускатной
Принцип расчета для двускатной крыши похож на предыдущий принцип.
Рассмотрим пример
Катет С - это половина ширины здания.
Катет а - это высота от перекрытия до конька.
Гипотенуза является длиной ската.
Если нам известны любые два параметра, то величину угла наклона можно легко рассчитать с использованием калькулятора.
Если ширина равна 8, а высота - 10 метров, то следует пользоваться формулой:
cos A = c+b
Ширина с = 8/2 = 4 метра.
В итоге формула выглядит так:
cos A = 4/10 = 0.4
По таблицам Брадиса находим значение угла, которому соответствует данная величина косинуса.
Он равняется 66 градусов.
Для четырехскатной
И снова не обойтись без рулетки и таблиц Брадиса.
Зная несколько параметров, можно без проблем вычислить другие.
В том числе и угол наклона четырехскатной крыши.
Следует помнить о том, что все размеры необходимо снимать максимально точно.
А измерить уклон уже построенной крыши поможет специальный инструмент — уклономер.
Ведь если вы ошибетесь, то углы наклона, длины и площади могут быть не верны.
А значит, вы ошибетесь в количестве требуемого материала или прочность кровли окажется ниже запланированной.
Посмотрите видео об уклоне скатов.
Сергей Новожилов - эксперт по кровельным материалам с 9-летним опытом практической работы в области инженерных решений в строительстве.
