Как определить минимальный уклон кровли с учетом типа материала покрытия?

Односкатные крыши – это дёшево, но внешне непривлекательно. Ещё хуже решиться на обустройство плоской кровли.

Только двух- или четырёхскатные крыши придают индивидуальному жилью удобства, долговечность и неповторимость.

Дело за малым – определить, какое минимальное значение должен иметь угол кровли, чтобы влага от дождя или снега не скапливалась на крыше вашего дома.

Требования по СНиП

В действующих СНиП-ІІ-26-76, которые определяют требования к кровлям зданий, устанавливается оптимальный угол кровли который зависит от:

• Вида кровельного материала и номенклатуры их поставки (листы, рулоны).
• Количества скатов крыши.
• Характера вероятных внешних воздействий на кровлю.
• Способа соединения отдельных элементов кровельного покрытия.

В свою очередь, под внешними воздействиями понимают механические удары, систематическое царапание поверхности скребками и лопатами, часто применяемыми для очистки крыш, долбление льда ломом и т.п. Имеет значение также средневзвешенный тепловой баланс кровли на протяжении всего календарного года, а также вид скрепляющих покрытие составов – мастик.

Все перечисленные ограничения учитываются в ТУ на изготовление того или иного вида покрытий.

Внимание! Требования к малоуклонным кровлям наиболее высокие. Чем положе скат, тем больше вероятность, что в подкровельное пространство попадет влага. А т.к. скорость стекающих осадков на малоуклонных крышах намного ниже, повышается риск засорения и возникновения грязевых отложений.

Нормальными условиями эксплуатации крыши частного дома по СНиП-ІІ-26-76 считаются:

• Максимальный нагрев кровли, 0С – 65…80 (меньшие значения – для армоцемента или асфальтобетона).
• Энергия внешнего удара по кровельному покрытию, кГ∙м – от 0 до 10.
• Периодические воздействия на кровлю химически агрессивных сред – допускаются (правда, значение рН в СНиП не конкретизировано).

При данных условиях рекомендуемые углы ската кровли для разных видов покрытий составляют:

При этом сам выбор материала кровли устанавливается в зависимости от угла наклона. Приведенная градация не охватывает многие детали кровельного покрытия, поэтому может рассматриваться исключительно как ориентировочная.

Почему делают уклон и как рассчитать его величину?

Аргументы в пользу скатных крыш:

• Самопроизвольное удаление снега или дождевой воды с крыши.
• Возможность обустройства чердачных помещений.
• Повышение выразительности внешнего облика дома.

При этом для четырёхскатной кровли часто рассчитывают два разных значения углов уклона – для бокового и торцевого покрытия, особенно, если ширина дома равна или превышает 6 м.

Задача определения наилучшего угла ската крыши имеет и обратное решение. Допустим, дом ещё только проектируется, но известны значения его ширины (В) и наивысшей точки (Н) чердачного помещения. Тогда используя известную зависимость tgα = 2Н/В, легко устанавливается и угол наклона кровли α. Например, при ширине дома 8 м и наивысшей точки будущего чердака 1,8 м имеем: tgα = 1,8/4 = 0,45. Соответственно α = 240.

На заметку. Варьируя номенклатурой доступных материалов кровельного покрытия, можно управлять желаемыми значениями ската крыши.

Например, в расчете, который приведен выше, значение угла наклона приемлемо для покрытий с чешуйчатой посыпкой или асбоцементных плит, но не подойдёт для кровли, которая должна выполняться из гладких рулонных материалов.

С увеличением угла ската возрастёт сложность укладки стропил и подстропильной системы, но это себя оправдает: появится чердак, который можно приспособить для разных хозяйственных целей, можно улучшить систему приточно-вытяжной вентиляции.

Когда речь идет о крышах, термин «уклон» имеет два разных значения. Большинство людей используют его для обозначения крутизны крыши.

Некоторые плотники считают более правильным использовать термин «уклон» для обозначения крутизны, а «скат» — для обозначения габаритных размеров крыши.

Последовательность вычисления угла ската

При наличии уже установленной стропильной системы лучше всего измерить уклон от стропил. Наиболее точным является измерение с нижней стороны крыши. Для этого измеряют стропила на чердаке, учитывая их свес в конце кровли:

1. Необходимо приложить один конец плотницкого уровня к нижней стороне стропил и регулировать положение инструмента, пока воздушный пузырёк не окажется в центре между двумя линиями.
2. Далее на уровне нужно найти отметку 300 мм, это и будет минимальным размером ската.
3. Далее измеряется расстояние по вертикали от уровня до стропил. Вытяните рулетку перпендикулярно уровню, измерьте расстояние от отметки 300 мм до нижней стороны того же стропила прямо над ним. Убедитесь, что во время измерения уровень оставался на месте.

Справка. Уклон вашей крыши — это отношение расстояния по вертикали (подъёма) к расстоянию по горизонтали (пробегу).

Найденные величины напишите в форме пропорции. Например, если вы определили первое число в 100 см рулеткой на отметке и 300 см – с помощью уровня, то скат кровли будет 1:3 или 200. Смотрим в таблицу и подбираем подходящий материал.

Второй метод состоит в измерении уклона от поверхности крыши:

1. Поднимаемся, соблюдая все правила безопасности, на кровлю, и измеряем 300 мм на плотницком уровне.
2. Отмечаем длину маркером, после чего фиксируем рулетку в выдвинутом положении перед началом подъёма.
3. Далее устанавливаем уровень: один его конец прикладываем к крыше, а второй поворачиваем вверх или вниз, пока пузырёк не окажется примерно посредине между двумя линиями.
4. Измеряем расстояние по вертикали от крыши до уровня, причём отметка нуля на рулетки должна располагаться строго напротив крыши.
5. Вытягиваем рулетку вверх так, чтобы она была перпендикулярна уровню, и перемещаем вдоль крыши до тех пор, пока она не достигнет уровня ровно на 300-миллиметровой отметке. Запишем это значение.
6. Последний шаг – рассчитать уклон ската. Он будет отношением расстояния по вертикали к расстоянию по горизонтали. Например, если рулетка определила расстояние 150 мм по вертикали до такой же отметки по уровню, наклон будет 1:2 или 300.

Учёт вида кровельного покрытия

Здесь в расчёт берутся два фактора:

• Коэффициент трения скольжения — чем больше шероховатость, тем больше должен быть и угол ската;
• Теплоёмкость материала – чем она выше, тем меньшим принимается угол ската.

Проанализируем наиболее популярные материалы, из которых изготавливаются крыши частных домов:

• Металлочерепица. Для малоуклонной кровли минимальный угол ската определяется в 7…300, исходя из двух противоречащих друг другу положений: обеспечения минимальных ветровых нагрузок (значения, которые ближе к рекомендуемому минимуму) и удаления внешней влаги под действием её собственного веса (максимальные углы).

  Решение должно приниматься, исходя из климатических особенностей района строительства: направления «розы ветров», интенсивности осадков и т.д.

• Стальной профилированный настил. СНиП рекомендует минимальный угол ската в 100. Объясняется это низким значением коэффициента трения и, следовательно, малым гидросопротивлением потока дождевой воды, который будет скатываться вниз.

  При этом направления рифлений должны быть перпендикулярными продольной оси здания: это практически исключит вероятность образования застойных зон.

• Гибкая черепица. В отличие от стального профнастила, поверхность кровельного покрытия на основе битумной черепицы – более шероховатое. Во многих источниках рекомендуют углы, чуть превышающие 110.

  Однако с точки зрения условий самопроизвольного скатывания влаги (особенно при таянии снега и льда) угол всё-таки стоит проектировать не меньше угла трения — 130.

• Материалы на битумной основе. Рекомендации предыдущего абзаца остаются в силе: угол ската не должен быть менее 130.
• Ондулин. Рекомендуемый диапазон углов наклона кровли – от 100 до 170. Выбор зависит от способа обустройства обрешётки – для сплошной он может быть меньше, для разрежённой – больше.
• Шифер и глиняная черепица. Поскольку данные материалы отличаются повышенной шероховатостью, то рекомендуемые углы ската ожидаемо увеличиваются до 20…220. Как и в случае профилированного настила, направления волн предусматривают перпендикулярно продольной оси дома.

Заключение

При расчёте минимальных углов ската приходится принимать во внимание ряд взаимоисключающих требований, которые были рассмотрены в этой статье. Будущему владельцу дома придётся тщательно проанализировать эти требования по их значимости. При этом уменьшить угол наклона кровли в принципе дешевле, чем увеличить его.