Угол наклона односкатной крыши: оптимальный и минимальный

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.

Дом с односкатной крышей Источник www.goodroofing.ru
Особенности односкатных крыш

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.

Односкатная кровля Источник chrome-effect.ru

Угол наклона кровли определяется многими факторами, основными из которых являются:

• Ветровая нагрузка.

• Снеговая нагрузка.

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.

В регионах, где возможны резкие шквалистые ветра, нередки случаи срыва наружного покрытия Источник kak-sdelat-kryshu.ru

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.

Варианты конструкции

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.

Упрощается строительство стропильной системы, поскольку вся крыша представляет собой единую плоскость без ребер или ложбин Источник yandex.ru

Существует два варианта конструкции:

• Вентилируемые. Отличаются наличием вентиляционного зазора между кровельным покрытием и стропильной системой.

• Невентилируемые. Уложены на опорную конструкцию плотно, без воздушного зазора.

Принципиальным различием между ними является область использования – вентилируемые кровли нужны только на жилых домах.

Вспомогательные помещения в подобных элементах не нуждаются Источник kak-sdelat-kryshu.ru

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.

Достоинства и недостатки

К достоинствам односкатных крыш принято относить:

• Простота и экономичность строительства.

• Относительно малый вес крыши.

• Допускается укладка разнообразных кровельных покрытий.

• Высокая ремонтопригодность, безопасность передвижения по крыше (особенно на малых углах наклона).

• Возможность строительства как на малых, так и на крупных зданиях с большой площадью кровли.

Дом с односкатной кровлей Источник remontik.org

Недостатками односкатных крыш являются:

• Зависимость конструкции от снеговых и ветровых нагрузок.

• Необходимость учитывать преобладающее в регионе направление ветров.

• Направление уклона кровли приходится выбирать с учетом возможности схода снеговых масс в зимнее время.

• Сток дождевых или талых вод необходимо организовать так, чтобы не наносить ущерб элементам благоустройства или опорным конструкциям дома.

• Необходимость качественной гидро- и теплоизоляции кровли, особенно если уклон односкатной крыши мал и не способствует активному стоку воды.

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.

Необходимо располагать постройку нижней стороной крыши по направлению ветра Источник patter.ru

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 кровельного покрытия

Выбор материала для кровельного покрытия – важная и ответственная задача. Односкатная крыша имеет большую площадь, что определяет особые требования к типу кровли:

• Устойчивость к внешним механическим нагрузкам.

• Невосприимчивость к ультрафиолетовым лучам.

• Высокие гидроизоляционные качества.

• Низкий коэффициент теплового расширения.

• Прочность, стойкость абразивному воздействию мелких частиц, принесенных ветром.

Существуют разные типы кровли:

• Пленочный.

• Мастичный.

• Листовой.

• Рулонный.

• Штучный.

Наиболее распространенными видами являются листовые и рулонные материалы – металлочерепица, профнастил, ондулин или рубероид (мягкая кровля).

Необходимо учитывать, что каждый тип покрытия имеет свой рекомендованный угол наклона кровли Источник belhouse.by

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.

Ремонтопригодность мягкой кровли намного выше, чем у альтернативных вариантов и допускает точечный или частичный ремонт Источник proroofer.ru

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.

Такая кровля склонна к накоплению снеговых масс Источник eltctricon.ru

Снег примерзает к покрытию и теряет возможность схода, в результате чего на крыше образуются большие сугробы, которые приходится регулярно счищать.

Видео описание

В видео можно увидеть основные принципы обустройства односкатной крыши:

Расчет угла наклона односкатной кровли

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.

Минимальный угол уклона кровли Источник kak-sdelat-kryshu.ru

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.

Рекомендованный угол уклона Источник kak-sdelat-kryshu.ru

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:

Вес снегового покрова на горизонтальной плоскости Источник kak-sdelat-kryshu.ru

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:

Карта ветровых нагрузок в РФ Источник kak-sdelat-kryshu.ru

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.

Последствия ветра Источник izvestiy-kamen.ru
Видео описание

В видео можно увидеть строительство односкатной крыши:

Заключение

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.

Источник