Устройство кровли

Содержание статьи:

• Виды конструкций кровли
• Особенности проектирования кровли для частного дома
• Исходные расчетные данные для проекта крыши частного дома
• Возведение крыши частного дома
• Утепление крыши частного дома
• Кровельное покрытие

Крыша, наравне с фундаментом, является важнейшим структурным элементом частного дома. Каждому ребенку известно, что именно кровля защищает строение от осадков, ветра и холода. Но и это далеко не все, не стоит забывать, что именно крышу видно из-за забора, а современный ассортимент кровельных материалов открывает перед владельцем широкий диапазон дизайнерских возможностей, и позволяет превратить кровлю в настоящее произведение искусства.

Для того, чтобы самостоятельно сконструировать крышу, необходимо окончательно определиться с желаемым видом кровли, используемыми материалами и техническими характеристиками конструкции. Процесс достаточно трудоемкий, и требует должного уровня навыков и опыта, поэтому, перед тем, как браться за постройку самостоятельно, дважды подумайте. Ошибки при проектировании и строительстве, в лучшем случае приведут к дополнительным затратам, в худшем – проблемы проявятся позже, что приведет к необходимости полной перестройки. Рекомендуется консультация с опытным специалистом на предварительном этапе, даже если вы сами обладаете должным объемом знаний.

Виды конструкций кровли

Если говорить о более крупных категориях, то принято разделять кровлю на плоскую и скатную. Первое является достаточно редким явлением для России и большинства европейских стран. Плоские кровли гораздо дешевле и отличаются эргономичным дизайном, но не могут гарантировать защиту от осадков в регионах с повышенной влажностью. Гораздо более популярной в России является скатная кровля, плоскость/плоскости которой расположены под углом (более 10 градусов). Различают следующие скатные конструкции:

• Односкатная. Имеет вид расположенной под углом плоскости.
• Двухскатная. В отличие от предыдущего вида, граней уже две, которые располагаются под углом в 90-160 градусов по отношению друг к другу.
• Четырехскатная шатровая. Четыре одинаковые грани, сходящиеся в одной вершине. Подходят только для небольших четырехугольных площадей.
• Четырехскатная вальмовая. Это виды крыши с четырьмя скатами, торцевые скаты имеют треугольную форму (вальмы) и простираются от конька до карниза, два других ската трапециевидной формы.

Естественно, стандартными моделями постройки, возможности строительства крыши не ограничены. Нередко используются составные конструкции, особенно в случаях, когда жилая площадь имеет нестандартную планировку, или отдельные ее структурные элементы были построены уже после монтажа основной кровли (классический пример – «американский» дом с гаражом). Также, если нормативная нагрузка на стены и фундамент позволяет, возможно использование дополнительных стропильных элементов для создания дизайнерских выступов и закруглений.

Особенности проектирования кровли для частного дома

Как уже говорилось ранее, воплощение в жизнь идеи строительства начинается с проекта. Для того, чтобы разработать его самостоятельно, можно воспользоваться компьютерными программами, находящимися в открытом доступе, к примеру, ArchiCAD. Правда для этого, необходимо обладать должным багажом знаний о технических характеристиках и параметрах всех структурных элементах:

• Кровельное покрытие. Выбор материалов для внешнего покрытия напрямую обуславливает дизайнерский подход к строительству, кроме того, от качества кровли зависит уровень защиты от осадков и ветра.
• Обрешетка. Одноименно расположенные опоры, по сути является скелетом крыши, на который по типу мышц и кожи, крепятся утеплительные полотна и кровля.
• Стропила. Перпендикулярные обрешеточным брусьям опоры. Непосредственно устанавливаются на несущие элементы, и могут быть как висячими, так и наклонными.
• Коньковый прогон. Это соединяющая балка, которая является стержнем и вершиной всей стропильной системы.
• Мауэрлат. Своеобразный соединительный элемент между стенами или чердачным покрытием и скатными балками. Устанавливается по периметру, и помимо опорной функции, предназначен для дополнительной гидроизоляции и предупреждения образования трещин.
• Диагональные связи. Более известные как раскосы, наряду с мауэрлатом используется для придания конструкции большей жесткости и устойчивости, не позволяя деталям смещаться по плоскости монтажа.
• Внутренние опоры. Перпендикулярные чердачному покрытию опоры предназначены для дополнительной поддержки веса стропильной системы. Их количество и метод расположения напрямую зависят от массы и конструкционной модели крыши.

Наиболее популярным материалом для использования в стропильной системе является дерево. Безусловно, применяются и легкие сплавы металлов, но вес крыши частного дома, может быть легко распределен между доступными деревянными механизмами, и в данном случае, переплата попросту бессмысленна.

Обязательно должна учитываться совместимость между двумя контактирующими используемыми материалами, а также нормативная нагрузка на них. По сути, проектирование заключается в подборе деталей, а также в расчете их количества и расположения. На этапе разработки проекта должны быть отмечены балконы, окна, пространство для чердака, перегородки и прочие инфраструктурные элементы, если таковые планируются.

Процесс достаточно сложный и трудоемкий. Гораздо проще он протекает, если планируется замена кровли на уже существующем здании, поскольку определенная модель крыши уже использовалась, и может быть продублирована с желаемыми правками. Но если сооружение новое, а особенно если его постройка только планируется, во избежание ошибок, стоит обратиться к опытным архитекторам.

Исходные расчетные данные для проекта крыши частного дома

Разрабатывая проект стропильной системы собственными силами, ни в коем случае нельзя забывать о совместимости пропорций сечения, нарушение которых может привести к дисбалансу распределения нагрузки, с последствиями в виде деформации и повреждений кровли. Да и нормальных стропильных соединений не удастся добиться при использовании брусьев несовместимых сечений.

Важно помнить, что для равномерного поглощения нагрузки, необходимо соблюдать корреляцию между длиной и толщиной стропильной ноги, а также шага их размещения.

Также, еще на этапе проектирования необходимо окончательно определиться с материалом, из которого будет изготовлена кровля. Во-первых, из-за разных требований по уклону, во-вторых, из-за разницы в весе.

При расчетах нормативной нагрузки на квадратный метр можно использовать стандартные величины, которые указаны ниже, но гораздо более точные исходные данные получаются при простом анализе климатических условий в регионе.

• Нагрузку от снега, необходимо закладывать от 200 – 400 килограмм на квадратный метр, в зависимости от среднегодового объема осадков, и угла наклона (чем ниже угол, тем выше нагрузка). Важно понимать, что вес осадков учитывается только при угле ската менее 60 градусов. В противном случае, им можно пренебречь.
• Стандартная величина давления ветра – 35-45 килограмм на квадратный метр для крыш, угол наклона которых не превышает 30 градусов. При превышении, нагрузка увеличивается.
• Материалы, исходя из базовых климатических показателей, должны подбираться с учетом их прочности и коэффициента деформации.
• При расположении в зонах с умеренной и низкой влажностью климата, стропильная конструкция может быть укреплена металлическими элементами. Для лучшего противодействия коррозии, обрабатывать специальным раствором следует даже оцинкованные детали.

Детальнее с нормативами и требованиями по подбору элементов и расположению конструкции можно ознакомиться в СНиП «Нагрузки и воздействия».

Возведение крыши частного дома

После того, как проект составлен, а материалы закуплены можно приступать непосредственно к исполнению задумки. В первую очередь, возводится опорная стропильная конструкция, реализацию которой можно условно разделить на 8 этапов.

1. В первую очередь, на несущие стены монтируются мауэрлаты. Для установки обычно используют крупные анкерные болты. На этом же этапе в мауэрлатах проделываются соединительные пазы и ниши, если таковые предусмотрены проектом.
2. Изготовление шаблона. Очень простой, но очень важный шаг. Две доски или два бруса крепятся в одном конце и надежно фиксируются в середине будущей крыши. После подбора оптимального угла, стропильные брусья нарезаются под нужным углом, путем прикладывания к шаблону.
3. Непосредственно нарезка стропильных балок.
4. Первые изготовленные и соединенные стропила монтируются в месте скрещения.
5. Вторые в конце здания.
6. При помощи нескольких шнуров, или иного гибкого материала проводятся параллельные соединительные уровни. Если, шнур не находится под указанным в проекте углом, один из комплектов стропил нужно приподнять.
7. По проведенным уровням монтируются остальные стропила. Естественно, с соблюдением шага, указанного в проекте.
8. По необходимости, нарезаются и устанавливаются опорные детали: стойки, подпорки, диагональные связи и т.п.

Если крыша имеет сложную конструкцию или большой вес, фиксирующие элементы стоит устанавливать в промежутке между парами стропил, а не в конце.

Утепление крыши частного дома

После того, как будет возведен каркас, можно смело переходить к процессу утепления крыши. Важно понимать, что теплоизоляционный материал должен быть выбран еще на этапе планирования, поскольку стропильная конструкция, фиксирующие элементы, да и объекты внутри дома требуют нужного температурного регулирования. В промежуток между каркасом обрешетки и кровлей необходимо разместить не только теплоизоляционные, но и пароизоляционные компоненты, что позволит регулировать не только температуру, но и влажность воздуха под крышей. При выборе материала следует руководствоваться следующими техническими характеристиками.

• Устойчивость к резким перепадам температуры.
• Коэффициент противодействия механическому воздействию.
• Низкая теплопроводность.
• Влагоустойчивость.
• Низкая вероятность воспламенения.
• Состав. А именно отсутствие веществ, провоцирующих вредоносные испарения.
• Плотность материала: 60 – 140 кг на кубический метр.

Самыми популярными изоляционными материалами, подходящими под вышеуказанное описание, являются мин. вата и вспененное стекло. При монтаже изоляционного слоя важно соблюдать следующие правила:

• Термоизоляция должна плотно прилегать к листам пароизоляционного материала.
• Пароизоляция фиксируется внахлест скобами или иными метизами из нержавеющей стали.
• Фиксирующие планки обрешетки не должны стоять слишком часто, и во избежание их повреждений, должны быть покрыты слоем гидроизоляции.
• Изоляционные слои должны плотно прилегать к стропилам и обрешетке без щелей.

Кровельное покрытие

Ну и заключительным этапом возведения крыши является устройство кровли. На рынке представлено огромное разнообразие отделочных материалов, отличающихся по дизайнерским параметрам, а что самое главное, по техническим характеристикам. Перед тем, как включить в свой проект тот или иной вид кровли, стоит обратить внимание на следующие параметры:

• Вес. Максимальное его значение зависит от нормативной нагрузки опорной системы.
• Долговечность.
• Влагоустойчивость и воспламеняемость. Вряд ли стоит объяснять какой коэффициент должен быть больше, а какой меньше.
• Простота монтажа. Очень важный фактор, позволяющий значительно сэкономить финансовые и временные ресурсы.
• Экологичность. В меньшей степени важна, чем для внутренних элементов конструкции, но отсутствие вредоносных примесей, безусловно, является веским преимуществом.
• Ну и последний по важности фактор – эстетическая привлекательность.

Физические параметры популярных материалов, как и срок их полезного использования уже были указаны выше в специальной таблице. Стоит ли объяснять, что чем технические характеристики кровельного материала лучше, тем выше его стоимость, поэтому в качестве седьмого ключевого фактора может быть приведена и цена.