Как рассчитать угол наклона крыши?

Крыша дома должна быть водонепроницаемой, прочной и устойчивой к порывам ветра. Уклон скатов определяет ее аэродинамические качества, а также диктует выбор кровельного материала и способа монтажа. Как рассчитать угол наклона крыши, чтобы покрытие было надежным и долговечным при любых погодных условиях?

Как уклон влияет на конструкцию крыши?

Уклон скатов — это угол, под которым они расположены к горизонтальной плоскости. В зависимости от его размера крыша может быть:

• плоской — угол до 5°;
• малоуклонной — до 30°;
• уклонистой или крутоуклонной — более 30°;
• разноуклонной — с ассиметричными скатами.

Чем выше угол кровли, тем больше парусность. Из-за воздействия ветровых нагрузок требуется усиливать стропильную систему в местах крепления к мауэрлату, более тщательно закреплять кровельный материал. Возрастают не только расходы на стройматериалы, но и на монтаж.

Но одновременно снижаются снеговые нагрузки и риски протечек. На наклонных поверхностях не застаиваются снег и дождь, соответственно, меньше риск просачивания воды в стыки кровельного покрытия.

В плоских или малоуклонных кровлях все наоборот. Вертикальные нагрузки возрастают, боковые уменьшаются. На первый взгляд кажется, что материала требуется по минимуму, но при низком угле необходимо увеличивать сечение стропил, делать более частую обрешетку.

Для эстетического восприятия облика здания наиболее благоприятны кровли с уклоном до 45°. Крыша не выглядит приплюснутой, но и не напоминает теремок из сказки. Если архитектурная идея не требует отклонений от канонов строительства, то лучше придерживаться золотого стандарта.

Как угол наклона влияет на выбор кровельного материала?

Все покрытия для крыши должны выдерживать определенную вертикальную нагрузку. Чем она больше, тем прочнее и жестче нужен материал. Гибкий и тонкий будет прогибаться в местах стыков, что чревато протечками. Чтобы избежать деформаций, для крепления мягких покрытий устраивается частая или сплошная обрешетка.

Производители кровельных материалов дают рекомендации, как монтировать их продукцию и для каких кровель она подходит. Технология разрабатывается с учетом оптимального уклона, не требующего устройства усиленного настила или дополнительной гидроизоляции.

Самые распространенные кровельные материалы:

• Металлочерепица. Представляет собой профилированные металлические листы с декоративно-защитным покрытием. Монтируется по обрешетке, шаг которой зависит от наклона ската. Рекомендуемый угол кровли из металлочерепицы — 20-45°.
• Битумная черепица. Мягкий гибкий материал крепится к сплошной или очень частой обрешетке. Оптимальным считается угол в пределах 10-45°.
• Листовые жесткие материалы — ондулин, шифер и им подобные. Хрупкие, боятся высоких изгибающих нагрузок. Лучший уклон скатов — 22-45°. Обрешетка укладывается через 50-70 см. Чем больше уклон, тем шире может быть шаг. Слишком маленький угол нежелателен — ухудшается водонепроницаемость кровли, но при устройстве усиленной гидроизоляции вполне возможен.
• Рулонные и наплавляемые материалы. Область их применения — плоские кровли. Укладываются по бетонной стяжке или плитам ЦСП. Одновременно служат гидроизоляцией.

Если при проектировании и монтаже рекомендации не соблюдались, изготовитель не несет какой-либо ответственности за качество и сроки службы покрытия. В случае претензий покупателя он может отказаться от выполнения гарантийных обязательств на законных основаниях.

Как угол наклона влияет на площадь мансарды?

Для дома с жилой мансардой уклон скатов играет прикладную роль. При расчете угла крыши нужно учитывать, что комфортная высота потолков в помещении — 2,5-2,7 м, а минимальная — 2,2 м. Ее можно обеспечить при достаточно большом наклоне крыши в 40-45°, что нерационально с разных точек зрения.

Слишком высокая конструкция требует большего расхода материалов, трудоемка в изготовлении, смотрится непропорционально и громоздко. Над мансардой образуется ненужное пустое пространство, возможно даже большее, чем объем жилого помещения. Если угол наклона снизить, то при нормальной высоте потолка мансарда будет слишком узкой и тесной.

Чтобы сохранить полезный объем, не увеличивая чрезмерно высоту крыши, используются 3 пути:

• Ломаная конструкция. Состоит из двух частей. В нижний угол наклона скатов максимальный, превышающий 60°. Верхняя часть менее уклонистая, что позволяет снизить высоту крыши в коньке. Опоры и балки стропильной системы образуют каркас прямоугольной формы для стен и потолка.
• Крыша двускатная, но мансарда со скошенным потолком. Решение создает некоторые трудности в подборе обстановки для помещения, но при творческом подходе эту особенность можно оригинально обыграть.
• Часть стен дома приподнято и образуют аттиковые стены мансарды. Удается избежать увеличения уклона крыши и усложнения ее формы.

Проектируя мансарду, желательно составить несколько вариантов чертежей. Они помогут наглядно представить габариты помещения в каждом случае.

Какие нагрузки учитываются в расчете угла наклона крыши?

Главные задачи при проектировании зданий — обеспечить прочность, безопасность и долговечность. На втором месте — эстетические качества объекта. Уклон крыши должен рассчитываться исходя из всех этих принципов. Требования по проектированию конструкций описаны в СП 17.13330.2017.

Факторы, определяющие наклон скатов:

• несущая способность кровельного материала;
• способ крепления и размер нахлестов;
• климатические условия.

Чем выше в регионе снеговые нагрузки, тем круче должен быть угол. Стоит остановиться на максимально рекомендуемом уклоне, чтобы снег и осадки не задерживались на поверхности и не вызывали протечек.

Если преобладают ветровые нагрузки, строить кровлю с большим наклоном слишком рискованно. Сильным порывом ветра ее легко может сорвать. В регионах с ветреным климатом крыша должна быть максимально пологой.