Есть мнение Кровли Конструкции и требования к крышам

Конструкции и требования к крышам

Каждый застройщик стремится иметь «над головой» надежную, долговечную крышу. Но кроме функций защиты, крыше отводится еще одна не менее важная роль - придать привлекательность и красоту архитектурному облику дома. Именно крыши определяли облик населенного пункта и даже целого региона. На основе архитектурных стилей, климатических условий и имеющихся в данном регионе строительных материалов появились крыши самых разных форм и типов: плоские, скатные, с мансардой или чердаком; покрытые соломой, древесиной, шифером, металлом, черепицей и т.д.

Современные крыши - это прежде всего новые конструктивные решения, позволяющие сделать устройство крыши более технологичным и долговечным, это новые, более долговечные кровельные материалы. Цветовая гамма, формы, декоративные элементы, различные системы водоотвода позволяют воплотить в жизнь практически любые фантазии застройщика.

Прежде, чем приступить к рассмотрению конструкций крыш и кровельных материалов остановимся на строительной терминологии.

Основные понятия

Очень часто в разговорной речи и в популярной литературе на строительную тематику понятия «крыша» и «кровля» используются как синонимы. Но это не одно и то же. Понятие «крыша» более общее: оно включает в себя кровлю как один из конструктивных элементов.

Крыша - верхняя несущая и ограждающая конструкция здания, предохраняющая его от воздействия окружающей среды. Она не только защищает дом от внешних воздействий, но и является важнейшей составляющей его архитектуры.

Крыша, кроме гидроизолирующей функции, выполняет при бесчердачных (совмещенных) крышах и теплых чердаках еще и теплоизолирующие функции.

Кровля - это верхний элемент крыши (покрытия), предохраняющий здание от проникновения атмосферных осадков. Основание под кровлю:

в кровлях из рулонных и мастичных материалов - это поверхность теплоизоляции, несущих конструкций (плит, стяжек, сплошного деревянного настила), по которым укладывают слои водоизоляционного ковра;

в кровлях из шифера - это опоры (прогоны или обрешетки) для закрепления листов; в кровлях из металлического профилированного листа - прогоны;

в кровлях из листовой стали, меди, черепицы, металлочерепицы и мягкой черепицы - обрешетка. Чердак - это пространство между поверхностью покрытия (крыши), наружными стенами и перекрытием верхнего этажа. Он надежно защищает дом от холода, обеспечивает вентиляцию и проветривание конструктивных элементов крыши. С конструктивной точки зрения чердак значительно повышает надежность и долговечность крыши, однако увеличивает стоимость дома по сравнению с домом, имеющим мансарду.

Этаж мансардный (мансарда) - это этаж для размещения помещений внутри свободного чердачного пространства, фасад которого полностью или частично образован поверхностью (поверхностями) наклонной или ломаной крыши, при этом линия пересечения плоскости крыши и фасада должна быть на высоте не более 1,5 м от уровня пола мансардного этажа. Внутреннее пространство дома при этом используется максимально, отчего стоимость дома существенно уменьшается.

Геометрические формы крыш

Форма крыши как завершающий архитектурный элемент дома может быть простой и чрезвычайно сложной. В коттеджном и усадебном строительстве в основном применяются скатные крыши. Плоские крыши с небольшим уклоном устраивают при сооружении хозяйственно-бытовых построек (сараи, мастерские, гаражи, душевые и другие надворные постройки). С появлением новых материалов и технологий появилась возможность устройства эксплуатируемых плоских крыш и в загородных домах. На таких крышах-террасах, помимо соляриев, веранд, могут быть сооружены оранжереи, зимние сады, теплицы, использующие тепло дома для усиленной вегетации растений.

Скатные крыши по форме подразделяются на несколько типов.

Простейшей из них является односкатная крыша (рис. 1, а). Чаще всего она применяется в нежилых, простой конструкции вспомогательных сооружениях. Скат крыши, как правило, обращают к наветренной стороне, защищая тем самым сооружение от ветра, дождя и снега.

Двускатная, или щипцовая, крыша (рис. 1,6)-самая распространенная конструкция, состоит из двух наклонных плоскостей (скатов), направленных в противоположные стороны и образующие вверху конек. Треугольные торцевые стены, образующиеся при этой форме, называются щипцами или фронтонами.

Шатровая, или четырехскатная, крыша (рис. 1, г) встречается реже. Она применяется в основном в домах, имеющих квадратную форму в плане. Все скаты такой крыши в виде равнобедренных треугольников сходятся в одной точке.

Вальмовая крыша (рис. 1, е) состоит из четырех скатов: два ската представляют собой трапеции, а два других, со стороны торцевых стен, - треугольники, которые называются вальмами. Вальмовые крыши имеют слуховые окна. Четырехскатные крыши в отличие от двускатных, на первый взгляд, кажутся более простыми, так как не требуют устройства щипцовых стен, однако их стропильная система намного сложнее.

Иногда четырехскатные кровли выполняются в виде полувальмовых (рис. 1, д). В этом случае боковые скаты (полувальмы) срезаются и имеют по линии уклона меньшую длину, чем основные скаты. Полувальмовые крыши применяют там, где существует необходимость защиты фронтона от неблагоприятных внешних воздействий.

Многощипцовая крыша (рис. 1, ж) сооружается на домах со сложной многоугольной формой плана. Такие крыши имеют большое количество ендов и ребер, что требует высокой квалификации при выполнении кровельных работ. Ендовами или разжелобками называют впалые углы, получаемые при пересечении боковых скатов.

Мансардная, или ломаная, крыша (рис. 1, в) образуется скатами различных уклонов: нижние -более крутые и верхние - более пологие. Это делается для того, чтобы увеличить объем чердачного пространства для оборудования в нем комнат или подсобных помещений.

Купольные, или конические, крыши применяются при устройстве округлых форм крыши.

Уклоны кровли

В зависимости от уклона крыши условно делят на плоские и скатные. Абсолютно плоских крыш не бывает, так как для выполнения своей основной функции крыша обязана иметь уклон (как правило, не менее 3%). «Скатными крышами» называют крыши с большими уклонами (более 20%), подкровельное пространство которых может использоваться как чердак или мансарда.

Уклон скатов крыш может обозначаться:

Тот или иной уклон крыше придают в зависимости от климатических условий местности, материала кровли, а также от существующих традиций определенных районов. В снежных районах крыши желательно делать крутыми и простой формы. При уклоне 45° и более снег на ней практически не лежит. При высоких крышах в районах с сильными ветрами их конструкцию необходимо усиливать. По противопожарным требованиям, предъявляемым к крышам, высота чердака должна составлять не менее 1,6 м. Уклон кровли может колебаться от 5 до 60° (табл. 1). Его можно определить математическим путем. Для этого нужно половину ширины пролета дома умножить на относительную величину, приведенную в табл. 2 для каждого угла наклона кровли (так, например, при уклоне кровли в 25° и ширине дома 8 м стропила должны подняться на высоту 1,88 м - 1/2 ширины дома умножили на относительную величину 0,47).

Требования, предъявляемые к крышам

Современные крыши и кровельные покрытия должны отвечать целому ряду самых общих требований, а именно:

Чтобы с пониманием дела отнестись к выбору конструкции крыши, рассмотрим те процессы, которые будут происходить при ее эксплуатации.

Процессы, происходящие при эксплуатации крыш

Атмосферные осадки

Дом от атмосферных осадков защищает верхний элемент крыши - кровля, которая препятствует проникновению воды в нижележащие слои. Для стока дождевой воды поверхность кровли делают с уклоном и в большинстве случаев предусматривают организованный водоотвод через систему водосточных желобов и труб. При использовании штучных кровельных материалов на крышах с небольшим уклоном при дожде и сильном ветре влага может проникнуть под кровельное покрытие. В таких случаях под кровлей устраивают дополнительную гидроизоляцию - второй рубеж защиты от атмосферных осадков.

При расчете общей нагрузки на конструкцию крыши необходимо учитывать и снеговую нагрузку. Эта нагрузка зависит от уклона крыши, поэтому в снежных районах уклон делают больше, чтобы снег не задерживался на крыше. При наличии системы организованного водоотвода, чтобы уберечь ее от деформации при лавинообразном сходе снега, на скатных крышах желательно установить снегозадерживающие элементы.

При чередовании оттепелей и морозов на крышах образуются наледи и сосульки. Наледи не позволяют воде попасть в желоб, водяную воронку или просто стечь вниз. При очередном оттаивании вода может проникнуть сквозь щели в сборных кровельных покрытиях (черепице, шифере и др.), образуя протечки.

Ветер

Отрывающая сила ветра может оказаться достаточной для повреждения кровли: отрыва части покрытий, образования вздутий и т.п. Особенно она возрастает при усилении давления внутри чердачного пространства под основанием кровли из-за проникновения напора воздуха через открытое слуховое окно или щели в конструкции. Чтобы исключить риск повреждения кровли, основание крыши необходимо делать как можно герметичнее.

Температурные воздействия

Крыша работает в жестком температурном режиме. Ее нижняя поверхность имеет температуру, близкую к температуре в помещении. Температура наружной поверхности меняется в широких пределах: зимой до -25...-35°С, а летом поверхность кровли может нагреваться до +70...+80°С, при этом в солнечную погоду из-за неодинаковой освещенности температура отдельных участков может отличаться на 20-30°С. Перепады температур дневного и ночного времени также могут быть значительными. Практически все кровельные материалы в той или иной степени подвержены растяжению и сжатию. Поэтому во избежание деформаций и разрушения очень важно, чтобы материалы, «работающие» в единой конструкции (особенно многослойной), имели близкие коэффициенты температурного расширения.

Крыша, помимо прочности и устойчивости к температурным перепадам, должна надежно защищать внутренние помещения дома от проникновения холода и жары. Таким барьером в конструкции крыши служит слой теплоизоляционного материала.

Водяной пар

В результате жизнедеятельности людей, проживающих в доме (стирка, сушка белья, приготовление пищи, купание, наличие сауны, бассейна в доме и т.д.), водяной пар поднимается вверх и конденсируется в подкровельном пространстве. Количество образующейся влаги тем выше, чем больше разница температур снаружи и во внутренних помещениях дома, поэтому в зимнее время влага довольно интенсивно накапливается в подкровельном пространстве. Известно, что влага отрицательно воздействует как на деревянные, так и на металлические элементы и конструкции крыши. Избыточная влага начинает стекать, образуя протечки на потолке. Накопление влаги в теплоизоляционном материале приводит к снижению его теплоизоляционных свойств. При увеличении влажности всего на 5% теплоизоляционная способность материала уменьшается почти в два раза. Для защиты в таких случаях применяется специальная пленка с низкой паропроницаемостью, которую при устройстве крыши помещают непосредственно под теплоизоляцией.

Однако никакой пароизоляционный материал не в состоянии полностью исключить проникновение влаги. Эта проблема решается конструктивными мерами. Например, в скатных крышах устраивают специальные вентиляционные зазоры.

Для обеспечения хорошей циркуляции воздуха многие фирмы, производящие кровельные материалы для скатных крыш, как правило, предлагают ряд готовых вентиляционных элементов: аэраторы для свеса и конька, вентиляционные решетки, а для черепичных кровель - вентиляционные черепицы.