Как правильно рассчитать уклон кровли

В системе основных конструктивных элементов (фундамент, стены, перекрытия, крыша) любого дома или здания роль архитектурного завершения принадлежит крыше, которая не только определяет внешний вид дома, но и в главной своей части выполняет функции защиты от атмосферного воздействия (снег, дождь, солнечное излучение). И оттого, как эти функции выполняются, в немалой степени зависят безопасность, комфорт и самочувствие жильцов.

Конструктивно любая крыша делится на две части: несущая (стропила, фермы, панели) и ограждающая кровля (оболочка).

Крыша и ее части

Крыши делятся на односкатные и многоскатные. В свою очередь, у многоскатных крыш есть свои подвиды (в зависимости от количества и расположения скатов): вальмовая, шатровая , мансардная, щипцовая и другие.

Конструктивно любая крыша делится на две части: несущая (стропила, фермы, панели) и ограждающая кровля (оболочка). Для выполнения своих защитных функций крыши строятся под некоторым углом (уклон ската) к горизонту. Угол может измеряться в градусах или в процентах. Прилагаем таблицу перевода одних единиц измерения в другие (см. таблицу). Если уклон не превышает 3-5 градусов (в процентах 5-9), то крыша называется плоской. Для больших углов получаем скатные крыши (скат – наклонная плоскость). По форме, в зависимости от количества скатов, крыши делятся на односкатные и многоскатные. В свою очередь, у многоскатных крыш есть свои подвиды (в зависимости от количества и расположения скатов): вальмовая, шатровая , мансардная, щипцовая и другие.

Итак, необходимо отметить еще раз, что уклон кровли крыши колеблется в широких пределах.

Что же влияет на этот параметр крыши?

1. Сила ветра – чем больше уклон, тем большую величину ветровых нагрузок выдерживает крыша.
2. Атмосферные осадки – для регионов с большим количеством осадков в виде снега, дождей рекомендуются крутые крыши, препятствующие скоплению снега, листьев, грязи.
3. Кровельное покрытие – для каждого материала покрытия рекомендуется свой оптимальный наклон.
4. Архитектурные предпочтения – по местным традициям в разных регионах предпочтение отдается той или иной конструкции.

Уклон кровли: факторы влияния

Остановимся более подробно на каждом из факторов.

Ветровая нагрузка. Параметр, прямо пропорциональный углу ската: чем больше наклон, тем большее сопротивление ветру оказывает крыша, но и тем выше вероятность того, что покрытие может быть разрушено. Малый угол ската – меньше сопротивление, но в этом случае ветер проникает под стыки и может сорвать листы кровли. Специалисты рекомендуют для районов с частыми сильными порывами ветра угол ската – 15-20 градусов (в процентах 27-36), для местности с несильными ветрами – 35-40 (в процентах 70-84).

Дождь и снег. Чем больше уклон ската, тем быстрее и лучше сходит снег и уходит вода. Практика показывает, что для районов с большим количеством осадков самый оптимальный вариант – 45 градусов, а для небольших осадков достаточным будет угол в 30 градусов. При меньшей величине уклона кровли вода может загоняться под стыки и нарушать герметичность кровли даже при небольшом ветре.

Материал для кровли. Самый важный фактор, при правильном учете которого кровля будет служить долго и надежно. Укажем рекомендуемые углы наклона.

1. Штучные материалы: черепица и шифер. Для керамической и битумной черепицы наименьший уклон – 11 градусов. Для шифера (асбоцементные листы) – 9 градусов. Такие скаты предотвращают накапливание и просачивание воды на стыках.
2. Рулонные материалы – рубероид, рубемаст, мембранное покрытие и другие. Кровля состоит из нескольких слоев: небольшой уклон (2-5 градусов) – 3,4 слоя, больший угол (до 18) – 2 слоя. Материалы достаточно дешевы, легко укладываются, ремонтируются, но недолговечны и требуют для скатной кровли сплошной обрешетки (конструкция из досок, на которую крепится кровля).
3. Профнастил – рекомендуемый угол наклона составляет 12 градусов. При меньших углах необходимо проклеивать стыки кровли герметиками.
4. Ондулин – облицовочный и кровельный материал. Оптимальный угол ската – 5-6 градусов.

Отметим, что перечисленные материалы обладают своими относительными преимуществами и недостатками для разных климатических и температурных условий, разных строений, разных конструкций крыши и, наконец, разных предпочтений и возможностей хозяина постройки. Но, в любом случае, чтобы рассчитать количество материала, обязательно надо учитывать указанные минимальные или оптимальные углы ската кровли.

Самостоятельный математический расчет элементов крыши

Таблица преобразования градусов в проценты.

Рассмотрим примеры практического применения таблицы преобразования градусов в проценты. Чтобы найти высоту конька (точки соединения скатов) математическим способом, применим следующий алгоритм.

Пусть ширина строящегося дома составляет 8 метров. После выбора материала кровли, учета климатических условий, бюджетных возможностей определяем, что угол уклона должен составлять 24 градуса. Берем половину ширины дома (4 метра), умножаем на 44,5 (из таблицы для угла в 24 градуса) и делим на 100. Получаем результат: 4*44,5/100 = 1,78 м. Примерно 1,8 м – это и есть высота конька, на которую должны быть подняты стропила.

Таким образом, варьируя материал (ассортимент широко представлен на современном рынке) согласно климатическим условиям и бюджету, вы сами сможете выбрать нужный уклон кровли и рассчитать высоту крыши, используя в качестве инструментов только рулетку, угольник и калькулятор.

Бывают случаи, когда необходимо определить уклон ската кровли уже готового строения. Найти его несложно по следующей формуле: i = H / L, где i – уклон кровли, H – высота конька, L – половина пролета (ширины здания). Если нужно произвести расчет в процентах, то применяем формулу: i = H / L * 100%.

Уклон = 1,78 / 4 * 100% = 44,5%

Из таблицы преобразования “градусы в проценты” для 44,5% находим величину 24 – градусная мера.

Вот так, доступно и просто вы можете самостоятельно посчитать параметры кровли: ее уклона, формы, материала.

Заметим, что посчитать параметры крыши (высота конька, угол уклона) можно и с помощью специализированных программ, которые можно найти в интернете.