Угол наклона крыши: от чего он зависит

Одним из важнейших показателей, который требуется рассчитать при сооружении крыши любого типа (кроме плоской), является уклон. При этом он определяет не только технико-эксплуатационные характеристики кровли, но и ее эстетические качества, а также какой кровельный материал можно применить для ее сооружения. В зависимости от величины этой характеристики крыши могут быть 4-х типов: высокие (45-60°), скатные (30-45°), пологие (10-30°) и плоские (3-10°).

При сооружении крыши, абсолютно горизонтальных поверхностей при устройстве кровли (0°) не делают, поскольку это приводит к скоплению на ней влаги, образовавшейся в результате таяния снега, дождевых осадков.

Абсолютно горизонтальных поверхностей при устройстве кровли (0°) не делают, поскольку это приводит к скоплению на ней влаги, образовавшейся в результате как таяния снега, так и дождевых осадков. Чтобы правильно выполнить расчет угла наклона крыши, необходимо учитывать различные факторы, и начинать его следует еще на этапе проектирования постройки.

Формула для вычисления угла наклона крыши

На практике используются два метода, по которым можно рассчитать уклон кровли: непосредственно измерить или вычислить, применив математический расчет. Первый случай должен использоваться с уже установленными стропилами. Для этого потребуется измерить высоту конька, длину стропила и длину его проекции на горизонтальное основание. Затем на бумаге рисуем прямоугольный треугольник, катеты которого пропорциональны высоте конька и проекции стропила, а гипотенуза – длине стропила. Измеряя с помощью транспортира, какой угол между гипотенузой и катетом, соответствующим проекции стропила, получаем искомый уклон в градусной мере.

Выбирая угол уклона кровли, следует учитывать возможную снеговую нагрузку.

Также для определения угла наклона уже сооруженной стропильной системы могут быть использованы следующие строительные инструменты:

• специальные строительные уровни;
• электронные датчики уклона;
• инклинометры.

Математические методы позволяют выполнить расчет уклона кровли по специальным формулам, требующим некоторых исходных параметров. Например, формула, по которой можно вычислить процентное соотношение угла уклона, следующая: h/b*100%, где h – высота конька (м), а b – длина проекции стропила на горизонтальную плоскость (м). Для того чтобы рассчитать соответствующее значение в градусах, рассмотрим отношение h/b: оно представляет собой тангенс угла, который необходимо узнать. Поэтому для расчета градусной меры этого угла следует вычислить арктангенс h/b. Для односкатных крыш (уклон в одну сторону) b будет равна длине ширины строения, а для двухскатных симметричных (одинаковый уклон в обе стороны) – половине ширины строения. В случае крыш сложной формы длина проекции правильно определяется до точки вертикальной проекции конька на горизонтальную поверхность перекрытия. При этом в ходе расчета у каждого ската могут быть различные углы наклона крыши и длина стропил.

Уклон ската крыши и нагрузка, при этом самый минимальный угол уклона кровли может составлять от 12° градусов – по рекомендации производителя.

Если же задана требуемая градусная мера наклона, то при известной ширине постройки можно вычислить, какой высоты будет конек. Для односкатных крыш необходимо расчитать выражение b*tg(ug), а для двухскатных – выражение 0,5*b*tg(ug), где b – ширина фронтальной части строения (м), ug – угол уклона. Определив высоту конька, можно рассчитать и длину стропила, которое потребуется для того, чтобы сформировать данный уклон. Для этого используем теорему Пифагора: извлекаем квадратный корень из суммы квадратов высоты конька (h) и длины проекции стропила (b).

Факторы, определяющие угол наклона крыши

Одним из главных факторов, который должен учитываться во время расчета угла наклона будущей крыши, являются особенности местных природно-климатических условий. Например, при сильных ветрах будет оказываться значительная нагрузка на стропильную систему и кровельное покрытие. В этом случае любое увеличение величины угла приводит к повышению ветровой нагрузки на конструкцию (к примеру, увеличив уклон на 30°, получим повышение ветровой нагрузки на стропильную систему почти на 500 %). Если же выбрать его небольшим, то неизбежно скопление осадков на поверхности кровли, что приводит как к разрушению стыков покрытия, так и к нарушению эксплуатационных характеристик кровли.

Следует учитывать, что если правильно рассчитать угол уклона кровли, это позволяет свести к минимуму негативное воздействие атмосферных явлений и максимизировать эффективность этой части дома. В результате теоретического расчета и практических наблюдений было установлено, что для домов, возводящихся в местности с большим количеством осадков (снега, дождя), оптимальный уклон крыши составляет 45°, а для домов, подверженных частым ветровым нагрузкам, оптимальная величина этого показателя составит 30°.

Величина угла также зависит от того, какой материал использовался для формирования кровли. На значение этого показателя оказывает влияние стойкость используемого материала к снеговым и ветровым нагрузкам. Это довольно сложные вычисления, чтобы рассчитать их на практике, поэтому результаты этих расчетов отражены в современных строительных нормах, в соответствии с которыми, например, для черепичной кровли, минимальная величина угла составляет 22°, а для шифера – 30°.

Влияние кровельного материала на угол наклона кровли

Для следующих кровельных материалов, в результате инженерного расчета, были приняты такие минимальные градусные меры наклона:

• черепица (шифер): 22° (при меньших углах в двухскатной крыше высока вероятность задувания ветром влаги в места стыков и примыканий);
• металлочерепица: 14° (меньший угол уклона приводит к риску срыва или деформации кровельного материала из-за увеличения подкровельного вентиляционного зазора);
• профнастил: 12° (такой маленький уклон требует обязательного промазывания стыков и примыканий герметиком);
• ондулин: 6° (оптимальный вариант для сооружения малоуклонных крыш);
• рулонные материалы: 5-15° (рассчитать точное значение можно при учете количества слоев кровли: при 3-4-х слоях минимальное значение может быть равно 5°, а при 1-2-х слоях – 10-15°).