Крыша — важнейший элемент конструкции здания. Она обеспечивает защиту и дома и его обитателей от дождя, снега, ветра. Она во многом определяет внешний облик здания. От надежности и долговечности крыши прямо зависит долговечность здания. Если в доме треснула стена – жить в доме можно, если в доме протекает крыша, жизнь превращается в кошмар.

Добавьте к этому потери тепла через крыши домов, которые составляют до 30% общих теплопотерь дома. Ваши деньги, оказывается, вылетают не только в трубу. Они просачиваются и через крышу. Теплый воздух, как известно, поднимается вверх, а остывший под холодной крышей опускается в Вашу спальню.

Из нашего лексикона постепенно уходит слово «чердак». Ему на смену пришла мансарда, которая позволила превратить нежилой чердак в жилое помещение. Полезная площадь в доме увеличилась, но вместе с нею появилась и головная боль. Не абстрактная, а вполне конкретная. Ее легко вызывает барабанная дробь дождевых капель по металлической кровле. 

Не спешите бежать за нурофеном. Головную боль в данном случае гораздо надежнее лечить другим лекарством. Имя ему – звукоизоляция. Не очень качественные проекты крыш о звукоизоляции предпочитают умалчивать. Напрасно, уважаемый архитектор, напрасно. Крыша дома это не крыша гаража. И об этом архитектор обязан знать, выбирая покрытие крыши или покрытие кровли. Обратите внимание на толщину кровли на картинке слева. При такой толщине кровельного пирога в доме будет и тепло и тихо. 

Надеюсь Вам уже ясно, почему для опытных архитекторов проект крыши зона особого внимания. А для подрядчиков строительство крыши всегда было и остается одной из самых ответственных задач при возведении дома.

Вывод. Конструкция крыши определяется проектом. Зависит она от многих факторов, одним из которых является Ваша осведомленность в предметной области. Как говорил наш старшина: «Читайте матчасть».

РАЗБИРАЕМСЯ В ТЕРМИНАХ И ПОНЯТИЯХ

• Крыша — верхняя завершающая часть сооружения, защищающая его от воздействия внешней среды. Крыша состоит из несущих конструкций  (стропил, подстропильных балок и стоек), передающих нагрузку от снега, ветра и собственного веса крыши на стены или отдельные опоры, и из внешнего (наружного) слоя — кровли.
• Кровля — верхнее ограждение (оболочка) крыши, непосредственно подвергающееся атмосферным воздействиям. Кровля предохраняет здание от проникновения атмосферных осадков. 
  Кровля состоит из:
  • из наружного водоизолирующего кровельного покрытия: гибкая черепица, металлочерепица, натуральная керамическая черепица и т.д.;
  • из основания в виде обрешетки, настила или сплошных плит, укладываемых на несущие конструкции крыши — стропила и балки.
• Основание под кровлю – поверхность, на которую монтируется (укладывается, наплавляется) водоизолирующий слой кровли.

Первые два термина часто путают. Даже специалисты. Как вам нравится такой запрос в поисковике – кровля крыш?  А «устройство кровли» или «монтаж кровли»? В половине случаев под этими терминами компании понимают и крышу, и кровлю одновременно.  И совсем нелепо смотрится запрос «мягкая крыша», но Яндексу его задают более 11000 раз в месяц. 

Предлагаю эти два понятия разделять: кровля – это часть крыши. Важная, но единственная.

Уважаемые женщины, Крыша – это шляпа для Вашего дома, кровля – это материал, из которого эта шляпа выполнена. Уверен, Вы со мной согласитесь: шляпа либо украшает, либо уродует. Помогите своему мужу подобрать крышу. Но учтите, современные материалы для устройства крыши позволяют многое, но не все. Форма крыши определяется во многом ее функциональным назначением.

Во всех странах наиболее распространены наклонные крыши. Под другому их еще называют скатные крыши.

Крыша здания состоит из следующих элементов: наклонных плоскостей, называемых скатами или вальмами (1), основой которых служат стропила (2) и обрешетка (3).

Нижние концы стропил опираются на мауэрлат (4). Пересечение скатов образует наклонные (12) и горизонтальные ребра. Горизонтальные ребра называют коньком (5).

Пересечение скатов, образующие входящие углы, создают ендовы и разжелобки (6). Края крыши, выступающие за контур несущих крышу стен, называют свесами (7). Различают свесы карнизные, являющиеся продолжением ската и расположенные, как правило, горизонтально, и свесы фронтонные, расположенные над фронтонами здания и расположенные наклонно.

Дождевая или талая вода по скатам стекает к настенным желобам (8) и отводится через водоприемные воронки (9) в водосточные трубы (10) и далее в ливневую канализацию.

Вальма — треугольный скат вальмовой или шатровой крыши с торца здания (прямоугольного или многогранного).

Вентиляция подкровельного пространства — конструктивный зазор, обеспечивающий движение потока воздуха между кровельным материалом и теплоизоляцией  (в случае теплой мансарды) в направлении от карнизного свеса до выхода на коньке.

Висячие стропила — висячие стропила состоят из стропильных ног (верхнего пояса) и затяжки (нижнего пояса), соединенных между собой врубками, поковками и гвоздями. Для предупреждения прогибов стропильных ног (при недостаточной их толщине) между ними вводят ригель. При пролетах более 6 м висячие стропила делаются со стойкой (бабкой) посредине, к которой на стальном хомуте подвешивается затяжка.

Ендова (разжелобок) — линия пересечения двух скатов, образующих внутренний наклонный угол.

Затяжка — поперечный брус, в который врубаются нижние концы висячих стропил.

Карниз — край кровли над стенами здания называют карнизным свесом (располагаются горизонтально, выступают за контур наружных стен)

Свес карнизный — горизонтальный край кровли над стеной здания.

Конек — верхнее горизонтальное ребро крыши, образованное пересечением двух кровельных скатов.

Контробрешетка — брусок, устанавливаемый вдоль стропил под обрешетку. Служит для организации вентканала, обеспечивающего вентиляцию подкровельного пространства, а так же для закрепления гидроизоляционной пленки.

Кровельные материалы — строительные материалы, предназначенные для устройства кровель зданий и сооружений. Кровельные материалы должны удовлетворять техническим требованиям: водонепроницаемость, атмосферо- и морозостойкость, огнестойкость.

По виду используемого сырья различают кровельные материалы органические (битумные, дегтевые, древесные и полимерные), силикатные (асбестоцемент, черепица) и металлические (кровельная сталь). Кровельные материалы делятся на рулонные, мастичные и штучные (листы, плитки).

Мансарда — этаж в чердачном пространстве, фасад которого полностью или частично образован поверхностью (поверхностями) наклонной или ломаной крыши. Внутреннее пространство дома при этом используется максимально, отчего стоимость здания существенно уменьшается. Как понятие и архитектурное сооружение названа в честь французского  архитектора Жиля Ордуэна Мансара, предложившего использовать в качестве жилья чердачные помещения в XVII веке.

Мауэрлат — подстропильный брус, создающий удобную опору для нижних концов наслонных стропил.

Наслонные стропила — состоят из стропильных ног, нижние концы которых опираются в деревянных рубленых или брусчатых зданиях на верхние венцы, в деревянных каркасных зданиях — на верхнюю обвязку, в каменных — на опорные брусья (мауэрлаты). Расположение стропил зависит от размеров контура здания в плане и наличия в нем внутренних опор в виде стен или колонн. Наслонные стропила более просты по конструкции и экономичны, однако для их применения необходимо наличие внутренних стен или несущих перегородок.

Несущие конструкции кровли — воспринимают нагрузку от собственной массы, массы снега, давления ветра и передают эти нагрузки на стены или отдельные опоры. Несущими конструкциями чердачных малоэтажных крыш являются стропила.

Обрешетка — покрытие из досок, брусьев или планок, устанавливаемое поперек стропил; и служащее для настила кровли.

Пароизоляция — защищает утеплитель от увлажнения проникающими из помещения водяными парами. Ее устанавливают под теплоизоляцию со стороны теплого помещения.

Подкровельные пленки — применяются для защиты теплоизоляции и несущих конструкций крыши от попадания влаги.

Стропила — несущие конструкции скатной кровли, состоящие из наклонных стропильных ног, вертикальных стоек и наклонных подкосов. При необходимости стропила связываются понизу горизонтальными подстропильными балками. Различают деревянные, железобетонные, металлические или смешанные стропила. Стропила по конструкции разделяют на два типа: наслонные, опирающиеся концами и средней частью (в одной или нескольких точках) на стены здания, и висячие, опирающиеся только концами на затяжку, которая опирается на стены здания (без промежуточных опор).

Скатная крыша — крыша, имеющая уклон более 6 градусов (10 %). В черепичных кровлях минимальный угол наклона равен 10 градусов (18%).

Фальц (фальцевое соединение) — вид шва (сгиб листа), образующегося при соединении листов металлической кровли (фальцовки).

Фальцевая кровля — это металлическая кровля, в которой соединения отдельных элементов покрытия (картин) выполнены с помощью фальцев. Материалом для такой кровли служит листовая и рулонная оцинкованная сталь (как с полимерным покрытием — пурал, пластизол, так и без него), а также цветные металлы — медь, алюминий, цинк-титан.

Свес фронтонный — наклонный край кровли над стеной здания.

Хребет (ребро) — линия пересечения двух скатов, образующих внешний наклонный угол.

Чердак — это пространство между поверхностью покрытия (крыши), наружными стенами и перекрытием верхнего этажа.

Черепица — кровельный штучный керамический материал из обожжённой глины (глиняная черепица). Наиболее распространённая глиняная черепица производится из пластичных легкоплавких глин (иногда с добавкой шамота). По форме и по методу прессования черепица подразделяется на пазовую (штампованную и ленточную) и плоскую (ленточную); кроме того, для покрытия коньков кровли выпускается коньковая черепица. В зависимости от состава глин и режима обжига черепица может иметь натуральную окраску — от кирпично-красного до жёлто-серого цвета. В декоративных целях черепица иногда покрывают ангобом или цветной глазурью.

Достоинства черепицы — долговечность, огнестойкость, водонепроницаемость, морозостойкость, малые эксплуатационные затраты (не требует периодических покрасок).

Недостатки — сравнительно большой вес, кровля из черепица должна иметь достаточно крутой скат (более 22°) для стока воды.

Односкатная крыша опирается несущей конструкцией (системой стропил, фермой и др.) на наружные стены разной высоты. Чаще всего односкатные крыши применяются при строительстве веранд и террас, хозяйственных построек, складских помещений. Требуют, как правило, длинных стропил.

Двускатная крыша имеет в своем составе два ската одинаковой или разной длины с одинаковым или разным углом наклона. Двускатные крыши – самая распространенная классическая конструкция. По сути, является самой простой и как следствие самой надежной крышей. Характерная особенность зданий с двухскатной крышей наличие фронтонов. Несущая конструкция такой крыши выполняется на основе стропил или стропильных ферм.

Итальянская крыша – двускатная крыша с малым углом наклона скатов. Высота итальянской крыши составляет 1/З длины нижней балки несущей конструкции.

Французская крыша – это высокая двускатная крыша со скатами, расположенными под углом более 60 градусов.

Вальмовая крыша. Все скаты такой крыши, в виде равнобедренных треугольников, сходятся в одной точке. Определяющим элементом в ней является симметричность. Для прямоугольных строений здесь часто используется термин «четырехскатная крыша». Если скат крыши не доходит до карниза, крыша называется полувальмовой. 

Многощипцовая крыша. Используется на домах со сложной многоугольной формой стен. Такие крыши имеют большое число ендов и ребер. Требуют высокой квалификации работников для выполнении кровельных работ. Разновидностью многощипцовой крыши является крестовая, образованная двумя пересекающимися под прямым углом крышами. 

Мансардная крыша — состоит из четырех утепленных скатов: двух верхних пологих, идущих от конька, и двух нижних крутых. Используется для увеличения объема жилого чердачного помещения (мансарды). Такая конструкция крыши очень популярна в современном строительстве. Она обеспечивает эффективное использование жилой площади мансардного этажа. В прошлом веке такая конструкция в России называлась «ломаная крыша».

Купольная и коническая крыши применяются для круглых или близких по форме зданий. 

Плоские крыши находят широкое применение для жилых домов в странах юго-восточной Азии. В России в прошлом веке они применялись для многоэтажных жилых домов. Это единственный тип крыши, где понятия «крыша» и «кровля» трудно разделить. Но термин «мягкая кровля», который здесь широко применяется, не означает «мягкая крыша». Крыша в данном случае должны быть твердой, а кровля на ней мягкой.

На первый взгляд такая крыша кажется одной из самых дешевых видов крыши. Здесь нет стропил, отсутствует обрешетка. На этом основании часто делается вывод — монтаж кровли не потребует больших затрат. Но первое впечатление в данном случае обманчиво. Плоские крыши особенно требовательны к утеплению и гидроизоляции. Ремонт крыши или, что в данном случае то же самое, ремонт кровли – значительная статья расходов при эксплуатации плоских крыш.

Плоские крыши часто используются для размещения открытых площадок и становятся при этом эксплуатируемыми. Решение и правильное и рациональное, но при этом Вы приобретаете еще одну головная боль – ограждение кровли. Оно должно быть очень надежным. В зимнее время для плоской крыши может понадобиться обогрев кровли. Смею Вас заверить – это недешевое удовольствие. Для плоской крыши конструкция кровли (основание, утеплитель, пароизоляция и гидроизоляция) должна быть тщательно продумана при проектировании кровли. В противном случае вода, в которую превращается пар, выходящий из дома при отрицательной температуре замерзнет и оторвет кровлю от основания.

На этом закончу обзорную часть раздела. Мы рассмотрели основные виды крыш. Прежде чем перейти к рассмотрению практических вопросов считаю возможным познакомить Вас с некоторыми разработками нашей компании, которые имеют прямое отношение к выбору крыши Вашего дома. Прежде всего — это сборно-монолитные перекрытия МАРКО. Используя такие перекрытия, Вы может обоснованно за счет оптимизации несущей способности перекрытий сократить затраты на устройство чердака. Как это сделать читайте здесь.

Еще одно перспективное направление использования перекрытий МАРКО имеет прямое отношение к предмету этой статьи. В далеком уже 2013 году наши специалисты смонтировали наклонную крышу для заказчика, который привез проект дома из Соединенных штатов. Похоже что это была первая бетонная наклонная крыша в России. За рубежом такие крыши используются достаточно широко, пример на фотографии справа. Наша компания запустила программу КРЫШИ МАРКО, и к сезону 2022 года предложит заказчикам технологию устройства бетонных скатных крыш на основе балок АТЛАНТ. 

Ниже Вы узнаете, как построить теплую крышу. Готов дать Вам рекомендации, как построить теплые стены. Теплые стены и теплая кровля это на 80% теплый дом. Что еще необходимо для счастья?

А сейчас начнем искать ответ на вопрос – как сделать крышу?

СТРОПИЛЬНАЯ СИСТЕМА

Основной несущий элемент скатной кровли — стропильная система, передающая нагрузку от собственного веса крыши, снега, ветра на стены и внутренние опоры. Конструкция стропильной системы зависит от формы крыши, наличия и расположения внутренних опор, величин перекрываемых пролетов и действующих нагрузок.

Главная фигура в стропильной конструкции — треугольник. Он наиболее жесток. Основной элемент любой фермы — стропильные ноги, укладываемые вдоль ската и поддерживающие обрешетку. Еще одно название стропильных ног — стропила.

Висячие стропила опираются только на две крайние опоры, например, лишь на стены здания без промежуточных опор. Их стропильные ноги работают на сжатие и изгиб.

Наслонные стропила устанавливают в зданиях со средней несущей стеной или столбчатыми промежуточными опорами. Их концы опираются на наружные стены дома, а средняя часть — на внутреннюю стену или опоры. В результате их элементы работают как балки — только на изгиб. При одной и той же ширине дома крыша с наслонными стропилами получается более легкой, чем всякая другая. При установке над несколькими пролетами единой кровельной конструкции наслонные и висячие стропильные фермы могут чередоваться. Там, где нет промежуточных опор, применяются висячие стропила, там, где есть, — наслонные. 

Самый распространенный материал для устройства конструкций чердачных скатных крыш — древесина хвойных пород. Для данной категории конструкций применяется древесина разных сортов и влажности, что, как правило, определяется проектной документацией.

Древесина для несущих элементов деревянных конструкций должна удовлетворять требованиям ГОСТ 8486-88 и ГОСТ 24454-80. Деревянные конструкции должны удовлетворять требованиям расчета по несущей способности (первая группа предельных состояний) и по деформациям, не препятствующим нормальной эксплуатации (вторая группа предельных состояний), с учетом характера и длительности действия нагрузок. 

Долговечность деревянных конструкций обеспечивается конструктивными мерами в соответствии с указаниями СНиП 11-25-80 «Деревянные конструкции» и, в необходимых случаях, защитной обработкой, предусматривающей предохранение их от увлажнения, биоповреждения и возгорания.

УТЕПЛЕНИЕ СКАТНЫХ КРЫШ

Теплоизоляция «холодных крыш» (чердачное помещение нежилое) осуществляется посредством утепления чердачных перекрытий. Для обеспечения надежной защиты чердачного перекрытия от проникновения паров теплого воздуха из жилого помещения следует уложить слой пароизоляции с «теплой» стороны утеплителя. Для обеспечения хорошей теплозащиты всего дома теплоизоляционный материал должен укладываться непрерывно, с тем чтобы не было разрывов в теплоизоляции и не образовывались «мостики холода». При утеплении чердачных перекрытий теплоизоляционный материал должен укладываться на наружную стену, накрывая (перекрывая) собой вертикально расположенный утепляющий слой стены.

При устройстве мансард (жилое чердачное помещение) все горизонтальные, вертикальные и наклонные поверхности помещения утепляют. Плиты утеплителя должны укладываться на основание плотно друг к другу и иметь одинаковую толщину в каждом слое. При устройстве теплоизоляции в несколько слоев швы плит необходимо устраивать вразбежку (верхний слой должен перекрывать стыки нижнего слоя).

При утеплении мансард с внутренней стороны утеплителя укладывают пароизоляционную мембрану, а затем помещение мансарды обшивают досками, вагонкой, ГКЛ, ГВЛ и др. Для предохранения теплоизоляционного слоя и основания кровли от увлажнения проникающим из помещения паром теплоизоляцию, как правило, выполняют герметичной. Толщина слоя теплоизоляции определяется теплотехническим расчетом по СНиП 11-26-76 «Кровли» и может быть из несгораемых, трудносгораемых и сгораемых материалов.

Справа приведена таблица, в соответствии с которой определяется рекомендуемая толщина утеплителя для различных регионов России.

ВЕНТИЛЯЦИЯ ПОДКРОВЕЛЬНОГО ПРОСТРАНСТВА

Скатные крыши необходимо устраивать с проветриваемыми конструкциями. К ним относятся как «холодные» с нежилым чердачным помещением , так и «жилые мансарды», в которых утеплитель установлен по направлению ската. Благодаря крыше с вентиляцией, мансарды и чердачные помещения дома становятся комфортными для проживания. Тепло, накопившееся в подкровельном пространстве, естественным образом удаляется, и тем самым исключается проникновения его внутрь зданий.

Циркуляция воздуха происходит таким образом, чтобы теплоизолирующий материал постоянно проветривался и оставался сухим. Это позволяет теплоизоляции целиком сохранять свои теплоизоляционные параметры, которые иначе могли бы уменьшится для некоторых материалов на 80%. Таким образом, исключается образование конденсата, вызывающего образование сырости и плесени в строительных конструкциях. В районах с обильными снегопадами снижается образование ледяных барьеров над водосточными желобами. «Крыша с вентиляцией» позволяет в полной мере использовать чердачные помещения, ее легко устроить на конструкциях из дерева, бетона или металла.

Принцип вентиляции подкровельного пространства жилой мансарды — это создание конвективного воздушного потока внутри конструкции ската крыши — от карниза вверх к коньку.

Для этого требуется:

• создать вентиляционную камеру — воздушную прослойку между утеплителем и основанием кровли, требуемая высота которой определяется на основе расчета ее осушающего эффекта за годовой период эксплуатации и должна быть не менее 50 мм;
• обеспечить возможность беспрепятственного прохода воздушного потока от карниза к коньку;
• обеспечить приток воздуха по карнизу (как непрерывно — вдоль всего карниза, так и точечно — при помощи специальных вентиляционных решеток, врезаемых в подшивку карнизного свеса, софитных планок, либо кровельных аэраторов).
• устроить вытяжные отверстия в верхней части крыши (для создания хорошей тяги, площадь вытяжных отверстий должна быть не менее площади приточных отверстий).

Площадь приточных и вытяжных отверстий, необходимых для вентиляции чердачного пространства должна быть рассчитана специалистами в зависимости от объема, функционального назначения, заданной температуры воздуха и других параметров. В случае отсутствия необходимой информации в проектной документации, для вентиляции чердака, как минимум, следует предусматривать устройство приточно-вытяжных отверстий общей площадью сечения не менее 1/300-1/500 площади чердачного перекрытия.

При этом необходимо обеспечить интенсивный воздухообмен по всему объему чердачного помещения, исключающий застой воздуха.

Практические рекомендации по обеспечению вентиляции подкровельного пространства.

Высота вентиляционного зазора между утеплителем и основанием кровли определяется по таблице в зависимости от длины и угла наклона скатов крыши и должна составлять не менее 5 см.

Суммарное сечение приточных, входных вентиляционных отверстий в расчете на погонный метр карниза определяется по таблице в зависимости от длины и угла наклона скатов крыши.

Суммарное сечение вытяжных вентиляционных отверстий по каждому скату должно быть не меньше суммарного сечения приточных отверстий. В качестве вытяжных отверстий могут использоваться вентиляционные коньки, точечные и «пристенные» аэраторы, вентиляционные колпаки для шатровых крыш, а также вентиляционные дефлекторы и турбины.

В общих случаях эти таблицы служат основой для проектирования; при более сложных конструкциях крыш задачей проектировщика является осуществление подробных расчетов.

Валерий Мартынюк — автор технологии МАРКО, директор по развитию компании МАРКО