Угол наклона крыши - как посчитать

Крыша — важнейшая конструктивная часть дома, а угол наклона ската — параметр, от которого во многом зависит ее функциональность. При расчете оптимального уклона учитывают:

• климатические особенности региона, в котором ведется строительство;
• вид кровельного материала;
• запланированные статические нагрузки.

Виды крыш по величине уклона ската

В зависимости от угла наклона ската крыши бывают:

• плоские;
• пологие;
• крутые.

Плоские

Такие крыши имеют уклон менее 10 градусов. В них отсутствует конек, что удешевляет конструкцию. Плоские кровли в частных и многоэтажных домах могут быть эксплуатируемыми, то есть на них могут устанавливаться стулья, шезлонги, зонты, выращиваться цветы в вазонах.

Минус такого решения — высокая снеговая нагрузка. Плоские конструкции требуют регулярной чистки, поскольку снег естественным путем не удаляется. Кроме того, в этом случае невозможно соорудить чердак или мансарду.

Скатные

Угол наклона находится в диапазоне 10–30 ̊. Особенности скатных конструкций:

• есть возможность обустроить невысокий чердак;
• благодаря самостоятельному стеканию влаги вероятность протечек ниже, чем у плоских аналогов;
• устойчивость к ветровым нагрузкам — средняя, к снеговым — немного выше средней, требуется регулярная чистка снега.

Крутоуклонные

Такие крыши имеют уклон более 30̊. Они максимально защищены от протечек, дополнительная герметизация не требуется. Имеют высокую стойкость к снеговым нагрузкам. Снег, талые и ливневые воды сходят естественным путем. Значительная величина наклона позволяет обустроить чердак или мансарду, в которых человек будет стоять в полный рост.

Минус подобных конструкций — слабая устойчивость к сильным ветровым нагрузкам. Ураган может сорвать крышу. Другие недостатки — большой расход материалов и сложность проведения монтажных работ, поскольку удержаться на таких наклонных скатах без дополнительных мер безопасности невозможно.

Как рассчитать оптимальный угол наклона ската в зависимости от климатических условий и других факторов

При выборе оптимальной величины наклона ската учитывают ветровые и снеговые нагрузки.

Ветровые нагрузки

При строительстве частного дома в регионах, для которых характерны ураганные ветры, необходимо с осторожностью подходить к выбору крутых крыш, поскольку они имеют высокую парусность из-за большой высоты. При обустройстве такой конструкции необходимо уделить особое внимание прочности стропильной системы.

Сильные ветры могут также нанести серьезный вред пологим и плоским крышам. Недостаточно укрепленные кровельные материалы ураган может просто сорвать. Оптимальным вариантом в регионах со шквальными ветрами являются кровли со средним уклоном скатов до 25̊.

Снеговые нагрузки

В регионах с обильными снегопадами хорошим вариантом являются крыши с достаточно большим уклоном скатов — 45̊ и более. Снег на них не скапливается и не создает нагрузку на стропильную систему.

Делать слишком крутые кровли в регионах со средними снеговыми нагрузками не рекомендуется, поскольку снежный покров небольшой толщины выполняет функции дополнительного утеплителя, но не оказывает существенного воздействия на силовой каркас здания.

Комплексные нагрузки

В регионах, где часто бывают ветер и снегопады, оптимальными считаются средние значения: 20–45 градусов.

Желаемая высота чердачного помещения

При определении оптимального наклона кровли учитывают требования к удобству пользования чердачным пространством.

Конструкция кровли

Подходящие углы наклона во многом зависят и от конструкционных особенностей крыши. Для односкатных конструкций их значение обычно принимают в диапазоне 10–30̊, двускатных — 20–45̊, вальмовых четырехскатных — 20–45̊. При выборе вальмовой четырехскатной крыши учитывают ветровую нагрузку, характерную для региона. Для районов с частыми ураганными ветрами не рекомендуется принимать угол наклона ската более 30̊, если ветры слабые — более 45̊.

Минимальный угол уклона ската, зависящий от выбранного кровельного материала

Каждый кровельный материал может использоваться при определенном диапазоне углов наклона скатов:

• Рулонные материалы.

При наличии двух слоев наклон ската — не менее 15̊, трех — 2–5̊.

• Шифер — 22–45̊.
• Ондулин — от 5̊. Ограничений по максимальному значению нет.
• Керамическая и цементно-песчаная черепица — 22–60̊.
• Фальцевая кровля — 18–30̊.

Для мембранных кровельных материалов минимально допустимый угол не обозначен, поэтому их можно использовать на плоских кровлях.

Популярный кровельный материал — металлочерепица, изготовленная из стального оцинкованного листа толщиной 0,5 мм, покрытого цветными полимерными составами. Материал прост в монтаже и не создает существенных нагрузок на стропильную систему. Он укладывается на односкатных кровлях с уклоном 20–30̊, двускатных — 20–45̊. В строительных нормах и правилах указывается, что если длина ската превышает 6 м, угол должен составлять 14̊ и более. При обустройстве пологих крыш устанавливают дополнительные вертикальные опоры, для которых используют недорогие пиломатериалы.

Профнастил (профлист), как и металлочерепица, изготавливается из тонкой рулонной или листовой стали. Этот материал устойчив к повышенной влажности, температурным перепадам. Может использоваться при обустройстве кровель на частных и многоквартирных домах с углом наклона ската от 10̊. Оптимальные значения — 20–25̊.

Зачем нужно знать угол уклона ската эксплуатируемой крыши

От величины уклона скатов зависит максимально допустимая нагрузка на конструкцию крыши. Поэтому определить угол уклона для уже существующей кровли необходимо в следующих случаях:

• Замена кровельного материала на более тяжелый. Разница в массе между разными кровельными покрытиями может составлять до 45 кг/м², то есть нагрузка на стропильную систему может существенно возрасти.
• Улучшение теплоизоляции кровли при желании создать теплое подкровельное пространство. Дополнительную нагрузку на стропильную конструкцию оказывает не только утеплитель, но и обрешетка, необходимая для его укладки.
• Укрепление стропильной системы. Если такая необходимость возникла, значит, существующие стропила не выдерживают действующую на них нагрузку.
• Установка на крыше солнечных батарей, вес которых составляет 10–15 кг/м². Это мероприятие существенно увеличивает статическую нагрузку на кровлю.

Вывод: при проведении практически любого ремонта крыши, особенно капитального, необходимо знать угол наклона ската. Это позволит провести грамотные расчеты и определить необходимую частоту и толщину обрешетки, подходы к обустройству примыканий, перечень мероприятий по усилению силового каркаса.

Какими способами можно определить угол уклона ската

Существует несколько методов определения этой величины: инструментальные и расчетный.

Инструментальные способы

Для определения угла наклона кровли используют два вида инструментов: угломеры и уклономеры.

Угломеры бывают механическими и электронными. В механических моделях крутизна ската определяется с помощью шкалы, поэтому для работы с ним необходимо обеспечить качественное освещение, что затруднительно в условиях подкровельного пространства. В электронных устройствах измерения осуществляются с помощью датчика, их результаты отображаются на дисплее.

В отличие от угломеров, уклономеры бывают только электронными. Измерения осуществляются с помощью датчиков, измеряющих уклон скатов относительно гравитационного поля Земли. Таким прибором пользоваться проще, чем угломером, и результаты измерений точнее.

Расчетный способ

Если измерительные приборы отсутствуют, угол уклона можно посчитать математическим способом. Для этого с помощью рулетки измеряют высоту от пола чердака до конька (H) и ширину здания (L).

Расчет угла уклона (I) ската в процентах для односкатной кровли:

I = (H/L) х 100%.

Пример расчета для крыши высотой 2 м и шириной здания 12 м:

I = (2/12) х 100 = 0,17.

Расчет угла наклона ската в двускатной кровле:

I = (H/0,5*L) х 100%.

Для перевода процентов в градусы пользуются следующей таблицей

Выводы

Расчеты наклона скатов проводятся на стадии проектирования частного дома. Правильный выбор уклона кровли с учетом всех важных факторов обеспечивает ее долговечность, комфортный микроклимат в здании, энергоэффективность строения.