Глава 1. Общие сведения о скатных крышах

Скатные крыши представляют собой систему пересекающихся наклонных плоскостей - скатов, способствующих быстрому стеканию дождевых и талых вод. Обычно эти скаты, наклон которых достаточно велик, устраиваются над чердаками, вследствие чего их называют чердачными скатными крышами.

В настоящее время многие жилые здания высотой до 5-ти этажей возводятся, в основном, со скатными чердачными крышами, а многочисленные частные постройки, коттеджи, особняки и другие подобные дома тем более имеют скатные крыши разнообразной формы. В таких малоэтажных домах скатная крыша – наиболее видимый элемент и её форма и оформление с помощью декоративных элементов и использование разных цветовых гамм кровли усиливает композиционную роль таких построек в жилой застройке.

При проектировании формы крыши существенное значение имеет уклон её скатов, который может выражаться отношением высоты подъема «h» к половине перекрываемого пролета «l» и в градусах угла наклона ската к горизонту «α». Например, для h/l=1/3,5 α=16º; для h/l=1/2 α=27º; для h/l=1,5 α=34º. Уклон может выражаться и в процентах, например, i=0,05, т.е. 5% или i=0,1 – 10%.

На рис. 1.1 показаны основные формы и элементы скатных крыш, а в табл. 1.1. уклоны скатных крыш при различных кровлях.

Конструктивно скаты состоят из верхнего водонепроницаемого ограждающего слоя – кровли и несущей конструкции. Несущая конструкция состоит из стропил и обрешетки, на которую непосредственно укладывается кровля.

Односкатные крыши (рис. 1, а) устраивают над зданиями сравнительно небольшой ширины и в случаях, когда отвод воды можно организовать только из продольных стен.

Двускатная или щипцовая крыша (рис.1, б) состоит из двух скатов, направленных в противоположные стороны. Образующиеся в этом случае треугольники в верхней части торцовых стен называют фронтами или щипцами. Ребро двугранного угла, образуемого в верши­не крыши двумя скатами, называется коньком.

Четырехскатная крыша (рис.1, в) имеет скаты на четыре стороны. Скаты, направленные к торцовым стенам, называются вальмами. Поэтому такие крыши иногда называются вальмовыми. Щипцовые стены в этом случае отсутствуют.

Вариантом вальмовой крыши (рис.1, в) является так называемая полувальмовая или полущипцовая крыша. В этом случае боковые скаты срезают только часть щипца и имеют вследствие этого по линии уклона

Рис. 1.1. Основные формы чердачных скатных крыш:

а – односкатная; б – двухскатная; в – вальмовая; г – шатровая;

д, е – полувальмовые торцы двускатной крыши; ж, и - общий вид и план крыши дома;

к – пример построения ската крыши; 1 – свес крыши; 2 – слуховое окно; 3 – фронтон;

4 – щипец; 5 – конек; 6 – скат; 7 – щипец; 8 – ендова; 9 – ребро; 10 – вальма; 11 – полувальма

Таблица 1.1

Уклоны скатных крыш при различных кровлях

Материал кровли	Уклон крыши
Асбестоцементные плитки или шифер Волнистые асбестоцементные листы Глиняная черепица Кровельная листовая сталь Рулонные материалы 2-х слойные, наклеиваемые на мастике Рубероидные чешуйчатые по пергамину Деревянная дранка	1:2 1:3 1:1-1:2 1:3,5 1:7 1:2 1:1,25

меньшую, чем основные скаты, длину. Полувальма, расположенная вверху, имеет форму треугольника.

На рис. 1.2 показано построение плана крыш наиболее часто встречающихся конфигураций зданий, имеющих одинаковый уровень карниза по всему периметру стен. При одинаковых уклонах всех скатов, что обычно имеет место в одном здании, покрытом кровлей одного типа, линии пересечения скатов проходят по биссектрисам внешних и внутренних углов контура. Построение плана крыши ведется в следующем порядке:

1. Разбивка площади горизонтальной проекции крыши на отдельные прямоугольники;

2. Проведение биссектрис всех внешних и внутренних углов контура до пересечения друг с другом;

3. При одинаковых уклонах скатов все ребра и разжелобки в плане должны быть направлены по биссектрисам углов;

4. Определение по точкам пересечения этих биссектрис положения коньков (линия конька должна проходить через точку пересечения рёбер и разжелобков) и выявление границы отдельных скатов.

На рис. 1.2, л показан пример построения плана крыши, когда к широкому зданию с четырехскатной крышей 1-2-3-4 и коньком 9-10, ендовах скапливается снег, и поэтому там увеличивается нагрузка на стропила. Архитектурный образ крыши формируют также такие элементы, как полувальмы, слуховые окна, мансардные окна, мансарды и т.п.

Рис. 1.2. Построение крыши в плане: а-к – примеры построения крыши в плане; л – последовательность построения

Чердачные скатные крыши, как правило, не утеплены. Теплозащитные ограждающие функции присущи только чердачному перекрытию. Холодный чердак должен обязательно проветриваться. Естественная вентиляция предохраняет его летом от перегрева, зимой от образования инея и конденсата из переувлажненного воздуха чердака. Зимой из жилых помещений в чердак сквозь чердачное перекрытие могут проникать тепло и влага. В этом случае температура на чердаке под кровлей может подняться выше 0 ºС, а влажность достичь критического состояния, которое приведет к образованию конденсата или инея на внутренней поверхности крыши. При повышении температуры наружного воздуха конденсат, стекая, увлажняет чердачное перекрытие. Вторая причина необходимости проветривания чердака состоит в том, что теплый воздух чердака может вызвать подтаивание снега на крыше. Талая вода, стекая под слоем снега по скату крыши, замерзает на свесе кровли, который ни чем не подогрет, образуя наледи и сосульки. Удаление таких наледей приводит к повреждению кровли. Чтобы избежать этих нежелательных явлений, необходимо выполнить надежную теплоизоляцию чердачного перекрытия с устройством под утеплителем пароизоляционного слоя, а также предусмотреть естественную вентиляцию чердака. Такая вентиляция (проветривание) осуществляется с помощью отверстия в нижней части чердака (рис. 1.3) и в верхней его части (у конька). Нижние отверстия – приточные, верхние – вытяжные. Для проветривания используют также слуховые окна на скатах крыши, окна во фронтонах и щипцах, вентиляционные отверстия над карнизом, а если это требуется, то и вытяжные трубы. Слуховые окна должны равномерно размещаться вдоль здания так, чтобы обеспечить сквозное проветривание. В зоне, прилегающей к карнизу, утеплитель покрывается водозащитной пленкой, предохраняющей его от намокания стекающими каплями конденсата.

Конструкция чердака проектируется так, чтобы был обеспечен свободный проход высотой не менее 1,6 м и шириной не менее 1,2 м (на отдельных участках протяженностью до 2 м допускается высота 1,2 м) вдоль чердака. В самых низких местах у наружных стен высота должна быть не менее 0,4 м для обеспечения периодического осмотра, а при необходимости – и ремонта конструкции.

Слуховые окна, служащие для освещения и проветривания чердачного пространства, располагаются вдоль ската или в щипцовых стенах на высоте 1-1,2 м от чердачного перекрытия. Заполнение оконных проемов слуховых окон жалюзийными решетками обеспечивают вентиляцию чердака, и защищает от проникновения атмосферных осадков. На рис. 1.4 показаны примеры решения общего вида чердачных крыш.

Рис. 1.3. Схема проветривания чердаков скатных крыш:

1 – приточное отверстие;

2 – вытяжное отверстие