Как выбрать оптимальный угол крыши для схода снега?

Ветровая и снеговая нагрузки

На определение угла наклона кровли из профнастила на самом деле влияет много исходных данных. В первую очередь это – климатические особенности местности, где стоит ваш дом. Поэтому заранее разузнайте, какая обычно здесь высота снежного покрова в самые зимние дни, как часто идет дождь, насколько сильным бывает ветер и какое у него преобладает направление:

Ведь уклон кровли из такого материала, как профлист, рассчитывается не из эстетических соображений, а как раз исходя из погодных факторов. Так, к минимальному значению стремится уклон крыш тех домов, которые находятся в районах с сильными ветровыми нагрузками. В этих местностях опасна так называемая «парусность кровли». Вы слышали или видели, как иногда по полям «гуляют» сорванные ветром мощные поликарбонатные теплицы? А ведь их тоже не ставили на землю без крепления. И теперь представьте себе возможные последствия, если у вас уже в буквальном значении сорвет часть крыши. Помните, какой самый главный недостаток профнастила? «Парусность»!

Поэтому не думайте, что ветровая нагрузка более безобидна, чем снеговая. В Новгородской области, например, среднее такое значение – 23 кг/м, где снеговая около 75 кг/м.

Тогда не стоит ли делать все крыши плоскими? Вовсе нет. Снега в России, как всем известно, зимой бывает и по горло. А ведь такие хрупкие на первый взгляд снежинки на самом деле весят немало. Например, за одну ни чем не примечательную зиму на плоской крыше может собраться столько снега, как если бы на ней вплотную стояла бы целая рота. Никакие стропилы такое не выдержат, а потому в районах с значительными снеговыми нагрузками уклон крыши приходится делать и до 45° – чтобы снег не задерживался. Тогда и в усилении стропил необходимости нет – осадки на таком основании уже вообще не будут задерживаться. Ведь легко сползает снег только с крутых крыш.

Вот карта, по которой вы сможете найти параметры для своей местности:

Напугаем: в Якутске снеговая нагрузка на крыше иногда достигает 550 кг на один квадратный метр. А это уже полтонны! Вот почему крыши домов в этом регионе всегда такие высокие и крутые. А вот в южных странах их можно хоть соломой покрывать в горизонтальном положении.

Даже небольшой слой снега по весу намного тяжелее, чем вы даже можете себе представить. И, в отличие от дождя, снег задерживается на крыше, а ведь в некоторых регионах России его высота на кровлях иногда превышает больше метра. И хуже всего в этом плане приходится как раз минимальному уклону.

Поэтому принимать решение по поводу того, делать ли угол крыши из профнастила настолько малым, нужно взвешенно.

Обрешетка под профлист: правила монтажа

Обрешетка может быть разреженной либо сплошной. В банях обрешетка кровли традиционно деревянная, из обрезных досок либо OSB-3. Выбор типа обрешетки не спонтанный, а зависит от величины наклона скатов и выбранного профиля листов.

Профнастил С-20

Для разреженной обрешетки с шагом менее 600 мм рекомендуется использовать доску обрезную сечением 100х25 мм.

Доска обрезная 100х25х6000 мм

Рассчитать количество пиломатериалов для обрешетки можно, используя строительный калькулятор.

Калькулятор расчета материалов для разреженной обрешетки

Калькулятор расчета материалов для сплошной обрешетки

Если шаг обрешетки выбран «на глазок», возможны такие негативные последствия как:

• деформация кровельного материала под давлением снега, ветра или иных внешних факторов;
• невозможность выполнения кровельных работ из-за опасности перемещения по кровле.

Если перестраховаться и сделать обрешетку слишком частой, это грозит увеличением затрат на строительство и повышенной нагрузкой на фундамент.

Если планируется утепление кровли, то поверх стропильных ног без натяжения фиксируют полотна гидроизоляционного материала, а затем прибивают рейки контробрешетки сечением 50х50 мм, на которые уже производится монтаж досок обрешетки.

Обрешетка под профлист

Нижний край гидроизоляционного материала выводят в капельник, закрепленный поверх лобовой доски.

На фото шаблон

Если кровля утепляться не будет, то необходимость в использовании гидроизоляции отпадает, но можно на нижнюю поверхность брусков контробрешетки степлером закрепить полоски стизола для улучшения шумоизоляции кровли и более плотного прилегания пиломатериалов друг к другу.

Бруски для контробрешетки с набитыми полосками стизола

По карнизным свесам, в местах стыка скатов обрешетку делают сплошной (две доски крепят рядом параллельно друг другу с зазором до 1 см, ориентируясь на натянутую заранее нить).  На карнизную (крайнюю) доску крепят длинные крюки системы водоотведения с крыши. Поверх крюков крепят карнизную планку (фиксация с шагом 30 см, нахлест торцов 20 мм). Нижний край карнизной планки должен перекрывать край водосточного желоба.

Схема монтажа карнизной планки, крюков, профнастила

Крепить доски можно гвоздями длиной 10 см, желательно оцинкованными, либо саморезами. Вбивать и вкручивать метизы необходимо перпендикулярно поверхности пиломатериала.

Обрешетка под конек

Дополнительная сплошная обрешетка необходима в местах, где будут устанавливаться снегозадержатели. Обычно удерживающие снег элементы крепят на уровне несущих стен.

Обрешетка под переходные мостики и снегозадержатели

Длина ската от конька до снегозадержателя

Также сплошную обрешетку делают под планками ендов.

Обрешетка под ендову

Малый наклон скатов: преимущества и недостатки

Основные плюсы плоской крыши:

• Минимальный расход материалов;
• Удобные, легкие и безопасные работы по монтажу кровельных листов;
• Отсутствие конькового элемента, а значит, забот по его герметизации, подрезанию и выкладке металлических элементов.

Кроме того, плоскоскатные крыши – это облегченная нагрузка на стропильную систему. Чем круче уклон, тем массивнее кровля, следовательно: упрочненное основание, точный расчет выносливости и прочее.

Минусы при минимальном угле:

1. В недостаточности движения осадков. С плоской крыши снег и дождевые потоки сходят не так быстро, поэтому потребуется тщательная герметизация всех стыков и щелей. Предельным показателем, при котором не придется уделять много времени заделке стыков, считается угол в 12°, меньший уже требует уплотнения специальными герметическими средствами во всех точках стыков кровельного материала.
2. Выбранный угол наклона крыши из профнастила рекомендует тип материала. Так, для плоскоскатных крыш показан кровельный лист с высокой волной – она лучше противостоит нагрузкам. Для более крутых скатов можно применять универсальный, стеновой тип материала – сниженное давление на гофру и обеспечение естественного схода осадочных явлений минимизирует риск деформации листов.

Несмотря на то, что при обустройстве крутых кровель придется потратить время и деньги на обустройство удлиненной стропильной системы, неплохая экономия выгадывается на материале. К тому же получается просторное подкрышное пространство, сделав его утепленным застройщик снижает теплопотери минимум на 10-12%. И, наконец, маленький угол ската крыши – это сложная упрочненная стропильная система, на которую ляжет массивная нагрузка. Минимальный угол наклона крыши потребует большего количества дополнительных подпорных элементов.

Дополнительные аспекты при выборе угла скатов

Даже решив сделать малый угол ската крыши, застройщик не всегда получает желаемое. На выбор показателя влияют климатические условия региона: ветровая, снеговая нагрузки, частота и обильность выпадения осадков.

Таким образом, минимальный уклон крыши из профнастила показан в регионах с повышенной интенсивностью ветров. Данный вариант снижает показатель «парусности» кровельного материала. Требования СНиП рекомендуют следующие значения:

1. При средних ветровых нагрузках предел крутости кровли должен быть 35-45°;
2. Сильные ветра – 15-25°;
3. Ураганные ветры – до 8°.

Однако обустраивать совершенно плоскую кровлю не стоит, ураганные явления отлично «справляются» как с завышено крутыми кровлями, так и с плоскими. Средний показатель 8-14° будет оптимальным.

Второй фактор – снеговая нагрузка, есть регионы, где уровень осадков достигает до 75 кг/м и более. Выдержать такую массу плоской кровле непросто, стропильная система не сможет противостоять нагрузке и попросту сломается или хозяину придется ежедневно чистить снеговой покров. Оптимальный угол наклона кровли для естественного схода снега 25-45°. В этом случае не потребуется значительного упрочнения стропил, кучи снега сами прекрасно скатятся вниз.

Как высчитать угол наклона самостоятельно и без формул? Все довольно просто: посмотреть на крыши соседей, какой крутизны скаты у них и последовать их примеру. Как правило, застройка производится по самому оптимальному уровню, и ошибиться тут невозможно. В противном случае придется воспользоваться специальными тригонометрическими формулами и таблицами значений.

Полезные советы

Опытные кровельщики в своей работе стараются не допускать ошибок. При монтаже крыши учитывается каждая мелочь и поэтому несколько советов начинающим мастерам могут пригодиться.

Как крепить профлист на крыше

Укладку листов начинают с предельной высоты и весь ряд листов должен иметь четкую линию монтажа. Монтаж профнастила выполняется специальными саморезами к обрешетке кровли.

Саморез имеет заостренность по принципу сверла по металлу, а под шляпкой прорезиненый уплотнитель, который место крепежа идеально герметизирует.

При укладке нового ряда профильных листов можно делать внахлест до 20 см. Уклоны менее 12 градусов требуют специальной обработки швов герметиками.

Профлист какой марки выбрать для кровли

Профлист имеет широкий спектр применения в строительстве, поэтому при выборе материала для кровли нужно знать, что не все марки профилированных стальных листов пригодны для монтажа крыш.

Листы с маркировкой НС, С, Н наиболее подходящие для монтажа. Выбирать толщину листа нужно от 0.8 мм, с обозначением С, Н или НС 8 и заканчивая максимальной толщиной 20 мм.

Профлист может отличается качеством и количеством защитных покрытий. Металл, обработанный специальными полимерными составами, наиболее долговечный и обеспечивает максимальную защиту.

Особенности укладки профнастила

Профнастил хорошо защищен от коррозийных разрушений, но тем не менее, одной из особенностью монтажа является обеспечение конструкции вентиляционными каналами, которые препятствуют скоплению под листами влаги.

Во время монтажных работ категорически не желательно пользоваться болгаркой для обрезания. Нагрев металла способствует потерям тех ценных качеств, которые обеспечивают защиту от коррозии.

Верхний ряд листов укладывается с расчетом отступа от края планки карниза на 4 см. Боковые части кровли оборудуют ветровым уголком. Уклоны, превышающие 16 градусов, не требуют обязательного монтажа уплотнителей.

Саморезы, укомплектованные специальными неопреновыми уплотнителями, не следует сильно затягивать, это разрушит целостность материала.

Факторы, влияющие на выбор уклона

Некоторые считают, что угол наклона связан лишь с желанием заказчика и архитектурной задумкой. На самом деле, существуют две группы факторов, от которых зависит минимальный уклон:

• Климатические условия.
• Особенности кровельного материала.

Климатический фактор

Есть несколько особенностей климата, которые могут существенно повлиять на угол наклона:

• Снеговая нагрузка. В отличии от дождя, снег очень часто задерживается на поверхности крыши. Если в местности может выпасть метр и более снега, то сложно представить, какой должна быть мощной кровля, чтобы выдерживать такую массу, если она не будет скатываться вниз. Чем больше угол наклона, тем вероятнее, что под своим весом снеговая масса сползет вниз. Вряд ли кому-то захочется зимой чистить не только двор, но и крышу от снега. Поэтому в таких регионах могут быть конструкции с уклоном кровли и 40° и выше.
• Дождевые осадки. Чем больше нагрузка от дождей в территории, тем более крутой создают угол наклона крыши. Чем дольше вода остается на кровле, тем больше вероятность того, что со временем она крыша начнет протекать. Если делать уклон кровли меньше 12°, нужно все стыки кровельного материала тщательно герметизировать, а нахлест листов делать больше.
• Ветровая нагрузка. Если предыдущие факторы говорили в пользу крутых крыш, то в территориях с сильными и порывистыми ветрами наоборот советуется делать уклон кровли небольшим. Это позволит уменьшить парусность конструкции. Если регион подвергается сильным ветрам, крышу лучше создать под углом 15-25°, не более. В случаях же вероятности ураганных ветров, угол наклона может и вовсе составлять 8° и меньше. Однако, это не значит, что можно вообще делать конструкцию плоской, так как она тоже не устоит перед сильным ураганом.

Высокая снеговая нагрузка

Как произвести расчет уклона кровли: несколько рекомендаций

Теперь рассмотрим как посчитать угол наклона кровли. Начнем с того, что уклон, как уже отмечалось выше, может измеряться в градусах и процентах. Иногда неопытные застройщики их путают, что приводит к ошибкам в расчетах. А ведь эти значения отнюдь не являются равными. Впрочем, будучи внимательным и пользуясь специальными таблицами, можно произвести быстрый перевод величин.

Соотношение градусов и процентов в уклоне крыши

#1. Уклон, измеряемый в градусах, есть реальный угол между перекрытием и стропилом. Его можно подсчитать, разделив высоту конька (над плоскостью перекрытия) на половину ширины крыши. Если крыша имеет ломаную форму, то берется часть ширины дома, находящаяся под данным участком крыши. К примеру, дом имеет простую крышу шириной 10 метров. Конек имеет высоту 2 метра. Делаем расчеты. Делим 2 на 5, получив 0,4. В проценты перевести просто: умножим число на 100. Выйдет 40 процентов.

#2. Можно пойти еще более простым путем. Зайдя в интернет, найти онлайн сервис с калькулятором для расчета кровельного уклона (их в Сети предостаточно). Вводим необходимые значения. Это ширина здания и высота конька. Параллельно вам и длину стропил мгновенно подсчитают. Принцип работы подобных калькуляторов основан на том, что, по сути, все крыши состоят из двухскатных, которые рассчитываются как обычный треугольник.

#3. И еще один способ – он годится для тех, кто больше верит своим рукам и глазам, чем расчетам. Надо просто взять и измерить уклон, используя для этого нехитрый прибор – уклономер (иначе, угломер). Сегодня существует множество вариантов исполнения данного прибора, как аналоговых так и цифровых.

Электронный угломер, которым можно измерить угол наклона ската крыши.

#4. Так как ширину дома изменить никак нельзя, то варьировать наклон плоскости крыши можно изменением высоты конька. Естественно, лишь тогда, когда и стены дома, и его фундамент надежны, а их прочность имеет запас. После выбора оптимального для себя уклона застройщик может определить, какой высоты ему нужен конек. В помощь ему имеются специальные таблицы с коэффициентами, на которые следует умножить одну вторую от ширины перекрытия (уклон задан).

#5. На практике высоту конька можно определить достаточно просто. Берем и размечаем две внешние стены дома (вдоль них будет расположен наш скат). Шнур натираем мелом и туго натягиваем между этими метками. Отмеряем у шнура центр, и в этой точке ставим планку. Она должна стоять строго перпендикулярно плоскости перекрытия (для точности проверим это с помощью угольника).

Меняя положение бечевки относительно планки (двигая ее вверх), стараемся достичь нужного нам уклона. Для этого периодически проверяем величину угла от стены. Как только необходимый результат достигнут, ставим отметку на планке. Отпилив этот кусок, делаем шаблон для опор конька. Если же опоры не нужны, то на каждом из торцов крыши определяем высоту стыковки двух стропил, закрепив рейки с натянутым шнуром.

Как правильно рассчитать угол наклона односкатной крыши и чем опасен неверный расчет

Односкатная крыша становится все более популярной кровлей в последнее время.

Причин этому несколько, но самыми главными являются выгода в плане небольших финансовых затрат, а также относительной легкостью монтажа.

Важно понимать, что если в доме будет присутствовать односкатная крыша, то одна стена будет значительно выше другой. Это ведет к увеличению расхода строительных материалов

Это ведет к увеличению расхода строительных материалов.

Но при этом стропильная система получается очень простой структуры, что особенно заметно при небольших постройках.

Такой тип кровли позволяет защитить постройку от различных негативных проявлений в виде дождя и сильного ветра.

Многие специалисты отмечают, что простота устройства такой кровли позволяет возводить ее даже тем людям, которые не имеют должного опыта в подобного рода работах.

Все, что им нужно — это четкое следование нормам безопасности, а также теоретические знания, касающиеся специфике выполнения работ.

На сегодняшний день, различают два вида односкатных кровельных покрытий:

1. Вентилируемые. Такой тип кровли используется в том случае, если объект будет закрытого типа. При этом, значение наклона кровли будет находиться в диапазоне от 5 до 20%. При возведении такого кровельного покрытия оставляется специальный зазор между слоями теплоизоляции и гидроизоляции.
2. Не вентилируемые. Данный тип кровли используется для зданий открытого типа, а значение наклона будет составлять от 3 до 6%.

Существуют и комбинированные типы односкатных крыш, когда используются оба варианта, что говорит о широких возможностях при строительстве разного рода объектов. Какие бывают дома с односкатной крышей вы можете увидеть здесь.

Расчет уклона кровли из профнастила

При расчете уклона крыши из профнастила, необходимо учитывать четыре составляющие:

• Вес утеплителя, обрешетки, контробрешетки и других слоев кровельного пирога;
• Вес самого кровельного покрытия;
• Снеговую нагрузку для вашего региона;
• Ветровую нагрузку для вашего региона.

Предположим, что мы будем крыть крышу профлистом С21-1000-0,6. Вес квадратного метра профнастила этой марки составляет 5,4 кг. В качестве теплоизоляции будем использовать базальтовые плиты толщиной 100 мм и удельной плотностью 150 кг/м³. Следовательно, масса 1 м² утеплителя составит 15 кг. Для обрешетки применяем брус 200×200 мм из сосны с шагом 650 мм, поэтому масса 1 м² обрешетки составит 28,3 кг. Массу остальных составляющих берем равной 3 кг/м².

Таким образом, масса всего кровельного пирога равна: 5,4+15+28,3+3=51,7 кг/м². Полученное значение умножаем на коэффициент 1,1 для того, чтобы обеспечить возможность изменения некоторых материалов кровельного пирога. Итого, общая масса 1 м² кровли равна 56,87 кг/м².

Теперь необходимо вычислить допустимый уклон, исходя из существующих снеговых и ветровых нагрузок. Предположим, что дом построен в Новгородской области. Она относится к III снеговому району, что можно определить с помощью карты, представленной выше.

Итак, наша снеговая нагрузка равна 180 кг/м². Однако учитывать ее необходимо с поправочным коэффициентом µ, который зависит от угла наклона кровли:

• Если наклон минимальный — угол кровли из профлиста меньше 25°, то значение поправочного коэффициента берется равным 1;
• Если угол наклона кровли из профнастила находится от 25° до 60°, то µ=(60°-α)·(60°-25°), где α — искомый уклон крыши;
• Если угол наклона крыши из профнастила больше 60°, то µ равен 0, то есть снеговая нагрузка при расчете кровли не учитывается.

Ветровую нагрузку необходимо учитывать при расчете угла наклона. Новгородская область относится к Iа ветровому району, где, как видно из карты ниже, нормальная нагрузка равна 23 кг/м².

Нагрузка, действующая непосредственно на кровлю, вычисляется по следующей формуле:

W=Wn·Kh·C

Здесь Wn — нормальная нагрузка для выбранного региона, Kh — коэффициент, учитывающий высоту здания, и С — аэродинамический коэффициент, который может находится в пределах от -1,8 до 0,8, в зависимости от уклона крыши. Поскольку рассчитать его довольно сложно, для нашей формулы возьмем наибольший — 0,8, что позволит упростить подсчеты в сторону большей прочности кровли.

Итак, предположим, что наш дом находится на открытой местности и имеет высоту выше 5 метров, тогда Kh будет равен 1, а ветровая нагрузка — 23·1·0,8=18,4 кг/м².

Таким образом, с учетом массы кровельного пирога и влияния ветра, нагрузка на кровлю будет равна 56,87+18,4=75,27 кг/м². Так как предельная несущая способность профлиста С21-1000-0,6 при шаге опор 1,8 м и использовании второй схемы опирания равна 253 кг/м², необходимо выбрать такой уклон кровли из профлиста, чтобы посчитанная нами нагрузка, с учетом снеговой, была меньше этого значения.

Поскольку 75,27+180=255,27 кг/м², что очевидно, больше, чем 253 кг/м², уклон крыши из профнастила в нашем случае не может быть меньше 25°. Так как делать угол больше 60° тоже нецелесообразно, получаем, что необходимое нам значение находится в пределах от 25° до 60° — то есть µ нужно вычислить по формуле.

Вычисляем минимальный уклон для профнастила кровельного С21 при наших условиях:

180·(60-α)·(60-25)+75,27=253

Решив это простое уравнение, получаем, что α=25,441°. Таким образом, допустимый минимальный уклон кровли из профлиста при заданных нами параметрах будет равен 26°. Для большей надежности здание, расположенное в данных условиях и имеющее указанный кровельный пирог, лучше снабдить кровлей с наклоном в 30°. Хотя можно остановится и на минимальном значении, учитывая то, что на предыдущих шагах расчета уклона кровли из профнастила были несколько раз использованы повышающие коэффициенты.

Минусы и плюсы крыши с минимальным уклоном

А теперь о том, с чем вам придется столкнуться во время строительства крыши минимального уклона и что от нее ожидать в будущем.

Преимущества

Давайте сначала перечислим преимущества. Основные плюсы строительства такой кровли:

1. Меньший расход материала.
2. Более легкие и безопасные кровельные работы.
3. Отсутствие конька и проблем, связанных с его герметизацией.

Учитывайте еще такой момент: чем выше конек, т.е. чем больше угол наклона крыши, тем тяжелее будет сама кровля. Материала ведь пойдет уже больше. А это – весомое давление на дом и фундамент. В данном случае нагрузка будет несущественной.

Недостатки

И вот мы перешли к досадным минусам. Минимальный уклон кровли плох тем, что дождевая вода будет стекать куда медленнее, и быстрее найдет себе небольшие щели и стыки, чтобы просочиться внутрь кровельного пирога. Порогом в этом плане считается угол 12°, при котором еще можно обходиться без дополнительных мер герметизации. Поэтому, если вы строите крышу более пологую, угол ската которой меньше 12°, места нахлеста профлистов придется уплотнять специальными кровельными герметиками.

От выбранного угла наклона будет зависеть то, какой материал вы сможете использовать для кровли. Так, для плоской крыши и крыши с небольшим уклоном подходит только прочный несущий профнастил, с высокой гофрой. А вот на кровли с крутым скатом покрывать разрешено как универсальным, так и стеновым профилем – ведь теперь давление на листы будет минимальным. Другими словами, тот же снег легко скатится, и вода тоже никак не задержится.

Второй момент: расход материала тоже увеличится, т.к. нахлест листов друг на друга уже придется делать немного большим. Так, если вы собираетесь строить крышу с углом от 12° до 14°, необходимо будет увеличить нахлест листов, но без герметика пока еще можно обойтись, если меньше – нужно и то, и другое. Почему и оптимальным для крыши из профнастила считается уклон 15-30°. Вот более подробная таблица этих данных:

Хотя для устройства крутых кровель из профлиста вам придется строить достаточно длинные стропила, и брусков уйдет больше, зато вы немало сэкономите на кровельном материале. Профнастил можно будет брать более дешевый, с меньшей высотой волны, ведь теперь его несущая способность будет играть меньшую роль, чем при пологих крышах

Кроме того, при недостаточном угле наклона невозможно оборудовать жилую мансарду, которая сокращает теплопотери дома через кровлю до 9%.

И, наконец, крыши с небольшим углом наклона требуют строительства куда более сложной стропильной системы, которая смогла бы выдерживать большой вес. Чем меньше угол наклона – тем больше дополнительных элементов-подпорок.

А теперь мы вас немного огорчим: даже взвесив все преимущества и недостатки кровли с минимальным углом, и отдав свое предпочтение значению 8° как более подходящему, может не получиться построить именно такой вариант. Вернее, это будет даже небезопасно! Почему? Читайте далее!