Установка кровли является завершающим этапом строительства. Насчитывается около десятка основных и более сотни других подтипов крыш. Конфигурация дома часто ограничивает владельца в выборе. Однако если есть возможность, то стоит уделить внимание вопросу визуального оформления кровли. Необычная крыша может украсить загородный дом, коттедж или дачу. Для того чтобы составить проект опорной конструкции, необходимо приобщить профессионалов в сфере строительства и дизайна, а также опытных рабочих, способных справиться с задачей любой сложности. Все решения должны быть рациональными. Нужно уложиться в бюджет, учесть климатические особенности, подумать о роли чердачного помещения, позаботиться о надежности и внешнем виде. Для крыши важны такие характеристики, как герметичность, прочность, устойчивость и функциональность.
Классификация и варианты исполнения крыш частных домов
Перед тем как делать выбор среди многообразия материалов и форм выполнения, стоит ознакомиться с нюансами строения крыш и их функциональными особенностями. В числе главных критериев, формирующих классификацию крыш, — тип и общий рисунок конструкции, уклон, материалы отделки. Кровля бывает чердачной и бесчердачной, плоской и скатной. Плоские крыши не отличаются разнообразием, но второй тип делится на множество подтипов, таких как коническая, купольная, шатровая, мансардная, многощипцовая, вальмовая, двускатная и односкатная. Предназначение, преимущества и недостатки каждого из них нужно изучить подробно. В первую очередь учитывают долговечность, стоимость и эксплуатационные характеристики. В мире ежегодно строят большое количество домов с красивыми дизайнерскими крышами, поэтому в процессе проектирования стоит задействовать фантазию.
При разработке схемы кровли для здания сложной геометрии необходимо выделить главную и примыкающие части крыши.
Односкатная
Кровля частного дома с одним наклоном внешне выглядит очень просто. Данный тип конструкции используется редко, но его можно увидеть на простых дачных домиках. Недостатком такой планировки является односторонний тип водоотвода — на него приходится намного большая нагрузка, чем на двусторонний или другие типы. Внешний вид крыши с односторонним наклоном не самый презентабельный. Такая конструкция может считаться оптимальным решением при обустройстве различных пристроек небольших размеров. Так отделывают гаражи и гостевые домики. Желающим смонтировать такую кровлю стоит подумать о системе отлива воды. Главным критерием является ее пропускная способность. Со снежными массами такая конструкция справляется очень хорошо. Односкатная крыша уместна при холодном климате, а также в тех регионах, где нет большого количества осадков.
Двускатная
Такой тип крыши может иметь:
- Висячие или наклонные стропила.
- Разные карнизные свесы.
- Неравномерные углы наклона.
Конструкция двускатной кровли состоит из несущих балок и кровельного материала, прикрепленного к обрешетке. Стропильная система, как правило, выполняется из брусьев, соединенных металлическими деталями. Верхнюю часть крыши образует конек. Он располагается ровно посередине или ближе к какому-то краю. Одним из подвидов двускатной крыши является разнонаклонная (углы наклона с двух сторон неодинаковые). Дизайн такой кровли смотрится самобытно, но конструкция имеет существенный минус — пространство чердака используется нерационально. Ломаная крыша не только исключает такую проблему, но и строится специально под мансардное помещение. Сгибы скатов создают дополнительный объем для чердака. Эстетичность является еще одним преимуществом ломаной щипцовой кровли. Симметричная конструкция повторяет форму равнобедренного треугольника.
Мансардная
Данный тип крыш не относится к двускатным напрямую, так как она может быть еще и консольной или ломаной. Главная особенность — деление ската на пологую (верхнюю) и крутую части (располагается ниже). Обычная двускатная мансардная кровля имеет прямоугольные лежащие параллельно стропилины. Крутая часть наклона отлично справляется с нагрузкой в виде снега. Мансардная крыша также может относиться к ломаным. Характерная черта последних — презентабельный внешний вид. Изгибы делаются наружу или внутрь. Их часто комбинируют: получается крыша необычной формы со многими внутренними и наружными изломами. Консольная мансардная крыша сочетает особенности двускатной и ломаной. Ее части могут выступать за стены здания на несколько метров, создавать много пространства внутри. Есть еще и смешанные мансардные конструкции. Это тип включает в себя характеристики трех предыдущих и дополнительные особенности.
Вальмовая
Еще одна распространенная разновидность кровли. Вальмовая крыша компонуется из четырех скатов. Торцевые (их называют вальмами) имеют треугольный вид. Они занимают пространство от окончания конька до карниза. Два остальных ската имеют форму трапеции. Практичность обеспечивается особенностью строения. В первую очередь это касается отвода осадков. Но технология выполнения гораздо сложнее. Для ее возведения потребуется команда опытных строителей. Один из минусов заключается в том, что на уровне чердака не будет фронтонов, а для улучшения освещенности потребуется делать больше слуховых окон. Это добавит сложности в процессе проектирования, в том числе в расчете шага стропильной системы. Несмотря на то, что такая конструкция отлично справляется с ливнями, ее часто используют в сухих тропических районах.
Вальмовая кровля пригодится, если нужно отделать:
- дом с верандой,
- продолговатое здание,
- Г-образный дом.
Полувальмовая
Кровля данного вида включает черты классической двускатной и вальмовой. В конструкции отсутствуют острые углы, а одной из ее главных функций является защита от сильных ветров. В регионах со снежной зимой такие крыши делают с небольшими навесами и более крутыми скатами. Если по местонахождению дома обильных снегопадов не бывает, то навесы должны быть большими, а скаты относительно пологими. Типичная четырехскатная полувальмовая крыша имеет срезанный торцевой скат. Свободное место заделывают окном (в том числе сплошным) или стеной. Однако полувальмовая кровля может сочетать в себе элементы двускатной. Поверхностных элементов в этом случае все равно четыре. В отличие от предыдущего варианта, боковые скаты лишены нижней части, а фронтальные — имеют вид, отдаленно напоминающий трапецию, но с шестью углами. С такой конструкцией получится мансарда большего объема.
Шатровая
Это четырехскатная кровля, состоящая из одинаковых треугольных секций. Они должны быть равнобедренными. Скаты соединяются ровно по центру. Из-за строгой геометрии такое покрытие подойдет не всем домам. Название происходит от слова «шатер» — мобильного жилища прямоугольной формы. Шатровую крышу называют также пирамидальной. Ее можно установить на дома с основой в виде квадрата или правильного четырехугольника (не во всех случаях). Свесы такой кровли находятся на одной высоте. Несмотря на простой внешний вид, работы по установке данного вида кровли сложны в техническом плане. Преимуществами шатровой крыши являются ее свойство быстро прогреваться и устойчивость к сильным ветрам. Главный недостаток — наличие многих соединений в стропильной конструкции, что делает процесс возведения более сложным и длительным.
Другие минусы:
- Значительный отход кровельных материалов.
- Небольшой объем пространства под мансарду.
- Затратность.
Многощипцовая
Для нее характерна большая вариативность выполнения, исходя из количества, формы, местонахождения и размера фронтонов (щипцов). Ее впалые углы требуют очень внимательной, аккуратной и точной отделки. На многощипцовой кровле имеется большое количество ендов в местах соединения скатов. Ее возводят на объектах со сложной планировкой, необычными архитектурными формами, двухъярусными чердачными отсеками и мансардами. По ендовам будут сходить осадки и талая вода. Там же обычно скопляется снег, поэтому их стоит делать прочными и максимально герметичными. Увеличение несущей способности может превратить ендовы из самых уязвимых элементов кровельной конструкции в наиболее функциональные. Одним из главных плюсов многощипцовой кровли является сбалансированность стропильной системы. Основная проблема заключается в сложности ее монтажа.
Сводчатая
Так называется кровля округлой, полусферической или цилиндрической формы. Свод обычно делается из камня или кирпича. Потребуются особые системы стропил, так как в отделке криволинейного свода стандартные будут непригодны. В качестве материала несущих конструкций используют как изогнутые металлические формы, так и округлые деревянные каркасы из клееного бруса. Потребуется оформление специального заказа. Прочность должна быть главным качеством цилиндрических балок. Иногда применяются решетчатые фермы со сложным рисунком. Это отразится на итоговой цене. Проектирование и установка стоят намного больше, чем для крыш с прямолинейными формами. По этой причине цилиндрическая крыша не получила широкого применения. Для отделки покупают рулонные материалы из полимерного битума, фальцевое металлическое покрытие, в некоторых случаях подойдет гибкая черепица.
Несмотря на то, что сама установка сводчатой крыши обходится намного дороже, расход материалов может быть небольшим.
Бубновая
Крыша выполняется из четырех ромбовидных скатов, сведенных в одной точке в центре. Подойдет для зданий квадратной формы. Ромбовидную кровлю монтируют на небольших дачах, загородных домах. При желании можно сделать большую высокую мансарду. Бубновую кровлю чаще всего можно увидеть на одноэтажных зданиях. Самым распространенным подвидом бубновой кровли является крыша Судейкина. Ее конструкция состоит из четырех треугольных скатов (вальм) в верхней половине и такого же количества примыкающих к ним треугольных скатов, направленных вершиной вниз. У такого здания будет четыре щипца. В качестве стропильной системы используется особая конструкция из брусьев в виде восьмигранного купола. Классическая ромбовидная кровля Г. Судейкина предусматривает наличие центрального несущего столба. Однако монтировать крышу можно и без него.
Как выбрать уклон крыши
Для последующего размещения украшающих элементов (оригинальных слуховых окон и дымоходов, необычных фронтонов) устанавливают крыши с большим наклоном, почти вертикальные в некоторых местах. Такую конфигурацию можно использовать для обустройства полноценного этажа с множеством дизайнерских решений. Небольшой уклон лучше защищает от ветра, так как площадь соприкосновения будет большей. Однако это не касается крыш с очень малым наклоном. Дождевая вода и снег с невысокой кровли сходят медленнее, это может привести к протеканию. Покрытие с небольшим уклоном требует более тщательного ухода. Нет потребности очищать скаты с углом наклона 45° и выше. Крыша с большим уклоном (от 45°) считается «самоочищающейся». Относительно плоская крыша — самый экономный вариант, но пространства на чердаке будет мало. Эту проблему можно решить за счет увеличения высоты стен последнего этажа на стадии проектирования.
Составляющие элементы конструкции крыш
Кровля включает в себя разные элементы. Все виды крыш состоят из скатов — поверхностей, имеющих определенный наклон. Это несколько независимых составных частей, которые вплотную примыкают друг к другу, реже — одна. Коньком называют верхнюю параллельную горизонту линию, где соединяются несколько скатов. Такое же название может иметь коньковая черепица и коньковые планки. На многих крышах есть такой элемент, как ендова. Это внутренний угол на месте стыка двух скатов. Ендова — главный узел в устройстве крыши. Свесы бывают двух видов. Карнизный — находится на стороне поверхности кровли, выступающей за стены здания, фронтонный — часть крыши, нависающая над щипцом (фронтоном) здания. Оба варианта могут иметь строгую прямолинейную форму или выполняться в оригинальной манере. Основой для возведения кровли является стропильная система — несущая конструкция из стропил, подкосов, стоек и перекладин.
Формы стапельной системы
Стропильные конструкции обустраиваются по-разному. Односкатная конфигурация предусматривает наличие двух рядов стоек или стенок в качестве опоры для стропильных ног. Одна стенка должна быть выше. Двускатная конструкция выполняет несущую функцию на крышах, состоящих из двух прямоугольных скатных поверхностей. В подавляющем большинстве случаев ноги такой системы упираются в две одинаковые опорные стенки коробки дома. Вальмовые рассчитаны на четыре скатные поверхности. Стропила создают две трапециевидные и столько же треугольных основ. Они опираются на длинные и торцевые стенки соответственно. Шатровая стропильная система подпирается одинаковыми стенками. Ломаные (мансардные) стропильные конструкции устанавливаются похожим образом, как и в случае с двускатными системами, но стропильные ноги размещаются в два яруса.
Стропильная система может включать в себя такие элементы:
- схватку,
- коньковый узел,
- прогон,
- стойку,
- мауэрлат,
- подкосы,
- лежень.
Наслонная система стропил
Такая конструкция имеет прочную опору под нижней и верхней пятками. Изготовление и монтаж происходит подобным способом, как в случае с односкатной кровлей. Возводят наслонные системы над коробками с внутренней опорной стеной. Она необходима в качестве несущей конструкции для конькового прогона. Функцию стенки могут выполнять ряды колонн или стоек. В простой наслонной конструкции с пятиметровым пролетом верхние части стропил опираются на прогон. Лежень играет роль опоры для самого прогона. Прочность конструкции обеспечивается подкосами. Системы с большими пролетами оборудуются дополнительными прогонами и схватками. Последние обеспечивают устойчивость конструкции. Наклонная система может использовать один из двух видов опирания. При одном из них возможен поворот и есть две степени свободы. Второй вариант предусматривает только одну степень свободы.
Висячая стропильная система
У конструкции такого типа есть только нижняя опора. Верха подпирают друг друга. Элементы каркаса изготовляют в виде треугольника, из-за чего отпадает потребность в мауэрлате. Его роль выполняет затяжка (основание). Ее используют для того, чтобы компенсировать распор на кровлю от массы системы, покрытия и снега, который на нем будет. Висячая конфигурация применима для небольших коробок без несущего элемента под коньковый прогон. Если нужно отделать большой пролет, то конструкция оборудуется стяжками, подкосами и бабками. Применение двух дополнительных опор дает возможность перекрыть расстояние до 15 метров. Стропилины висячей системы позволяют избежать горизонтальных нагрузок. Ими создается натяжение, которое не переносится на стены здания. Верха стропил могут закрепляться встык или укладываться на прогон.
Выбор кровельных покрытий в зависимости от уклона
Плоские крыши покрываются многослойными рулонными материалами, битумом. Если уклон составляет больше 5°, то в отделке можно использовать трехслойные рулонные материалы, не имеющие защиты. Битумную гидроизоляцию с крупнозернистым слоем рекомендуют наносить, если уклон больше 10°. При наклоне больше 15° кладут кровельные листы волновой формы. Материалами выполнения могут быть битулин, ондулин, еврошифер, асбоцементный шифер. Желобчатую черепицу из глины используют при уклоне от 20°. Оцинкованную сталь, медь, черепицу из металла, металлопрофиль и листовую сталь кладут при угле наклона больше 30°. Фальцевая сталь применяется при уклоне от 18° до 25°, иногда от 8°. Сланцевая и асбоцементная плитка, а также натуральное черепичное покрытие уместны, если крыша крутая (от 50°). При отделке крыш, наклоненных под углом 80°, применяются щепа и гонт (шиндель).
Особенности мансардных крыш
Мансарды могут значительно отличаться конфигурацией. Одной из принципиальных особенностей мансардной крыши является наличие изгибов наружу, но встречаются и внутренние изломы. Ломаную крышу можно увидеть на постройках небольшого размера. Это усложненный вариант двускатной крыши с декоративным назначением. Односкатная мансардная крыша в идеале должна быть наклонена под углом 40°. Скат делают на подветренной стороне здания. Мансарды под простой симметрической кровлей обычно имеют достаточно большую «глухую» зону около стыков крыши со стенами. Рекомендованный угол наклона кровли — 45°. Неплохое решение — создать мансардный этаж с несимметричными скатами. Там смогут разместиться высокие предметы. Основная проблема заключается в сложности расчетов при проектировании. Шатровые мансардные крыши нужно делать с большим углом наклона. В центре мансардного помещения будет много места для хранения высоких громоздких предметов.
В регионах, где бывает ураганный ветер, односкатную крышу лучше размещать с наветренной стороны, а опорную конструкцию — укреплять диагональными связками.
Утепление и гидроизоляция
Выбор материала для гидроизоляции зависит от климатических условий. Наиболее часто используют рубероид. Это очень крепкий материал. Его преимущество заключается в длительном сроке эксплуатации. За последнее время стало популярным использование гидроизоляционной пленки для защиты слоев кровли от воды с возможностью ее испарения. Термоизоляцию проводят за счет внутренней отделки пространства между ногами стропильной конструкции. Этим занимаются перед окончательной облицовкой помещения. В качестве изоляционного материала выбирают стекловолокно, стекло- или минеральную вату. Стекловату производят в виде плит и рулонов. Рекомендуется выбирать плиты. Они более долговечны, так как меньше деформируются, а их теплоизоляционные свойства примерно такие же. Помимо этого, для утепления крыши можно применять пенопластовые листы.
Параметры утеплительных материалов:
- воздухопроницаемость,
- сжимаемость,
- паропроницаемость,
- прочность на сжатие,
- плотность,
- теплопроводность.
Дизайн и цветовое решения для крыш
За последние 15—20 лет стали популярными плоские крыши. Такое выполнение позволяет сместить акценты на основную часть здания. Дома с плоской крышей могут иметь необычную и геометрически сложную форму в духе таких современных стилей, как минимализм, биотек, хай-тек и авангардизм. Скатная кровля более разнообразна. Наклонные крыши уместны во всевозможных дизайнерских проектах зданий. Односкатная кровля красиво смотрится с прозрачными стенами. Многощипцовую крышу можно оформить в неповторимом французском стиле или в манере традиционного русского зодчества. Цветовая гамма подбирается в зависимости от цвета самого здания. Кровлю делают более темной, поэтому выбор оттенков зачастую ограничен темными, холодными и смешанными тонами. Крыша оригинальной формы лучше всего смотрится в синем, голубоватом, черном и сером цветах.
Заключение
Процесс установки кровли начинается с проектирования. На этом этапе рассчитываются различные параметры, учитываются все пожелания. Многое зависит от каркасной конструкции. Оптимальный вариант размещения и размеров мансардных окон определяется до начала ее возведения. После установки стропильной системы начинается главная часть работы. На конструкцию будет нанесено соответствующее ее конфигурации покрытие. Кровлю нужно выполнять с применением стойких и долговечных материалов. Главными критериями для их выбора являются такие показатели, как наклон скатов, ветреность территории, количество и тип осадков в регионе. За последние несколько десятков лет появилось много качественных функциональных материалов для отделки. После завершения внешнего обустройства крыши следует заняться выбором утеплителя, гидро- и пароизоляцией.