Выбор оптимального уклона односкатной крыши – главная задача ее проектирования вне зависимости от назначения и типа.
Эта величина напрямую влияет на остальные характеристики ската, ошибки при ее выборе обходятся дорого и в ряде случаев – фатальны.
Особое внимание при ее расчете уделяется при покрытии крыш профилированными материалами, отклонение от норм и рекомендуемых пределов отрицательно сказывается на смете и герметичности.
О минимальном и максимальном уклоне односкатной крыши из профнастила расскажем в статье.
Рекомендации СНиП
Установленный нормами минимум уклона ската при покрытии профилированным листовым металлом составляет 8 ° при верхнем пределе в 70°. Для односкатных конструкций этот предел сокращают до 10-60°.
Производители тоже вводят поправку – минимум в 8° считается допустимым для хозпостроек и открытых кровель, в жилых домах этот показатель поднимают до 10-12°. При отклонении в меньшую сторону герметичность кровли не гарантируется.
Оптимальный угол по СНиП II-26-76 для крыш с покрытиями из профилированных листов составляет 20 °. При таком уклоне ската и выполнении всех требований технологии конструкция будет иметь низкую парусность и лучшие показатели герметичности и долговечности.
Градусы, проценты и соотношения
Привычной единицей измерения уклона являются градусы, но в нормативных документах эта величина может указываться в процентном и числовом соотношении (а именно – отношении высоты крыши к ее длине).
Минимальный по СНиП уклон в 8% соответствует 14% или 1:7, за 100% принимается угол в 45° (высота и длина ската равны между собой). Для перевода единиц используются таблицы или калькуляторы, в простом приближении 1% соответствует 27 градусным минутам, а 1° 2,22%.
Минимальный угол ската
Большинство застройщиков между крутыми и скатами с малым уклоном выбирают второй вариант. Причина банальна – увеличение крутизны утяжеляет конструкцию и усложняет ее монтаж. Но окончательное решение выбирается после учета всех плюсов и минусов.
К преимуществам такого исполнения относят:
- Сокращение трат на кровельную систему, пирог и само покрытие, экономию на фронтонах и чердачном перекрытии.
- Снижение весовой нагрузки. В малоснежных регионах односкатные крыши с минимальным уклоном и профилированными покрытиями обходятся в разы дешевле остальных разновидностей. Даже у самых толстых кровельных марок вес 1 м2 покрытия не превышает 7 кг.
- Низкую трудоемкость и безопасность работ.
- Малую парусность конструкции. При стандартных размерах свеса такие крыши лучше выдерживают сильные порывы ветра.
- Отсутствие традиционного конька и простоту организации проветривания кровли.
Минусы в первую очередь проявляются в зависимости долговечности и стоимости такой крыши от снеговой нагрузки.
На скатах с низким уклоном снег приходится сбрасывать вручную или растапливать с помощью дорогостоящих нагревательных систем.
При отсутствии такой возможности ужесточаются требования к марке покрытия, обрешетке и стропильной системе, что в свою очередь приводит к существенным тратам.
Помимо этого, недостатком считается потребность в заложении под профнастилом сплошного основания при уклоне менее 15 °. Системы со сплошными обрешетками всегда обходятся дороже и хуже продуваются, что отрицательно сказывается на сроке службы конструкций и теплоизоляционного пирога.
Последний недостаток условный – при планировании заложения мансардного этажа или использования внутреннего пространства с другими целями крыши с низким уклоном не всегда вписываются в проект. В таких случаях уклон рекомендуют увеличивать до 30-40°.
Оптимальный
Большинство застройщиков согласны с рекомендуемым СНиП значением уклона в 20°, позволяющим сократить смету за счет разряженной обрешетки и малого подъема стропил. При этом же наклоне достигается хорошая герметичность кровли даже при использовании обычных марок профнастила и не возникает проблем с ее теплоизоляцией и вентиляцией. Отклонение в ±5° считается допустимым и практически не влияет на смету и парусность.
Но приведенное значение будет оптимальным лишь в малоснежных регионах. При значительных снеговых нагрузках уклон рекомендуют поднимать до 40-45°, что не всегда возможно.
Альтернативное решение – заложение ската с теми же 20 ° с прочной обрешеткой и покрытием из жестких самонесущих марок профнастила с толщиной листа от 0,7 мм и высотой профиля более 35 мм. При выборе этого варианта заранее продумывается способ удаления снега с крыши или усиливается система стропил.
Ветровая и снеговая нагрузки
Во избежание ошибок значения ветровой и снеговой нагрузки проверяются заранее с помощью климатических карт (приложение к СНиП 2.01.07-85) и учитываются при расчете.
В регионах со средними ветровыми нагрузками наклон ската без проблем поднимают до 35-45°, с сильными – ограничиваются в пределах 15-25 °.
Делать крышу пологой, с широкими свесами при сильных ветровых нагрузках тоже не рекомендуется. Вне зависимости от региона проживания при возведении дома с односкатной крышей высокую стену по возможности располагают навстречу постоянным однонаправленным потокам. При этом влияние ветровой нагрузки усиливается при большой площади крыши, и наоборот.
Подобранная по карте снеговая нагрузка всегда прибавляется в общей весовой при уклоне менее 40-45°. Параметр варьируется от 56 до 560 кг/м2 и обязательно учитывается при проектировании и выборе марки профлиста.
Несложно заметить, что в регионах с сильными ветровыми и снеговыми нагрузками у владельцев возникает дилемма – требования к оптимальному углу противоречат друг другу. В этом случае подбор этого параметра и проектирование кровли однозначно доверяют специалистам.
Как сделать расчет самостоятельно?
Для определения высоты подъема второй несущей стены или вертикальных подпорок конструкции используется формула L=H∙tgA (длина между горизонтальными опорами умножается на тангенс выбранного угла наклона).
Эту же формулу используют для определения или проверки самого угла. Также при самостоятельном расчете можно легко найти минимальную длину стропила (Lc=L/sinA), к полученному значению обязательно добавляют отступы на свесах.
При расчете угла в процентном соотношении достаточно разделить высоту подъема на расстояние между несущими стенами и умножить результат на 100 (A= L/H*100). Перевод в градусы выполняется с помощью приведенных выше таблиц.
Система стропил и обрешетка в зависимости от наклона
Стропильная система крыш, покрываемых профнастилом, закладывается из качественных пиломатериалов (мауэрлат с сечением 100×150 мм, брус от 80 или доска от 50×150) или металлического профиля. Деревянные системы весят легче и стоят дешевле.
Оптимальный шаг стропильных ног варьируется в пределах 50-80 см, при низком уклоне и повышенных снеговых нагрузках его приходится сокращать. Дополнительные вертикальные опоры в стропильную конструкцию вводятся лишь при расстоянии между несущими стенами более 6 м.
Тип обрешетки напрямую зависит от уклона: на скатах с углом менее 15° основание выполняется сплошным. При уклоне более 15 ° под профнастил монтируется разряженная обрешетка с шагом от 30 см.
Точное значение шага зависит от марки и высоты профиля листа, по мере роста крутизны крыши и толщины кровельного покрытия расстояние между соседними планками увеличивается до 60-100 см при использовании обычных видов, 100-400 – самонесущего профиля.
Важные аспекты строительства и тонкости монтажа
При покрытии крыши профнастилом ошибки проектирования практически не заметны на этапе монтажа, основные проблемы (протечки, срывы листов, деформация покрытий или конструкций) возникают после, в сезоны сильных ветров или обильных осадков.
Во избежание подобных ситуаций следует:
учесть все возможные нагрузки в комплексе;
- выполнять все требования технологии монтажа (увеличивать нахлест листов или сокращать шаг обрешетки при уменьшении уклона, использовать правильные крепежи и схемы укладки);
- заранее продумать длину и способ обшивки карниза и продувания кровельного пирога;
- заложить по краю ската надежные водосточные желоба;
- монтировать сплошную обрешетку под профлист в местах примыкания к проходным элементам кровли (при наличии) или нагружаемым зонам (места крепления антенн, солнечных батарей, проходные мостики для осмотра и очистки крыши).
К обязательным требованиям технологии относят:
- Укладку профлиста с обязательным нахлестом – от 1 гофры по бокам при уклоне ≥12°, и от 170 мм по вертикали. Точное значение указывает производитель.
- Крепление листов по заранее выбранной схеме – блоками, с выравниванием по горизонтали нижнего свеса, снизу-вверх.
- Использование специальных кровельных саморезов с заостренными наконечниками и круглыми уплотняющими шайбами-прокладками.
- Вкрутку крепежей по центру элементов обрешетки, строго перпендикулярно. Вся площадь листа за исключением стыка крепится в нижнюю волну, перехлест на стыке – в верхний гребень.
Нарушение любого из перечисленных требований приходит к снижению герметичности или срыву листов с крыши.
В ходе монтажа важно оставить доступ свежего воздуха ко всем вентиляционным зазорам пирога, полное перекрытие или чрезмерное примыкания профнастила к основанию опасно из-за накопления конденсата.
Защита от протечек пологих кровель
При необходимости монтажа профнастила на малоуклонные кровли, выполняется ряд доп.требований:
Величину нахлеста рулонных гидроизоляционных материалов увеличивают до 15-20 см.
- Основание выполняется сплошным, но между листами или досками оставляется 5-10 см зазор для вентиляции и компенсации температурного расширения обрешетки.
- Нахлест листов увеличивают до 300 см по горизонтали и до 2 гофр – по бокам. Каждый лист крепят как минимум 9 саморезами с резиновыми прокладками.
- Участки нахлеста на стыках листов полностью промазываются кровельными герметиками. Экономить на них не рекомендуется, нецелевые марки герметиков теряют свои свойства под воздействием жары и осадков через 6-12 месяц и этап приходится повторять.
Заключение
В заключение стоит отметить, что требования к уклону односкатной крыши из профнастила снижаются при второстепенном значении постройки и ужесточаются при покрытии этим материалом скатов жилых домов или производственных объектов. Это же относится к марке самого покрытия.
