Обустройство крыши: формы, материалы, конструкции

Крыша во многом определяет внешний облик дома, демонстрирует достаток и вкусовые предпочтения владельца. Монтаж кровельной конструкции технически сложен, нередко требует подготовки отдельной строительной документации. Вопрос о том, какая крыша лучше, нельзя рассматривать в отрыве от проекта дома.

Формы крыши

На конфигурацию и угол наклона кровли оказывает влияние внешний план здания, вид кровельного покрытия, частота и интенсивность осадков в данной местности. Помимо этого домовладельцами движет стремление подчеркнуть индивидуальность постройки и желание рационально использовать пространство мансарды.

Две основные группы крыш – плоские и скатные.

Плоская крыша располагается почти горизонтально, небольшой уклон нужен лишь для отвода дождевой или талой воды. Она проще, дешевле, удобнее в ремонте и обслуживании, но требует постоянного ухода. Здесь можно обустроить зону отдыха с озеленением, место для занятий спортом и даже парковку или бассейн. В России с ее снежными зимами плоские крыши применяют в основном при возведении многоквартирных жилых домов, производственных зданий, хозяйственных построек. В индивидуальном жилищном строительстве такую конструкцию используют преимущественно в южных районах с жарким климатом и редкими снегопадами.

Скатные крыши в российских погодных условиях более популярны. По сравнению с плоскими, наклон крыши гораздо круче, а в подкровельном пространстве оборудуют чердак или мансарду.

Основные конструкции скатных крыш:

• Односкатная. Опирается на стены разной высоты, конструкция простая и практичная, чердак не предусмотрен. Обычно возводится над хозяйственными постройками, реже над жилыми домами.
• Двускатная (щипцовая). Прямоугольные скаты опираются на две противоположных стены, соединяются по коньку. В торцах между скатами располагаются верхние треугольные части двух других стен – фронтоны. Оригинально выглядит конструкция с разным наклоном скатов, однако пространство под крышей в этом случае используется недостаточно рационально.
• Вальмовая. Имеет четыре ската, фронтоны отсутствуют. Два боковых ската имеют форму трапеции, соединяются по коньку. Расположенные между ними два торцевых ската – вальмы – треугольные. Сложна в техническом отношении, но зато очень устойчива при сильном ветре.
• Ломаная. Скаты имеют параллельный карнизу излом, направленный внутрь или наружу. Обустраивается над мансардой для увеличения полезного пространства или в декоративных целях. Необходимо иметь в виду, что наличие излома усложняет стропильную систему и увеличивает расход кровельных материалов.

Разновидности вальмовой крыши:

1. полувальмовая – вальмы не доходят до карниза;
2. полущипцовая – вальма срезана, верхней частью упирается не в боковые скаты, а во фронтон;
3. шатровая – похожа на пирамиду, все скаты треугольные, сходятся в одной точке, без конька.

На этом список скатных крыш не исчерпывается. Встречаются купольные, конические, арочные и многие другие виды кровельных конструкций. Здания в форме, отличной от прямоугольной, или с надстройками и пристройками – верандами, балконами, крыльцом – накрывают комбинированными крышами сложной конфигурации. Архитекторы украшают крышу мезонинами, башенками, устраивают мансардные и слуховые окна для освещения и вентиляции.

Стропильная система

Стропила служат силовой основой крыши, принимают на себя ветровые и снеговые нагрузки. С уменьшением угла наклона крыши давление снега возрастает, а влияние ветра снижается. Помимо природных явлений на стропила действует вес кровельного покрытия, подкровельного пирога, внутренней подшивки.

Прочность стропильных конструкций обеспечивают правильным расчетом сечения и перераспределением совокупной нагрузки за счет уменьшения пролета между опорами или расстояния между соседними стропилами. Угол наклона зависит от веса кровельного покрытия и преобладающего климата местности.

При утеплении минеральными плитами шаг стропил подбирают так, чтобы утеплитель поместился между ними. Ширину стропильной ноги берут с небольшим запасом по сравнению с толщиной утеплителя.

Виды стропильных конструкций:

• Висячие. Нижней частью опираются на внешние стены здания, в верхней соединяются попарно друг с другом.
• Наслонные. Кроме внешних стен имеют одну или несколько дополнительных опор. В качестве опор выступают внутренние несущие стены либо поперечные балки – прогоны. Прогоны удерживаются на вертикальных стойках, установленных на внутренних стенах.

В домах из рубленого бревна, бруса, штучных материалов стропила часто заменяют закрепленными на ребрах фронтона балками – слегами. Стропила и слеги бывают деревянные и металлические.

На изготовление деревянных стропил идет брус или толстая доска, слегов – брус или бревно. Основное требование к материалу – он должен быть сухим. Свежесрубленная древесина дешевле, но в процессе усыхания коробится и изменяет размеры.

Среди нововведений в этой области стоит отметить деревянную двутавровую балку. Полки двутавра сделаны из брусков, стенка из ОСП или фанеры. По сравнению с брусом такого же сечения двутавр гораздо легче и в несколько раз прочнее. 

Металлические балки изготавливают из профильного проката с антикоррозийным покрытием. В частном домостроении из-за высокой цены и сложного монтажа их применяют редко, обычно при перекрытии больших пролетов или для придания конструкции большей жесткости.

Встречаются комбинированные конструкции, состоящие из металлических и деревянных элементов. Необходимость их применения бывает вызвана особыми требованиями к отдельным узлам стропильной системы.

При разработке конкретной стропильной схемы приходится искать приемлемый баланс между прочностью конструкции, ее нагрузками на стены с фундаментом, расходами на строительные материалы. Монтаж крыш с замысловатой конфигурацией дополнительно предусматривает повышенную квалификацию исполнителей, что выливается в увеличение соответствующих затрат.

Особенности возведения подкровельных конструкций

Помимо кровельного покрытия крыша включает целый комплекс дополнительных элементов и материалов: пароизоляцию, утеплитель, вентиляцию. Каждый из элементов выполняет свою функцию и обеспечивает правильную работу всей кровельной конструкции. Отсутствие или неправильное применение какого-либо элемента губительно сказывается на всей кровле.

Кровельный пирог снизу вверх:

• Пароизоляционная пленка – для защиты от проникновения влаги в утеплитель;
• Утеплитель – для термоизоляции внутренних помещений;
• Ветрозащита – для защиты от ветра, образования конденсата, уменьшения толщины утеплителя.

Подкровельная конструкция под разные материалы примерно одинаковая, различия в величине вентзазора. Вплотную материалы укладывать нельзя, проникающая влага должна удаляться, иначе происходит перенасыщение утеплителя влагой.

Способы укладки кровельного пирога:

• Дома с чердаком. Под кровельным покрытием монтируют только гидроизоляцию. Пароизоляцию и утеплитель укладывают на потолочном перекрытии со стороны внутренних помещений или чердака. Такая схема обеспечивает более качественное утепление и хорошую вентиляцию.
• Дома без чердака или с мансардой. Все слои – пароизоляция, утеплитель, гидроизоляция – размещают непосредственно под кровельным покрытием. Между кровельным покрытием и кровельным пирогом оставляют вентиляционный зазор, иначе утеплитель перенасыщается влагой.
• Дома с плоской эксплуатируемой крышей. На таких зданиях делают инверсионную кровлю, в которой порядок слоев изменен. Утеплитель укладывают над гидроизоляцией, сверху расположено твердое износостойкое покрытие или грунт с зелеными насаждениями.

Гидроизоляция кровли

Задача пароизоляционного слоя – отсечь проникновение влаги в утеплитель изнутри дома. Утеплитель защищен от продувания холодным ветром и внешнего намокания, а избыток влаги выводится наружу.

Кровлю традиционно гидроизолируют рулонными материалами на битумной основе, но сейчас в продаже есть вариант получше – ветровлагозащитная мембрана. По сравнению с битумными материалами мембрана более гибкая и экологичная. Главное преимущество мембраны – паропроницаемость. В качестве пароизоляции применяют дешевую полиэтиленовую пленку высокой плотности или более дорогую пароизоляционную мембрану. Мембрана отличается от пленки тем, что удерживает влагу, но пропускает воздух. Помещение дышит, не возникает парниковый эффект.

Утепление кровли

От правильного выбора утеплителя и схемы утепления зависит комфорт пребывания в доме. При неправильном утеплении помимо дискомфорта в утеплителе скапливается конденсат, что вредно для деревянных и металлических стропил, т.к. сокращается срок службы несущих конструкций.

Основные необходимые качества утеплителя для деревянного дома – пожароустойчивость и влагостойкость. В этом отношении одним из лучших утеплителей является базальтовая вата. Ее дополнительное положительное качество – высокая упругость, это свойство позволяет компенсировать возможные зазоры после усадки.

При выборе утеплителя оценивают коэффициент теплопроводности, гигроскопичность, удобство монтажа. Ватные плиты или рулоны, эковата или пенополиуретан годятся для укладки на перекрытиях и в пространстве между стропилами. Плоскую эксплуатируемую кровлю утепляют жесткими плитами из пенополистирола.

Если чердак не жилой, то утепление крыши в деревянном доме необязательно, достаточно теплоизолировать потолок изнутри либо со стороны чердачного помещения. Для утепления чердачных перекрытий хорошо подходят сыпучие материалы – керамзит, перлит, вермикулит, опилки.

Кровельные материалы

Кровельное покрытие – один из самых ярких элементов архитектурного оформления здания. Существует расхожая фраза, что кровля является пятым фасадом дома. Выбор кровельного материала – ответственная задача, кровля должна быть надежна, долговечна, технологична. Выбор типа кровли зависит от этих составляющих:

• Цена, располагаемый бюджет
• Климат местности, эстетическое восприятие
• Герметичность, долговечность, пожаробезопасность

С эстетической точки зрения кровля определяет облик дома. При решении вопроса, чем покрыть крышу дома, руководствуются не только эстетической привлекательностью покрытия, но и его легкостью и хорошей вентиляцией конструкции. По этим параметрам преимущество за кровлями из природных материалов либо черепицы.

С точки зрения безопасности, целесообразно использовать для покрытия кровли негорючие, устойчивые к воспламенению материалы. Кровля должна выдерживать температурные перепады, свойственные сезонным временам года.

Виды кровельных материалов:

• Мягкая кровля
• Рулонные и листовые материалы
• Штучные материалы

Мягкая кровля относится к целому ряду кровельных материалов – битумной черепице, мягкой черепице, гонтовой кровли, наплавляемым рулонные материалы. Делится на рулонные и штучные – те же рулонные, нарезанные небольшими кусочками, укладываемые снизу вверх, последующий слой накрывает предыдущий. Кусочки называются гонтами. Под гонтовое покрытие обязательно прокладывается гидроизоляционный слой, исключение делают только для крыш простой формы без переходов и ендов и с крутым углом наклона.

Существуют разные виды мягкой кровли, но в основе большинства материалов лежат стекловолокно и битум. Помимо герметичности хорошая гибкость, прочность, звукоизоляция. Практически беззвучна во время дождя ливня, не боится ураганных ветров.

Преимущество мягкой кровли – крыши любой формы, не ограничений по размерам кровли, можно обойти любую фигурный выступ, у жестких возможности ограничены.

Твердые кровельные покрытия бывают рулонными и штучными. К твердой кровле относятся все виды металлочерепицы, натуральная черепица, шифер, ондулин.

Металлочерепица легче натуральной, что облегчает нагрузки и условия монтажа, но шумит от дождя, легче сорвать ветром. Из минусов можно назвать то, что она служит меньше натуральной из-за коррозии, а при повреждении придется снимать весь лист.

Кровля из сланцевой или натуральной черепицы стоит дорого, но не требует затрат при дальнейшей эксплуатации, кроме очистки водостоков и устранения механических повреждений.

Традиционный шифер практически ушел с рынка, но на смену ему пришли аналоги типа ондулина (шифера на битумной основе). Эти материалы более легкие и экологичные.

При выборе материалов экономическую и эксплуатационную составляющую рассматривают в комплексе. Нельзя опираться только на то, сколько стоит материал и монтаж.