27.02.2009. Основные конструктивные решения для крыши

Городских жителей – особенно тех, кто не живет в непосредственной близости от верхнего этажа – конструкция крыш не волнует вообще. Как выглядят кровля, никто не видит по причине большой высоты зданий; о том, как они служат, заботятся только жилищно-эксплуатационные организации. В загородном доме все иначе.

Устройство и состояние загородного дома должно быть известно его хозяевам от фундамента до крыши, да и сам ее вид приобретет большую значимость: именно по крыше будут узнавать ваш дом издалека, крыша невысокого дома будет видна даже с небольшого расстояния. В проекте дома, который вы выбрали, тип крыши и кровельного материала уже определены архитектором. Тем не менее, совсем нелишне будет знать, на основании чего архитектор сделал свой выбор, и какие альтернативы у него при этом были.

Скатные крыши

Основная функция любой крыши – защита дома от осадков и солнечных лучей. Именно поэтому в большинстве регионов России и Европы, где дожди и снегопады – традиционными считаются скатные крыши. Крыша должна иметь уклон, чтобы обеспечить беспрепятственный сток дождевых вод и зимой ограничить снеговую нагрузку.

При этом количество скатов на свойства крыши не влияет. Односкатные крыши, а также четырехскатные крыши (при правильном расположении относительно сторон света и учете преобладающих ветров) будут одинаково хорошо исполнять возложенные на них обязанности. Однако большинство опрошенных архитекторов, не раздумывая, отнесли односкатные крыши к разряду сугубо сарайных.

Это и есть самый простой с конструктивной точки зрения вариант: двускатная крыша с холодным чердаком чисто хозяйственного назначения. Основная конструктивная схема такова: к несущим балкам крепится обрешетка, а к ней – кровельный материал. Стропила и обрешетку традиционно делают из деревянных брусьев и досок, скрепленных между собой либо простыми гвоздями и болтами, либо с помощью специальных соединительных элементов из металла. В качестве стропил можно использовать и металлические профили, преимущество которых состоит в том, что они позволяют перекрывать большие пролеты без дополнительных стоек и подкосов. К профилям поставляются все необходимые для их монтажа элементы. Благодаря точности изготовления (все металлические конструкции производятся в заводских условиях по предоставленным чертежам) монтаж металлической крыши занимает гораздо меньше времени и не требует от рабочих особой квалификации.

Архитекторы ценят двускатную крышу именно за ее простоту. По той же причине любовью пользуется и четырехскатная крыша-пирамидка, если дом на плане представляет собой квадрат.

Конструкторские тонкости

Какой бы крыша ни была, она ни в коем случае не должна обрушиться. Чтобы этого не произошло, на стадии проектирования дома производится расчет нагрузки на кровлю. Он включает в себя выбор оптимального шага стропильных конструкций и определение сечения и конструкции обрешетки. При выборе шага несущая способность стропил уравнивается с ожидаемыми нагрузками. Несущая способность зависит от материала, из которого изготовляются стропильные конструкции, и сечения стропильных ног. При расчете нагрузок учитывается вес обрешетки и кровельного покрытия, а также характерные для региона снеговые и ветровые нагрузки. Их величины приведены в разделе «Нагрузки и воздействия» Строительных норм и правил.

Обычно шаг стропил из деревянных брусьев колеблется в пределах 1,6–2,2 м, дощатых стропил – 0,6–1,0 м. Ширина пролета, который можно перекрыть, используя деревянные стропила, ограничивается 6-7 м. Для перекрытия больших пролетов используют дополнительные подкосы и стойки или растяжки. С их помощью можно добиться ширины пролета в 10–15 м. Обрешетка чаще всего изготовляется из брусков сечением 50×50 мм или 45×60 мм. Сечение и конструкция обрешетки определяются в зависимости от материала кровельного покрытия.

Кровельные материалы могут быть условно разделены на три группы – легкие, средние и тяжелые. К первой относятся полимерные покрытия и битумная черепица, ко вторым – металлочерепица, листовое кровельное железо и металлическая пазовая черепица. Группа тяжелых покрытий включает в себя шифер и натуральную и цементно-песчаную черепицу.

Двускатная крыша может быть легко приспособлена к функциональным особенностям дома путем перенесения конька так, что один из скатов крыши оказывается длиннее, и, соответственно, часть дома лишается одного этажа или получает помещения с меньшей высотой потолков. Такой прием используется при проектировании гаража или иных хозяйственных помещений внутри дома.

Однако следует учитывать, что преимущества простой двускатной крыши начинают преобразовываться в недостатки по мере появления новых требований к чердачным помещениям. Как только возникает идея обустройства мансарды под двускатной крышей, архитектор автоматически увеличивает ее высоту и озадачивается вопросами размещения слуховых окон. Чем больше таких окон планируется для мансарды, тем сложнее получается крыша, тем больше вспомогательных конструкций требуется для ее возведения и тем дороже она обходится заказчику.

Конечно, мансарда может быть устроена и без слуховых окон. Современные мансардные окна монтируются прямо в крышу. Но простая двускатная или четырехскатная крыша – пусть даже украшенная целыми каскадами мансардных окон – будет выглядеть большим скучным пятном. Именно ради разнообразия и красоты пятого фасада придумываются различные варианты многощипцовых и разноуровневых крыш. Да, они дороже и сложнее в постройке и монтаже, однако максима здесь одна: простому дому – простую крышу. В доме с претензией на роскошь и оригинальность от простой крыши будет веять той самой простотой, которая хуже воровства. Кстати, обратное тоже верно: средневековый замок с башенками, шпилями и площадью в 70 кв. м будет смотреться, по меньшей мере, нелепо.

Мансардные крыши

Устройство мансарды под крышей дома – наиболее экономичный вариант получения дополнительного жилого этажа. Расходы на обустройство крыши составляют приблизительно 15–20% от общих расходов на постройку дома. В случае дома с нежилым чердаком вложения в крышу ничего не прибавляют к функциональному пространству дома. Решение в пользу мансарды – хоть и значительно увеличивает расходы на возведение крыши – преобразует эти возросшие расходы в дополнительный полноценный этаж.

За счет чего растут расходы? Прежде всего, они связаны с необходимостью устройства теплой кровли и, соответственно, с усложнением общей конструкции крыши. Становится обязательным использование стропильных систем без подкосов и растяжек внутри жилого пространства. На этот случай и была придумана мансардная форма крыши, позволяющая вынести стойки и раскосы выше уровня потолка жилого помещения. Далее, мансардное помещение требует устройства теплоизолирующего слоя прямо под крышей, поэтому кровля становится многослойной: под внутреннюю обшивку прокладывают теплоизолирующий материал и все это крепят к внутренней стороне стропил. С внешней стороны монтируется обрешетка и укладывается кровельное покрытие. Появление такой многослойной структуры влечет за собой необходимость усиления стропильных конструкций. Обычно эту задачу решают либо посредством увеличения количества стропил, либо путем использования металлических несущих систем.

Следует обратить внимание на то, что мансардные крыши были придуманы и отработаны архитекторами гораздо раньше, чем было изобретено мансардное окно. Собственно, ее конструкция преследует две цели: сделать чердачное пространство как можно более объемным, а мансардные стены – как можно более вертикальными для облегчения установки слуховых окон. Современные мансардные окна лишают последнюю задачу былой актуальности, но мансардная крыша все равно остается наиболее выигрышным вариантом при создании мансардного этажа за счет того, что позволяет получить пространство равномерное по высоте и допускающее традиционное перегораживание. Кстати, еще один плюс: обустройство мансарды можно отложить и на неопределенное время «после строительства» – никаких капитальных достроек и доделок чердачное пространство под мансардной крышей не требует. Словом, хотите дешевый второй этаж – выбирайте дом с мансардной крышей.

Плоские крыши

В последние десятилетия они в частном домостроении были не в чести. Может быть, слишком сильно напоминали скучные городские пятиэтажки, а может быть, были просто не в моде.

Сейчас намечается возрождение тенденции шестидесятых годов прошлого века: плоские крыши обращают на себя все большее внимание благодаря тем широким возможностям, которые они открывают для использования самой площади крыши. На плоской крыше можно устроить террасу или цветник, спортивную площадку или солярий, туда может выходить бассейн, чаша которого занимает часть пространства дома. Понятно, что подобные изыски имеют большую актуальность в теплых краях, однако даже в климатических условиях северных регионов России можно придумать систему съемных навесов, которые будут защищать используемую территорию крыши от осадков. Отдельные участки крыши можно закрыть стеклянно-металлическими конструкциями, которые только разнообразят ее общий вид. Появляется возможность довольно просто обеспечить дополнительный верхний свет в отдельных помещениях дома: достаточно установить несколько зенитных фонарей – и плоская крыша обретет необычный ландшафт, а комнаты станут светлее и интереснее.

Свобода использовать пространство плоской крыши по своему разумению – не единственный ее плюс. За счет отсутствия всяких стропильных конструкций, уменьшения площади, требующей покрытия, и возможности использовать не самые дорогостоящие кровельные материалы плоская крыша обходится застройщику дешевле всех прочих.

Задача водоотвода решается не сложнее, чем в случае с ливневой канализаций: крыша возводится с небольшим, еле заметным уклоном так, чтобы вода устремлялась к водоотводам, которые можно устраивать как по стенам, так и внутри дома, интегрируя их в общую систему канализации.

Пожалуй, единственная сложность плоских крыш связана с проблемой теплоизоляции. Если защита от холода организуется аналогично мансардной технологии, то предотвратить излишнее нагревание жилых помещений в летнее время гораздо сложнее. В скатных крышах роль температурного буфера играет чердак – в плоских крышах такой температурный буфер приходится создавать специально. В любом случае пространство между потолком верхнего этажа дома и кровлей должно вентилироваться. Можно решить эту задачу традиционно, путем создания невысокого проветриваемого чердака, а можно использовать технологию, предусматривающую формирование вентиляционных каналов или пустот под кровельным материалом. Существуют также реверсивные кровли, в которых благодаря использованию водостойкого утеплителя, накладываемого поверх основного гидроизоляционного слоя, чрезмерное нагревание кровли предотвращается самым простым и с физической точки зрения наиболее логичным способом.

Зеленая крыша.

Другое оригинальное решение этой проблемы – создание так называемой зеленой крыши. Роль кровельного материала в этой системе играют зелень и почва, на которой она растет, а в качестве вентиляционного слоя работает специально разработанная прокладка, служащая преградой для дальнейшего распространения корней растений, сохраняющая воду для их питания, а также выполняющая функцию аэрации корневых систем. Усилиями экологов и урбанистов зеленые крыши широко внедряются в настоящее время в центральных районах крупных европейских и американских городов. Крыши офисных и общественных зданий все чаще используются для снижения общей загазованности городского пространства. Однако исторически зеленые крыши впервые возникли в Исландии и Северной Европе именно на небольших частных домах. Это и понятно – там, где зелени вокруг по климатическим причинам маловато, хочется видеть ее повсюду, в том числе и на крыше собственного дома. Как решали далекие предки европейцев проблемы с протечками и пробивающимися сквозь потолок корнями растений, неизвестно, но то, что современные материалы снимают их на корню, подтверждено всеми.

Развитие кровельных технологий в ближайшие десятилетия будет, по мнению большинства архитекторов, способствовать постоянному росту популярности плоских крыш. Так что хотите идти в ногу со временем – ищите проект дома с плоским верхом.

Вариации

Рассмотрим вариант, когда в крыше одного-единственного дома можно собрать все из перечисленных здесь форм. Такой подход позволяет избежать однообразия при создании больших особняков и одновременно пользоваться благами сразу всех типов. Одна из частей дома может иметь простую двускатную крышу, центральная часть – мансардную, а за изящным фронтоном другой части дома может располагаться предназначенная для солярия плоская крыша.

Разнообразие внесет зелень, причем в качестве цветников могут быть использованы не только отдельные участки плоской крыши, но и так называемые зеленые холмы, то есть площадки на скатах или углах кровли, создаваемые специально с этой целью. Зеленая крыша тоже не обязательно должна быть полностью плоской: подойдут невысокие двускатные элементы, да и части мансардной формы могут быть эффектно вписаны в ландшафт.

Часто на помощь приходят нестандартные покрытия. К примеру, если вы строите вместительный дом, где намерены собирать друзей по выходным и весело проводить отпуск, подумайте, стоит ли крыть его черепицей. Для такого убежища самой эффектной может оказаться тростниковая или соломенная крыша. В этом случае можно будет забыть об архитектурном разнообразии: даже огромная крыша самой простой формы будет выглядеть привлекательно за счет фактуры кровельного материала.

Любой дом может многое рассказать о своем хозяине – особенно тем, кто побывал внутри. Правильно подобранная крыша расскажет о вас всей округе, а ваши гости издалека заметят, куда направлять свои стопы.