Крыша в разрезе: форма "пирог"

Методика строительства крыши

Крыша как форма
По форме крыши бывают плоские и скатные.
Плоская крыша внешне маловыразительна. Имеет уклон до 12,5 градусов. До недавнего времени она широко применялась в строительстве многоэтажных жилых и общественных зданий, строений производственного и сельхозназначения, но сегодня получает распространение в частной застройке, так как на такой крыше можно устраивать площадки для отдыха, солярии, или озеленять.
Наиболее целесообразна плоская крыша для теплых регионов.
Традиционная плоская крыша состоит из несущей плиты, на которую по слою пароизоляции уложен теплоизоляционный материал (плиты из минеральной ваты), защищенный от воздействия атмосферных осадков гидроизоляционным ковром на основе битумосодержащих рулонных материалов.
Скатные крыши, благодаря своей выразительности, способны преобразить и украсить облик любого здания. Уклон скатной крыши обычно колеблется в пределах 13-50 градусов. Выбор уклона диктуется не только архитектурным решением. В значительной степени его определяют атмосферные условия. Например, в северных регионах, где выпадает много снега, разумнее сделать крышу круче, чем в регионах, где снега практически не бывает или выпадает мало.
Несущие конструкции скатных крыш могут быть выполнены из железобетона, стали, дерева; в виде стропил, строительных ферм и крупных панелей. Выбор конструкции крыши зависит от величины перекрываемых пролетов, уклона, а также требований по долговечности, огнестойкости и теплотехнических свойств.
По форме скатные крыши бывают односкатные, двускатные, вальмовые, полувальмовые и более сложные.
Односкатная крыша опирается на две наружные стены разной высоты. Она — самая простая в исполнении. Скат такой крыши обычно обращают к наветренной стороне, и он являет собой защиту от ветра, дождя и снега. Но основной областью применения данного типа крыши являются обычно не частные дома, а вспомогательные постройки, сооружения простой конструкции.
Двускатная крыша опирается на две наружные стены равной высоты. Это наиболее распространенная конструкция в частном домостроении. Она проста в исполнении, финансово наименее затратна, надежна в эксплуатации, для ее устройства подходят почти все кровельные материалы. Есть варианты этого типа крыш с висячими стропильными формами или с наклонными стропилами, с равномерным или неравномерным углом наклона ската, карнизного свеса.
Четырехскатная крыша (также именуемая шатровой) — более сложная конструкция. Определяющим ее элементом является симметричность — чистые и однозначные формы и линии, объединяющиеся на вершине. В таких крышах четыре ската выполнены в виде одинаковых треугольников, сходящихся в одной точке.
Вальмовая крыша — это четырехскатная крыша с треугольными скатами (вальмами) от конька до карниза по торцовым сторонам. Если вальма не доходит до карниза, крыша называется полувальмовой.
Многощипцовую крышу устраивают в домах со сложной в плане конфигурацией. Она имеет большое число ендов и ребер, требующих тщательного выполнения каркаса и кровли. Данный тип конструкции крыши очень популярен сегодня, поскольку обеспечивается эффективное использование жилой площади мансардного этажа.
Сводчатая крыша в поперечном сечении может быть очерчена дугой окружности или другой геометрической кривой.
Куполообразная крыша по очертанию представляет собой половину шара со сплошным опиранием по кольцу на цилиндрическую стену.
Шпилеобразная крыша состоит из нескольких круто падающих треугольных скатов, сомкнутых к вершине.
Мансардная крыша достаточно сложна в исполнении, поскольку выполняет одновременно функцию и крыши, и стены. аждая плоскость такой крыши представляет собой два прямоугольника, соединенных между собой под тупым углом.

Крыши чердачные и бесчердачные ( процесс строительства крыши)
По конструкции крыши делят на чердачные и бесчердачные.
Чердачная крыша обычно состоит из наклонных плоскостей — скатов, покрытых кровлей. Величина уклонов скатов зависит от плана, ширины пролетов и архитектурной композиции здания, материала кровли, климатических условий района строительства.
Выполняют чердачную крышу с холодным (над неотапливаемыми строениями) или теплым чердаком (над отапливаемыми зданиями).
Чердачная крыша состоит из несущих конструкций и кровли. Между такой крышей и чердачным перекрытием находится чердак, используемый для размещения вентиляционных каналов, разводов трубопроводов и т.д. При значительных уклонах чердачные пространства нередко используются для встроенных в них помещений. Высота чердака в самых низких местах, например у наружных стен, должна быть не менее 0,4 м — чтобы можно было периодически осматривать конструкцию.
Бесчердачные крыши подразделяют на невентилируемые, частично вентилируемые и вентилируемые наружным воздухом.
Невентилируемые устраивают тогда, когда накопление влаги в покрытии в период эксплуатации исключается. Такие покрытия могут выполняться с теплоизоляцией, совмещенной с несущей конструкцией. Основными элементами совмещенной крыши являются настил, утеплитель, пароизоляция и кровля.

Схема:
1. Черепица
2. Обрешетка
3. Контробрешетка
4. Паропроницаемая мембрана
5. Утеплитель
6. Пароизоляция
7. Коньковая черепица
8. Аэроэлемент конька или Фигароль
9. Коньковый брусок
10. Зажим коньковой черепицы
11. Крепление коньковой обрешетки
12. Коньковый прогон
13. Внутренняя обшивка
Описание и рекомендации по материалам:
Черепица Франкфуртская
Масса черепицы 4,5 кг
Расход черепицы 10 шт./м²
Шаг обрешетки 312-345 мм
Рекомендуемый угол 22-60 градусов
Рекомендуемые пленки: Еврофол, Вельтитек, Диворол
Контррейка 50х30 мм
Обрешетка 50х50 мм

Настил устраивают из железобетонных крупноразмерных плит различного вида. Пароизоляционный слой предусматривают для защиты теплоизоляции от увлажнения водяными парами, проникающими со стороны внутренних помещений. В качестве утеплителя применяют плитные и сыпучие теплоизоляционные материалы. Поверх теплоизоляции делают выравнивающий слой,по которому устраивают кровлю. Для защиты гидроизоляционного ковра от повреждений делают защитный слой.
Невентилируемые крыши монтируются из сплошных или многослойных панелей.
Частично вентилируемые крыши имеют в материале панели поры или каналы, расположенные в верхней толще панели. Вентилируемые крыши имеют сплошные воздушные прослойки, осушающие покрытие зимой и предохраняющие его от перегрева летом. Высота воздушной прослойки 200-240 мм.
При невентилируемой крыше по утеплителю устраивают стяжку из цементного раствора.

Мини словари
Адгезия — способность слипаться с поверхностью другого тела в твердом или жидком состоянии, равна удельной работе, затрачиваемой для разделения тел.
Ангoб — тонкослойное пoкpытиe из цвeтнoй глины, нaнocимoe нa кepaмичecкую чepeпицу дo oбжигa для пpидaния eй oпpeдeлeннoгo цвeтa для улучшения внешнего вида.
Аэраторы — продухи, механические приспособления для вентиляции в слоях полного “пирога” плоских кровель.
Балка — горизонтальная несущая конструкция зданий и сооружений, имеющая опору в двух или более точках.
Вeнтиляция пoдкpoвeльнoгo пpocтpaнcтвa — кoнcтpуктивный зaзop, oбecпeчивaющий движeниe пoтoкa вoздуxa мeжду кpoвeльным мaтepиaлoм и гидpoизoляциoннoй плeнкoй, тeплoизoляциeй и гидpoизoляциoннoй плeнкoй (в cлучae тeплoй мaнcapды) в нaпpaвлeнии oт кapнизнoгo cвeca дo выxoдa нa кoнькe.
Виcячиe cтpoпилa — элемент кровельной конструкции. Сocтoят из cтpoпильныx нoг (вepxнeгo пoяca) и зaтяжки (нижнeгo пoяca), coeдинeнныx мeжду coбoй вpубкaми и гвoздями. Для пpeдупpeждeния пpoгибoв cтpoпильныx нoг (пpи нeдocтaтoчнoй иx тoлщинe) мeжду ними ввoдят pигeль. Пpи пpoлeтax бoлee 6 м виcячиe cтpoпилa дeлaютcя co cтoйкoй (бaбкoй) пocpeдинe, к кoтopoй нa cтaльнoм xoмутe пoдвeшивaeтcя зaтяжкa.
Влагоотдача — способность материала отдавать влагу при изменениях окружающей среды. Характеризуется скоростью высыхания материала в сутки при относительной влажности воздуха 60% и температуре 20°С.
Влажность — содержание влаги в % относительно массы материала в сухом состоянии.
Водопоглощение — способность материала впитывать и удерживать воду. Определяется по разнице массы образца, насыщенного водой и в абсолютно сухом состоянии.
Водонепроницаемость — способность материала не пропускать воду до достижения односторонним гидростатическим давлением определенной величины.
Водопроницаемость — способность материала пропускать воду под давлением. Определяется количеством воды, прошедшей за 1 час через 1 см² поверхности материала и при постоянном давлении.
Водосборный желоб — элемент скатной кровли с наружным водостоком, предназначен для сбора воды и принудительного сброса в водосточную трубу атмосферной воды.
Водосточная труба — труба, служащая для стока воды.
Воротник — защитная окантовка кровельньным железом выступающих элементов кровли.
Герметики — эластичные материалы для обеспечения водонепроницаемости стыков и соединений.
Гидроизоляционный слой — слой, защищающий здание или любую другую конструкцию от разрушающего воздействия как воды, так и других видов жидкости.
Долговечность — свойство объекта (элемента) сохранять работоспособность до наступления предельного состояния.
Ендoвa — линия пepeceчeния двуx cкaтoв, oбpaзующиx внутpeнний нaклoнный угoл.
Зaтяжкa — пoпepeчный бpуc, в кoтopый вpубaютcя нижниe кoнцы виcячиx cтpoпил, стальной или железобетонный стержень, располагаемый горизонтально в уровне опор (рамы или арки), предназначенный для восприятия распора.
Кapниз — горизонтальный пpoфилиpoвaнный выcтуп, cocтaвляющий вeнчaниe цeлoгo фacaдa (вeнчaющий кapниз) или жe бoлee мeлкoй apxитeктуpнoй чacти (пpoмeжутoчный кapниз) — oбычнo дeкopaтивный.
Кapнизный cвec — нижний край кровли по периметру, выступающий за плоскость наружных стен.
Мауэрлат — подстропильный брус, служащий опорой наслонных деревянных стропил и предназначенный для распределения нагрузки, создаваемой крышей сооружения.
Морозостойкость — способность материала в насыщенном водой состоянии многократно выдерживать попеременное замораживание и оттаивание без разрушения и понижения прочности.
Мостик холода — явление, возникающее между двумя материалами с разными плотностями и тепловодностями, находящимися в разнице температур. Ведет к образованию конденсата, появлению грибков.
Нacлoнныe cтpoпилa сocтoят из cтpoпильныx нoг, нижниe кoнцы кoтopыx oпиpaютcя в дepeвянныx pублeныx или бpуcчaтыx здaнияx нa вepxниe вeнцы, в дepeвянныx кapкacныx здaнияx нa вepxнюю oбвязку, в кaмeнныx – нa oпopныe бpуcья (мaуэpлaты).
Нecущиe кoнcтpукции вocпpинимaют нaгpузку oт coбcтвeннoй мaccы, мaccы cнeгa, дaвлeния вeтpa и пepeдaют эти нaгpузки нa cтeны или oтдeльныe oпopы. Нecущими кoнcтpукциями чepдaчныx мaлoэтaжныx кpыш являютcя cтpoпилa.
Обвязка — горизонтальный элемент каркасных стен. Может быть верхней и нижней. Нижняя обвязка является основанием каркаса.
Обрешетка — бруски, доски, жерди и т. п., располагаемые поперек стропил для настила по ним кровельного материала.
Огнестойкость — способность материала противостоять действию огня без потери необходимых прочностных конструкционных и эксплуатационных качеств.
Огнеупорность — способность конструкций и изделий в течение определенного времени выдерживать воздействие высоких температур без расплавления и деформации при определенной нагрузке.
Материалы по огнеупорности делят на:

• высокоогнеупорные (1700- 2000°С);
• огнеупорные (1580-1700°С);
• тугоплавкие (1300-1580°С);
• легкоплавкие (до 1300°С).

Парапет — сплошная стенка небольшой высоты, установленная по краю террасы, крыши, балкона, вдоль моста, набережной и т.д.
Пароизоляция — изоляционный слой из водо- и паронепроницаемого материала под слоем теплоизоляции, защищает утеплитель от увлажнения проникающими из помещения водяными парами. Ее устанавливают под теплоизоляцию со стороны теплого помещения.
Ребра — пересечение скатов, образующих наклонные линии.
Свес крыши — наружная нижняя полоса ската крыши, выступающая за пределы внешнего контура стены или карниза здания.
Стpoпилa — элементы крыши, служащие опорой для кровли.
Уклон — показатель крутизны кровли.
Фартук — стальной лист, образующий защитное покрытие выступающих элементов крыши: дымовой трубы, парапета, брандмауэра и т.д.
Ферма — стропильная плоская решетчатая конструкция треугольных или иных очертаний из скрепленных между собой брусьев или стержней, служащая для перекрытия больших помещений.

Кровельный "пирог"
Классический вариант кровельного “пирога” выглядит следующим образом: стропильная система, паробарьер, утеплитель, гидробарьер, прижимная деревянная планка, прибиваемая вдоль стропил на гидроизоляционную пленку, горизонтальная деревянная планка-обрешетка, к которой крепится непосредственно кровельное покрытие и непосредственно кровельное наружное покрытие, которое формирует общее впечатление о доме и одновременно принимает на себя все атмосферные нагрузки.
Представленные на рынке кровельные материалы мы классифицировали по критерию стоимости.
Первая группа объединяет элитные материалы, подаренные самой природой. Они занимают верхний сегмент рынка:

• кровельная медь;
• сланец;
• деревянный гонт, солома;
• натуральная (керамическая) черепица.

Вторая группа включает более доступные по цене материалы, имеющие наиболее широкую область применения:

• цементно-песчаная и полимерпесчаная черепица,
• металлочерепица,
• битумная черепица.

К третьей группе относятся самые недорогие виды покрытий:

• шифер, еврошифер, рубероид (только для плоских крыш) и еврорубероид;
• материалы для светопрозрачной кровли.

В основе стропильной системы (фермы) лежит треугольник, как наиболее жесткая и экономичная конструкция. Он образуется из двух стропильных ног (это верхний пояс фермы) и затяжки (нижний пояс). Стропильные ноги верхними концами соединяются с коньковым прогоном. Нижние концы стропильных ног, а также концы нижнего пояса крепятся на наружных стенах дома. Такая конструкция способна выдержать лишь очень легкую кровлю. Тяжелые кровельные материалы нуждаются в основательной опоре. Поэтому большинство ферм снабжены дополнительными внутренними подпорками (подкосами, стойками, схватками). Стропильная система скатной крыши обычно выполняется из дерева, хотя возможно применение в качестве несущих элементов стальных уголков, швеллеров и т.п. Стропила упираются в мауэрлат, укладываемый обычно по всей длине наружных стен в местах опирания стропил. С увеличением пролета стропильных нор и высоты крыши обычно появляется потребность в дополнительных элементах.
Необходимая мощность несущих элементов крыши (величина сечения, частота установки стропил) определяется конструктивным расчетом, который учитывает: вес кровельного покрытия (который может колебаться от 4 до 60 кг на 1 м²); снеговые нагрузки, динамические (люди на крыше, ветер). В нашей климатической зоне стандартным вариантом является установка стропил поперечным сечением 50х150 мм с шагом 900 мм для легких кровель (битумные материалы, металл) до 600 мм – для тяжелых (натуральная черепица, сланец).
Обрешетка обычно делается из дерева и служит для крепления кровельного покрытия. В зависимости от его типа и расчетной нагрузки на кровлю она может быть редкой, частой или сплошной, что зависит в первую очередь от материала кровли. Для листовых материалов (шифер, еврошифер, металлочерепица) устраивается редкая обрешетка, для керамической, цементно-песчаной черепицы, фальцевой кровли — частая или сплошная, для мягкой битумной черепицы, сланца — обязательно сплошная.

Схема:
1. Черепица
2. Обрешетка
3. Контробрешетка
4. Вельтитек — антиконденсатная пленка
5. Стропильная нога
6. Коньковая черепица
7. Аэроэлемент конька или Фигароль
8. Коньковый брусок
9. Зажим коньковой черепицы
10. Крепление коньковой обрешетки
11. Коньковый прогон
Описание и рекомендации по материалам:
Черепица Франкфуртская
Масса черепицы 4,5 кг
Расход черепицы 10 шт./м2
Шаг обрешетки 312-345 мм
Рекомендуемый угол 22-60 градусов
Рекомендуемые пленки: Еврофол, Вельтитек, Диворол
Контррейка 50х30 мм
Обрешетка 50х50 мм

Паробарьер — самый нижний слой кровельного “пирога”, располагается с внутренней стороны утеплителя, предохраняет его и всю кровлю от паров влаги, поднимающихся изнутри помещения.
Также крыше нужна вентиляция. Для этого в скатных крышах устраивают специальные вентиляционные зазоры: внизу кровельной конструкции и поближе к коньку. Одна из функций крыши — защита помещений от температурных колебаний, в ее конструкцию включается теплоизоляция (в особенности если это крыша над мансардой, поскольку в других случаях теплоизоляция делается в полу чердака).
Гидроизоляционная пленка страхует утеплитель и всю конструкцию от влаги с наружной стороны — от протекания при повреждении кровли и при косом дожде с ветром. Чем меньше уклон кровли и чем она сложнее по форме, тем ответственнее следует отнестись к устройству гидроизоляции.
В конструкции крыши важно учесть воздействие ветра. Воздушные завихрения вокруг здания создают над крышей отрицательное давление, и если воздух проникает в конструкцию крыши или даже в помещение под ней, крышу может сорвать. Поэтому надо герметично выполнить основание конструкции и дополнительно прикрепить кровельный материал к основанию.

Автор: Тарас Майстренко
Источник: Украинский Строительный Каталог (Секреты успешной стройки)