Скатные крыши: виды, конструктивные особенности, порядок строительства

Скатные крыши — одна из самых востребованных архитектурных форм в частном строительстве, но в промышленном они также встречаются. Основная особенность — ярко выраженный наклон одной или нескольких плоскостей (скатов). Разнообразие сочетаний конструктивных элементов позволяет спроектировать вариант для любого климата, архитектурных предпочтений владельца, бюджета на строительство. Разберём подробнее виды скатных крыш, их структуру, варианты материалов кровли, оптимальные уклоны скатов.

Конструктивные особенности

Скатная крыша — это конструкция из одной или нескольких плоскостей, у которых ярко выражен уклон — от 12º до 90º. Благодаря этому вода или снег не задерживаются на поверхности, поэтому угол наклона очень важен. Его определяют не только архитектурные предпочтения владельца дома, но также климат региона, функционал подкровельного пространства, другие особенности проекта.

Важно разделять понятия крыши и кровли. Первое — верхняя ограждающая конструкция здания, которая включает несущую часть и все элементы возможных слоёв (пароизоляция, теплоизоляция, уклонообразующий слой, гидроизоляция). Она воспринимает нагрузку и далее распределяет её на стены. Второе — верхний элемент крыши, предохраняющий здание от проникновения атмосферных осадков.

Структура скатной крыши — стропильная система (деревянный каркас, придающий жёсткость) и кровельный пирог (комплекс адаптируемых под разные задачи или бюджеты типов гидро-, тепло- и пароизоляции). Этот вид очень популярен в частном домостроении, где полностью раскрываются его особенности:

• эффективно отводит снег, дождевую, талую воду;
• можно сочетать различные покрытия кровли и формы крыши;
• простое обслуживание, ремонт;
• энергоэффективность — при правильной конструкции, а также использовании подходящих материалов — обеспечивает комфортный микроклимат в любой сезон;
• большая часть скатных вариантов создают дополнительное пространство — чердак или мансарду.

Виды скатных крыш

Скатные крыши различаются количеством наклонных плоскостей, а также формой их соединения.

Односкатная

Односкатная крыша — простой вариант с одной наклонной плоскостью. Применяют в основном для сараев или других хозяйственных построек, временных сооружений. Преимущества — лёгкий монтаж, невысокая стоимость. Но под кровлей мало полезного пространства, а распространённый при такой конструкции малый наклон может замедлять сход снега.

Двухскатная

Двухскатная крыша — самая распространённая конструкция. Два ската соединены, обычно с существенным углом наклона, в верхней части образуя конёк — ребро жёсткости на стыке, закрываемое одноимённым доборным элементом. Двухскатные виды эффективно отводят дождь или снег, под ними легко расположить чердак или мансардное помещение. Этот тип можно легко адаптировать под архитектурный стиль проекта, а изменение угла наклона скатов в широких пределах поможет подстроиться под климат в регионе. Двухскатную конструкцию легко монтировать, почти нет ограничений по кровельному покрытию, а пространство под кровлей обычно вполне функционально.

Трёхскатная

Трёхскатная крыша — двухскатная конструкция закрывает весь дом по длине, но один из фронтонов заменён треугольной боковой плоскостью (вальмой), покрывающей одну сторону дома по ширине. Этот вариант часто выбирают для придомовых строений — гаража, террасы, крыльца или веранды, — когда необходимо сохранить эстетичность фасада.

Вальмовые

У вальмовой крыши четыре ската: два основных в виде трапеции, два боковых треугольной формы (вальмы). Она выдерживает сильный ветер, эффективно отводит дождевую воду или снег, при этом визуально очень красива и обладает необычным дизайном. Но скошенные торцы уменьшают полезное подкровельное пространство. Кроме того, проектировать и строить такую крышу сложнее двухскатной, и для неё лучше привлечь профессионалов для создания проекта, а затем монтажа.

Полувальмовые

Полувальмовая крыша — разновидность вальмовой. Наклонных поверхностей также четыре — две основные, трапециевидные совпадают с вальмовой, а вот вальмы укорочены, занимают только верхнюю часть боковых плоскостей. Этот вариант также эффективно противостоит ветру и отводит осадки как вальмовый, но полезного пространства под кровлей больше, а дизайн дома становится ещё интереснее. Полувальмовой конструкции нужен проработанный проект с точными расчётами, а монтировать её необходимо особенно тщательно из-за сложной стропильной системы, полностью выдерживая технологию монтажа.

Шатровая

У шатровой крыши не менее четырёх одинаковых скатов, образующих пирамиду. Этот вариант используют для квадратных или многоугольных зданий симметричной формы. Шатровая крыша равномерно распределяет нагрузку по стенам, эффективно выдерживая высокие нагрузки от осадков или ветра. Она требует сложных расчётов при проектировании и профессионализма в монтаже. Функциональное пространство под кровлей ограничено.

Многощипцовая

Многощипцовая крыша — система из нескольких самостоятельных конструкций, ограниченных двумя скатами (щипцов), которые врезаются друг в друга. Количество щипцов может быть любым, чаще всего они не отделены карнизом, но могут выступать, создавая несколько фронтонов. Многощипцовую конструкцию трудно проектировать и монтировать, но зато можно создать необычные архитектурные решения для домов с нестандартной планировкой. Этот вариант прочен, обладает высокой несущей способностью, выдерживает большие нагрузки от осадков или ветра. Ему нужна сложная водосточная система, а многочисленные стыки усложняют строительство, требуют дополнительного расхода материалов, создают уязвимые для протечек места в кровле.

Бубновая

Бубновая крыша представляет сложную конструкцию с несколькими изогнутыми ромбовидными наклонными плоскостями. Ромбы скатов лишены внутренних изломов, плоскости стыкуются по двум сторонам, две другие остаются свободными, немного выходя за границы несущей стены. На ней не скапливается снег, потолки помещений под кровлей получаются высокими, а необычная форма позволяет создать запоминающийся дизайн. Проекту бубновой системы требуются сложные расчёты, особая тщательность в разработке стропильной системы. Строить бубновую систему, а также требуемую ей сложную водосточную систему трудно, лучше нанять для этого профессионалов.

Сводчатая

Сводчатая крыша — кровельная конструкция обтекаемой формы без углов, похожая на обрезанный цилиндр, в поперечном сечении — дуга. Уникальный вид сочетается с хорошей аэродинамикой, снижающей ветровую нагрузку, позволяющей быстрее стекать осадкам. Сводчатые виды сложны в строительстве, требуют участия профессионалов. Кроме того, нагрузки по поверхности распределяются неравномерно. В результате сводчатые конструкции редко применяют для частных домов из-за сложного строительства, а также бюджета, который увеличивается из-за большого количества отходов при строительстве.

Купольная

Купольная крыша — полусфера, плавно переходящая в стены дома. Основание — геометрически правильное, круглое или квадратное. Этот вид часто используют при строительстве храмов или зданий с нестандартной архитектурой. Лёгкий, прочный, надёжный, запоминающийся вариант с просторным пространством под кровлей. Купольный вариант устойчив к ветру и осадкам, но строить его трудно.

Как выбрать правильный уклон

Выбор угла наклона скатов определяется климатом региона (количеством осадков, нагрузкой от ветра), типом покрытия кровли, её конструкцией в целом. Существуют табличные значения и нормы, но для точного расчёта наклона лучше обратиться к профессионалам.

Оптимальные значения для односкатных крыш — 10–30°, двухскатных — 20–45°, вальмовых — 20–45°. В расчётах конструкции для определения правильного уклона обязательно учитывают снеговую нагрузку в регионе.

Также на параметр существенно влияют варианты отделки кровли. Так, для керамической или цементно-песчаной черепицы минимальный наклон начинается от 22°, а оптимальный показатель — от 22° до 60°. Для профилированного листа минимальный угол — 12°, оптимальное значение — 22°. У битумной черепицы и битумного волнистого листа — от 12°.

Кровельный материал

На выбор покрытия кровли влияют помимо визуального стиля архитектурного проекта также его технические решения. Выбирая покрытие кровли, обязательно надо учесть:

• особенности установки (сложным формам подойдут не все материалы);
• нагрузку на стропила (помимо веса самого материала нужно учитывать нагрузку от дождя, снега, ветра);
• характеристики (важны механическая прочность, надёжность, срок службы, пожаробезопасность, стойкость к коррозии);
• назначение строения (требования к кровле хозяйственной постройки или жилого здания могут существенно различаться).

Наиболее распространённые виды покрытия для кровли:

• Металлочерепица. Пластины из оцинкованной стали, покрытые полимером, защищающим и украшающим металлочерепицу. Имитирует керамическую черепицу. Подходит для малоэтажных строений с углом наклона скатов более 12°. Срок эксплуатации — от 15 лет. Это прочный пожаробезопасный вид, его просто и быстро монтировать.
• Фальцевая кровля. Сборная конструкция из листового металла (медь, сталь, алюминий), соединяемого специальными защёлками-фальцами. Характеристики покрытия зависят от типа металла. Медь и алюминий не ржавеют, потому стоят больше. Стальные пластины защищают от коррозии окрашиванием или цинкованием. Уклон для монтажа фальцевой кровли — не менее 6°. При высокой прочности, долгом сроке службы, влагостойкости покрытия, монтировать такой материал сложно, требуется специнструмент для защёлкивания фальцев.
• Профилированный лист. Покрытие из холоднокатаной стали, которую с двух сторон закрывают защитным слоем цинка или алюцинка, а поверх окрашивают слоем полимерного материала. У профнастила обычно фигурный профиль, волнистый или прямоугольный. Уклон скатов должен быть не менее 12°. Срок службы отделки зависит от качества металла, меняясь от 15 до 50 лет. Но звукоизолирующие свойства у металлических покрытий низкие, может возникать эффект «барабанной дроби» при сильном ливне.
• Гибкая черепица. Пластичный кровельный материал с основой из стеклохолста, пропитанного битумным вяжущим. С наружной стороны — слой базальтовой посыпки, который украшает черепицу, одновременно защищая от УФ-излучения, осадков, механического воздействия. Уклон ската — от 12°. Отделка получается лёгкой, прочной, устойчивой к воздействиям, с хорошими шумоизоляционными свойствами. Для получения всех эффектов покрытия, а также во избежание деформации необходимо точно соблюдать технологию укладки. Срок службы зависит от количества слоёв и качества материала. У некоторых трёхслойных материалов ТЕХНОНИКОЛЬ SHINGLAS гарантия на покрытие достигает 60 лет, есть коллекции с гарантийным сроком в 100 лет.
• Рулонная черепица. Декоративный рулонный битумно-полимерный кровельный материал. Основа из пропитанного модифицированным битумом полиэфира обеспечивает прочность и пластичность, нижний слой из самоклеящегося битумно-полимерного вяжущего упрощает монтаж и обеспечивает надёжное сцепление с основанием крыши. Верхний слой из крупной базальтовой крошки защищает битум от УФ-излучения, а также украшает материал. Применяют черепицу при наклоне от 3° до 60°. Срок службы материала превышает 20 лет.
• Цементно-песчаная черепица. Состав покрытия — цементный порошок в сочетании с песком — позволяет получить копию глиняной черепицы, схожую визуально и по параметрам, но с меньшей ценой. Использовать можно при угле наклона от 22°, для более пологих углов нужна дополнительная гидроизоляция. Прочный, устойчивый к перепадам температур материал пожаробезопасен, обладает существенными звуко- и теплоизолирующими свойствами. Покрытие может прослужить более 50 лет. Однако нужно учитывать достаточно большую толщину покрытия, которая превышает показатели керамической черепицы, а также существенный вес, который нужно брать в расчёт при проектировании системы стропил. Кроме того, цена пусть и меньше, чем у керамической черепицы, но всё ещё достаточно высока.
• Керамическая черепица. Облицовка из формованной глины, которая проходит обжиг при высокой температуре. Можно повысить влагостойкость покрытия, если черепицу перед обжигом глазуруют. Керамическое покрытие используют при уклоне от 22°. Срок службы черепицы может достигать 150 лет. Это прочная, огнестойкая, устойчивая к атмосферным воздействиям и перепадам температур отделка с выделяющимся дизайном. Керамическая черепица — дорогой вариант со значительным весом, который также важно учитывать при разработке проекта.
• Битумный волнистый лист (еврошифер). Волнистые листы из целлюлозы, которую пропитали битумом. На внешнюю сторону наносят цветной полимер. Подходящий уклон — от 12°. Отделка прослужит около 20 лет. Достоинства битумного волнистого листа: малый вес, устойчивость к атмосферным и механическим воздействиям, низкий ценник, высокая шумоизоляция. Покрытие плохо переносит высокие температуры, а также быстро тускнеет под действием ультрафиолета.
• Шифер. Волнистые листы из цементно-асбестовой смеси, иногда с добавлением красителей. Минимально допустимый уклон — 12°. По нормативам покрытие прослужит 20–30 лет. Недорогой материал с простым монтажом хрупок, поэтому требует осторожности при перевозке, хранении, монтаже.

Основные элементы скатной крыши

Скатная конструкция — несколько крупных узлов, каждый из которых включает более мелкие элементы:

• Стропильная система. Часть несущих структур, распределяющая на стены здания нагрузку. В систему входят:
  • Стропила. Несущий элемент стропильной системы, длинные балки или доски, уложенные под наклоном, которые воспринимают снеговую нагрузку и вес элементов кровельного пирога, передавая её на стены.
  • Мауэрлат. Горизонтальный брус, укладываемый сверху на стены по периметру дома. Служит основанием для стропил, отвечающим за равномерное распределение нагрузки по несущим конструкциям.
  • Подкосы. Дополнительные элементы, расположенные под наклоном, задача которых — укрепить, а также зафиксировать стропила, повысить жёсткость с устойчивостью, уменьшить нагрузку на другие конструктивные элементы.
  • Стойки. Вертикальные части, которые поддерживают горизонтальные элементы, передают нагрузку вниз, на балки перекрытия.
• Кровельное покрытие. Препятствует проникновению осадков внутрь конструкции и формирует облик крыши. Есть варианты для самых разных архитектурных стилей, бюджета, параметров.
• Гидроветрозащитная мембрана. Защищает теплоизоляционный материал и деревянные части стропильной системы от воздействия ветра или влаги. Обычно это полиуретановые или полиэтиленовые мембраны, плёнки или же другие материалы.
• Парозащита. Не допускает проникновения влаги из здания в теплоизоляцию, сохраняя её свойства, предотвращая образование плесени. Применяют полиэтиленовые, полипропиленовые плёнки, материалы с отражающим (рефлексным) слоем, универсальную изоляцию.
• Утеплитель. Теплоизоляция позволяет удерживать тепло в доме зимой, а летом не перегреваться, создаёт комфортную температуру, снижает затраты на отопление. Наиболее распространена каменная вата, но набирают популярность также плиты из PIR.
• Вентиляция. Система поддерживает циркуляцию воздуха под кровлей, защищая от появления конденсата. В основном используют позволяющие воздуху свободно перемещаться вентиляционные зазоры между кровельным покрытием и утеплителем или вентиляционные выходы — элементы для вывода влажного воздуха из дома (аэраторы или вентиляционные трубы).

Порядок и правила возведения скатной крыши

Строительство включает несколько этапов:

1. Проектирование. На основании выбранного типа разрабатывается проект, учитывающий нагрузки, создаются чертежи и спецификации всех частей конструкции с использованием специализированных программ. Нужно учитывать статические и динамические нагрузки, особенности архитектуры, конструктива проекта.
2. Закупка материалов. Рассчитывается, сколько нужно строительных материалов, включая древесину для стропил, отделку, тепло- и гидроизоляцию. Лучше подбирать экологичные материалы с большим сроком службы и взаимной совместимостью. Качество должно быть подтверждено сертификатами.
3. Монтаж мауэрлата, стропил, обрешётки. Брус мауэрлата фиксируют по периметру наружной стены, где он выступает опорой для стропильной системы. Стропила крепятся к мауэрлату, соединяются в верхней точке коньком, а на них монтируется обрешётка для крепления покрытия кровли. При монтаже стропильной системы важно чётко наносить всю требуемую разметку, а при установке необходимо учитывать параметры, допуски проекта. Важно соблюдать точность и контролировать каждый этап установки.
4. Укладка кровли. На обрешётку с соблюдением соответствующей технологии монтируется выбранная отделка.
5. Утепление и гидроизоляция. Утеплитель монтируют в кровельный пирог при оборудовании мансарды, у холодного чердака теплоизоляцию укладывают в межчердачное перекрытие. Толщину теплоизоляции подбирают соответственно местному климату и конструктиву здания, а сам утеплитель укладывают так, чтобы не оставлять зазоров и мостиков холода. Для защиты теплоизоляции от наружных факторов монтируют слои из гидроизоляционной мембраны, а пароизоляцию монтируют со стороны теплого помещения как в системах с холодным чердаком, так и в мансардах.
6. Вентиляция. Вентиляционные зазоры, аэраторы, другие системы циркуляции воздуха необходимы для оптимальной работы всех элементов кровельного пирога. Кроме того, вентиляция увеличивает срок службы, повышает параметры, защищает теплоизоляцию и другие компоненты от перегрева, воздействия конденсата, иных негативных последствий.

От односкатных до сложных многощипцовых и купольных форм — практически каждый вариант можно адаптировать к нужному климату, архитектурным предпочтениям, функционалу. Нужно подобрать наклон, кровельное покрытие, просчитать особенности строения. Правильное планирование, профессиональное выполнение работ обеспечат долгий срок службы, энергоэффективность, красоту скатной крыши.