Расчет и рекомендации по уклону кровли из металлочерепицы
Правильный уклон кровли из металлочерепицы – это требование скорее практическое, нежели эстетическое. Именно от него зависит работоспособность крыши, степень защищенности дома от атмосферных воздействий, например, осадков или ветра, эксплуатационный срок и расход материалов. Возможно, кому-то покажется, что угол наклона крыши – понятие унифицированное. Однако, это совсем не так.
Уклон кровли из металлочерепицы имеет важное значение. Если учесть особенности этого материала, то, можно сказать, что даже большее по сравнению с другими. К тому же он менее гибок.
Как определить уклон кровли: по геометрическим размерам или в градусах ↑
Для расчета наклона крыши из металлочерепицы по ее размерам, например, для двухскатной крыши с одинаковыми скатами пользуются следующим соотношением:
i = H / (1/2L), где i– это искомый уклон, H – расстояние от перекрытия до конька, то есть высота стропильной конструкции стропил, L — размер дома по ширине. Также принято выражать уклон кровли в процентах . Для этого полученное по формуле значение умножают еще на 100.
Не менее часто при расчетах может понадобиться значение уклона в градусах. Он выражается простейшей тригонометрической функцией arctg. Особой нужды в переводе единиц нет, так есть соответствующие готовые таблицы.
Такой расчет можно проводить и для двух-, и для односкатной крыши с той лишь разницей, что во втором случае, в отличие от двухскатной с симметричными скатами, в расчет берут полную длину пролета. Если крыша с неравнозначными скатами, используют значение расстояния до точки проекции конька на перекрытие, при это угол наклона определяют в отдельности для каждого ската.
Для кровель со сложными конструктивными узлами и большим количеством перепадов, которые мешают выполнить замеры точно, применяют поправочный коэффициент уклона кровли касательно ее проекции по горизонтали.
Минимальный уклон кровли из металлочерепицы (СНиП) определен равным 12° (длина ската 6 м). Нужно отметить, что использовать такую величину угла можно исключительно в идеальных условиях, иначе говоря, без снега и дождя. Такой наклон обеспечивает минимальные ветровые нагрузки, однако при этом нагрузка снежного покрова будет максимальной, поскольку маленький наклон не позволит выпавшему снегу скатываться вниз под собственным весом.
Рекомендуемый уклон кровли со стороны производителей данного кровельного материала чуть больше – от 14°. Впрочем, и в этом вопросе есть исключения. Например, есть несколько моделей компании Ruukki (Финляндия), которые допущены к использованию для покрытия крыш в 11°. Поэтому необходимо ознакомляться со спецификацией на используемые материалы.
По каким критериям выбирают наклон крыши ↑
Небольшая крутизна имеет свои определенные плюсы. Например,
- экономичность, так как расход материалов уменьшается,
- уменьшается не только вес конструкции, но и ее парусность – а это значит, что риск повреждения в результате шквальных ветров минимальный,
- простое обустройство водоотведения.
Однако вместе с тем:
- резко возрастает необходимость герметичности покрытия. Подобный наклон не в состоянии обеспечить защиту дома от проникновения:через места стыков отдельных листов металлочерепицы и места крепления дождевая вода может довольно просто просочиться внутрь – ведь она падает под более большим углом.
- повышаются требования к очистке снега с поверхности крыши. Если с крутых его может, скажем, сдуть ветер, то на пологих он, скорее всего, задержится. И если конструкция окажется недостаточно прочной, то при большом количестве снега она может даже обрушиться.
- обрешетка получается более тяжелой, усложняется крепление элементов кровли.
- невозможно создать большие чердачные помещения, мансарды и другое.
Не очень подходит металлочерепица и для остроконечных кровель. Угол в 45° прекрасно подходит для самопроизвольного схода снежного покрова. Однако здесь есть другой нюанс – немалый вес самого покрытия, из-за чего оно, в свою очередь, может сползать со ската. Единственным выходом в этом случае будет дополнительный крепеж каждого элемента покрытия к обрешетке.
Следует также заметить, что с увеличением крутизны ската, как и при усложнении геометрической формы всей крыши, возникает необходимость в дополнительном расходе материала.
Таким образом, получается что нужно искать решение где-то в середине между очень крутой и очень пологой крышей.
Испытания, проводимые на заводах-производителях, как и многолетняя практика использования в строительстве металлочерепицы, показали, что оптимальный уклон кровли из данного материала равен 22 градусам. В этом случае с нее прекрасно стекает вода, а снег практически не задерживается.
На выбор наклона ската влияет также форма крыши:
- для односкатных рекомендуется 20–30°;
- для двухскатных, соответственно,20–45°.
Иногда при перечислении факторов, влияющих на выбор крутизны ската, забывают кроме ветровой, снеговой нагрузки и действия повышенной влаги забывают о зависимости от наличия теплоизоляции и отопительных труб. Сплошь и рядом можно заметить, что находящиеся рядом дома с одинаковым покрытием и приблизительно той же крутизной ската «несут» на себе различное количество снега. Это связано как раз с тем прогревается ли крыша дома или нет:
- если нет, то снега будет больше;
- если да, то количество снега уменьшается, но достаточно теплоизоляцию усилить, как слой снега, естественно, начнет расти.
Важно расчет уклона кровли делать до теплоизоляции, чтобы в дальнейшем не возникло никаких проблем со скоплением снега.
Каким должен быть угол наклона крыши из металлочерепицы
Процесс подбора верного ската крыши является одним из основных мероприятий. С одной стороны имеет эстетическое значение, а с другой – практическое. Эта характеристика влияет на общие эксплуатационные параметры, срок службы, количество используемых материалов. Минимальный угол наклона крыши из металлочерепицы имеет некоторые особенности, которые накладывают свои ограничения. Именно о них будем говорить далее.
Особенности кровельного материала
То, что металлочерепица столь популярна среди населения в частном строительстве можно объяснить ее положительными сторонами:
- Малый вес. Возможность возведения сложных геометрических форм. Не нужно дополнительно усиливать стропильную систему. Отсутствует высокая нагрузка на стены и основу дома.
- Технология укладки не отличается сложность. Доступна даже без особых навыков. Не потребуется специализированного оборудования.
- Большой выбор цветовой гаммы. Можно подобрать под любой экстерьер дома.
- Наклон крыши может выдерживать серьезные нагрузки за счет профилированных волн.
- Металлические листы обладают защитой от коррозии внешним полимерным покрытием.
Современные кровельные покрытия должны обладать высокими функциональными и декоративными характеристиками, так как должны обеспечить высокого уровня защиту и привлекательно выглядеть.
Металлочерепица завоевала свою популярность за счет продолжительного срока службы, эксплуатационных свойств и не высокой цене. Однако она имеет свои особенности и ограничения на использование.
Во время проектирования необходимо четко понимать, какой минимальный угол наклона крыши допустим. Именно от него будет зависеть следующее:
- Возможность покрытия тем или иным материалом;
- Конструкция всей стропильной системы;
- Уровень снеговой и ветровой нагруженности;
- Эффективность удаления осадков.
Кровля из металлоцерепицы может обладать очень малым наклоном. Обеспечено это жесткостью листов. Другим достоинством будет возможность беспрепятственного удаления осадков за счет минимальной шероховатости поверхности.
Что влияет на выбор?
Угол наклона кровли из металлочерепицы не имеет унифицированных значений. На минимальные показатели будут влиять множество параметров, которые необходимо принимать во внимание на стадии разработки проекта.
Ветровые нагрузки. Рассчитывается на основе общей площади кровли, средней силы ветра в регионе возведения. Всю информацию по региону можно найти в справочниках или сети.
Снеговые нагрузки. Зимой снег собирается на поверхности, а после сползает под собственным весом. Если уровень небольшой, то снег придется убирать вручную, чтобы исключить возможность повреждения стропильной системы под его тяжестью. При более крутых скатах снег самостоятельно удаляется быстрее. Средний уровень выпадения снега в регионе тоже можно отыскать с интернет или соответствующих справочниках. Разрабатывать проект нужно с запасами прочности, чтобы избегать возможных деформаций в случае обильных снеговых осадков.
Угол наклона односкатной крыши из профнастила зависит еще от вида отопления, теплоизоляции всего сооружения и подкровельного пространства. При недостаточном уровне теплоизоляции наблюдается значительная теплопотеря. Это может привести к тому, что снег будет подтаивать и накапливаться медленнее. Вода будет стекать вниз. Выполнив мероприятия теплоизоляции, снижается теплопотеря. В итоге снег будет собираться активнее. При расчете уклона без теплоизоляционных материалов, есть шанс, что покрытие не выдержит увеличенных снеговых давлений.
Учитывать следует еще количество дождевых осадков. Оптимальным уровнем будет не меньше 22°. При меньшем наклоне придется укладывать металлочерепицу с применением герметиков. Он будет препятствовать проникновению жидкость через стыки.
К тому же необходимо учитывать форму конструкции. Так, для односкатных идеальными будут 20-30°, для двухскатных – 20-45°.
Минимальные значения скатов
В соответствии с требованиями СНиП при длине стропил более 6 метров минимальный угол крыши из профнастила составляет 14°. Он основывается на расчетах средних параметров прочности покрытия и стойкости к нагрузкам. Несмотря на это во время разработки проекта стоит обращать внимание на рекомендации производителей.
В основной массе случаев изготовители указывают, что угол кровли для металлочерепицы нужно проектировать в 12°. У отдельных производителей имеются варианты, подходящие для уклонов в 11°. Уменьшение параметров связано с улучшением отдельных технических параметров материала – повышение жесткости и более гладкой поверхностью.
Нужно заметить, что из металлочерепицы можно строить в определенных районах, в которых не выпадает обильных осадков. Небольшой уклон обеспечивает устойчивость, но серьезно увеличивает снеговую нагрузку, т.к. снег не скатывается.
Крыши для дома из металлочерепицы с минимальными параметрами позволяют снизить расход материалов в процессе строительства. Подобные кровли предпочтительнее в южных регионах, в которых количество осадков не превышает норму.
Оптимальные значения
От ската напрямую зависит площадь поверхности. Более крутые конструкции не способны удерживать осадки на поверхности, которые быстро удаляются вниз. Однако высокие имеют большую парусность. Помимо этого уходит больше. Отсюда можно сделать вывод, что чем выше крыша и круче скат, тем более дорогой она будет.
Нужно принимать во внимание, что повышенная парусность кровли с высокими коньками не позволяет строить такие конструкции в регионах с сильными ветрами. Они не способны постоянно выдерживать подобные воздействия.
Наклон, в том числе и угол наклона односкатной крыши из профнастила оказывает влияние на устойчивость к нагрузкам. Чтобы повысить прочность конструкции с малыми уклонами скатов потребуется создавать более частую обрешетку. Она позволит усилить всю стропильную систему, а также общую надежность.
Даже с учетом отсутствия ограничения на применение металлочерепицы для крутых конструкций она все же не слишком подойдет для подобных сооружений. При более 45° листы способны съезжать вниз под своей массой. Исключить это позволяет обустройство дополнительных точек фиксации.
Исходя из многолетнего опыта строительства и рекомендаций заводов-изготовителей можно сказать, что наиболее оптимальным наклоном кровли, покрытой металлочерепицей будет 22°. На ней не задерживаются осадки. Экономична в возведении. Прочная и надежная, способная выдерживать серьезные ветровые нагрузки.
Как рассчитать?
Для того, чтобы подсчитать лучшие значения для двухскатных кровель, у которых одинаковые скаты можно использовать следующую формулу.
i– уклон, который рассчитывается
H – размер от перекрытия до конька
Результат можно перевести в проценты, умножив на 100.
Чаще встречаются значения в градусах. Их рассчитывают на основе тригонометрической функции arctg. Сложного ничего нет, так как для перевода существуют таблицы.
Использовать подобный расчет возможно для двух и односкатных кровель. В случае с односкатным вариантом в расчет будет приниматься полная длина пролета. Если имеются неравнозначные скаты, то применяется расстояние от конька до перекрытия. Угол наклона следует определять по скатам отдельно.
У крыш, имеющих сложные конструкции и перепады используются поправочные коэффициенты уклонов, касающиеся проекций по горизонтали.
Положительные и отрицательные стороны
Определяясь, нужно принимать во внимание еще факторы, которые могут оказывать влияние. Они способны быть положительными и отрицательными.
Для начала посмотрим на положительные критерии, оказывающие влияние на возведение.
- Возможность обустройства жилых помещений (мансард) больших площадей;
- У сооружений с большими значениями исключается возможность проникновения воды в стыки и соединительные элементы. Это способствует увеличению срока службы;
- В районах со значительными снеговыми осадками у кровель от 45° они могут не учитываться. Можно сэкономить на установке снегозадержателей.
- Правильно спроектировав скат можно обойтись без использования специального крепежа.
Рассмотрим же и отрицательные моменты:
- Увеличение наклона приводит к повышению расхода материала;
- Масса кровли тоже увеличивается с повышением уровня ската. Это прямое повышение нагрузки на стропильную систему. Потребуется усиление;
- При острых углах и значительной высоте увеличивается парусность. Также необходимо усиление.
- Процесс водоотведения становится сложнее. Потребуется водосточная система, обладающая большей пропускной способностью. Иногда это проблематично.
Процесс расчета оптимального уклона заключается в поиске компромиссных решений, в которых будут учитываться все особенности возведения конструкции и внешнего вида.
Какой минимальный угол наклона крыши для металлочерепицы
Минимальный уклон кровли из металлочерепицы: оптимальный вариант
Уклон кровли из металлочерепицы должен соответствовать допустимым значениям, в противном случае крыша не сможет успешно противостоять эксплуатационным нагрузкам.
Технологические особенности металлочерепицы
Высокая популярность металлочерепицы в частном домостроении объясняется ее уникальными характеристиками :
- Небольшой вес (5-7 кг/м 2 ). Данный материал позволяет обустраивать крыши со сложными геометрическими формами, не требует дополнительного усиления стропильной системы при смене кровельного покрытия, не оказывает высокой нагрузки на строительные конструкции и фундамент сооружения.
- Простая технология монтажа позволяет выполнять укладку кровельного покрытия непрофессионалам, для работы не требуется специальное оборудование.
- Широкий спектр цветовых решений дает возможность подобрать оттенок кровельного покрытия, гармонирующий с общим обликом дома.
- Металлочерепица, выполненная из стального листа толщиной 0,4 – 0,7 мм, способна выдержать значительные нагрузки за счет наличия профиля.
- Металл надежно защищен от коррозии благодаря оцинковке и дополнительному внешнему слою, выполненному из полимеров с различенными физико-техническими свойствами.
К современным кровельным материалам предъявляются высокие требования относительно их функциональных и декоративных показателей, так как кровля должна обеспечивать надежную защиту здания от внешних воздействий и эстетично выглядеть.
Металлочерепица привлекает потребителей сочетанием долговечности, эксплуатационных параметров и относительно доступной стоимостью. Однако физические возможности данного кровельного покрытия накладывают некоторые ограничения на его применение.
Выбирая металлочерепицу при проектировании кровли, следует учитывать такой параметр, как минимально допустимый угол ската для монтажа данного вида покрытия.
От такого показателя, как минимальный угол наклона кровли, зависит :
- возможность применения того или иного кровельного материала;
- конструктивные особенности стропильной системы;
- возможность выдерживать снеговую нагрузку, характерную для региона;
- возможность эффективно (в полном объеме, в короткие сроки) удалять осадки с поверхности крыши.
Минимальный уклон кровли из металлочерепицы достаточно низок за счет жесткости профилированных стальных листов, а также низкой шероховатости поверхности, которая обеспечивается защитным полимерным покрытием. Такая кровля способна довольно успешно противостоять выпадающим осадкам.
Факторы, влияющие на выбор угла наклона скатов
По факту, унифицированных углов наклона скатов металлочерепичной кровли не существует. На минимальный уклон скатов с данным покрытием влияет целый ряд факторов, которые следует принимать во внимание в процессе проектирования конструкции.
Ветровая нагрузка. Данный показатель рассчитывается исходя из площади поверхности крыши, а также силы ветра, характерной для региона строительства. При этом необходимо учитывать и возможность ветровых катаклизмов. Соответствующую информацию можно узнать из специальных справочников.
Снеговая нагрузка. В зимний период снег скапливается на скатах крыши, а затем сползает вниз под тяжестью собственного веса. Кровли с небольшим уклоном обычно приходится очищать, чтобы избежать повреждения стропильной конструкции под высокими снеговыми нагрузками. Чем круче кровля – тем быстрее сползают снеговые пласты. Среднестатистическое количество снеговых осадков по регионам содержится в справочниках. Проектировать кровлю следует с определенным запасом прочности, чтобы избежать деформации металлочерепицы, если количество выпавшего снега заметно превысит средние показатели.
На выбор минимального уклона проектируемой кровли оказывает влияние наличие труб отопления, а также теплоизоляции самого дома и кровельного пирога. Если крыша недостаточно теплоизолирована, через кровлю происходят значительные тепловые потери. Это означает, что снег, ложащийся на нее, подтаивает и копится медленнее, так как влага стекает вниз. Обеспечив дополнительную теплоизоляцию кровли, выполненной согласно проекту, можно снизить теплопотери, но при этом снег на крыше станет скапливаться активнее. Если уклон кровли из металлочерепицы был рассчитан до теплоизоляции, то существует вероятность, что кровельное покрытие не сможет выдержать повышенные снеговые нагрузки.
В число факторов, влияющих на выбор уклона, входит количество дождевой влаги. Лучше всего, если скаты будут располагаться под углом не менее 22 градусов. Кровлю из металлочерепицы с меньшим уклоном требуется монтировать с использованием герметика, который поможет предотвратить просачивание влаги внутрь кровельного пирога в местах стыков.
Также следует принимать во внимание форму крыши. Рекомендуемый угол наклона односкатной крыши составляет 20 – 30 градусов, двускатной – 20-45 градусов.
Минимальный угол наклона скатов
Согласно требованиям СНиП, если длина ската составляет 6 метров, минимально допустимый угол уклона кровли из металлочерепицы – 14 градусов. Данный параметр рассчитан на основании средних показателей прочности материала, его способности противостоять высоким нагрузкам. Однако при проектировании кровельной системы следует обратить внимание на рекомендации производителя выбранного кровельного материала.
В большинстве случаев производители указывают, что минимальный уклон для металлочерепицы должен составлять 12 градусов. Некоторые компании выпускают материал, пригодный для монтажа на крышах с уклоном скатов в 11 градусов. Изменение данного параметра в меньшую сторону стало возможным за счет улучшения технических характеристик ряда моделей металлочерепицы: она обладает повышенной жесткостью и снабжена более гладким и скользким покрытием.
Стоит отметить, что металлочерепичную кровлю с минимальным углом наклона можно использовать лишь в определенных климатических условиях, то есть, в регионах, где не выпадает большого количества дождя и снега. Малый угол уклона позволяет крыше прекрасно противостоять ветровым нагрузкам, но значительно увеличивает снеговые нагрузки, так как снег не скатывается под собственным весом.
Кровля из металлочерепицы с минимальным углом наклона более всего актуальна в местности, для которой характерно большое количество солнечных дней в году. Такая крыша имеет меньшую площадь, за счет чего греется значительно меньше, а это благоприятно сказывается на микроклимате внутри дома. Минимальный угол наклона дает возможность сэкономить средства на материалах для возведения стропильной системы и укладке кровельного пирога, так как их требуется меньше, чем при строительстве более крутой крыши.
Металлочерепичная крыша с минимальным углом наклона скатов – практичный и экономичный вариант обустройства для южных регионов с небольшим количеством среднегодовых осадков.
Если уклон для металлочерепицы будет составлять меньше указанного производителем, это приведет к тому, что кровельное покрытие не сможет обеспечить надежную защиту здания от влаги. Помимо этого, в регионах с сильными снегопадами возникает риск обрушения такой металлочерепичной крыши.
Выбор оптимального наклона крыши
Чем больше угол ската, тем больше общая площадь поверхности крыши. Кровля с более крутыми скатами не удерживает снег и воду на своей поверхности, осадки эффективно скатываются вниз. Но у высокой крыши увеличивается парусность, кроме того, при ее строительстве требуется затратить большее количество материала для стропильной системы и кровли.
Чем выше и круче крыша, тем дороже обойдется ее строительство и сложнее монтаж.
Необходимо принять во внимание, что из-за повышенной парусности высоких крыш, металлочерепичные кровли с большим углом наклона не рекомендуется строить в регионах с сильными ветрами, так как они могут не выдержать механической нагрузки.
Уклон крыши из металлочерепицы влияет на ее способность противостоять нагрузкам. Для увеличения прочности кровли с небольшим наклоном может понадобиться более частая обрешетка, которая не только усилит стропильную систему, но и повысит надежность кровельного покрытия.
Несмотря на то, что не существует определенных ограничений в использовании металлочерепицы для остроконечных крыш, данный материал не очень подходит для покрытия таких кровель. Если угол ската превышает 45 градусов, листы металлочерепицы могут сползать вниз под собственным весом. Чтобы избежать этого, при монтаже листов необходимо предусмотреть дополнительные точки крепления материала к обрешетке.
Основываясь на результатах испытаний, проделанных производителями металлочерепицы и многолетнем опыте строителей, можно сказать, что оптимальный угол уклона крыши с данным покрытием составляет 22 градуса. С такой кровли быстро стекает вода, на ней не задерживается, накапливаясь до большой толщины, слой снега. Кровельная система с углом наклона в 22 градуса достаточно экономична в монтаже и при этом прочна и прекрасно выдерживает высокие ветровые нагрузки.
Расчет оптимального угла наклона кровли – это в определенной степени поиск компромиссного решения, в котором будет учтена прочность кровельной конструкции, а также ее соответствие архитектурному облику сооружения.