Как посчитать угол наклона крыши?

В первую очередь влияет на интенсивность схода осадков. Если наклон будет недостаточным, то дождевая вода и снег начнут застаиваться. В итоге это повредит гидроизоляционный слой и покрытие кровли. А если крыша будет чрезмерной крутизны, то ее может повредить шквальный ветер. Одновременно осложнится ее очистка или ремонт, установка антенн, дымоходов и вентиляционных устройств. И наконец, уклон влияет на возможность использования чердачного пространства (например, под мансарду), на выбор кровельного материала и на внешний вид строения. Расчет угла наклона кровли должен быть грамотным и выполняться еще при проектировании дома.

Общие сведения

Если взять за основу, что геометрически крыша – это треугольник, то для определения оптимального наклона нужно рассчитать угол между его боковой и горизонтальной поверхностью (катетом и гипотенузой). Отображается значение либо в градусах, либо в процентах с учетом того, что 1° равен 1,7%. Для российских климатических условий минимальный уклон не должен быть меньше 1-2°. Максимальный не регламентирован, но обычно не превышает 40-50°. Крутые крыши делают только в регионах с обилием осадков или для небольших декоративных башен. В районах с сильными ветрами не рекомендуется возводить крыши крутизной больше 20-25°. Конкретный параметр определяется с учетом не только климата и осадков, но и особенностей конструкции и кровельного материала.

Классификация крыш по уклону

Бывают плоскими и скатными, которые в свою очередь делятся на односкатные, двух-, трех- и четырехскатные. Существует и разделение по степени крутизны с параметрами наклона.

• Плоские. К ним относятся конструкции с углом менее 10°. Они дешевле и проще в обустройстве, укладке покрытия и монтаже оборудования. Можно поставить шезлонги для отдыха. Но будут сложности со сходом снега, поэтому крышу придется регулярно очищать.
• Малоуклонные, или пологие. Угол наклона составляет 15-20°. В этом случае осадки могут и не задерживаться на кровле. Получится даже обустроить невысокий чердак. Но пологая кровля требует качественной влагоизоляции и тоже нуждается в периодической очистке от снега.
• Скатные. Классическая конструкция, предполагающая возведение кровли с наклоном 20-30°. Во время дождя и таяния снега влага будет стекать самотеком. Но плотный наст и куски льда придется удалять. Устойчива к ветровым нагрузкам. Можно обустроить небольшую мансарду.
• Крутоскатные (крутоуклонные). Степень крутизны составляет 35-45°. Можно не беспокоиться о застаивании влаги и даже сэкономить на герметизации. Появляется много пространства для уютной жилой мансарды. Но в регионах с сильными ветрами такие конструкции небезопасны.

Как рассчитать угол наклона?

Самое простое – это воспользоваться измерительными инструментами. К ним относится механический или электронный угломер. В первом случае параметр определяется с помощью шкалы, а во втором – датчиком с отображением данных на дисплее. Еще одним прибором является инклинометр в виде металлической линейки со шкалой или дисплеем. Если их нет под рукой, то можно воспользоваться формулой и определить уклон для разных видов кровли.

Если это односкатна конструкция, то формула следующая: I = (H:L) х 100, где H – это высота конька, а L – это половина длины крыши по горизонтали. Предположим, высота составляет 3 м, а 1/2 длины – 10 м. Тогда: I = (3:10) х 100 = 30%. Самостоятельно можно рассчитать и градусы. Вспомним, что 1° равен 1,7%, значит получается чуть больше 17°. В интернете можно найти специальные калькуляторы или готовые таблицы, где проценты уже переведены в градусы.

Для двускатной крыши формула включает в себя и поправочный коэффициент: I = (H:(0,5L)) х 100. Рассчитывается с учетом высоты конструкции и зависит от угла наклона кровли. Чем он меньше, тем больше будет поправочный коэффициент. Например, для плоской и пологой кровли равен 1. Если крыша скатная с углом 25-50°, то он составляет 0,5-0,7. Для скатов с большим углом не рассчитывается, так как снег не способен удержаться на их поверхности.

Виды основной нагрузки на кровлю

Определяются из расчета на каждый квадратный метр поверхности и распределяются на две группы: 1) постоянные и 2) переменные. К первой относятся элементы конструкции или установленные устройства, которые остаются на постоянной основе. Это стропила, обрешетка, гидро- и теплоизоляция, снегозадержатели, кровельный материал, части водостока, антенны и солнечные батареи. Второй тип включает в себя нагрузки от атмосферных факторов.

Снеговые

Если кровля имеет скат в 35-45°, то вода и снег будут стекать самотеком и не оказывать давления. Но если угол составляет менее 20-25°, то определенно будет повышаться давление на конструкцию крыши. Если оттепели будут чередоваться с заморозками, то снег будет уплотняться и превращаться в лед. Нагрузка возрастет еще больше. При расчете можно руководствоваться нормативами СНиП и картами регионов, где указан предельный вес снега на 1 кв. м крыши. Для запаса прочности можно прибавить к нему 10-15%. Существует формула S = Sg х m, где Sg – это вес снега на 1 кв. м для данного региона, а m – поправочный коэффициент.

Ветровые

Давление воздушного потока зависит от его скорости и особенно принципиально для крутой кровли. Уже упоминалось о том, что не рекомендуется устанавливать крыши с уклоном от 35-40° в регионах, где бывают ураганные ветра. Если дом стоит на активно продуваемом участке, то тоже лучше не обустраивать крутоскатные кровли. Плоские тоже могут пострадать, если с них сорвет кровельный материал. Но все же они более безопасны. Оптимальным считается угол в 25°. Рассчитать ветровую нагрузку можно по формуле: W = Wo х k, где Wo – это нормативный показатель для данного региона из СНиП, а k – поправочный коэффициент.

Выбор материала с учетом наклона ската

Для каждого кровельного покрытия существуют свои рекомендации. Им нужно следовать, иначе это существенно осложнит укладку, повысит нагрузку или станет небезопасным в эксплуатации.

1. Металлочерепица. Долговечный, влагостойкий и легкий материал, не создающий дополнительных нагрузок. Выбирают его для односкатных крыш с уклоном 20-30°, а для двускатных допускается наклон до 45°. Для длинных скатов (от 5-6 метров) угол должен быть не меньше чем 14-15°. Оптимальным для металлической черепицы считается наклон в 30°.
2. Профнастил. Благодаря своей легкости и прочности на изгиб может использоваться для крыш с малым скатом. Для плоской или односкатной кровли с углом от 10-12° укладывают несущий профнастил. Если скат круче, то выбирают профилированный. Оптимальное значение – 20°. Но этот материал можно использовать в довольно широких пределах, вплоть до 45-50°.
3. Шифер и рубероид. Для длительной эксплуатации шиферное покрытие следует укладывать на кровлю с уклоном не менее 22-25°. Иначе в местах стыковки будет постоянно скапливаться влага. Если угол меньше 20°, то строители предпочитают использовать битумную черепицу или рулонные кровельные материалы (например, рубероид) для монтажа сплошным полотном.
4. Другие материалы. Для плоских и пологих скатов от 5° подходит ондулин. По виду похож на обычный шифер, но отличается по размеру и цвету. По окраске больше напоминает керамическую черепицу, для монтажа которой нужен уклон в 11°. Цементно-песчаную можно укладывать на скаты в 40-60°. А для крыш с уклоном от 17-18° подойдут стальные листы.

Почему важно знать угол наклона крыши?

Главной причиной является учет предполагаемой нагрузки – как постоянной, так и переменной. От этого зависят прочность крыши, требуемый перечень работ по ее изоляции, долговечность конструктивных элементов и возможность установки дополнительного оборудования. Помимо этого, определение угла наклона позволяет выбрать вид и рассчитать количество кровельного материала, а также в целом стоимость ее обустройства. Чем больше угол, тем выше конек и больше материала уходит на укладку и стропильную систему. Но если планируется жилая мансарда, то придется искать компромисс.

Специалисты помогут учесть все условия и правильно выполнить расчеты. А уже эксплуатируемую кровлю деревянного дома можно будет заменить, если она не выдерживает нагрузки, протекает или увеличивает теплопотери.