Вальмовую крышу можно условно разделить на два типа крыш. Какая-то её часть – это двускатная крыша. Она находится в центре, а величина её зависит от длины здания. Ещё одна часть – вальмовые элементы, они расположены по краям. Это как бы элементы шатровой крыши.
Иногда центральная, двускатная часть, бывает небольшая. При этом конёк получается короткий, а вальмы по сравнению с ним кажутся длинными. Особенно часто подобным образом исполнены островерхие крыши. В вальмовом варианте у них сильно улучшаются аэродинамические показатели, а острый угол скатов способствует сведению к минимуму снеговых и дождевых нагрузок, так как снег и вода попросту скатываются и не задерживаются.
Вальмовыми частями закрыта та часть крыши, на которую не заходит стропильная система двускатной части. Вальма выглядит как равносторонний треугольник, а скаты – вид трапеции. Когда у вальмы неполная высота, и она не доходит до верха – это датская крыша. Вальма в ней тоже имеет вид трапеции и упирается не в конёк, а в горизонтальную балку, проложенную между стропилами. Под коньком расположен небольшой фронтон. Часто это место бывает занято треугольным окном.
Крыша несёт и эстетические и защитные функции:
— она противодействует граду, снегу, дождю;
— защищает дом от ветра и вибрационных воздействий, которые вызываются колебаниями антенн, мачт, ветряков и кабелей, которые могут быть прикреплены к крыше;
— противостоит давлению снеговой шапки;
— компенсирует температурные расширения;
— защищает от тепловых излучений и ультрафиолета;
— изолирует от шума осадков и прочих звуковых воздействий;
— предохраняет от горения на случай пожара, так как препятствует свободному доступу воздуха.
Монтировать, равно как и проектировать такую крышу надо с тщанием и осторожностью. Если крышу заложить неправильно, то она не прослужит долго. И тогда возможно, придётся заново её перекрывать. Вплоть до полной переделки стропильной системы. А она у вальмовых крыш – сложная.
Конструкции скатных и плоских крыш
Существует две больших группы крыш – скатные и плоские. Если крыша плоская, то у неё на самом деле есть уклон. Он может быть не более 3°, но нужен он для того, чтобы дождевая и талая вода стекала. Иногда такие крыши делают вогнутыми, а по центру выполняют водосток, который уже на уровне подвала выходит из дома наружу. Но климат нашей страны таков, что в частных домах лучше делать скатные крыши. Осадки на таких кровлях не задерживаются, а значит, и дом не подвергается большому давлению снеговой шапки.
Одна из разновидностей скатной крыши – вальмовая. Бывают также голландские и полувальмовые крыши, о которых говорилось выше.
Все эти типы крыш эффективно противостоят не только осадкам, но и ветру. У них выше обтекаемость и ниже парусность. А как эстетично они смотрятся, когда уложены хорошим кровельным материалом, каких сегодня разработано много. Для лёгких кровель используется битумная черепица. Это мягкий материал, который выглядит гораздо лучше рубероида, и намного долговечнее его. Вместо шифера применяется натуральная черепица, тоже очень красивая, безвредная с точки зрения экологии и показавшая себя отлично за сотни лет использования. Металлочерепица – практически композитный материал, тоже нашла своё применение в вальмовых крышах благодаря прочности, износостойкости и высочайшим эстетическим параметрам.
Каждый из этих материалов имеет свой вес и отличается по свойствам.
Поэтому и выбор его зависит от:
— прочности самой постройки;
— интенсивности осадков;
— ветровых нагрузок, преобладающих в местности, где ведётся стройка.
Также эти параметры влияют на угол ската крыши. Даже если он известен из строительных норм данной местности, то просчитать саму вальмовую крышу, по сравнению с обычной двускатной крышей, опираясь только на размеры дома и на этот угол, будет сложно.
Такие расчёты можно поручить или квалифицированному архитектору, или инженеру-строителю. Иногда некоторым народным умельцам удаётся научиться работать с компьютерной программой. Которая рассчитывает такие конструкции, как стропильная система вальмовых крыш. Но при этом надо быть уверенным, что все параметры расчёта были заданы верно.
Вальмовые крыши часто бывают сложными из-за слуховых окон, дымоходов и т.д. Поэтому их просчитать может не каждый. А если мансардные окна сделаны в вертикальной плоскости, то каждое из них тоже ломает геометрию вальмовой крыши – либо выступающими конструкциями, либо вдавленными в скат. Это в разы усложняет расчёты, но как красиво смотрятся такие конструкции!
Даже у простой крыши с вальмами есть такое понятие, как центральные стропила – это наклонные продолжения конька. Их тоже надо и рассчитывать, и размечать. И здесь нельзя ошибиться! Если допустить ошибку, то кровля может попросту рухнуть. Например, после снегопада. Поэтому надо просчитывать не только геометрию, но и силовые нагрузки.
Как определять площадь кровли?
При расчёте площади кровли из расчёта материала надо вычитать место, занимаемое трубой и окнами мансарды.
Длина ската считается от конька до нижней точки карниза.
Расчёту подлежат элементы, не относящиеся к кровле – свесы, парапеты и т.д.
Обратите внимание, что при расчёте площади, которая будет у вальмовой крыши, покрытой металлочерепицей или рулонными материалами, стоит уменьшить длину скатов на 70 см.
Сложность всех этих расчётов такова, что лучше их поручить специалисту.
Чем будет сложнее конструкция, тем сильнее будет влияние на сложность расчета площади таких элементов крыши, как отверстия для вентиляции или окна. Как пример, попробуем рассчитать площадь кровли четырехскатной вальмовой крыши. В её основании – прямоугольник, а боковые грани представляют собой равнобедренные треугольники, остальные грани – трапеции.
Тангенс угла уклона ската равняется соотношению высот крыши h и половины расстояния нижних точек боковых скатов друг от друга – b.
Значит, при заданном угле наклона крыши, её высота составит:
Длину бокового стропила – e – можно рассчитать, согласно выражению:
А вот длину вальмовых стропил – d – можно рассчитать по теореме Пифагора так:
Площадь кровли – S – можно вычислить суммированием площадей всех тех четырех фигур – треугольников и трапеций, из которых состоит поверхность крыши:
Когда мы знаем площадь крыши, мы может рассчитывать количество кровельного материала, а также количество планок, или реек, которые понадобятся для обрешётки. Для этого надо знать её шаг. Он опять же зависит от тяжести материала. Если кровля предполагается тяжёлая, то надо выбрать более частую обрешётку, а если лёгкая, то рейки можно расположить и на более далёком расстоянии друг от друга. Это поможет сократить не только материал, но и время на выполнение этой работы.
Тщательной разработке подлежит также конструкция крыши с точки зрения её слоёв. Ведь крышу надо утеплить, защитить от пара и влаги. К тому же надо сделать зазор, где будет вентилироваться пространство под кровлей, для чего делается двойная обрешётка, которая состоит из обрешётки и контр-обрешётки.
Листовые материалы, в виде парозащиты и влагозащиты, а также непосредственные кровельные мягкие материалы желательно выбирать большей дины и ширины, чтобы как можно меньше было стыков, так как они требуют дополнительной защиты от влаги.
Конструкция вальмовой крыши – не лёгкая, особенно с тяжёлой кровлей. От того, сколько будет весить весь дом, то есть его фундамент, стены и крыша, будет зависеть его давление на грунт. Если крыша тяжёлая, то стены и фундамент надо делать прочнее, если грунт под домом слабый, то фундамент уже нельзя делать ленточным, его придётся строить в виде бетонной плиты. Если грунт под постройкой не стабильный, то понадобятся сваи. В зависимости от тяжести дома рассчитывается и свайный фундамент. Так что просчитывать крышу надо одновременно со всей постройкой.
