Выбираем угол наклона для двухскатной крыши

На эксплуатационные характеристики будущей кровли влияет угол наклона двускатной крыши в частном доме. Решать под каким углом строить крышу двухскатную нужно еще на этапе проектирования. Только при правильном вычислении возможно избежать неблагоприятных последствий и обеспечить всей конструкции надежность и функциональность.

Что такое угол наклона 2-скатной крыши?

Это угол между плоскостью крыши и горизонтальной линией. Величина, с которой скат кровли наклонен относительно горизонта, измеряется в градусах и процентах. Чаще всего используется единица измерения в градусах. Она более понятна как для мастеров, так и для непрофессионалов. Для перевода градусов уклона в проценты существует специальная таблица. С ее помощью можно подобрать оптимальный скат двухскатной крыши.

Зачем знать угол двускатной крыши одноэтажного дома?

1. Определение допустимой нагрузки. Вычислив правильный угол наклона крыши двускатной, можно предотвратить разрушение конструкции и обеспечить безопасность проживающим.
2. Сопротивляемость внешней нагрузке. Грамотный подсчет и вычисление, сколько градусов должна быть крыша двухскатная позволит кровле справляться с ветровой и снеговой нагрузкой.
3. Понимание итоговой стоимости. Чем больше будет уклон двухскатной крыши по нормам, тем большее количество строительных и отделочных материалов потребуется.

Важно уже на этапе проектирования правильно рассчитать данный параметр. Так можно будет учесть нагрузку, которую будет оказывать крыша на фундамент, и подобрать подходящий тип стропильной системы.

Разновидности скатов

Существуют типовые диапазоны углов наклона:

• Плоская крыша – 0-7 градусов. Они могут быть эксплуатируемыми, например нередко их используют для выращивания растений. Двухскатная крыша с маленьким уклоном требует регулярной очистки от снега, так как естественным путем он не удаляется.
• Пологая с небольшим уклоном – 7-30 градусов. Двухскатная крыша 25 градусов имеет возможность самостоятельного стекания дождя, но снег придется удалять своими силами. Устойчивость к ветровым нагрузкам средняя.
• Традиционная скатная – 30-45 градусов. Все осадки сходят естественным путем без необходимости удаления. Двускатная крыша 30 и 45 градусов позволяет обустроить чердак или жилую мансарду.
• Очень крутая крыша – 45-60 градусов. Кровля имеет максимальную защиту от протечек и не нуждается в постоянном устранении осадков. Крыша двухскатная 60 градусов отличается слабой устойчивостью к ветровым нагрузкам.

У каждого из представленных типов кровельных конструкций имеются свои плюсы и минусы. Плоские имеют небольшую площадь покрытия и не имеют конька, благодаря чему можно сэкономить на кровельных материалах. Однако они требуют обязательного использования гидроизоляционных изделий. Крутые крыши гарантируют беспроблемный сход снега, но из-за высокой парусности потребуется усиливать стропильную систему. При выборе оптимального угла наклона двухскатной крыши следует учесть несколько важных параметров.

Факторы, определяющие угол наклона

1. Воздействие ветра. Ветреные регионы требуют меньшего уклона. Ветер воздействует на нижнюю плоскость и может сорвать конструкцию. Важно понимать, что чем выше угол, тем больше парусность. Поэтому при обустройстве следует обратить внимание на прочность стропильной системы.
2. Снеговая нагрузка. Если в районе зимой выпадает большое количество осадков, лучше остановить выбор на крутой кровле. Благодаря этому снег не будет скапливаться на крыше и оказывать значительную нагрузку на стропильную систему. Однако лучше не выбирать очень крутую крышу, так как снег имеет практическую пользу удерживать тепло.
3. Кровельное покрытие. При выборе материала, который планируется укладывать на крышу, важно изучить его технические особенности. Каждый тип покрытия имеет свои ограничения по углу наклона. Решать какой наклон должен быть у двухскатной крыши с требуемым материалом следует с учетом его технических характеристик.
4. Параметры мансарды. Угол крыши напрямую влияет на размер комнаты, расположенной под ней. Чем выше конек и круче крыша, тем просторнее будет мансардное помещение. При плоской кровле обустройство жилой мансарды будет невозможно. Грамотное проектирование поможет подобрать идеальный угол наклона двухскатной крыши с учетом особенностей строения.

Немаловажным фактором, определяющим выбор наклона, является финансовая возможность владельца. Чем выше будет уклон, тем больше будет площадь крыши и потребуется больше материала для строительства. В данном случае могут помочь строительные правила, в которых прописан минимально возможный угол наклона с учетом укладываемого покрытия.

Минимальный уклон кровли двускатной крыши

Представленный параметр определяет минимально допустимый угол наклона покрытия относительно уровня горизонта. Для каждого кровельного материала прописывается свой предел скатности, который устанавливается исходя их его особенностей и технических характеристик. Для черепицы и шифера допустимым считается 22 градуса, для профлиста – 12 градусов, у металлочерепицы – от 14 градусов, а у ондулина – 6 градусов. При укладке рулонных изделий следует определиться с количеством слоев, чем их будет больше, тем ниже будет наклон. Не обозначен предельный порог лишь для мембранных кровельных материалов, поэтому их можно использовать и на плоских крышах.

Важно понимать, что даже небольшое отклонение от установленных показателей и правил может привести к разрушению кровли и повреждению стропильной системы. Какой бы материал не укладывался нужно помнить, что чем меньше будет уклон, тем большая нагрузка будет оказываться на покрытие и систему в целом.

Какой угол оптимален для двухскатной крыши?

Определять лучший наклон следует с учетом всех нагрузок, которые будут оказываться на кровлю. В регионах с постоянными осадками и частыми дождями подходящими будут крутые скаты. Снег и влага будут сходить самостоятельно, из-за чего будет оказываться меньшая нагрузка на стропильную систему. Если в местности наблюдаются сильные ветра, наилучшим выбором станет двускатная крыша 20 градусов и меньше. Такая конструкция отличается устойчивостью и меньше подвержена парусности. При наличии в области сильных ветров и осадков лучше выбрать среднее значение, к примеру крышу двускатную 35 градусов.

Как рассчитать угол наклона?

Существует три способа расчета уклона:

• Инструментальный. Понадобится использовать угломер или уклономер. Первые бывают механические, в которых крутизна определяется шкалой, и электронные, где данные отображаются на дисплее. Второй инструмент проводит измерения с помощью специальных датчиков и выводит данные на экран.
• Расчетный. При отсутствии инструментов можно воспользоваться математическим расчетом. Для расчета угла кровли двухскатной крыши по формуле требуется знать высоту конька и ширину здания. Вычисление проводится с помощью формулы: I = (H/(0,5L)) × 100, где I – угол наклона, H – высота стропил, L – ширина стропильной конструкции, 0,5 – коэффициент, определяющий разницу между двумя катетами. В данном случае полученный показатель будет в процентах, чтобы перевести проценты в градусы можно воспользоваться специальной таблицей.
• Онлайн-калькулятор. В интернете можно найти специализированные сайты, на которых имеются калькуляторы для расчета. С их помощью можно установить оптимальный угол наклона двухскатной крыши для металлочерепицы и другого материала. Для этого потребуется указать ширину и длину основания, высоту конька, тип покрытия. Дополнительно есть возможность установить регион. Калькулятор поможет определить не только наклон, но также рассчитать стропильную систему и обрешетку.

Если учесть все факторы, можно самостоятельно рассчитать угол наклонной двускатной крыши или же воспользоваться строительным калькулятором. Важно проводить точные расчеты даже для двускатной крыши с небольшим уклоном. Для минимизации ошибок лучше всего доверить это дело квалифицированным специалистам, которые занимаются возведением кровель.

Пример расчета угла наклона двухскатной кровли

Допустим, у нас есть:

• Ширина здания (B): 6 м
• Высота конька (H): 2 м

Шаг 1. Найдем длину половины пролета крыши

Так как крыша двухскатная, то половина пролета (l) — это половина ширины здания:

l=B​/2=6​/2=3 м

Шаг 2. Определим угол наклона

Угол наклона ската (α) можно найти по формуле:

tan(α)=H/L=2/3=0.6667

Теперь находим угол:

α=arctan(0.6667)

Используем калькулятор или таблицу:

α ≈ 33.7°

Ответ: оптимальный угол наклона двухскатной крыши составляет ≈ 33.7°.

Выбираем угол с учетом снеговой и ветровой нагрузки

Однако, чтобы правильно определить высоту конька и угол наклона кровли, стоит учитывать снеговую и ветровую нагрузку в регионе (согласно СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия»). Допустим наш дом строится в регионе Пермь и планируется кровля из металлочерепицы.

Сразу знаем, что кровля из металлочерепицы требует минимального угла наклона от 14° (рекомендуемый – 20–45° для лучшего стока воды и снега).

По таблице снеговых и ветровых нагрузок мы знаем, что снеговая нагрузка в Перми ~ S = 320 кг/м², а ветровая нагрузка в регионе ~ 42 кг/м2.

Формула расчета снижения снеговой нагрузки (Sk) с учетом угла наклона:

Sk​=S0​⋅μ

где:

• S0 – снеговая нагрузка в регионе (320 кг/м²);
• μ — коэффициент перехода нагрузки на кровлю в зависимости от угла α (по таблице СП 20.13330.2016):
  • 0–25° → μ = 1.0 (вся снеговая масса остаётся на крыше)
  • 30° → μ ≈ 0.91
  • 40° → μ ≈ 0.75
  • 45° → μ ≈ 0.5
  • 60° и более → снег полностью сходит (μ = 0)

Ветровая нагрузка W = 42 кг/м², что довольно низкое значение.

Формула расчета ветровой нагрузки (W) с учетом угла наклона:

W=W0​⋅C

где:

• W0 – нормативная ветровая нагрузка (42 кг/м²);
• C – аэродинамический коэффициент, который зависит от угла наклона крыши.
  • 0–10° → C = 0.8–1.0
  • 15° → C = 0.7
  • 30° → C = 0.6
  • 45° → C = 0.5
  • 60° и более → C = 0.3

Для угла 40°, по интерполяции из таблицы, можно взять C ≈ 0.55.

W=42×0.55=23.1 кг/м²

То есть при 40° ветровая нагрузка снижается примерно на 45%. Лобовое давление на поверхность ската снижается, при этом на углах более 45° крыша начинает действовать как крыло самолета – на ней появляется подъемная сила, которая может способствовать отрыву покрытия или даже разрушению конструкции при сильных порывах ветра, так называемая «парусность». По СП 20.13330.2016, крутые крыши (от 45° и выше) испытывают большую подъемную силу.

Поэтому лучше не делать угол более 45°, чтобы избежать эффекта «парусности». В Перми снеговые нагрузки высокие, поэтому угол крыши должен быть таким, чтобы снег сходил, но не слишком крутым, иначе увеличится ветровая нагрузка и затраты на конструкцию. Во многом снижение снеговой влияет на конструкцию и необходимость усиления стропил.

Оптимально выбрать угол в пределах 35–45°, так как при 45° снеговая нагрузка падает в 2 раза (160 кг/м²), а при 40° – на 25% (240 кг/м²).

Выбор между 40° и 45° зависит от приоритетов:

• 40° – баланс между снеговой и ветровой нагрузкой, надежно и экономично;
• 45° – лучший отвод снега, но более дорогая конструкция и сильнее подвержена ветровому давлению.

Оптимальным будет угол ~40°, что позволить и снизить снеговую нагрузку, при этом не увеличивать подъемную силу ветра.

Выбрав оптимальный угол наклона кровли, мы можем точно определить высоту конька для нашего дома:

H=l⋅tan(40°)=3×0.8391≈2.52 м

Рекомендуемая высота конька: ≈ 2.52 м (при 40°) или ≈ 2.7 м (при 45°).

Если расчеты кровли кажутся сложными, обратитесь к профессиональным проектировщикам, они не только помогут вычислить угол наклона кровли, но и помогут подобрать необходимые материалы на кровлю.

Практические советы

1. При определении угла наклона всегда учитывайте длительные и кратковременные нагрузки. К первым относится вес кровельного покрытия и теплоизолятора, деревянная стропильная конструкция, а именно тепловые расширения и изменение размеров природного материала. Кратковременными считается ветровое воздействие, вес строителей и материалов, хранящихся на стройплощадке, а также масса инструментов и оборудования.
2. Не используйте для скатных кровель рыхлые кровельные материалы. Такое покрытие не способно обеспечить качественную и надежную защиту всей конструкции. Лучше всего их укладывать на двухскатные крыши с малым уклоном.
3. Обязательно применяйте изоляционные изделия. Некоторые покрытия достаточно хорошо выполняют изоляционные функции, поэтому не требуют дополнительной защиты от влаги. Под металлочерепицу и профильное железо обязательно необходимо уложить защитное покрытие, чтобы минимизировать скопление влаги и защитить от ветра.

При проектировании установление угла наклона имеет очень важное значение. Правильное определение данного показателя будет залогом безопасной и продолжительной службы всей кровельной системы.