Как правильно рассчитать высоту крыши?

При строительстве нового дома или модификации чердачного помещения, одним из самых важных параметров является высота крыши. Ее расчет можно поручить специализированной организации либо выполнить самому. Чтобы лучше понимать процессы, которые влияют на выбор высоты, следует разобраться в том, для чего именно она рассчитывается, а также ознакомиться со всеми возможными вариантами ее определения. Помимо этого, обязательно следует изучить зависимость размера и площади конструкции от материала, атмосферных условий и структуры ее поверхности. Правильно выполненный расчет позволит получить ценный опыт, который можно будет использовать в дальнейшем, при обустройстве остальных частей дома.

Зачем определять высоту?

Дом на схеме

Существует несколько основных причин, по которым необходимо рассчитывать высоту крыши. Главные из них имеют большое значение, как в плане надежности и эргономичности, так и из-за внешнего вида дома:

  • Правильный расчет высоты конька кровли влияет на способность конструкции противостоять разрушающим внешним воздействиям и нагрузкам, не дав ей отработать срок, который закладывают производители материалов, из которых она собрана. Так, например, если скаты слишком высоки и крутые, то крыша более подвержена опрокидыванию, а если пологие, то наоборот – приподниманию. Большинство подобных нюансов ставит под угрозу не только целостность кровли, но и безопасность жильцов;
  • Неправильная высота может стать причиной появления диспропорции в отношении крыши к стенам, что нанесет ущерб архитектурной составляющей дома, делая его слишком «приплюснутым» или наоборот – высоким;
  • После грамотного расчета кровля позволяет обустроить полноценное чердачное помещение, которое можно использовать в хозяйственных целях или даже как жилье (при утеплении).

Высота крыши по отношению к ширине дома

Типы крыш

Одним из основных параметров для определения высоты двускатной крыши является размер здания. В этом случае объект рассматривается как геометрическая фигура, состоящая из двух прямоугольных треугольников, по отношению к которым используется теорема Пифагора. В качестве исходных данных потребуются меньшая из сторон дома (например, при прямоугольном здании площадью 10*15м, выбирается значение 10, то есть ширина торца) и угол наклона поверхности крыши к поверхности.

Угол наклона определяется с помощью специальной литературы – строительных норм и правил. В зависимости от региона для большинства климатических зон уклон стропильной системы кровли находится в пределах 30-45 градусов.

Таким образом, представив половину крыши гипотенузой и зная угол ее наклона – альфа (a), определив нижний катет с помощью деления ширины дома (b) на 2, а искомую высоту от конька до поверхности приняв за противолежащий катет, можно рассчитать его значение с помощью тангенса угла:

  • При угле 35 градусов и длине дома 10 метров, высота А будет равна А = b/2 • tg a = 10/2 • tg 35 = 5 • 0,70 = 3,5м;
  • В случае, когда угол равен 45 градусам, то высота крыши определяется простым делением ширины дома на два. То есть в данном случае 10/2 = 5 метров.

Таким образом, можно сделать вывод, что чем шире здание и больше его площадь, тем выше будет его крыша.

Как произвести расчет высоты крыши?

Способ расчета высоты крыши

При расчете высоты и строительстве двускатной крыши применяются 2 основных метода: математический и графическое построение.
Первый вариант был рассмотрен выше, при определении зависимости высоты от площади здания.

Чтобы, не используя формул, все-таки рассчитать высоту и градус уклона кровли, необходимо воспользоваться вторым способом, выполнение которого состоит из следующих этапов:

  • Определяется уклон крыши;
  • Чертится треугольник с 2 равными сторонами и основанием (равнобедренный), угол наклона 2 его катетов по отношению к основанию есть углом наклона планируемой кровельной конструкции, то есть – угол ската. Эскиз легче всего выполнить в чертежной программе или графическом редакторе, однако, при отсутствии и того и другого, можно воспользоваться обычной линейкой и транспортиром;
  • Измеряется размер полученного треугольника, что и есть искомой величиной - высотой конька.

На первый взгляд может показаться, что графический способ гораздо сложнее математического, однако, он дает возможность в режиме «реальной примерки» произвести проектирование чердачного помещения с учетом габаритов мебели и предметов, которые там будут находиться. Единственное, что потребуется – это вырезать их из картона либо вычертить в программе в правильных пропорциях, используя для этого масштабирование натуральных замеров.

Ориентиры выбора высоты конька

Дом с указанными параметрами крыши

Чтобы максимально точно определить высоту конька, следует учитывать целый ряд прямых и косвенных факторов.

Первое и самое главное условие, которое определяет форму и размер двухскатной крыши – это географическое положение здания и, как следствие, те атмосферные явления, которые будут на него воздействовать. Для защиты от ветра необходимо соблюдать принцип, что чем выше его скорость, тем более пологой должна быть крыша, вплоть до угла в 10 градусов.

Обязательно учитывается количество выпадающего снега и дождя – чем обильнее осадки, тем больше должен быть наклон, потому что крутизна ската позволяет наиболее быстро очищаться поверхности крыши от влаги. Помимо этого, снег является источником дополнительной нагрузки на стропильную систему, что понижает срок ее эксплуатации.

Второй ориентир – использование пространства под скатом крыши. Иными словами, если есть необходимость оборудовать жилое помещение или место для хранения вещей, то есть необходимость в полнофункциональном чердаке, то следует принимать такие значения угла ската, чтобы складируемые вещи могли там поместиться. В случае, если конструкция помещения подразумевает нахождения в нем людей необходимо выполнить расчет так, чтобы им было комфортно. Для последнего случая производится расчет с учетом роста самого высокого человека, к сантиметрам которого дополнительно прибавляют от полуметра до метра.

Последний фактор, на который следует обратить внимание – кровельный материал. Определившись со всеми внешними воздействиями и установив целевое предназначение пространства под крышей, а также исходя из полученного угла, производится выбор наружного кровельного покрытия.

Для этого принимают во внимание следующие особенности: чем мельче структура ячеек, тем больше между ними швов и, как следствие – препятствий на пути воды и снега, поэтому такая структура больше подходит для крутых скатов. Чем меньше уклон поверхности, тем целостнее должно быть покрытие, например, это могут быть крупные листы рубероида или иное рулонное покрытие. В зависимости от типа и массы материалов, тяжелые покрытия лучше использовать в крышах с крутыми скатами и мощной стропильной системой, где нагрузка будет акцентироваться на основании, а не на самых уязвимых, средних частях стропил.

Как сделать конек на крышу своими руками? После выполнения всех расчетов, выбора материала для кровельной конструкции, возводится стропильная система и конек. Обычно конек закрывается в последнюю очередь, когда основная часть двускатной кровли закрыта. Планка для конька может быть выполнена из гибкой черепицы, рубероида или обработанного профлиста, а стыки обязательно должны быть тщательно гидроизолированы.