Вальмовая (шатровая, сложная, четырехскатная) кровля крыш под ключ

Вальмовая крыша – одна из самых прочных и устойчивых кровельных конструкций. Она хорошо сопротивляется как ветровой, так и снежной нагрузке. Вальмовые крыши обычно используют на средних и крупных строениях.

Стропильная система у такой кровли достаточно сложная, а при монтаже потребуется высокая квалификация работников. Под вальмовой крышей можно оборудовать один или несколько мансардных этажей.

Особенности, преимущества и недостатки вальмовой крыши

Основная особенность вальмовой крыши, называемой также «крыша-конверт», заключается в ее скатах. Два торцевых представляют собой треугольники, а два боковых- трапеции, соединяющиеся между собой по коньку.

Такая конструкция обладает следующими преимуществами:

• высокая прочность;
• способность противостоять как ветровой, так и снежной нагрузке;
• малое количество стыков;
• хорошая герметичность;
• возможность устройства мансардных этажей.

К недостаткам вальмовых крыш относят:

• сложность стропильной системы;
• исключительно высокую точность при монтаже;
• потребность в высокой квалификации работников;
• сложность обслуживания кровли.

При устройстве мансардных окон прочность конструкции снижается и стропильную систему приходится усиливать.

Виды вальмовых крыш

Различают следующие виды вальмовых кровель.

Полувальмовая крыша

В этом случае боковой скат не доходит до стены здания, и она продолжается в верх в виде полуфронтона.

Плюсы:

• наличие фронтона облегчает устройство и увеличивает площадь мансардного этажа, дает возможность освещать его обычными окнами;
• оживляется внешний вид;
• снижается снеговая нагрузка.

Минусы:

• усложнение стропильной системы;
• повышение ветровой нагрузки со стороны полуфронтона.
• повышение стоимости.

Шатровая

Шатровая крыша применяется на домах, имеющих в плане форму квадрата. Четыре ската кровли равны между собой и в плане являются равнобедренными треугольниками.

Преимущества шатровой кровли:

• наилучшая конструкция для противостояния ветровым нагрузкам;
• высокая прочность и долговечность;
• экономия стройматериалов.

Недостатки:

• сложность конструирования и сборки стропильной системы;
• при устройстве мансарды ее размеры малы;
• много материалов идет в отход из-за особенностей раскроя.

Четырехскатная крыша часто используется не на всем доме, а, например, на выступающей башенке. Используется она и для беседок.

Классическая

Классическая вальмовая кровля дает разумный баланс между функциональностью, надежностью и долговечностью. При правильном выборе угла наклона она выдерживает и снеговые, и ветровые нагрузки.

Как правильно рассчитать углы наклона вальмовой крыши

Угол наклона - один из важнейших параметров расчета. При увеличении угла:

• повышается способность противостоять снежной нагрузке;
• облегчается сход снега;
• повышается площадь мансардного этажа и высота потолков в нем;
• увеличивается сложность стропильной конструкции и стоимость монтажа.

При уменьшении угла:

• повышается устойчивость к ветровой нагрузке;
• повышается общая прочность;
• снижаются затраты на материалы и монтаж.

При расчете следует определить приоритеты и исходить из тех параметров, которые важнее для владельца.

Рассчитываем площадь крыши

В ходе расчета используются следующие параметры:

• угол наклона кровли;
• габариты стен дома;
• длина свеса;
• длина прогона.

На их основании определяются высота вальмового ската h, длина конька b и длина нижней         кромки ската a.

Площадь ската вычисляется по формуле:

Площадь бокового ската рассчитывается по формуле: ,

Где:

• а: длина нижней кромки,
• h: высота бокового ската.

Какое дерево лучше использовать для установки крыши

Для стропильной системы чаще используют лесоматериалы хвойных пород дерева. Сосна сочетает в себе:

• достаточную прочность;
• легкую обрабатываемость;
• доступную цену.

В качестве недостатка можно отметить необходимость обработки защитными составами от гниения и вредителей.

Лиственница не гниет и не подвергается воздействию вредителей. Она обладает высокой прочностью и долговечностью. К недостаткам относятся:

• сложность обработки;
• высокая цена.

Дуб является идеальным материалом. Он сочетает прочность, долговечность, устойчивость к плесени и вредителям. К недостаткам относятся:

• трудность обработки;
• очень высокая цена.

Ель стараются не использовать ввиду высокой хрупкости материала.

Порядок монтажа вальмовой крыши

Конструкция собирается в следующем порядке:

• укладывают и крепят мауэрлат;
• монтируют прогон;
• устанавливают стойки и подкосы;
• собирают конек;
• монтируют диагональные стропила, проверяют размеры и углы установки;
• устанавливают рядовые стропила;
• крепят укороченные стропильные ноги, или нарожники.

Далее монтируют обрешетку: сплошную или решетчатую.

Выбор изоляционных пленок и утеплителя

При выборе изоляционных пленок и утеплителя учитывают следующие факторы:

• коэффициент теплопроводности;
• экологичность;
• удельный вес;
• пожаробезопасность;
• паропроницаемость;
• гигроскопичность.

Выбирать пленки и утеплитель лучше вместе, принимая во внимание их характеристики и взаимовлияние. Так, например, напыляемый пенополиуретан водонепроницаем и не имеет стыков и швов, поэтому гидроизоляция требуется по минимуму.

Стекловата нуждается в мембранах с высокой паропроницаемостью для эффективного удаления водяных паров из теплоизоляции.

Пароизоляция

Перепад температуры между отапливаемыми объема дома и улицей приводит к выпадению росы в толще стены или теплоизоляции. Пароизоляция предназначена для защиты слоя утеплителя от водяных паров, проникающих из помещения.

Полиэтиленовая пленка относится к самым доступным средствам для пароизоляции.

Достоинства:

• не пропускает влагу;
• цена.

Недостатки:

• не пропускает воздух
• затрудняет естественную вентиляцию.

Полимерные мембраны в одну сторону пропускают водяные пары, а в другую сторону задерживают выпавший конденсат.

Достоинства:

• можно подобрать мембрану с заданной паропроницаемостью;
• обеспечивают оптимальный микроклимат под кровлей.

Недостатки:

• цена;
• требуется аккуратность при монтаже.

На российском рынке широко представлены мембраны Изоспан, сочетающие достойное качество с доступной ценой.

Импортные пленки высокого качества Тайвек, Ютафол и Никобар стоят дороже и чаще используются профессиональными строителями и ремонтниками.

Гидроизоляция

Гидроизоляционная пленка защищает стропильные конструкции и утеплитель от дождевой и талой воды, а также от конденсата, выпадающего под кровлей. Она настилается под кровельный материал. В качестве гидроизоляции используют армированную полимерную пленку.

При укладке нужно обратить внимание на:

• отсутствие прорех в слое, полотна укладывают с перехлестом в 10-15 см и скрепляют двухсторонним скотчем;
• свободный отвод влаги;
• вентиляцию подкровельного пространства.

Утеплитель

Утеплитель предназначен для предотвращения потерь тепла в холодный период. В качестве утеплителя широко применяют стеклянную или минеральную вату.

Достоинства:

• экологичность;
• цена;
• негорючесть;
• высокие теплоизоляционные характеристики.

Недостатки:

• впитывает влагу;
• теряет свойства при намокании.

Марки Изовер, Урса, Роквул, Парок отличаются высоким качеством и стабильностью свойств.

Пенополистирол обладает прекрасно задерживает тепло и не впитывает воду. Использование в частных домах ограничено, поскольку материал пожароопасен и выделяет вредные вещества при тлении. Так же обстоит дело с пеноплексом и напыляемым пенополиуретаном.

Прогрессивный вид материала для утепления - эковата. Она делается из вторичной бумаги и отходов бумажного производства. Целлюлозная вата, смоченная связующим раствором, напыляется на строительные конструкции, не оставляя стыков и швов, позволяя надежно утеплить здание. Специальные пропитки делают материал пожаробезопасным и экологичным.

Толщину слоя теплоизоляции определяют в зависимости от материала стен, конфигурации помещения, максимальных значений отрицательной температуры и силы ветра.

На какие сооружения рекомендуется вальмовая крыша

Вальмовую крышу обычно устанавливают на жилые здания среднего и большого размера. Реже используют для крупных хозяйственных построек.

Шатровые крыши популярны для беседок, башенок и других архитектурных элементов.

ВАЖНО! Применение сложной конструкции для компактных строений типа дачных домиков, сараев, гаражей не оправдано экономически.

Как сделать мансардный этаж под вальмовой крышей

Если под крышей планируется устроить один или несколько мансардных этажей, придется учитывать это при проектировании стропильной системы.

Шаг и места размещения опорных стоек и диагональных упоров должны обеспечивать свободные объемы, достаточные, чтобы вписать в них мансардные комнаты.

При расчете несущей способности стропильных элементов потребуется добавить нагрузку от стен, полов и перекрытий мансардных помещений, размещаемой мебели и находящихся в комнатах и коридорах людей.

Если используются мансардные окна, потребуется учесть ослабление стропильной системы за счет организации оконных проемов.

Если же устанавливаются обычные окна, под них в кровлю придется встроить эркеры.

Выбор кровельного материала

Рынок предлагает большое разнообразие кровельных материалов. Наиболее популярными среди них являются.

Металлочерепица

Имитация черепичной кровли из холоднокатаного стального листа с многослойным полимерным покрытием обладает следующими достоинствами:

• прочность;
• надежность;
• внешний вид.

Свойственны металлочерепице и ряд недостатков:

• большой вес кровли;
• высокая точность монтажа стропильной системы;
• требуются опытные монтажники.

Кровля из металлочерепицы выгодно проявляет свои эстетические свойства на вальмовых крышах.

Мягкая кровля

Мягкая кровля производится из отформованных целлюлозных листов с битумной пропиткой. На одну сторону наносят слой кварцевого песка. Поставляется в виде рулонов, применяемых обычно на плоских кровлях, и в виде сегментированных листов.

Фигурные сегменты формируются на заводе и укладываются с многократным перекрытием. Они крепятся кровельными гвоздями и предварительно нанесенной на листы мастикой. На каждую точку крыши приходится от 4 до 6 слоев кровельного материала.

Отличительные черты:

• эстетичный внешний вид;
• высокая надежность;
• простота монтажа;
• наилучшая звукоизоляция.

К минусам покрытия относят:

• цену;
• аккуратность при монтаже;
• трудности и много отходов для сложных конфигураций крыши.

Материал подходит для деревянных и кирпичных построек.

Композитная черепица

Это разновидность металлочерепицы, в которой на стальной лист напылены слои эпоксидной грунтовки, каменной крошки и защитный слой акриловой эмали.

Плюсы:

• внешний вид;
• прочность к механическим воздействиям;
• увеличенный срок службы.

К недостаткам материала относятся высокая цена и большой вес, требующий усиленной стропильной системы.

Профнастил

Это упрощенная версия металлочерепицы, на стальном листе отштампованы продольные ребра жесткости.

К преимуществам материала относятся:

• доступная цена;
• высокая прочность;
• простота монтажа.

Свойственны ему и недостатки:

• неэстетичный внешний вид;
• повышенный вес.

Профнастил чаще используют для вспомогательных построек, таких как гараж или сарай.

Ондулин

Материал изготавливается из листов целлюлозного материала. Их пропитывают битумом и окрашивают. Листы размеров 2*1 м отформованы в виде волнистого шифера.

Достоинства:

• доступная цена;
• устойчивость к погодным явлениям и к химически активным средам;
• легкость;
• простота установки;
• гасит шум дождя.

Недостатки:

• малая прочность;
• воспламеняемость;
• выгорание под солнечными лучами;
• зарастает мхом в тени.

Фальцевая кровля

Плоские листы металла соединяются продольными швами, в которых края листов загибаются друг относительно друга.

Плюсы:

• низкая цена материала;
• высокая герметичность швов;
• малый вес;
• хорош для крыш сложной формы.

Минусы:

• низкая шумоизоляция;
• требуется усиленная теплоизоляция;
• накапливает статические заряды электричества;
• высокая трудоемкость и высокая сложность монтажных работ.

Квадратный метра такой кровли обходится достаточно дорого.