Устройство крыши дома: элементы и технология монтажа
Знать устройство крыши поможет правильно провести ее монтаж, а значит и надежно защитить все строение от атмосферных явлений. А из каких основных элементов и систем состоит эта конструкция? Какие существуют нюансы монтажа? Давайте разберемся.
Деревянные конструкции крыши
Любая конструкция для прочности должна быть оснащена каркасом. Именно он будет выдерживать все нагрузки. Устройство крыши дома также не обходится без создания каркаса. Для этого используются различные деревянные элементы и крепежные приспособления. Среди основных составляющих каркаса кровли можно назвать следующее:
- Верхняя обвязка или мауэрлат;
- Стропильная система;
- Обрешетка.
Схема крепления мауэрлата
Мауэрлат – это основа любого крова. В качестве материала для этого элемента используется мощные деревянные брусья. Если дом выполнен из бревен, то мауэрлатом может служить их верхний ряд. Изредка используется армированный бетон.
При строительстве важно надежно закрепить мауэрлат на стене, ведь имен она нем будут держаться все остальные элементы крыши. Также очень важно, чтобы этот элемент был выровнен по горизонтали. Если эти два требования не будут выполнены, то монтаж кровли пройдет некачественно, и в скором времени придется заново браться за инструменты.
Следующим важным элементом крыши является стропильная система. Для ее создания используются деревянные брусья. Система состоит из стропил, установленных на мауэрлат или непосредственно на стены дома. Кроме этого, в ее состав входят опорные балки, которые поддерживают всю конструкцию.
Стропильная система полностью повторяет форму будущей крыши. Она имеет столько же скатов, сколько и кровля. Но кроме придания формы стропильная система играет другую, более важную роль. На вашу крышу всегда будут оказывать влияние различные факторы. Ветер, дождь, снег, вес самой кровли и других материалов – все это должна выдержать система стропил. Поэтому ее расчет – эта одна из важнейших задач при строительстве.
Но на стропильную систему трудно настелить кровельный материал. Поэтому используется обрешетка. Такая система представляет собой доски, в определенном порядке закрепленные на стропилах. В результате получается поверхность, на которую можно легко закрепить и кровельный материал, и другие элементы.
Не стоит забывать о том, что дерево может подвергаться опасности со стороны плесени, насекомых и огня. Чтобы ваша кровля прослужила достаточно долго, все деревянные конструкции крыши нуждаются в защите. Для этого используют различные пропитки, которыми необходимо предварительно обработать все элементы.
Крыша дома – это важный и довольно сложный элемент. В ее состав входят различные системы. Но в первую очередь – это каркас. Именно он будет выдерживать все нагрузки, и поддерживать саму крышу. Каркас состоит из мауэрлата (но в некоторых случаях можно обойтись и без него), стропильной системы и обрешетки. Для их строительства используются деревянные брусья и доски. При этом важно четко просчитать и сконструировать все системы, в противном случае о прочности крыши говорить не приходиться.
Устройство крыши — кровельный «пирог»
Перечисленные выше элементы считаются основой крыши, которая должна поддерживать всю конструкцию и придавать ей прочность. Но стропильная система и обрешетка не сможет защитить ваш дом от атмосферных явлений. Для этого необходимо монтировать так называемый кровельный «пирог». Именно он будет предохранять вас от дождя и снега.
В первую очередь стоит узнать основные составляющие такого «пирога». Сюда входят следующие слои:
- Пароизоляция;
- Утеплитель;
- Гидроизоляция;
- Кровельный материал.
Схема кровельного «пирога»
Каждый из этих слоев «пирога» выполняет свою важную роль. Но тут стоит учитывать, какое чердачное помещение вы будете строить. Если оно будет «холодным», то делать утепление нет необходимости. Но при теплом чердаке, все эти элементы обязательны.
Первым на обрешетку стропил укладывается пароизоляция. Этот барьер не даст влаги из воздуха чердака проникнуть в утеплитель. Следом монтируется теплоизоляционный слой. Тут стоит выбирать легкий материал, чтобы снизить нагрузки на стропила. Как правило, для утепления выбирают минеральную вату.
Очень важным слоем является гидроизоляция. Ее укладывают как при холодном, так и при теплом чердачном помещении. Гидроизоляция служит дополнительной защитой от проникновения внутрь атмосферных осадков.
Стоит помнить, что между теплоизоляционным материалом и гидробарьером необходимо оставлять пространство в 20-30 мм. Такая воздушная прослойка необходимо для вентиляции крыши. Если ее не предусмотреть, то материалы кровли начнут гнить и вся конструкция быстро придет в негодность.
Заключительным слоем такого «Пирога» служит кровельный материал. Сложность его монтажа зависит от характеристик. Можно украсить свою кровлю керамической черепицей. Такой кров придаст дому респектабельный вид, но вот ее монтаж обойдется вам весьма дорого.
Самым популярным на сегодняшний день вариантом кровельного материала является профилированный лист и металлочерепица. Такой распространенность есть свои объяснения. Во-первых, эти материалы стоят недорого. Во-вторых, их монтаж не займет много времени. Кроме того, и профилированный лист и металлочерепица служат довольно долго.
Очень часто в кровельный «пирог» добавляется еще один слой. Многие специалисты для улучшения проветривания крыши рекомендуют устанавливать контробрешетку. Поверх слоя гидроизоляции набивается рейки. При этом их направленность должна быть поперек, направлению основной обрешетки. На такое основание монтировать металлочерепицу и профнастил гораздо удобней и надежней.
После установки стропильной системы и других основных элементов каркаса крыши наступает время покрыть все это кровельным «пирогом». Слои паро- и гидроизоляции, утеплителя и самой кровли служит основной защитой от атмосферных явлений. Если сделать все правильно, с соблюдением всех рекомендаций специалистов, то ваша кровля будет надежно защищать вас от любой непогоды.
Устройство крыши: что нужно знать
Крыша является одним из важнейших элементов архитектурного дизайна именно поэтому устройство крыши во многом определяет общее восприятие здания. Поэтому архитекторы придумывают все новые варианты конструкций и стараются использовать новейшие материалы.
Тем не менее, самым распространенным вариантом до сих пор остается двухскатная крыша на основе деревянного каркаса. Рассмотрим основные элементы такой конструкции, тем более что и устройство крыши более сложной конфигурации (многоскатной или мансардной) или вальмовой кровли подразумевает использование тех же элементов.
Итак, любая скатная крыша состоит из мауэрлата, стропильных ферм, обрешетки и кровли.
Рисунок 1. Устройство крыши и ее основные компаненты
Мауэрлат – это опорная элементы в конструкции устройства кровли для стропильных ферм, изготавливаемая из деревянного бруса или бревна, стесанного с одной стороны. Он воспринимает на себя все силовые нагрузки крыши и передает их на стены. По этой причине в случае, если стены выполнены из облегченных материалов, типа пенобетонных или газобетонных блоков, следует использовать мауэрлат в виде жесткой рамы, уложенной по периметру внешних стен. В случае монолитных стен допускается использовать в качестве мауэрлата отдельные куски бруса длиной не менее 0,5 м под каждую стропильную ногу. В рубленых деревянных домах в качестве мауэрлата используется верхний венец сруба, а в каркасных – верхний обвязочный брус.
Мауэрлат укладывается вдоль внутренней поверхности стены и крепится к ней с помощью анкеров или закладных шпилек. С внешней стороны стена должна иметь бортик, не допускающий соскальзывание мауэрлата наружу. Необходимо обеспечить надежную гидроизоляцию древесины от материала стен.
Стропила – это главный силовой элемент несущей конструкции крыши, поэтому для их изготовления нужно использовать только высококачественную древесину хвойных пород без дефектов, с уровнем влажности не более 18-22%. Требуемое сечение определяется расчетом, при этом учитываются величина пролета, угол наклона, шаг стропил, вес кровли, ветровая и снеговая нагрузка.
Рисунок 2. Возможные виды стропил – висячие и наслонные
Существует два типа стропил – висячие и наслонные. Наслонные стропила в двухскатных крышах используются, когда помимо внешних несущих стен имеется и промежуточная опорная конструкция – внутренняя несущая стена или колонны. При этом оба конца стропильной ноги лежат на опорах. Такие конструкции используются для перекрытия небольших, до 6 м, пролетов.
Висячие стропила опираются только на мауэрлат, закрепленный на внешних несущих стенах. В этом случае при устройстве крыши, для придания жесткости конструкции и разгрузки стен, от горизонтальных нагрузок используются дополнительные элементы, такие как затяжки, стойки, подкосы, которые совместно со стропильными ногами образуют стропильную ферму. Затяжки не дают стропильным ногам разъезжаться и воспринимают на себя горизонтальные нагрузки. Стойки распределяют вертикальные составляющие нагрузки, а подкосы разгружают стропила и уменьшают их изгиб. В целом получается геометрическая форма, составленная из треугольников, которая обеспечивает максимальную жесткость.
Рисунок 3. Варианты крепления основания стропил на мауэрлат при устройстве крыши
В устройстве крыши очень важно правильно выбрать конструкцию соединительных узлов. Особенно это касается узлов стропильных ферм, которые воспринимают весьма значительные нагрузки и при этом обеспечивают устойчивость всей крыши в целом. Приходится применять сложные соединения с использованием шипов, одинарных и двойных зубов, дополнительно усиливая их хомутами или стяжными болтами. В последнее время широко используются для усиления соединений стальные перфорированные накладки и уголки, закрепляемые с помощью саморезов.
Рисунок 4. Варианты крепления конькового прогона
Нижние углы стропильной фермы закрепляются на мауэрлате, а верхние на коньковом прогоне. Такое устройство крыши считается очень надежным. Для устойчивости конструкции в направлении перпендикулярном плоскости стропильных ферм необходимо обеспечить диагональные связи между соседними стропилами. Для этого используют доски, соединяющие низ одной стропильной ноги с серединой следующей.
Рисунок 5. Варианты сплошной обрешетки при устройстве крыши
После установки стропильных конструкций приступают к изготовлению обрешетки. В зависимости от типа кровельного материала делают сплошные или разреженные обрешетки. Но во всех случаях рекомендуется делать двухслойную обрешетку. Непосредственно на стропилах закрепляется гидробарьерный материал. Лучше всего использовать в этом качестве диффузионную мембранную пленку, которая не пропускает воду внутрь чердака, но пропускает водяные пары изнутри наружу. Поверх этой пленки вдоль стропил набиваются бруски, образующие так называемую контробрешетку. И уже на ней монтируется собственно обрешетка. Такая конструкция обеспечивает гидроизоляцию нижележащего слоя утеплителя, а зазор, образуемый контробрешеткой, позволяет свободно вентилироваться пространству между утеплителем и кровлей.
Рисунок 6. Варианты разреженной обрешетки при устройстве крыши
При устройстве крыши обрешетка изготавливается из брусьев или досок, укладываемых перпендикулярно стропилам с шагом, определяемым в зависимости от применяемого кровельного материала. В случае использования мягких рулонных материалов применяется сплошная обрешетка. В последнее время для изготовления сплошной обрешетки чаще используют не доски, а влагостойкую фанеру или ориентированно-стружечную плиту (ОСП).
Следует помнить, что обрешетка служит не только основанием для укладки кровельного материала, но она еще и придает дополнительную устойчивость стропильным конструкциям, поэтому ее крепление к стропилам должно быть надежным. Прибивать ее следуют гвоздями, длина которых втрое превышает ее толщину.
Рисунок 7. Схема «кровельного пирога» при утепления кровли в процессе ее устройства
По статистике в среднем 25% тепловых потерь в доме приходится на крышу. Чтобы уменьшить эти потери устройство крыши должно предусматривать соответствующую теплоизоляцию. Но дело не только в экономии тепла. Неправильный температурный режим приводит к тому, что в холодное время года деревянные конструкции крыши подвергаются активному воздействию конденсата, что отрицательно сказывается на их долговечности.
Теплоизоляция крыши обеспечивается установкой матов из теплоизоляционного материала изнутри между стропилами. Самым распространенным, и одним из самых лучших теплоизоляционных материалов для этой цели является минеральная базальтовая вата. Она не впитывает влагу, а сделанные из нее маты отлично держат форму.
Рисунок 8. Пример монтажа обрешетки и гидроизоляции
Благодаря использованию двухслойной обрешетки и мембранной пленки мы уже обеспечили необходимые условия вентиляции и гидроизоляции утеплителя с внешней стороны. Теперь необходимо еще организовать пароизоляцию изнутри. Для этого всю внутреннюю поверхность нужно покрыть пароизоляционной пленкой, закрепив ее степлером к стропилам. Швы закрепляются специальной герметизирующей лентой. В случае, если чердак не жилой, пароизоляцию можно делать на перекрытии под полом чердака, перекрывая доступ паров влаги из жилого помещения.
Ну и наконец, для завершения темы «Устройства крыши» нам осталось разобраться с кровельным материалов и способом его укладки. У каждого кровельного материала своя технология укладки, поэтому просто рассмотрим, какие их виды сейчас пользуются наибольшей популярностью.
Еще недавно самыми популярными кровельными материалами были асбоцементный шифер и листовая оцинкованная сталь, но сейчас оба этих материала сдают свои позиции. Асбоцемент перестают применять, потому что это экологически грязный материал. А листовая оцинкованная сталь, не смотря на массу своих преимуществ, теряет популярность из-за того, что изготовление кровли из этого материала требует много квалифицированного ручного труда и потому обходится недешево.
Сейчас из кровельных материалов наиболее популярны металлочерепица и профнастил. Металлочерепица изготавливается из оцинкованной стали с многослойным полимерным покрытием. Она легкая, проста в монтаже, выпускается в самых разнообразных цветах. Срок службы – 25-50 лет. Профнастил выпускается как из обычной оцинкованной стали, так и из стали с покрытием как у металлочерепицы и, соответственно, имеет такие же характеристики.
Популярны и их неметаллические аналоги – мягкая черепица и ондулин или еврошифер. И тот и другой материал изготавливаются на битумной основе, гарантийный срок эксплуатации – 15 лет.
Устройство крыши частного дома – изучаем схемыСтройкод
Одним из последних этапов частного домостроения является устройство крыши частного дома правильная схема которой имеет особую важность. Кровля выполняет множество разнообразных функций, но одно из основных ее предназначений – это защита внутренних помещений здания от природных явлений: ветра, солнца, атмосферных осадков. Не одна постройка, в особенности жилые дома, не обходятся без кровельных конструкций, при возведении которых важно не допускать даже самые элементарные ошибки, присущие неопытным строителям. Иначе уже через несколько лет эксплуатации дома уже придется ремонтировать крышу.
А ремонт кровельной конструкции – это достаточно трудоемкая работа, сопровождающаяся с рядом трудностей, ущемлением комфорта проживания на данный период, ну и, конечно же, дополнительные финансовые затраты. Поэтому прежде чем выполнять устройство крыши частного дома, нужна схема с подробным отражением на ней всех конструктивных элементов кровли, используемого стройматериала, прочих деталей.
Варианты схем кровельных конструкций для частного домостроения
При выполнении строительства частных домов для их перекрытия часто применяются скатные конструкции кровли, которые могут быть односкатными или многоскатными.
Чертеж односкатной крыши используется в основном для небольших простых хозяйственных построек.
Разновидности многоскатных кровельных конструкций
- Двускатные крыши. Наиболее распространенный тип конструкции, под который можно использовать любой кровельный материал. Такая крыша является достаточно простой в плане ее монтажа, но при этом надежной и долговечной.
- Вальмовыеконструкции – крыши конвертом по схеме четырехскатной кровли, когда два ската выполнены в форме трапеции, другие два – в виде треугольника. Чаще всего используются для перекрытия домов в южных регионах, так как отличаются прекрасной способностью противостоять значительным ветровым нагрузкам.
- Полувальмовые кровли. Это подтип вальмовой конструкции, у которой длина боковых скатов по линии уклона меньше основных скатов. Большая часть таких конструкций приходится на регионы с неблагоприятными условиями климата.
- Шатровые крыши. Их конструкция состоит из четырех скатов треугольной формы, вершины которых соединяются в одной точке.
- Ломаные кровельные конструкции. Подобные крыши относятся к двускатным кровлям, состоят из четырех поверхностей, которые пересекаются между собой под тупым углом.
- Многощипцовые кровли. Такие крыши имеют достаточно сложную схему конструкции, которая чаще всего применяется для перекрытия домов элитного класса, обладающих сложной геометрической конфигурацией.
Скатные кровли, зависимо от своих конструктивных особенностей, подразделяются на чердачные, безчердачные крыши. В первом случае между перекрытием и кровлей обустраивается чердачное помещение (раздельный тип скатной кровли). Во втором случае все несущие компоненты кровельной конструкции являются также перекрытием крайнего этажа здания (совмещенный тип скатной крыши).
Для перекрытия частных домов часто применяется исполнительная схема кровли чердачного типа.
Конструкционные особенности чердачной крыши
При возведении кровель с чердачным помещением стоит учитывать следующие детали:
Особенное внимание необходимо уделять параметрам пролетов перекрытия. Если достаточно большая ширина, в таком случае стропильная нога должна обладать максимальным сечением. К примеру, пролет перекрытия односкатной кровли составляет 5 метров, тогда сечение бруса, используемого для изготовления стропил, должно составлять 15х5 см, а шаг установки порядка одного метра.
Если сделать частичный разрез крыши с чердачным помещением, можно рассмотреть ее основные составляющие:
- материал перекрытия поверхности кровли;
- брус коньковый;
- несущая внутренняя стенка;
- ноги стропильные;
- стойки опорные;
- мауэрлат;
- подкосы;
- обрешетка;
- металлические крепежные детали.
Обязательно нужно учитывать угол уклона ската. Крыша, имеющая склоны под большим углом, будет быстрее освобождаться от атмосферных осадков, так как вода и снег на такой поверхности не способны удерживаться. Поэтому для кровли с уклоном от 50º можно применять стропила с меньшим сечением, чем для крыш с углом наклона менее 20º. Эти данные должны обязательно отражаться в схеме обустройства кровельной конструкции.
Также стоит помнить о периоде эксплуатации отдельных деталей кровельной конструкции в зависимости от используемого для их изготовления стройматериала. Например, несущие элементы, выполненные из натурального дерева, могут служить без потери первоначальной прочности порядка 30 лет, конструкции из железобетона – 50 лет. При правильной организации деревянной стропильной системы, надлежащем уходе в период эксплуатации, ее можно не менять на протяжении 100 лет. При выборе конструкции будущей крыши нужно учитывать предполагаемые условия ее эксплуатации.
Особенное внимание при обустройстве кровли уделяется огнестойкости используемого материала, который дополнительно обрабатывается специализированными негорючими составами.
При проектировании схемы крыш в обязательном порядке должны учитываться ее теплотехнические свойства.
При выполнении расчета сечения бруса для стропильной системы также нужно учитывать массу кровельного «пирога».
Основные нюансы, которые необходимо учитывать при изготовлении системы стропил своими руками
- Чтоб не допустить прогиба строительных ног в случае изготовления стропил недостаточного сечения при расчете потребного кровельного материала, ферма в обязательном порядке обустраивается добавочными опорными стойками, подкосами, затяжками.
- Когда осуществляется расчет кровли, обязательно нужно учитывать возможность срыва сильными порывами ветра кровельного материала. Чтобы этого не допустить, стропильные ноги должны закрепляться скобами и дополнительно стальной проволокой (сечением до 8 мм, но не менее 4 мм).
- Для изготовления прогона кровельного конька рекомендуется использовать бревна (доски в самом крайнем случае, толщина которых должна составлять 5 см и более).
- Если схема крыши для мансардной конструкции, тогда затяжки не обустраиваются, они будут компенсироваться за счет перекрытия этажей, которое впоследствии будет выполнять функцию полового основания мансарды.
- От используемого кровельного покрытия будет зависеть плотность обрешетки, основным стройматериалом для которой являются бревна (доски) и тес. Основное предназначение обрешетки – это прием на себя нагрузки от всего покрытия кровли, последующая передача ее на систему стропил.
- Зависимо от типа обустраиваемой крыши обрешетка бывает разреженной, сплошной. Особенность обрешетки сплошного типа заключается в следующем: она выполняется из двух слоев, между досками допускается зазор не более 2 мм. При этом первый слой разреженный, второй относительно первого монтируется под углом 45º. Это обуславливается особенностью укладки некоторых типов материалов для крыши. При обустройстве обрешетки разреженного типа между досками может выдерживаться расстояние от 6 до 14 см (зависимо от заснеженности региона, в котором возводится дом).
- Также нужно запомнить, что сплошная обрешетка всегда выполняется на скатах крыши, стыках системы стропил.
Основные особенности конструкции кровли обязательно отражаются при составлении схемы.
При планировании перекрытия крыши дома своими руками необходимо учитывать, что при выборе схемы ее обустройства стоит опираться не только на условия ее дальнейшей эксплуатации, но и собственные финансовые возможности. Также важно понимать, что от качества монтажа крыши дома своими руками будет зависеть безопасность жителей дома. Прежде чем использовать определенную схему кровельной конструкции, можно предварительно изучить их особенности по фотографиям в интернете.
Деревянная крыша — конструкция, устройство деревянной кровли своими руками
Для увеличения жесткости всей конструкции стойки дополнительно связывают досками шириной 0,2м. Для большей стойкости к ветровым нагрузкам наслонную стропильную систему фиксируют проволокой, которая крепится к деревянным элементам с помощью анкеров. Данная стропильная конструкция на сегодня является самой популярной и подходит домам любых форм.
Важно: для установки наслонной стропильной системы потребуется одна несущая стена посередине сооружения. Ширина дома не может быть меньше 7 м.
Если конструкция дома не предполагает наличие поперечной несущей стены, то рекомендуется строительство деревянной крыши из висячих стропил. Главная особенность данных стропил – это отсутствие верхней опоры как у наслонных стропил. Допустимая ширина дома ни менее 8 м. Чаще всего такая система применяется для небольших хозяйственных построек. В нижней части стропила опираются на наружную верхнюю часть стены, в результате чего на нее оказывается значительное давление. Для придания большей жесткости стропила стягиваются. Все части конструкции соединяются болтами, строительными гвоздями или металлическими скобами.
Важно: если чердачное помещение в дальнейшем будет использоваться, как жилое стропильные стяжки рекомендуется располагать как можно выше.
Деревянные фермы сегодня редко используются в частном строительстве. Такие конструкции подойдут зданиям с большими пролетами – до 20 м. Сама система сложная в реализации. Состоит из нескольких узлов, которые образуют балки с сечением до 150 мм.
Выбор кровельного материала
Для покрытия деревянной крыши рекомендуется использовать:
Гонт. Деревянный кровельный материал, состоящий из небольших пластин, стыкующихся между собой шипами и пазами. Гонт изготовляется из особо прочных пор дерева.
Лемех – это разновидность шинделя. Его форма сложнее – верхняя часть выполнена в лопатной форме, нижняя – ажурная.
Тес – представляет собой обрезную доску из хвойных пород дерева.
Важно: важное отличие деревянной кровли от любой другой – это высокая ремонтопригодность. Произвести работы по замене элемента кровли можно быстро и самостоятельно.
Устройство деревянной кровли своими руками
Прежде чем приступить к возведению деревянной крыши необходимо обработать весь брус, доски специальными антисептиками и антипиренами для защиты от грибка, гнили и огня.
Начинается кровельная работа с укладки мауэрлата. Для его монтажа рекомендуется использовать брус шириной 15 см и толщиной от 5 до 10 см. Установка может быть произведена двумя способами:
Проложить в кирпичную стену дома проволоку катанового типа, затем с помощью ее закрепить мауэрлат на стене дома. Для этого необходимо будет продеть проволоку сквозь ранее сделанные в брусе крепежные отверстия и прочно закрепить.
Установить в стену вертикально стальные прутья с сечением не менее 1,5 см или монтировать на стену бетонную балку, на которой уже есть вертикальные стальные шпильки. Допустимый шаг между прутьями не более 12 см. На данные шпильки надевается брус, через крепежные отверстия. Полученные отверстия крепятся гайками.
Важно: недопустимо чтобы брус соприкасался с кирпичными или бетонными поверхностями! Чтобы защитить дерево от данных материалов необходимо проложить защитную прокладку из рубероида.
Далее устройство деревянной крыши своими руками продолжается по следующему плану:
Укладка лежней из бруса. Устанавливаются параллельно боковым стенам дома, сечение бруса 15*15 см. Укладка происходит строго по линиям стен бедующего чердака. Если длина бруса будет недостаточной можно нарастить его с помощью соединения нескольких отрезков шипами.
Установка стоек на лежни. Сечение бруса 5*15 см. Шаг стоек равен выбранному шагу стропил.
Установка крайних стропил. Монтируются на мауэрлат с опорой на стойки. Место, где стропила фиксируются с мауэрлатом должно иметь фигурный запил с усилением соединения накладками из металла.
Установка конькового прогона на полученные верхние углы фронтона.
Монтаж рядовых стропил с необходимым шагом. Опираются на мауэрлат, коньковый элемент и опорные стойки.
Зашивка фронтона. Для этого используется доска 5*15 см.
Важно: во время установки стропильных ног нужно всегда помнить, что карнизные свесы будут сформированы концами стропильных ног. Если длины брус не хватит, наращивание необходимо произвести кобылками.
Каркас деревянной крыши фото
После того как стропильная система будет собрана начинается следующей этап сборки крыши:
Укладка кровельного «пирога».
Монтаж обрешетки.
Установка кровельного покрытия.
Кровельный «пирог» может состоять из разных слоев. Все зависит от того будет крыша теплой или нет. Если дом постоянного проживания или чердак в будущем будет использоваться как жилое помещение крышу лучше сделать теплой.
Если крыша будет теплой, то рекомендуется такая последовательность укладки слоев:
Слой пароизоляции. Материал крепится со стороны чердака строительным степлером. После того как крыша будет окончательно собрана пароизоляция зашивается досками. Пленки укладываются обязательно с нахлестом, швы закрывают скотчем.
Утеплитель. Чаще всего — это базальтовая вата. Плиты укладывают между стропильными ногами в место распора.
Гидроизоляция. Укладывается на утеплитель, фиксируется степлером.
Конструкция деревянной кровли: видео
элементы, конструкция и узлы кровли
Пожалуй, главным элементом в строении всего дома является его крыша. Чтобы ее построить, нужно знать устройство крыши, ее основные узлы, а также подобрать правильные и оптимальные кровельные материалы, чтобы конструкция крыши прослужила долгие годы и при этом не давала течь, а также могла бы сохранить дом от неблагоприятных погодных воздействий.
Чаще всего, чтобы возвести каркас крыши, используют стропильную систему. Она достаточно надежна, проверена веками, в такой системе можно использовать различные виды материалов. Конечно, наибольшее распространение получили стропильные конструкции из дерева. Они очень практичны, достаточно легки в установке, в отличие от конструкций из металла или железобетона. Поэтому даже при возведении домов из кирпича используют устройство кровли со стропильной системой основе деревьев твердых пород.
Существует огромное разнообразие видов крыш: односкатные, двухскатные и другие. Но чаше всего, в возведении жилых зданий или частных домов, используется двухскатная конструкция крыши. Поэтому и в данной статье будут рассматриваться материалы и виды стропильных систем именно для этого вида крыш. Односкатные крыши тоже, конечно же, используются в строительстве. Но их применяют в хозяйственных постройках, таких как сараи, хлев и другие.
Общие принципы при монтаже стропильных систем
Перед началом установки стропильной системы в строение крыши, по периметру здания или же под каждой стропильной ногой, устанавливают брусок, так называемый мауэрлат. Его кладут для того, чтобы потом сверху можно было бы спокойно устанавливать стропильную систему. Если дом возведен из кирпича, то мауэрлат закрепляют специальными штырями.
Определившись с тем, каким будет каркас крыши и угол наклона, можно приступать к сборке крайних стропил. Затем можно устанавливать конек, который будет соединять всю стропильную конструкцию, к нему же потом можно будет крепить промежуточное стропы.
Очень важно при этом проверять правильность их установки по отношении к крайним парам.
При установке стропил расстояние между ними можно устанавливать на свое усмотрение, оно может быть и 60 сантиметров и все 90. Для более удобного монтажа всего кровельного каркаса используют доску, которая должна быть миллиметров 50 в толщину, а ширина доски должна составлять от 150 до 200 миллиметров. Доска шириной в 200 миллиметров, без всякого сомнения, будет давать основательность и прочность всей стропильной системе, даже если будут строить в северных регионах.
Деревянные части всей стропильной системы необходимо пропитать специальными растворами, которые будут обеспечивать пожарную безопастность и невозможность появления грибка на древесине, так как очевидно, что строение крыши должно быть защищено.
Устройство крыши не обязательно должна быть исключительно в форме треугольника. Просто это наиболее распространенный вариант, приемлемый для установки остальных элементов крыши.
Крыша с висячими стропилами
Висячие стропила
Почему же данный вид стропил называют висячим? Ответ заключается в том, что название такое появилось из-за того, что самая нижняя часть ноги стропил иногда вылезает из стены и выглядит это так, как будто она «зависает в воздухе». Ну а для того, чтобы стропа не свалилась, ее упирают в балку из дерева, которая должна проходить по периметру всего здания.
Такая конструкция крыши позволяет уравновесить все элементы кровли. Под грузом снега кровля может нести значительные нагрузки. Стропильные ноги могут сжиматься достаточно сильно, но из-за того, что низ стропилин имеет упор в мауэрлат, то кусок бруса отлично гасит возникающее напряжение под давлением снежных масс.
Если вдруг подует сильный боковой ветер, тогда некоторые стропила работают на растяжение, а нижняя балка (мауэрлат) — на сжатие. Таким образом, напряжение как бы ходит по всей кровле, в то же время, не давая выхода наружу и не разрушая строение крыши.
Такое устройство кровли делает стены, практически, свободными от возникающих нагрузок. Всю основную нагрузку берет на себя стропильная система и мауэрлат. На сами стены попадает лишь ничтожная часть нагрузок, которые не являются критичными и не могут разрушить конструкцию всего здания.
Если сруб будет слишком большим, тогда может возникнуть ситуация, при которой без дополнительных подпорок конструкция кровли может сильно прогнуться. В затяжку упор также делать не рекомендуется. Что же делать в этом случае? Древние строители использовали, так называемую, «бабку». Это специальная стропильная система с подвеской, которая растягивается. «Бабка» является родоначальником первых ферм.
Фермами сегодня, можно назвать любые строительные конструкции, которые созданы для того, чтобы перекрывать огромные помещения в строительстве не только зданий, но и мостов. Все узлы кровли в этом случае работают по принципу процесса сжатия — разжатия. Это с успехом позволяет применять в конструкции крыш небольшие сечения во всей структуре фермы.
Такое неординарное решение было придумано не каким-нибудь ученым, а практиками — плотниками, которые таким образом двинули некий прогресс в деле строительства крыши.
Кровля с наслонными стропилами
Наслонные стропила — это такое устройство крыши дома, которое достаточно хорошо способно распределять равномерно нагрузку на все узлы кровли.
Стропила такого типа, которые опираются на обвязку, сделанную из дерева и состоящую из мауэрлата, а также подстропильного бруса, можно с успехом применять для небольших построек.
Без внутренних опор наслонная система способна перекрыть только небольшие пролеты, всего лишь не более 6 метров. При наличии несущих дополнительных стен на них можно дополнительно устанавливать стойки, как дополнительные элементы кровли.
Если при строительстве наслонной системы использовать ригель, который будет стягивать стропильные ноги, то в таком случае величина пролета значительно увеличится и уже может достигать 8 и более метров. А если применять две опоры, тогда и покрытие пролета можно будет увеличить до 16 метров.
При постройке жилого здания пролеты больших размеров встречаются не так часто, в таком случае наслонные конструкции можно применять практически в каждом частном доме.
В данном типе конструкции важное значение приобретает такой узел кровли, как мауэрлат. Этот элемент защищает от образования конденсата, а также предотвращает гниение той конструкции крыши, где происходит примыкание кровли к стене. Поэтому важно помнить, что мауэрлат должен быть покрыт изоляционным слоем.
Не только мауэрлат должен быть изолирован. Если деревянные перекрытия соприкасаются с металлическими или бетонными узлами здания, то их также нужно покрыть гидроизоляцией. Отличным выходом из этой ситуации будет использование рубероида в два слоя. Материал не очень дорогой, но довольно практичный.
Монтаж наслонной стропильной системы
Правильное закрепление стропил на подстропильном брусе — это один из самых важных моментов в монтажных работах всего устройства кровли.
Монтаж наслонных стропил
Сам мауэрлат при этом должен быть очень надежно закреплен. Обычно, эти элементы кровли закрепляют металлическими штырями, которые бетонируют в стену. Глубина посадки при этом должна составлять не менее 40 сантиметров. В иных случаях применяют болты, которые также бетонируют в стены.
То, как правильно закреплены стропила на подстропильном брусе, это очень важный момент при монтаже наслонной кровельной системы.
Прежде всего, надежно должен быть закреплен сам мауэрлат, для этого используют либо металлические штыри, бетонируемые в стену на глубину не менее 40 см, либо, закрепляемые таким же образом, болты.
Часто используются и такие элементы кровли, как скобы, которые крепят сами стропила к мауэрлату. Мауэрлат — это брус, стороны которого составляют 140-160 миллиметров.
Чаще всего в строительстве домов и возведении стропильных систем используют в качестве материала именно дерево. Это легкий в монтаже материал. Устройство крыши дома с применением бетонных или металлических стропильных систем в частном строительстве — явление крайне редкое.
Для скрепления элементов кровли, а также строп, используют такие соединения, как шипы, зубы и противни.
Чтобы установка стропил была максимально правильной, нужно тщательно просчитать все нагрузки, которые будут воздействовать на кровлю, а уже потом подходить к монтажу.
При возведении кровли на сырых срубах из дерева установка стропильных систем в каркас крыши требует особого внимания.
Если сруб сырой, то нужно обращать внимание на, так называемый, коэффициент усадки. Он может в разных случаях составлять от 4 до 6 и более процентов. Это нужно учесть при установке крыши, так как за год такой сруб может подсохнуть и сократиться на 15 — 20 сантиметров.
Многие фирмы, занимающиеся строительством, обычно учитывают эту информацию и предлагают проекты домов, где устройство кровли имеет несколько вариантов, в том числе и «послеусадочный». Чтобы найти нужную информацию по данному вопросу достаточно выполнить поиск в Интернете с помощью запроса, например, «эксплуатируемая кровля устройство».
Для решения данной проблемы можно пойти несколькими путями. Можно установить стропила, в конструкции которых будут «скользящие» опоры. В иных случаях установить под все опоры компенсаторы усадки, основанные на болтах домкрата.
Про недостатки первого из способов все понятно, слишком долгое ожидание. Домкраты на болтах — вариант неплохой, но он требует, если и не хирургической точности, то очень близкой к этому. В этом случае наиболее выигрышным является установка скользящих креплений.
Скользящие крепления хороши еще и тем, что даже после того, как усадка произойдет, дерево — это такой материал, что все равно будет со временем постепенно видоизменяться. И хотя эти изменения будут совсем незначительными, но они будут иметь постоянный характер, а поэтому установка скользящих конструкций будет как нельзя кстати.
Вот как выглядит в общих чертах такое крепление. На мауэрлат, который обеспечивает примыкание кровли к стене, набивают брусок под определенным углом, или сам мауэрлат делают нужной формы. Затем закрепляют уголок, который имеет некоторый загиб. Под эту загнутую конструкцию устанавливают специальную рельефную пластину.
Так как предполагается, что путь скольжения будет направлен наружу, то эту рельефную пластину лучше всего закрепить на стропилах так, чтобы было как можно больше свободного расстояния для хода по направлению к коньку здания.
Стоит учесть тот факт, что стропила должны опираться на брус, конструкция может быть подвижной, но еще одним подвижным элементом должно быть шарнирное крепление в коньке.
Наслонные стропила могут иметь соединение встык друг с другом, при этом необходимо использовать пластины из металла. Устройство кровли должно быть таким, чтобы присутствовал определенный угол на торцах. Это необходимо в случае, когда стропила нужно будет переместить, чтобы они не были бы слишком близко друг к другу. При втором варианте крепления в накладку можно соединить стропила и закрепить их на болты.
Конструкции наслонных стропил
Стропильные системы, узлы кровли которых содержат шарнирные элементы или плавающее соединение, можно отнести к такому виду соединений, как безраспорные.
Крыша с наслонными стропилами
В таких соединениях нагрузка полностью не ложится на мауэрлат и на остальные конструкции стен. Другое дело — распорные системы. Здесь коньковое соединение обычно очень прочно закрепляется, при этом опора, которая крепится на мауэрлат шарнирным креплением, как вариант, может быть — соединение типа «зуб», тогда нагрузка ложится еще и на стены.
Стропильную систему данного типа можно считать гибридной, потому что здесь используются элементы как наслонных, так и висячих систем.
Но так как ноги стропил принимают на себя всю основную нагрузку, то в этом способе крепления коньковый брус становится практически необязательным элементом системы.
При установке системы на распорках, отверстия в местах соединения болтов должны быть меньше на несколько миллиметров, чем диаметр, закрепляемых болтов. Если отверстия будут слишком большими, тогда может случиться так, что под воздействием нагрузок повредится мауэрлат, а это может неблагоприятно воздействовать на весь каркас крыши.
В те времена, когда нет снега и других вредных погодных воздействий, при ненагруженном состоянии и при правильном монтаже стропильных систем нагрузка на все узлы кровли должна быть примерно одинаковой. А вот в зимнее время нагрузка может на каждом из скатов значительно меняться, и об этом тоже важно помнить.
При неправильном монтаже стропил может произойти сдвиг всего строения крыши, а в отдельных случаях привести к полному обрушению.
Многообразие материалов для отделки крыши
Разнообразие на рынке кровельных материалов, с помощью которых выполняется отделка крыши, может поразить любого неискушенного в строительстве человека, ведь в зависимости от типа строения можно использовать те или иные материалы, которые оптимально подойдут под решаемые задачи. Стоит очень тщательно подойти к вопросу о подборе материала, при этом нужно учитывать такие факторы, как тип стропильной конструкции, строение крыши, предполагаемые нагрузки, а также знать способности несущих стен и перекрытий.
На данный момент существует два подразделения кровельных материалов:
- мягкие кровельные материалы;
- жесткие кровельные материалы.
В каждом из этих категорий есть десятки названий наименований и фирм, запутаться в которых проще простого. Рассмотрим лишь самые основные материалы из двух групп, и области их применения под решаемые задачи.
Мягких кровельных материалов фирм, производителей рулонных видов, великое множество. Важно помнить лишь то, что эти материалы, как правило, служат для гидроизоляции. Это отличные материалы для бетонных или других типов твердых кровель при устройстве крыши дома.
Также мягкие материалы подразделяются еще на два вида, в зависимости от основы, из которых они состоят:
- битумные;
- полимерные;
- битумно-полимерные.
Битумные материалы для кровли
Какую бы основу они не содержали, у них есть одно общее для всех свойство, а именно — способ нанесения. Исключительно все мягкие материалы наносятся методом наплавления на весь каркас крыши, но перед этим процессом всю крышу необходимо обработать специальными для этих случаев мастиками.
У этого типа материалов, есть и существенные недостатки. Отделка крыши такими материалами делает ее неустойчивой к различным погодным условиям, например, к солнечным лучам или к воздействию высоких температур. От неблагоприятных воздействий материал может ссохнуться и потрескаться, а это, естественным образом, пагубно влияет на всю крышу целиком, так как нарушается ее герметичность.
К основным мягким кровельным материалам можно отнести рубероид, ондулин, гибкую черепицу.
Жесткий кровельный материал
Жесткие кровельные материалы более надежны в эксплуатации, и, пожалуй, одно из самых хороших достоинств этого типа материалов заключается в том, что они имеют очень долгий срок службы.
Такие материалы при правильном монтаже и уходе могут прослужить, как минимум 30 лет, а в некоторых случаях и гораздо больше. К наиболее яркими представителями этого типа кровельных материалов можно отнести металлочерепицу, фальцевую кровлю, кровлю из профнастила, медную кровлю.
Определяясь с тем, какой тип кровельного материала необходим для монтажа на каркас крыши, не стоит покупать только те материалы, которые являются самыми дорогими. Большая цена — это не всегда является показателем качества товара. Нужно выбирать по критериям соотношение цена — качество, а чтобы сделать правильный и осознанный выбор, необходимо изучить полный спектр, представленных на рынке, товаров.
Стоит отметить, что в зависимости от выбора того или иного строительного материала для устройства крыши дома, можно заранее просчитать предполагаемую нагрузку, определиться с типом и видом стропильных систем, и тогда возведенная крыша будет надежным защитником от любой непогоды, создавая уют и теплоту семейного очага!
Обустройство кровли с холодным чердаком — ВикиСтрой
Теплотехника холодного чердака
Тёплый воздух всегда движется вверх, проникая даже через малейшие трещины и зазоры в перекрытии. Чтобы сохранить максимум тепла внутри дома, над потолком устраивают достаточно мощный пояс теплозащиты толщиной до 300–350 мм. Теплоизоляция укладывается максимально плотно, чтобы как можно сильнее замедлить восходящий горячий поток.
Утеплитель нуждается в защите от намокания, поэтому пару, который переносится тёплым воздухом, нужно преградить путь. Для этих целей изнутри потолок покрывают паробарьером — специальной мембраной, которая пропускает газы, но задерживает испаренную влагу и подробнее рмнт.ру уже рассказывал об этих материалах в отдельной
статье
. С внутренней стороны теплоизолятор имеет достаточно высокую температуру и поэтому конденсат на парозащитной мембране не выпадает.
Внешняя сторона утеплителя холодная. Она вентилируется наружным воздухом, благодаря чему в утеплителе не накапливается влага. Чердачное перекрытие — единственная ступень теплозащиты, никакие другие конструкции холодного чердака этой функции не выполняют.
Основная проблема холодной кровли заключена в том, что при перепадах температур на тыльной стороне покрытия выпадает конденсат. Поскольку воздух на чердаке достаточно долго остается тёплым после захода солнца, а кровля практически сразу приобретает температуру уличной среды, появление капель влаги — неизбежное явление. Падая вниз, они попадают на пирог перекрытия, увлажняя его. Это приводит к утяжелению наполнителя, потере теплоизолирующих свойств, образованию сырости и плесени. Именно поэтому при устройстве кровли холодного чердака в обязательном порядке требуется монтаж подкровельной гидроизоляции.
Стропильная система
Поскольку между стропильными ногами не будет укладываться утеплитель, их шаг и сечение можно выбирать абсолютно свободно. В этом деле поможет сервис kalk.pro: в разделе «Крыши» имеется возможность смоделировать и рассчитать несущие элементы и обрешётку для любого типа крыш.
Наиболее подходящим пиломатериалом для устройства стропильных ног считается доска толщиной 50–70 мм и шириной 100–200 мм. Исходя из веса кровли и прогнозируемой снеговой нагрузки, шаг между стропилами такого сечения корректируется в диапазоне 60–120 см. Обязательно нужно учитывать, что стропила при монтаже усиливаются контробрешёткой толщиной 30–40 мм, поэтому ширину доски разумно изначально выбирать немного меньшей.
При монтаже
стропильной системы
обязательно нужно выставить ноги в общих плоскостях, чтобы впоследствии избежать проблем с выравниванием обрешётки. Для этих целей рекомендуется жестко закрепить на распорках крайние стропила, натянуть шнуры в верхней и нижней части ската, а затем по ним выставить остальные ноги. Стропила должны быть временно скреплены с внутренней части крыши до тех пор, пока на наружной не будет смонтирована гидроизоляция и контробрешётка с обрешёткой.
Гидроизоляция кровли
Наилучшим образом для гидроизоляции холодной кровли подходит плёнка с микроперфорацией. Это один из самых дешевых и простых в монтаже материалов, который полностью решает проблему с выпадением конденсата. При монтаже рулон плёнки раскатывают поперёк уклона ската, начиная снизу. Каждое последующее полотно следует укладывать с нахлестом на нижнее шириной около 70 мм.
Монтаж гидробарьера лучше проводить в безветренную погоду. Временное крепление выполняется скобами к верхней грани стропильных ног, при этом нужно отрегулировать усилие пружины степлера так, чтобы скоба не прижималась вплотную к пленке, продавливая ее, а образовала зазор около 0,5 мм. Пленку необходимо крепить таким образом, чтобы между стропилами образовался провис порядка 20–25 мм. Так вода не будет замачивать контробрешетку, собираясь в самой низкой точке.
Когда весь скат покрыт гидробарьером, нужно прибить контробрешётку — рейки той же толщины, что и стропильные ноги. Перед тем, как прибить рейку, ту сторону, которой она прилегает к стропилам, можно покрыть любой алкидной эмалью. Пиломеатериалы для контробрешётки и обрешётки следует предварительно обработать огне-биозащитной пропиткой. Крепление контробрешётки рекомендуется выполнять либо ёршенными гвоздями, либо анодированными шурупами. Чёрные калёные саморезы для этой цели не подходят.
Контробрешётка выполняет сразу несколько функций. Во-первых, она надёжно прижимает гидробарьер, перекрывая при этом проколы в местах крепления. Во-вторых, за счёт увеличенной дистанции между покрытием и гидроизоляцией появляется путь для восходящего воздушного потока, за счёт чего образованная влага быстро испаряется.
Монтаж обрешётки
Тип и способ монтажа поперечной обрешетки зависит от используемого кровельного покрытия. Для холодной кровли хорошо подходят и шифер, и профилированный лист, металлическая и битумная черепица. Все зависит от эстетических предпочтений и уклона скатов.
Всего можно выделить два вида обрешётки для холодной кровли: сплошную и дощатую. Сплошная обрешётка хорошо подходит для
мягкой черепицы
, а также материалов вроде
профлиста
, сильно шумящих во время дождя. Плотное прижатие покрытия к сплошной массивной основе устраняет нежелательный акустический эффект и существенно облегчает монтаж кровли.
Сплошную обрешётку выполняют либо из ОСП 3 и 4 классов, либо из влагостойкой фанеры на фенол-формальдегидных смолах. Минимальная толщина фанеры составляет 8 мм при шаге стропильных ног 60 см. ОСП имеет более рыхлую структуру, для надёжной фиксации крепежа в ней толщина должна быть не менее 12 мм.
Монтаж сплошной обрешётки рекомендуется вести, начиная от лицевого фронтона, укладывая цельные листы и смещая доборы в наименее обозримую часть ската. Между плитами обязательно нужно оставлять деформационный зазор порядка 10–15 мм. Если стык между плитами находится не в области стропильной ноги, допускается скрепление через подкладную рейку толщиной 20–25 мм по тому же принципу, что и скрепление горизонтальных стыков.
Когда все листы закреплены, стыки нужно заполнить нетвердеющей битумной мастикой или специальным кровельным герметиком. После герметизации рекомендуется проверить по натянутому шнуру плоскость обрешётки, при необходимости устанавливая подкладки разной толщины в местах основного крепления.
Устройство дощатой обрешётки значительно проще. Для неё подойдёт и обрезная, и необрезная доска, важно только не использовать материалы, не калиброванные по толщине. Доски обрешётки прибивают перпендикулярно стропилам. При этому нужно учесть два фактора:
В случае выбора в пользу необрезной доски, её нужно располагать более широкой плоскостью кверху. Для крепления лучше не использовать шурупы и саморезы, обычные гвозди подойдут лучше любого другого крепежа.
Вентиляция холодного чердака
Последний вопрос в обустройстве холодной кровли — вентиляция чердачного помещения. Она должна быть регулируемой, чтобы в летний зной на уровне чердачного перекрытия температура была близкой к температуре воздуха, а в случае резкого похолодания не было обильного выпадения конденсата. В зимнее же время вентиляция перекрывается, что позволяет исключить интенсивное продувание утеплителя и сберечь как можно больше тепла.
Как правило в частном доме достаточно входной двери на чердак и одного открываемого окна в верхней части фронтона с противоположной стороны. Если кровля вальмовая, под окно нужно сделать небольшой уступ.
Для кровель площадью свыше 300 м
2
рекомендуется организация дополнительных отдушин. Они врезаются в верхнюю часть ската и способствуют удалению воздуха, поступающего на чердак в области мауэрлата. Чтобы обеспечить полноценную циркуляцию воздуха, при зашивке софитов нужно через 70–80 см вставлять перфорированные панели. Избежать установки отдушин можно при покрытии кровли материалом с волнообразным профилем. На линии схождения скатов нужно оставить зазор порядка 100–140 мм, который накрывается широким коньком.
Видео по теме
Конструкция крыши деревянного дома — ее устройство и строение (фото и видео)
Деревянные дома, славящиеся своей экологической чистотой, долгим сроком службы, пользуются в России популярностью. Лёгкая, но прочная, долговечная древесина хвойных пород на европейской территории страны – традиционный строительный материал, применяемый для возведения жилых, хозяйственных строений. Сейчас дома из бруса или бревна снова вошли в моду, они строятся повсеместно в качестве дачных, садовых или даже городских коттеджей. Чтобы конструкция из этого древесины прослужила долго, необходимо учитывать особенности этого материала при создании проекта крыши, а также выборе кровельного покрытия и сопутствующей фурнитуры. Сегодня мы расскажем про устройство крыши деревянного дома, о ее характерных чертах и особых требованиях, которые нужно соблюдать в процессе возведения.
Содержание статьи
Стропильный каркас
Стропильная система – своеобразный каркас крыши, обеспечивающий ей жесткую форму, высокую несущую способность. Он состоит из вертикальных опор и горизонтальных затяжек, которые в разрезе образуют наиболее устойчивую геометрическую фигуру, треугольник. Каркас кровли деревянных домов изготавливают их древесины. Для ‘того используют брус или доски из дерева твердых пород, обработанные антисептиком, а также огнеблокирующим составом. При конструировании стропильной системы, определяют следующие параметры:
- Сечение элементов каркаса. Толщина досок или бруса конструкции зависит от нагрузки, ложащихся на них в процессе эксплуатации. При подсчете суммируют вес кровельного материала, самой стропильной системы, гидроизоляции, пароизоляции, утеплителя, а также снеговую нагрузку. Обычно для изготовления мауэрлата, лежней и стоек применяют брус 100х100 мм или 150х150 мм, а затяжки, ригели, подкосы и стропильные ноги делают из обрезной доски сечением 50х150 мм или 100х150 мм.
- Шаг между элементами. Шаг между стойками и стропильными ногами определяют в соответствии с сечением элементов, а также весом и размером листов кровельного материала и утеплителя. Обычно расстояние между ними делают в диапазоне 60-120 см в зависимости от указанных параметров.
- Состав каркаса. Самая простая конструкция стропильной системы включает в себя только мауэрлат и стропила. При усложнении строения устройства крыши, усложняется и каркас, в него вводят стойки, затяжки, ригели и подкосы, компенсирующие нагрузки, которые воздействуют на систему.
Учтите, деревянная крыша изготовляется только из сухой древесины, влажность которой не выше 15%. При изменении влажности дерева размеры материала изменяются, поэтому при использовании сырых досок конструкция в процессе эксплуатации может существенно деформироваться. Антисептическую обработку выполняют для защиты от деятельности плесневых и грибковых микроорганизмов, которые активно распространяются во влажной среде, приводя к загниванию.
Стропильная система деревянного дома
Кровельный пирог
Конструкция крыши домов из дерева многослойная, поэтому ее называют емким термином «кровельный пирог». Входящие в него материалы, дополняют, улучшают эксплуатационные характеристики друг друга, делая кровлю устойчивой к влаге, перепадам температурой и прочной. С точки зрения состава кровельного пирога, строение крыши может быть 2 видов:
- Холодная. Холодной кровлей называют конструкцию, а состав которой не входит термоизоляция ската. Крышами именно такого типа оборудовались деревянные терема на Руси. Подкровельное пространство в них, где оборудовался неотапливаемый чердак служил воздушной прослойкой, изолирующей жилые этажи от холода. С точки зрения строительства, это более простая и дешевая конструкция, состоящая только из пароизоляции, гидроизоляции и кровельного покрытия.
- Теплая. Кровля теплого типа – более современная технология, которая распространилась с появлением современных термоизоляционных материалов и отапливаемых мансард. Если подкровельное пространство отапливается, то строение лишается воздушно прослойки, защищающей от охлаждения, в то время как через скаты крыши, обладающие большой площадью, происходят максимальные теплопотери. Поэтому теплая кровля помимо пароизоляции и гидроизоляции включает в себя еще и слой утеплителя, который оптимизирует температурный режим в сооружении.
Теплая и холодная кровля
Отличия теплой и холодной крыши
Важно! Теплая кровля для деревянного дома – достаточно сложное и дорогое строительное решение, которое используется только в сооружениях с жилыми мансардами и отапливаемыми верхними этажами. Крыши холодного типа используются для бань из бревна и бруса, навесов, беседок, сезонно используемых или неотапливаемых построек.
Конструкция крыши деревянного дома — ее устройство и строение (фото и видео)
Деревянные дома, славящиеся своей экологической чистотой, долгим сроком службы, пользуются в России популярностью. Лёгкая, но прочная, долговечная древесина хвойных пород на европейской территории страны – традиционный строительный материал, применяемый для возведения жилых, хозяйственных строений. Сейчас дома из бруса или бревна снова вошли в моду, они строятся повсеместно в качестве дачных, садовых или даже городских коттеджей. Чтобы конструкция из этого древесины прослужила долго, необходимо учитывать особенности этого материала при создании проекта крыши, а также выборе кровельного покрытия и сопутствующей фурнитуры. Сегодня мы расскажем про устройство крыши деревянного дома, о ее характерных чертах и особых требованиях, которые нужно соблюдать в процессе возведения.
Содержание статьи
Стропильный каркас
Стропильная система – своеобразный каркас крыши, обеспечивающий ей жесткую форму, высокую несущую способность. Он состоит из вертикальных опор и горизонтальных затяжек, которые в разрезе образуют наиболее устойчивую геометрическую фигуру, треугольник. Каркас кровли деревянных домов изготавливают их древесины. Для ‘того используют брус или доски из дерева твердых пород, обработанные антисептиком, а также огнеблокирующим составом. При конструировании стропильной системы, определяют следующие параметры:
- Сечение элементов каркаса. Толщина досок или бруса конструкции зависит от нагрузки, ложащихся на них в процессе эксплуатации. При подсчете суммируют вес кровельного материала, самой стропильной системы, гидроизоляции, пароизоляции, утеплителя, а также снеговую нагрузку. Обычно для изготовления мауэрлата, лежней и стоек применяют брус 100х100 мм или 150х150 мм, а затяжки, ригели, подкосы и стропильные ноги делают из обрезной доски сечением 50х150 мм или 100х150 мм.
- Шаг между элементами. Шаг между стойками и стропильными ногами определяют в соответствии с сечением элементов, а также весом и размером листов кровельного материала и утеплителя. Обычно расстояние между ними делают в диапазоне 60-120 см в зависимости от указанных параметров.
- Состав каркаса. Самая простая конструкция стропильной системы включает в себя только мауэрлат и стропила. При усложнении строения устройства крыши, усложняется и каркас, в него вводят стойки, затяжки, ригели и подкосы, компенсирующие нагрузки, которые воздействуют на систему.
Учтите, деревянная крыша изготовляется только из сухой древесины, влажность которой не выше 15%. При изменении влажности дерева размеры материала изменяются, поэтому при использовании сырых досок конструкция в процессе эксплуатации может существенно деформироваться. Антисептическую обработку выполняют для защиты от деятельности плесневых и грибковых микроорганизмов, которые активно распространяются во влажной среде, приводя к загниванию.
Стропильная система деревянного дома
Кровельный пирог
Конструкция крыши домов из дерева многослойная, поэтому ее называют емким термином «кровельный пирог». Входящие в него материалы, дополняют, улучшают эксплуатационные характеристики друг друга, делая кровлю устойчивой к влаге, перепадам температурой и прочной. С точки зрения состава кровельного пирога, строение крыши может быть 2 видов:
- Холодная. Холодной кровлей называют конструкцию, а состав которой не входит термоизоляция ската. Крышами именно такого типа оборудовались деревянные терема на Руси. Подкровельное пространство в них, где оборудовался неотапливаемый чердак служил воздушной прослойкой, изолирующей жилые этажи от холода. С точки зрения строительства, это более простая и дешевая конструкция, состоящая только из пароизоляции, гидроизоляции и кровельного покрытия.
- Теплая. Кровля теплого типа – более современная технология, которая распространилась с появлением современных термоизоляционных материалов и отапливаемых мансард. Если подкровельное пространство отапливается, то строение лишается воздушно прослойки, защищающей от охлаждения, в то время как через скаты крыши, обладающие большой площадью, происходят максимальные теплопотери. Поэтому теплая кровля помимо пароизоляции и гидроизоляции включает в себя еще и слой утеплителя, который оптимизирует температурный режим в сооружении.
Теплая и холодная кровля
Отличия теплой и холодной крыши
Важно! Теплая кровля для деревянного дома – достаточно сложное и дорогое строительное решение, которое используется только в сооружениях с жилыми мансардами и отапливаемыми верхними этажами. Крыши холодного типа используются для бань из бревна и бруса, навесов, беседок, сезонно используемых или неотапливаемых построек.
Кровельные покрытия
Древесина при высокой прочности является достаточно легким строительным материалом, поэтому фундамент для сооружений из бревна и бруса, а тем более каркасных делают неглубокий, ленточный, столбчатый или свайный. Чтобы не утяжелять конструкцию, кровельное покрытие для деревянного дома нужно использовать легкое, малошумное и негорючее. Чаще всего применяют:
- Металлические кровли. Кровельные покрытия на основе оцинкованной стали с разными полимерными и лакокрасочными покрытиями (металлочерепица, профнастил, фальцевая кровля) обладают малым весом, составляющим не более 10 кг/м2, высокой прочность и несущей способностью. Недостатками этих материалов считают высокую шумность и большую теплопроводность.
Металлочерепица
- Ондулин. Это современное кровельное покрытие из целлюлозных волокон, пропитанных модифицированным битумом, с волнистым профилем. Вес одного листа материала, площадь которого составляет около 2 м2, составляет всего 6 кг. Ондулин обладает низкой теплопроводностью и резонирующей способностью. Недостаток этого материала – низкой устойчивость к ультрафиолету, в результате которой ондулин со временем выгорает, и легкая воспламеняемость.
Ондулин
- Мягкая кровля. Также для перекрытия домов из дерева применяют рулонные или штучные гибкие кровельные материалы. Рулонная мягкая кровля (рубероид, кровельные мембраны) славятся высокой гидроизоляционной способностью, но низким декоративным потенциалом. А вот битумная черепица лишена этого недостатка. Однако, все виды мягкой кровли относятся к легко воспламеняющимся, потому в деревянном строительстве используются с осторожностью.
Битумная черепица
Устройство кровли дома из дерева
Опытные мастера считают, что главным фактором выбора кровельного материала, с помощью которого выполняется устройство деревянной крыши, выступает сопротивление горению. Так как риск возникновения возгораний в постройках из дерева достаточно высок, для их перекрытия лучше использовать негорючие материалы (керамическую черепицу, шифер, металлические кровли).
Особенности возведения кровли
Древесина – строительный материал, используемый для возведения жилых домов на территории России, уже много веков, поэтому особенности работы с деревом хорошо изучены. Уникальные свойства деревянных конструкций в том, что они изготавливается из природного сырья, которое пропускает воздух, «дышит», регулирует влажность. Чтобы крыша из дерева была прочной и долговечной необходимо:
- Соблюдение сроков усадки. Дома чаще всего строят из сырой древесины, которая в процессе эксплуатации постепенно высыхает, в результате чего изменяются размеры сооружения. Хотя высыхание дерева происходит в течение 5 лет, наибольшая усадка происходит в первые 1-2 года. Поэтому крышу на деревянные постройки налаживают только спустя год после завершения постройки дома. Исключение составляют только сооружения профилированного или клееного бруса, усадка которых не превышает 5%.
Усадка деревянных домов
Сроки усадки разных пород дерева
- Использование подвижных креплений. Дерево – природный материал, который при колебаниях влажности окружающего воздуха изменяется в размерах. Чтобы компенсировать эти расширения, не допустить деформации конструкции, нужно использовать подвижные крепления. Специальные кляммеры, заменяющие жесткие крепления, позволяют крыши «дышать» вместе с коробкой дома.
Крепления, компенсирующие усадку
- Подбор материала. Для возведения кровли применяют здоровую древесину хвойных пород, влажность которой не превышает 19%. Чтобы предотвратить загнивание каркаса, брус или доски обрабатывают антисептическим составом, антипиреном для защиты от возгораний.
Учтите, что крыша дома из древесины подергается интенсивной нагрузке, поэтому для ее возведения требуется специальный проект, основанный на инженерных расчетах. Чтобы выполнить работы быстро, качественно, нужно найти опытных мастеров-кровельщиков, знакомых с особенностями работы с деревом.
Видео-инструкция
План-схема крыши (7 из 11)
План расположения крыши — это, безусловно, наиболее неправильно понимаемая часть плана дома, по крайней мере, для обычного человека. Строители и люди, знакомые с жилищным строительством, знают, почему это так. Большинство людей предполагают, что набор планов будет содержать всю информацию, которая вам понадобится для строительства дома, и большинство людей ошибаются.
Если вы читали нашу публикацию о плане расположения фундамента, вы помните, что существует слишком много факторов, участвующих в создании фундамента, чем можно охватить в заранее составленном наборе планов дома.То же самое верно и для планировки крыши, в разных регионах страны будут разные требования и нормы для конструкции крыши. Вот почему мы предоставляем макет, а не конкретные инструкции по сборке или механике. Мы просто пытаемся сообщить функциональный дизайн и условия, необходимые для строительства фасада вашего дома в соответствии с планом
.
На листе «План крыши» содержится основная информация для местного производителя или инженера стропильных ферм, позволяющая спроектировать стропильные фермы в соответствии с местными нормами и правилами.Вы увидите это примечание в своем плане планировки крыши… «Только для целей проектирования». Это связано с тем, что после того, как ваш план будет передан вашему инженеру-строителю и / или производителю фермы, вам нужно будет спроектировать ваши фактические фермы и / или элементы каркаса для вашего конкретного местоположения. Они будут решать такие проблемы, как подъем, снеговые нагрузки, временные и статические нагрузки, которые будут уникальными для каждого построенного дома.
Проблемы строительства крыши
Крыша иногда видоизменяется в связи с изменением плана этажа.Все, от местных норм и требований, обусловленных погодными условиями, до ограничений по высоте в общинах, будет влиять на окончательный дизайн крыши. Есть много разных способов построить крышу, на самом деле их столько, что мы написали статью о трех основных типах кровельных конструкций. При проектировании конструкции крыши важно помнить, что это инструмент, предназначенный для использования вашим строителем и / или производителем ферм при проектировании конструкции крыши.
Далее в нашем объяснении набора планов мы рассмотрим лист «Внешний вид».
Лист макета крыши (7 из 11) впервые появился на сайте Sater Design Collection.
Проектирование пристройки крыши | HGTV
Если вы хотите, чтобы ваше дополнение выглядело так, как будто оно могло быть оригинальной частью дома, а не второстепенным, сосредоточьтесь на линии крыши. Независимо от того, насколько хорошо сочетаются остальные элементы дизайна и материалы, сочетающиеся с домом, если вы не сделаете крышу правильно, ваше дополнение будет выглядеть именно так: добавление, прикрепленное к стене дома.
Надстройка крыши. Если вы добавляете к фронтальному концу дома (боковая стена, которая поднимается до пика крыши), довольно легко расширить существующую линию крыши на новое пространство, говорит Курт Шульц, риэлтор-архитектор-строитель в Пасадена, Калифорния. Это простое и недорогое решение, которое хорошо сочетается с основным домом. Но это также довольно необычно, потому что большинство пристроек находится в передней или задней части дома, где есть двор, а не по бокам.«А когда вы строите под углом 90 градусов к фронтону, — говорит Шульц, — все становится сложнее».
Односкатная крыша. Это самое простое решение — одинарный откос, прикрепленный к исходному дому на высокой точке и наклоненный к внешней стене пристройки. По словам Шульца, подрядчику легко построить и сэкономить на бюджете домовладельца, но при этом новое пространство выглядит очевидным дополнением. По его словам, это может снизить ценность ваших улучшений, особенно если они видны с улицы.Все большее число зажиточных сообществ теперь имеют строительные нормы и правила, запрещающие односкатные крыши над жилыми помещениями.
Двускатная крыша. Двускатная крыша состоит не из одного ската, а из двух, которые пересекаются на вершине, идущей по середине крыши. Когда ваша двускатная крыша совмещена с углом и пропорциями других линий крыши дома, она добавит визуального интереса и характера дому, делая дополнение похожим на актив, принадлежащий дому.
Слуховые аппараты. Слуховое окно — это небольшая двускатная крыша, которая выступает под углом 90 градусов от основной крыши, обычно для размещения одного или нескольких окон. Это полезно, если вы расширяете верхний этаж своего дома, потому что слуховое окно эффективно поднимает потолок там, где в противном случае у вас низкие карнизы. А один или несколько слуховых окон можно использовать для украшения и связывания крыш как над домом, так и над его пристройкой.
RR-0404: Дизайн крыши | Building Science Corporation
Крыши могут быть спроектированы и сконструированы с вентилируемой или невентилируемой системой в любой гигротермической зоне.
В холодном климате основная цель вентиляции чердаков — поддерживать холодную температуру крыши, чтобы избежать образования ледяных плотин, образовавшихся в результате таяния снега, и отводить влагу, которая перемещается из кондиционированного помещения на чердак. Таяние снега в данном случае вызвано потерями тепла из кондиционируемого помещения.
В жарком климате основной целью вентиляции чердака является отвод горячего воздуха, нагретого солнечными батареями, с чердака для уменьшения охлаждающей нагрузки здания.
Объем вентиляции полости крыши определяется многочисленными соотношениями площади свободного вентиляционного отверстия к площади изолированного потолка в диапазоне от 1: 150 до 1: 600 в зависимости от строительных норм и правил, причем соотношение 1: 300 является наиболее распространенным.Невентилируемая конструкция крыши также может облегчить борьбу с ледяными завалами, накоплением влаги и тепловыделением.
Подход
В холодном климате основной стратегией, которую следует использовать при проектировании крыш, чтобы не было проблем с влажностью и ледяных плотин, наряду с контролем притока тепла или потерь тепла независимо от подхода к вентиляции, является устранение движения воздуха, особенно удаляемого воздуха. . Это может быть достигнуто путем установки системы воздушного барьера или регулирования перепада давления воздуха в кровельной системе.
Системы воздушных барьеров, как правило, являются наиболее распространенным подходом, однако подходы к контролю давления воздуха становятся все более распространенными, особенно в случаях, связанных с ремонтными работами на существующих конструкциях.
Диффузию пара следует рассматривать как вторичный механизм переноса влаги при проектировании и строительстве крыш. Специальные замедлители образования пара часто не нужны, если предусмотрен соответствующий контроль движения воздуха или контроль температуры поверхности конденсации.
Конструкция вентилируемой крыши
Вентилируемая крыша не должна сообщаться с кондиционируемым пространством — они соединены с внешней частью.Поэтому на линии потолка должен быть воздушный барьер, чтобы изолировать чердак от кондиционируемого помещения. Никакие службы, такие как распределительные воздуховоды HVAC, кондиционеры, водопровод или пожарные спринклерные системы, не должны располагаться вне воздушного барьера (Рисунок 1).
Рис. 1. Вентилируемая крыша в сборе —Тепловое сопротивление (глубина) изоляции кровли на пяте стропильной фермы (периметр крыши) должно быть равно или больше термическому сопротивлению внешней стены; Рекомендуемый коэффициент вентиляции крыши 1: 300
Рекомендуемый коэффициент вентиляции для вентилируемых конструкций крыши при наличии воздушного барьера — это соотношение 1: 300 (как указано в большинстве норм).
В вентилируемых соборных потолочных конструкциях рекомендуется свободное воздушное пространство не менее 2 дюймов между нижней стороной настила крыши и верхней частью изоляции полости. Это не требование кода, но должно быть (обычно указывается только 1 дюйм).
Помимо воздушного барьера на линии потолка, в климатической зоне 6 и климатической зоне 7 должен быть установлен замедлитель парообразования класса II. В климатической зоне 5 допускается использование замедлителя парообразования класса III.
Замедлитель парообразования класса I (i .е. пароизоляция) может быть установлена в вентилируемых крышах в климатической зоне 6 и климатической зоне 7, но ее следует избегать в климатической зоне 5, поскольку в летние месяцы во время периодов кондиционирования воздуха может происходить конденсация на верхней стороне.
В климатических зонах, отличных от холодных или очень холодных, пароизоляция на стороне сборки крыши не требуется и не рекомендуется.
Невентилируемая конструкция крыши
Невентилируемая конструкция крыши подразделяется на две категории: системы, в которых температура поверхности конденсации контролируется, и системы, в которых температура поверхности конденсации не контролируется.Эти две категории, по сути, представляют собой разграничение между регионами, где холодные погодные условия возникают с достаточной частотой и интенсивностью, чтобы на неизолированном настиле крыши могло происходить накопление достаточного количества влаги из внутренних источников, что может привести к появлению плесени, коррозии и гниения.
Главное в том, чтобы настил крыши — основная конденсирующая поверхность в конструкциях кровли — был достаточно теплым в течение всего года. Это может быть достигнуто либо из-за местного климата, либо в результате конструкции, в основном за счет использования жесткой изоляции, установленной над настилом крыши, или воздухонепроницаемой изоляции из распыляемой пены, установленной под настилом крыши в непосредственном контакте с ним.
Если жесткая изоляция установлена над настилом крыши или воздухонепроницаемая изоляция из распыляемой пены установлена под настилом крыши, то считается, что температура поверхности конденсации регулируется.
Демаркация определяется как различие между регионами, где среднемесячная температура остается выше 45 градусов по Фаренгейту в течение года и где она опускается ниже 45 градусов по Фаренгейту в течение года. Также необходим дополнительный критерий — поддержание относительной влажности в помещении ниже 45 процентов.
Эти критерии были выбраны по двум причинам. Во-первых, если температура крыши должна быть выше 45 градусов по Фаренгейту, конденсация может быть минимизирована или устранена. Конденсация не произойдет, если температура точки росы внутреннего воздуха не превысит 45 градусов по Фаренгейту, и этот воздух не будет контактировать с настилом крыши. Эта внутренняя температура точки росы приблизительно равна внутренней температуре кондиционированного помещения 70 градусов по Фаренгейту при внутренней относительной влажности 45 процентов. Это условия внутренней влажности, которых можно легко избежать с помощью воздухообмена / вентиляции или предотвращения чрезмерного увлажнения в самый холодный месяц года в указанных климатических зонах.
Во-вторых, была выбрана среднемесячная температура, а не расчетная температура нагрева, поскольку она более репрезентативна для
рабочих характеристик ограждающих конструкций здания. Кратковременные периодические «скачки» параметров / нагрузок от окружающей среды представляют интерес для инженеров-строителей и при определении размеров оборудования, но обычно не имеют отношения к износу, вызванному влажностью. Обшивка крыши из дерева, типичная для жилого строительства, имеет достаточную гигроскопическую буферную способность для поглощения, перераспределения и повторного высвобождения значительного количества конденсированной влаги в случае периодической конденсации в холодные ночи, когда температура обшивки иногда опускается ниже 45 градусов по Фаренгейту.Среднемесячные условия более точно отражают содержание влаги в деревянных конструкциях.
Битумная черепица требует особого внимания при установке на невентилируемые кровельные конструкции в жарком, смешанно-влажном и морском климате из-за поступления пара внутрь от падающего солнечного излучения. Замедлитель парообразования с содержанием пермь 1 или ниже (класс II), испытанный с помощью процедуры смачивания, должен быть установлен под битумной кровельной черепицей для контроля этого движения внутрь.
Деревянная черепица или тряпка требует минимум 1/4 дюйма вентилируемого воздушного пространства, которое разделяет черепицу / тряпки и рубероид, размещенный над обшивкой крыши по аналогичным причинам.
Разграничение между областями, которые требуют контроля температуры конденсирующейся поверхности, и областями, которые этого не делают, может быть получено с помощью определений гигротермических зон в этом руководстве для строителя. И жарко-влажные, и жарко-сухие климатические зоны соответствуют критериям кровли 45 ° F. Однако высокая внутренняя влажность в зданиях, расположенных в жарко-влажных зонах в зимние месяцы, не всегда соответствует критериям внутренней относительной влажности 45%. Таким образом, единственная зона, отвечающая обоим этим требованиям, — это жарко-сухой гигротермальный регион.Только в условиях жаркого климата не требуется регулирование температуры конденсационных поверхностей. Все остальные регионы требуют некоторой формы контроля.
Контроль температуры поверхности конденсата обычно включает установку изоляционной оболочки над настилом крыши. В жилищном строительстве деревянного каркаса это включает установку жесткой изоляции между черепицей и фанерой или OSB (рис. 2). Установка жесткой изоляции повышает температуру настила крыши, чтобы минимизировать конденсацию.
Рис. 2: Жесткая изоляция, используемая для контроля температуры конденсирующихся поверхностей — Жесткая изоляция, установленная над настилом крыши; Коэффициент R между жесткой изоляцией и изоляцией из войлока зависит от климата.
В холодном и очень холодном климате критерии температуры конденсирующей поверхности настила крыши 45 ° F являются очень консервативными. Этот температурный критерий может быть снижен до 40 ° F (что соответствует средним внутренним условиям 70 ° F, относительной влажности 35%), где отсутствуют высокие внутренние влажности из-за спа, закрытых бассейнов и чрезмерного увлажнения.
На рисунках 3 и 4 показаны различия между двумя основными системами. На рис. 3 показана возможность образования конденсата на невентилируемой крыше в Фениксе, штат Аризона. Феникс, штат Аризона, расположен в зоне с жарким и сухим климатом. Этот блок крыши не имеет изоляционной оболочки, установленной над настилом крыши.
Рисунок 3: Потенциал конденсации в Фениксе, Аризона, с невентилируемой крышей —1 750 градусо-дней нагрева; расчетная зимняя температура 34 ° F; летняя расчетная температура 107 ° F по сухому термометру и 71 ° F по влажному термометру; На нижней стороне кровельной обшивки не может образоваться конденсата до тех пор, пока уровень влажности внутри не превысит 50% относительной влажности при 70 ° F.
На рис. 4 показана возможность образования конденсата на невентилируемой кровельной сборке в Далласе, штат Техас.Даллас, штат Техас, расположен в зоне смешанного влажного климата. Обратите внимание, что этот блок крыши имеет жесткую изоляцию, установленную над настилом крыши, чтобы контролировать потенциал конденсации. Тепловое сопротивление жесткой изоляции (толщина), необходимое для предотвращения образования конденсата, зависит от суровости климата. Чем холоднее климат, тем большее сопротивление требуется жесткой изоляции. Обратите внимание, что термическое сопротивление жесткой изоляции основано на соотношении теплового сопротивления изоляции над настилом крыши по сравнению с тепловым сопротивлением изоляции под настилом крыши.Главное — повысить температуру конденсирующей поверхности до 45 градусов по Фаренгейту или выше в самые холодные месяцы года.
Рис. 4: Потенциал конденсации в Далласе, штат Техас, с невентилируемой крышей и изоляционной обшивкой —Нет возможности конденсации на нижней стороне обшивки крыши, пока уровень влажности не превысит 40% относительной влажности при 70 ° F; Для этой сборки крыши рекомендуется жесткая изоляция, чтобы поднять потенциал конденсации выше 50% относительной влажности при 70 ° F.
На рисунке 5 показано использование жесткой изоляции в сборке потолка собора в Вашингтоне, округ Колумбия.Приведена методика расчета, определяющая температуру конденсирующей поверхности. Эта процедура расчета аналогична той, которая использовалась в главе 4 для определения температуры оболочки стеновых конструкций.
Внутри Темп. | Среднемесячное значение Наружная температура. | ΔT | Температура Поверхность конденсации | R-46 Невентилируемая крыша в сборе —Два слоя | ||||
окт | 70 | 55 | 15 | 60 | ||||
ноя | 70 45 | 25 | 54 | |||||
декабрь | 70 | 36 | 34 | 48 | ||||
янв | 70 | 31 | 900 9019 9019 900 | 70 | 34 | 36 | 47 | |
мар | 70 | 43 | 27 | 52 | ||||
апрель | ||||||||
Отношение теплового сопротивления над поверхностью конденсации к общему тепловому сопротивлению 90 002 16 ÷ 46 = 0.348 |
Рисунок 5: Температура поверхности конденсации в Вашингтоне, округ Колумбия — Чем больше термическое сопротивление в полости, тем ниже температура уплотняющая поверхность; чем больше термическое сопротивление жесткой изоляции, тем выше температура конденсирующей поверхности; в конструкциях без изоляции полости используется только жесткая изоляция, обеспечивающая самые высокие (самые высокие) температуры конденсационной поверхности; в жарком, смешанно-влажном и морском климате под битумной кровельной черепицей следует установить замедлитель парообразования с 1 допуском или ниже, как это было проверено с помощью процедуры смачивания.
На рисунке 6 показана температура конденсирующейся поверхности.График показывает, что конденсация внутри конструкции крыши не произойдет, если внутренние условия будут поддерживаться при относительной влажности 45 процентов или ниже при температуре 70 градусов по Фаренгейту в течение самого холодного месяца года.
Невентилируемая крыша в сборе с R-46 — Два слоя жесткой изоляции R-6,5 / дюйм, дающие общую общую толщину 2,5 дюйма; слои жесткого утеплителя имеют шахматные стыки для обеспечения герметичности; два слоя предпочтительнее одного слоя из-за увеличения сопротивления воздушному потоку | |
Потенциальная конденсация отсутствует до тех пор, пока уровень влажности в помещении не превысит 45% относительной влажности при 70 ° F в самый холодный месяц года, если R-16 жесткий Утеплитель устанавливается поверх утеплителя стропильной полости по Р-30; в жарком, смешанно-влажном и морском климате под битумной кровельной черепицей следует установить замедлитель парообразования 1 перм или ниже, как это было проверено с помощью процедуры смачивания. |
Рис. с жесткой изоляцией в невентилируемой сборке крыши
На рисунке 7 показана конструкция крыши, которая не так зависит от контроля уровня внутренней влажности, как другие представленные конструкции крыши.Отсутствие изоляции полости обеспечивает самую высокую температуру поверхности конденсации среди всех представленных конструкций. Конденсирующая поверхность в данной конструкции представляет собой воздухонепроницаемую мембрану, установленную над деревянным настилом. При такой конструкции относительная влажность в помещении должна быть ниже 60%, чтобы предотвратить появление плесени на поверхности. В холодных и очень холодных климатических зонах, где вероятно скопление снега на поверхности крыш, также существует вероятность образования ледяных завалов. Чтобы предотвратить обледенение, необходимо свести к минимуму тепловой поток изнутри к кровельному покрытию.В зонах с холодным климатом минимальное общее значение R для всей невентилируемой кровли должно быть R-40. В зонах с очень холодным климатом это минимальное значение R следует увеличить до R-50.
Рис. 7: Компактная невентилируемая крыша в сборе — R-значение увеличено до R-50 в зонах с очень холодным климатом для предотвращения обледенения; оптимальная конструкция сборки крыши для ограждения бассейнов и спа
В регионах с сильным снежным покровом обычно добавляется вентилируемое воздушное пространство между кровельным покрытием (черепицей) и жесткой изоляцией, показанной на Рисунке 7, для отвода тепла, удерживаемого из-за изоляционных свойств снег (снег становится изолирующим «одеялом»).По сути, создание вентилируемой-невентилируемой гибридной крыши.
Обратите внимание, что в этих типах невентилируемых узлов крыши (кроме рисунка 7) не рекомендуется использовать внутренние пароизоляционные материалы (замедлители образования пара Класса I), поскольку ожидается, что эти узлы будут способны «высыхать» по направлению к внутренней части.
Вместо установки жесткой изоляции над настилом крыши для контроля температуры поверхности конденсации, воздухонепроницаемая изоляция из распыляемой пены может быть установлена в непосредственном контакте с нижней стороной настила крыши для достижения той же цели.
На Рисунке 8 показана конструкция крыши, в которой воздухонепроницаемая изоляция из распыляемой пены устанавливается в непосредственном контакте с нижней стороной несущего настила крыши.
Рис. 8: Воздухонепроницаемая изоляция из аэрозольной пены — Пена для распыления защищена тепловым барьером в людных чердачных помещениях; в жарком, смешанно-влажном и морском климате под кровельной черепицей из асфальта
В климатической зоне 6 и климатической зоне 7 необходимо установить пароизоляцию с допуском 1 доп. включая любое покрытие, непрерывно приклеиваемое к нижней стороне, должно иметь паропроницаемость 1 перм или менее (т.е. имеют характеристики замедлителя образования паров класса II или ниже). Это можно сделать, нанеся пароизоляционную краску на внутреннюю поверхность распыляемой пены низкой плотности или установив слой материала с паропроницаемостью 1 перм или меньше.
Изоляция из распыляемой пены высокой плотности благодаря своим свойствам непроницаемости может быть установлена непосредственно под настилом крыши в климатической зоне 6 и климатической зоне 7 без каких-либо дополнительных мер по сопротивлению диффузии пара.
На Рисунке 9 экструдированный полистирол толщиной 1 дюйм установлен для обеспечения замедлителя образования пара Класса II на нижней стороне воздухонепроницаемой изоляции из распыляемой пены низкой плотности.Это позволяет изготавливать сборку в климатической зоне 6 и климатической зоне 7. Без слоя экструдированного полистирола (или без покрытия пароизоляционной краской) использование воздухонепроницаемой изоляции из распыляемой пены низкой плотности ограничено климатической зоной 5 или ниже. .
Гипсокартон используется для создания теплового барьера с изоляцией из пенопласта в соответствии с требованиями норм, когда чердак может быть заселен.
Рис. 9: Воздухонепроницаемая изоляция из распыляемой пены — Пена для распыления защищена тепловым барьером на чердаке; внутренний пароизолятор (класс II), необходимый для распыляемой пены низкой плотности в климатических зонах 6 и 7
Рис. 10: Воздухонепроницаемая изоляция из распыляемой пены —распылительная пена защищена тепловым барьером в чердачном помещении; изоляция из пенопласта высокой плотности частично заполняет полость стропила крыши и полость стены; в любой климатической зоне не требуется внутренний замедлитель парообразования с изоляцией из распыляемой пены с высокой плотностью
Рис. 11: Плоская крыша без вентиляции — На нижней стороне обшивки крыши нет возможности образования конденсата до тех пор, пока уровень влажности в помещении не превысит 50% относительной влажности при 70 ° F; Изоляция из распыляемой пены высокой плотности не требует внутреннего пароизолятора в любых климатических условиях.
Рисунок 12: Плоская крыша без вентиляции: контролируемая температура поверхности конденсации — Толщина жесткой изоляции как на крыше, так и по периметру определяется процедура расчета аналогична фиг. 5; чем холоднее климат, тем толще требуется жесткая изоляция; чем выше уровень влажности в помещении, тем толще требуется жесткая изоляция.
Что вы знаете о проектировании водосточных систем? — Практическая архитектура
Допустим, вы проектируете большой склад для продажи книг в Интернете.Размер здания и требование гладкого внешнего вида приводят к решению, в котором вся водосточная система с крыши должна быть скрыта. Это приводит к использованию внутренних водосточных желобов, внутренних водосточных желобов и внутренних водосточных труб. В этой ситуации отказ какой-либо части водосточной системы может привести к проникновению воды внутрь здания, что, в свою очередь, может привести к серьезным повреждениям как здания, так и его инвентаря.
Очевидно, что это пример, в котором риск отказа и его последствия более серьезны, чем для жилища с традиционным карнизом.При оценке системы отвода дождевой воды необходимо учитывать значительный фактор безопасности.
На практике запас прочности достигается за счет учета штормовых явлений с гораздо большей интенсивностью дождя. Утвержденный документ ссылается на соответствующий британский стандарт (BS EN 12056-3: 2000), который рассматривает различные обстоятельства, основанные на ожидаемом сроке службы здания и риске отказа.
Если бы здание было удаленным архивом, хранящим бесценные рукописи, например, для Британской библиотеки, то срок службы конструкции был бы дольше, а риск отказа был бы выше, чем для распределительного склада.Следовательно, принятая расчетная интенсивность осадков будет соответственно выше.
Самое главное — оценить уровень риска для вашей ситуации и последствия отказа дренажа.
Некоторая предыстория расчета отвода дождевой воды
Хотя решение отвода дождевой воды, то есть водосточные желоба и водосточные трубы, существует уже тысячи лет, наша способность надежно прогнозировать адекватные размеры путем расчетов появилась сравнительно недавно.Это связано с тем, что математика, связанная с этим предметом, сложна и основана на физических испытаниях.
Строительная исследовательская станция (ныне известная как Строительное научно-исследовательское учреждение или BRE) начала проводить испытания дренажных систем в послевоенный период. Это привело к публикации справочных документов и, в конечном итоге, к серии стандартов проектирования, кульминацией которых стал текущий стандарт BS EN 12056-3: 2000.
Во время разработки этих стандартов были также разработаны Утвержденные документы к Строительным нормам и правилам.Текущая версия Утвержденного документа H: Осушение и удаление отходов в значительной степени опирается на ссылки на BS EN 12056-3: 2000, но также содержит информацию из более ранних стандартов, которые, как предполагается, были заменены. Это один из источников потенциальной путаницы.
Также стоит отметить, что BS EN 12056-3: 2000 является «Европейским стандартом», что означает, что он написан для соответствия всем странам Европейского Союза, даже если в этих странах могут быть разные процедуры. Это еще один источник потенциальной путаницы.
Утвержденный документ представляет собой сочетание текущего и предыдущего руководства, последнее включено, поскольку оно обеспечивает упрощения в определенных обстоятельствах. Безопасным и последовательным подходом было бы следовать руководству BS EN 12056-3: 2000, но альтернативные методы в Утвержденном документе (такие как использование таблиц 1 и 2) также остаются в силе.
Интенсивность дождя
Знание скорости, с которой дождь падает на вашу крышу, безусловно, жизненно важно для оценки способности отвода дождевой воды.Эта норма осадков известна как «интенсивность дождя» и ранее измерялась в единицах «мм / час». До введения стандарта BS EN 12056-3: 2000 интенсивность осадков «75 мм / час» использовалась для целей проектирования в большинстве ситуаций. Исключение составляют случаи, когда риск отказа отвода дождевой воды был выше, чем обычно.
Интенсивность дождя теперь измеряется в «литрах / сек / квадратный метр» (л / сек / кв.м), а значения интенсивности дождя приводятся для различных географических областей страны.Для водосточных желобов интенсивность дождя представлена на карте Англии и Уэльса, показанной на диаграмме 1 раздела h4 Утвержденного документа H. Значения л / с / кв.м варьируются от 0,016 до 0,022. Стоит отметить, что 75 мм / час эквивалентны 0,021 л / с / кв.м.
Проектирование плана крыши дома — проектировщики плана дома
Последнее обновление 9 ноября 2020 г.
Крыша дома — не самая привлекательная деталь; тем не менее, это, без сомнения, очень заметная. С этим выдающимся положением также связана важная роль, в которой играет крыша.Он обеспечивает защиту от любых погодных условий, помогая определить саму структуру. Дождь, ветер, снег и солнце защищаются крышей нашего дома. В некоторых домах будут крыши с очень высоким скатом, а в других — с умеренным и низким скатом. Не случайно эти крыши бывают разных высот и уклонов. Это возникло из-за необходимости, что планы крыши принимают такие разные степени дизайна. Следовательно, проектирование плана крыши для дома имеет решающее значение для общего процесса хорошего дизайна дома.
Архитектурная смесь
Как и в случае со многими другими элементами жилого планирования, вы должны разработать план крыши, чтобы он гармонировал с домом, исходя из его архитектурного стиля. Крыша дома в стиле Тюдоров должна быть крутой с неглубокими карнизами, так как это ключевой элемент в определении стиля. С другой стороны, дом в стиле прерий должен иметь низкую крышу с очень широкими карнизами, так как это тоже говорит об одной из нескольких характеристик, связанных с этим типом дома.
Есть много разных конфигураций крыш домов по всей Америке.Наиболее распространенными типами конструкции крыш являются двускатная, вальмовая, двускатная, двускатная и мансардная. По большей части вы увидите различные их вариации в широком спектре архитектурных стилей. Более конкретные и, возможно, менее распространенные конструкции жилых крыш включают соляной ящик, сарай, гамбрель, мансарду, голландский двускатный, полубедровый, бабочка и М-образный. Соединение этих типов крыш с соответствующим архитектурным стилем рекомендуется для дома, чтобы получить гармонию дизайна и сдержать привлекательность.
K.I.S.S. Дизайн крыши
K eep I t S орудие S tupid. Как и при проектировании планировки этажа, при определении площади дома необходимо учитывать крышу. Для каждого смещения, угла или изменения высоты плиты возникает дополнительная степень сложности с точки зрения проектирования и изготовления. Строители домов и подрядчики по каркасу могут оценить набор планов с простой конструкцией крыши. Это экономит деньги на общей работе по обрамлению с точки зрения рабочей силы, и его легко построить.Теперь сравните простую крышу с более сложной конструкцией, имеющей нечетные углы, несколько высот пластин и несколько уклонов. Менее квалифицированному монтажнику будет очень трудно его построить, и это может привести только к большим деньгам (увеличению затрат) и большему количеству проблем (протечкам крыши).
Были случаи, о которых я знаю, когда подрядчики по каркасу бросали работу в середине строительства крыш из-за того, что им было сложно справиться с этим. В другом примере я видел работы по строительству домов, когда каркас был дефектным, что позже приводило к протечкам крыши.Эти утечки могут быть неприятными и дорогостоящими, если их не исправить. Я мог бы добавить, что ни один из этих случаев не был результатом моих разработок. Однако именно такие истории заставляют меня остро осознавать, когда разрабатывает план крыши для дома . Мораль истории: спроектируйте крышу с помощью K.I.S.S.
Важность проектирования плана крыши дома
Дизайн крыши может создать или разрушить внешний вид дома. Это необходимо учитывать при разработке плана этажа и определении стиля архитектуры дома.Реализация этих идей приведет к созданию хорошо продуманной крыши, которую будет легко каркасать. Крыши не являются привлекательными, но они являются частью общей анатомии дома, что добавляет ему красоты. Это еще одна часть головоломки в трехмерном мире домашнего дизайна.
Поделитесь этой страницей с друзьями:
Связанные
Кровля Атлас | Дом
Приложение Atlas Select Your Roof получило новое имя! RoofSwap! — это простой в использовании инструмент для iPad, который избавляет от необходимости гадать при выборе и покупке новой кровли из битумной черепицы.RoofSwap! сохраняет все те же замечательные функции, что и раньше — от визуализатора черепицы до безупречного эффекта — но теперь он был удобно собран в совершенно новый дизайн мудборда, чтобы помочь домовладельцам принимать разумные решения по цвету и стилю черепицы. Просто сделайте снимок с помощью планшета и посмотрите, как кровельная черепица Atlas будет выглядеть на вашем доме, или сделайте снимок сайдинга, кирпича или отделки крупным планом для сравнения. После настройки положения и размера вы можете выбрать свой стиль, а затем смахнуть, чтобы увидеть множество доступных цветов черепицы.Вы также можете увидеть, что водоросли влияют на вашу крышу и как черепица Atlas с Scotchgard ™ Protector от 3M может защитить ваш дом от бордюров.
Два приложения для выбора цвета черепицы в одном
Мой датчик цвета крыши
Замена крыши! теперь предлагает семь уникальных макетов мудбордов, чтобы помочь домовладельцам визуализировать цвета и варианты стилей кровельной черепицы Atlas в единой целостной структуре. Макет «Классическая доска настроения» будет выглядеть знакомо, если вы когда-либо использовали «Мой датчик цвета крыши» приложения Select Your Roof.«Этот макет позволяет домовладельцам видеть черепицу Atlas Designer с защитой Scotchgard ™ на фасаде своего дома. Доска Classic Mood Board — действительно самый быстрый и простой способ увидеть, как будет выглядеть ваш дом с разными цветами и стилями черепицы. Просто возьмите изображение вашего дома, расположите его и проведите по цвету. Никаких утомительных маскировок или манипуляций с изображением не требуется!
Визуализатор черепицы
Следующим обновленным компонентом является визуализатор Shingle.Компонент Shingle Visualizer позволяет домовладельцам применять различные цвета и стили черепицы к заранее выбранным домам. С легкостью создавайте, просматривайте, изменяйте и сохраняйте свои любимые домашние и цветовые конфигурации. Вы даже можете поделиться ими в Интернете с друзьями. Это не ваш стандартный инструмент визуализации. Компоненты Mood Boards и Shingle Visualizer включают в себя функцию Pristine Effect, которая позволяет домовладельцам видеть смоделированный рост водорослей с течением времени на черепице, не имеющей Scotchgard ™ Protector.
Хотя окончательный выбор цвета должен производиться на основе реальных образцов цвета черепицы, приложение Atlas Select Your Roof может помочь подрядчикам по кровельным работам помочь своим клиентам принять наилучшие решения по дизайну и выбору продукта для своей новой крыши. Загрузите БЕСПЛАТНО сегодня и наслаждайтесь!
Устойчивый экологичный дизайн и пожарная служба: зубчатая крыша
РОНАЛЬДА Р.СПАДАФОРА
Использование зубчатой формы для более эффективного использования дневного света не новость. Он существует уже много столетий. Во время американской промышленной революции впервые были построены зубчатые крыши для освещения фабрик. Это особенно относилось к текстильным фабрикам Новой Англии. Хотя техникам дневного освещения (см. «Устойчивый дизайн») уже много веков, они были «открыты заново» и вновь стали популярными среди архитекторов 21 века. Выгоды от дневного света могут быть легко рассмотрены и проанализированы профессионалами-дизайнерами, использующими компьютеры и промышленные программные инструменты.Естественное освещение в современных промышленных, коммерческих и институциональных зданиях обычно обеспечивается крышами с прозрачными поверхностями (фото 2). В конструкции крыши зубчатой формы используются непрозрачные строительные материалы в сочетании с наклонным остеклением. Размеры зубчатых крыш имеют решающее значение с точки зрения качества обзора и экономии энергии.
(1) Автор стоит на вершине зубчатой части крыши. Пожарные не должны становиться в это положение во время работы с шлангом.(Фото автора.) |
(2) Cooper Union (Landmark Foundation Building) для развития науки и искусства, одно из старейших высших учебных заведений страны, расположенное в Ист-Виллидж, Нью-Йорк, демонстрирует свой зубчатый силуэт крыши, когда наблюдается с северо-запада. |
КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ
Пилообразная крыша получила свое название из-за своеобразного профиля, который похож на зубцы обращенного вверх пильного полотна.Пилообразная конструкция крыши использует ряд параллельных секций крыши треугольной формы. Они могут быть построены из дерева, стали или железобетона. Некоторые пилообразные крыши предварительно проектируются вне строительной площадки, где они производятся с использованием отдельно отформованных конструктивных элементов. Основные компоненты пилы следующие.
Скатная крыша
Наклонные непрозрачные поверхности крыши в ряд, изготовленные из горючего или негорючего материала, являются отличительной чертой зубчатой крыши.Углы меняются в зависимости от перекрываемого пролета. Крутой кровельный материал серьезно повлияет на скорость, с которой пожарные могут выполнять работы, необходимые при пожарных и аварийных операциях.
Остекление
Основным преимуществом установки зубчатой крыши на конструкции является равномерное рассеивание света по всему пространству под ней. Это позволяет владельцу использовать всю внутреннюю площадь здания. Это идеальное решение проблемы освещения крупногабаритных зданий (чердаков, механических цехов, складов, фабрик).Пиловидные крыши предотвращают попадание прямых солнечных лучей, обеспечивая при этом северное сияние. В пилообразной конструкции каждый отсек имеет угловой световой люк. Меньшее количество бликов и нежелательного тепла также обеспечивает лучшие условия труда, повышение производительности и сокращение количества часов отпуска по болезни. Сегодня, однако, многие крыши с зубчатой крышей сняли остекление по соображениям безопасности и покрыты непрозрачным кровельным материалом.
Наклонное остекление обычно устанавливается внутри металлической или деревянной створки, обращенной от экваториальной стороны здания.Стекло, используемое для пилообразных крыш, может быть простым или армированным проволочной сеткой. Сетка вставляется между двумя стеклянными пластинами, что делает ее намного более прочной. Также можно встретить двойное остекление с воздушным пространством между стеклами. Стекло будет иметь одинарную прочность (1⁄16 дюйма, приблизительно 3 фута × 5 футов) или двойную прочность (1⁄8 дюйма, приблизительно 4 фута x 8 футов). Стекло наклонено к вертикали, чтобы использовать более яркий свет в верхнем небе. Пожарные, выходящие на крышу, должны быть на связи с внутренними силами.Зона внутри здания непосредственно под разбиваемыми вертикальными стеклянными панелями должна быть очищена от всего обслуживающего персонала.
Стеклянная сторона зуба пилы может содержать рабочие жалюзи в верхней части створки. Эти жалюзи следует открывать вручную, чтобы облегчить вертикальную вентиляцию, когда это необходимо. Внутри здания регулируемые жалюзи могут иметь ручные кривошипы или небольшие двигатели, которые при активации открывают их на больших участках крыши.
Водосточные желоба
Желоба долины — это участки желоба, отделяющие одну зубчатую часть от другой.Они находятся по обе стороны от вершины зуба пилы. Впадина зуба пилы обычно используется пожарными для поперечного перекрытия крыши. В этой области скапливаются лед и снег, естественным образом падающий с остекления и поверхности крыши пилы. Типичная ширина желобов долины составляет от одного до двух футов, хотя в новом строительстве обычно бывает гораздо большая ширина. Узкие желоба и забитые стоки могут стать причиной скопления большого количества льда и снега в этой части крыши в зимние месяцы в северном климате.Это приведет к опасным условиям эксплуатации на крыше. Члены должны двигаться медленно, предпочтительно в положении на корточках, чтобы обеспечить надежную опору и низкий центр тяжести в случае соскальзывания.
Фермы
Пиловидные крыши могут быть построены из толстых деревянных конструкций1 или стальных ферм (рисунки 1, 2). Эти «перевернутые» фермы особого типа не имеют контрольной точки, предупреждающей пожарных об их существовании. Кроме того, в тяжелых деревянных фермах могут использоваться металлические стержни в качестве элементов нижнего пояса для передачи растягивающих нагрузок на колонны и несущие стены.Для всех стропильных крыш внезапное обрушение без предупреждения всегда представляет собой угрозу, если пожар подорвет прочность любого компонента. По этой причине и из-за опасения порезаться в верхнем поясе конструкции фермы не пытайтесь использовать электрические пилы на зубчатой крыше конструкции фермы для выполнения вертикальной вентиляции.
Рис. 1. Крыша с пилой из тяжелой деревянной фермы |
Нижний поясной компонент фермы состоит из металлического натяжного стержня. 2 |
Рис. 2. Крыша со стальным каркасом с пилой 2 |
Примечание. Несущие элементы конструкции из тяжелой древесины типа IV (также известной как «мельничная») имеют минимальный номинальный размер шесть дюймов. Наружные стены из каменной кладки рассчитаны на два часа с расчетом на один час из тяжелых деревянных полов, потолка и крыши.
Железобетон
В зданиях, построенных из железобетона, типичная конструкция для этого типа зубчатой крыши имеет железобетонную плиту крыши (длинная сторона узла с зубьями), поддерживаемая сверху наклонными стальными стойками.Остекление устанавливается между кровельной плитой и стойками. Для больших плит требуется стыковка стальных арматурных стержней. Плита и стойки поддерживаются стальными балками, которые поддерживаются колоннами (рис. 3). Пила для железобетона исключит возможность врезания в крышу.
Рис. 3. Железобетонная крыша с зубьями |
РАЗМЕР
Пилообразная форма на крыше может быть полностью невидима с точки зрения передней части здания.Его могут скрыть высокие фасады, декоративные карнизы, парапеты и средства связи / передачи данных (фото 3). Однако пила может быть замечена сбоку или сзади здания членами экипажа на месте происшествия или подразделениями реагирования на пути к происшествию (фото 4). О существовании зубчатой крыши на здании необходимо сообщить командиру инцидента (IC), всем подразделениям на месте происшествия и реагирующим компаниям.
(3) Парапет этого склада скрывает зубчатую крышу. |
(4) Подразделения реагирования на пути к происшествию могут обнаружить зубчатую крышу. |
ПОЖАРНЫЕ РАБОТЫ
Успех операций по тушению пожаров в зданиях с зубчатой крышей зависит от того, насколько хорошо спасатели знают его важные конструктивные особенности. Воспламеняющийся горючий кровельный материал будет генерировать большие объемы дыма, что может ухудшить видимость. Желательно, чтобы для протягивания шланга до крыши использовались устройства и переносные лестницы, поскольку доступ внутрь может быть затруднен.Пожарным, протягивающим шланг на крыше, будет трудно провести им маневрирование внутри и вокруг множества пиков и впадин. Тщательный контроль за протяженностью и использованием шлангов имеет важное значение для эффективной и безопасной эксплуатации. Оценка крыши перед растяжкой шлангов имеет решающее значение, чтобы избежать размещения пожарных в опасных зонах, таких как крутые пики или края крыши. Преднамеренное перемещение и растягивание по шлангу — два дополнительных способа повышения безопасности. Убедитесь, что вся информация, касающаяся эксплуатационных трудностей шланга или задержек с подачей воды в огонь, передана в IC.
Вентиляция
Первичные вертикальные артерии (световые люки, иллюминаторы, двери доступа на крышу и двери переборок лестницы), если они одобрены независимой комиссией, должны открываться первыми во время пожарных операций. Удаление остекления с зубчатой крыши в большинстве случаев также эффективно помогает избавиться от тепла, дыма и горячих газов. Однако ветер, дующий с севера или в направлении угловых застекленных отверстий, может препятствовать восходящему потоку продуктов сгорания из отверстий.В этом случае для конструкции с зубьями без швов, которая включает в себя ряд колонн или несущие стеновые перегородки, проходящие под нижней частью зубчатой крыши, прорезание отверстия в прилегающем кровельном материале, где это возможно, может помочь в облегчении это операционная проблема. Кровельные материалы могут включать в себя деревянную обшивку, металл, битумные смеси, резину, асфальт, гравий и изоляцию, для которой требуются пилы, топоры, инструменты для взлома и столбы для пик. Эта работа является трудоемкой и включает в себя услуги многих пожарных под наблюдением назначенной компании или главного офицера.Убедитесь, что вся информация, касающаяся проблем с вентиляцией крыши и снятием остекления, передается в IC.
Пилы в твердой поверхности крыши зуба пилы потребуют использования пилы на уровне уступа и в положениях, отличных от горизонтальной поверхности. В этой ситуации, возможно, придется отрегулировать защиту полотна пилы перед использованием, чтобы лучше защитить оператора от подбрасывания кровельного материала. Пожарный, делающий разрезы, должен быть поддержан пожарным, находящимся непосредственно сзади.Это повысит устойчивость оператора во время резки.
Выпиливайте пилы треугольной формы (аналогично резке опускающихся ворот) с углом при вершине в верхней части отдельного отсека для зубьев пилы. Это вентиляционное отверстие может быть расширено в боковом направлении, если того требуют условия пожара, по длине кровельного материала параллельно верху и основанию пролета (фото 5). Крышные вентиляторы также могут быть установлены через наклонную поверхность крыши. Эти устройства можно снять, а их отверстия расширить, чтобы улучшить вертикальную вентиляцию.
(5) Это треугольное вентиляционное отверстие имеет угол при вершине в верхней части отдельного отсека для зубьев пилы. Его можно расширить вбок, если того потребуют условия пожара. |
Безопасность
На крышах с зубчатыми зубьями может быть трудно подниматься по лестнице должным образом, что может повлиять на безопасный доступ и спуск с крыши. Как указывалось ранее, попасть на крышу через внутреннюю часть здания может быть очень сложно.Часто прямая лестница, ведущая к двери панельной крыши, позволяет членам ступить на желоб (фото 6). Поскользнувшись в желобе ендовы, пожарный может соскользнуть с крыши.
(6) Внутренний доступ к двери по вертикальной лестнице показывает узкий желоб зубчатой крыши. |
Попав на крышу, пила представляет собой множество возвышенностей и впадин, которые будет трудно пересечь.Крутые углы при подъеме или спуске с кровельного материала представляют опасность падения, а также деформации голеностопного сустава / колена и растяжения. Высокие точки на вершине каждой пилы могут быть достаточно широкими, чтобы по ним можно было ходить. Однако не делайте этого; один неверный шаг может привести к падению.
Ни в коем случае не наступайте на остекление, чтобы не порезаться битым стеклом или, в худшем случае, не провалиться через остекление внутрь здания. На некоторых зубчатых крышах есть ниши, которые упираются в внешнюю стену.Эти крыши исключительно опасны. Поднимаясь по кровельному материалу, пожарный мог переступить вершину и упасть по закрытому остеклению на землю внизу (фото 7, 8). Это определенная возможность в условиях пожара / задымления или в любое время в ночное время.
(7) Эта зубчатая крыша имеет нишу, примыкающую к внешней стене. Пожарный, взбирающийся по кровельному материалу, может переступить через вершину и упасть вперед по покрытому остеклением на землю внизу. |
(8) Это вид зубчатой крыши на фото 7 через дорогу. Падение с этой крыши, скорее всего, будет смертельным. |
•••
Крыши с зубчатой пилой могут обладать уникальными конструктивными особенностями, которые могут повлиять на ваши стандартные рабочие процедуры. Ознакомительные тренировки и предварительное планирование необходимы на всех уровнях для повышения эффективности масштабирования и повышения безопасности во время тушения и вентиляции.Следует обсудить информацию, касающуюся обрамления и конструкции крыши, вариантов вентиляции и уникальных опасностей, связанных с зубчатой крышей. В эпоху экологичного дизайна и «зеленого строительства» многие из этих крыш восстанавливают их прежнее предназначение и устанавливают новые.
ССЫЛКИ
1. Международный совет по нормам и правилам (ICC), Международный строительный кодекс (IBC) ICC: Вашингтон, округ Колумбия, 2012 г.
2. Киддер, Фрэнк Э., CE, Ph.D., (составлено коллективом специалистов, Томас Нолан, главный редактор). Записная книжка архитекторов и строителей: справочник для архитекторов, инженеров-строителей, строителей и чертежников, 16-е издание. Нью-Йорк: John Wiley & Sons, Inc. 1916.
3. Монаш, Джон, «Инженерное дело до Первой мировой войны», Источник по адресу: home.vicnet.net.au/…/jm/bldgtext/bldgs08.html 22.10.13.
Экологичный дизайн
Экологичный дизайн направлен на улучшение характеристик здания, тем самым улучшая здоровье и комфорт жителей здания, одновременно снижая негативное воздействие на окружающую среду.Основные цели устойчивого развития включают оптимизацию потенциала строительной площадки, обучение потреблению невозобновляемых ресурсов, минимизацию отходов, снижение потребления невозобновляемой энергии, защиту и сохранение запасов питьевой воды, обогащение внутренней среды, использование экологически чистых продуктов и оптимизацию методов эксплуатации и технического обслуживания.
Назначение системы дневного освещения — обеспечить естественный свет внутри здания для улучшения визуальных характеристик его обитателей. |
ДНЕВНОЕ ОСВЕЩЕНИЕ
Дневное освещение — это использование окон, проемов или отражающих поверхностей в дневное время для обеспечения дополнительного эффективного внутреннего освещения. Он использует солнце в качестве источника света, но избегает попадания прямых солнечных лучей в здание. Это позволяет проектировщику здания добиться максимального визуального комфорта при одновременном снижении энергопотребления. Естественный свет экономичен, что делает конструкцию менее надежной для светильников с искусственным освещением. Экономия энергии достигается за счет уменьшения потребности в электрическом освещении, а также ископаемом топливе в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
РОНАЛЬД Р. СПАДАФОРА — 35-летний ветеран пожарной службы Нью-Йорка (FDNY), где он является помощником начальника Оперативного управления. Он много пишет и является советником редакции WNYF, официального учебного издания FDNY. Его последняя книга «Устойчивый экологичный дизайн и пожаротушение: взгляд начальника пожарной охраны» была опубликована в 2013 году.
Рональд Р. Спадафора представит «Стратегию пожаротушения и тактику экологичного строительства» в среду, 9 апреля, в 10:30.м.-12:15, в FDIC 2014 в Индианаполисе.
Другие статьи из выпуска Fire Engineering Archives
Fire Engineering
.