Для обеспечения отвода атмосферных осадков крыши всех типов выполняются циклонами. В зависимости от уклона крыши называются скатными или плоскими. Плоскими считаются крыши уклоном менее 15. Обычно их используют для устройства террас, открытых площадок, веранд, эксплуатируемых крыш (солярий, сад на крыше и т. п.), то есть при устройстве бесчердачных крыш.
При скатных крышах с уклоном более 35 градусов пространство между крышей (обрешеткой) и чердачным перекрытием имеет достаточную высоту, чтобы использовать это пространство как проходной чердак (для обслуживания и ремонта конструкций крыши) или для устройства мансарды.
Типы крыш зависят в основном от формы здания и материала кровли. Наиболее распространенная форма крыши в малоэтажном строительстве – двухскатная. К двухскатной относится также ломаная крыша, хотя конструктивное исполнение и объектно-планировочное решение принципиально отличается от прямолинейной двухскатной крыши. Прямолинейная двухскатная крыша может быть как с обычным чердаком, так и с мансардой, а ломаная скатная крыша специально предназначена для устройства под ней мансарды, так как ломаная форма увеличивает используемую площадь с приемлемой высотой, но усложняет конструкцию стропил, увеличивается расход материалов и трудоемкость исполнения.
При пересечении скатов крыши между собой образуются ребра (выпуклые) или ендовы (разжелобки), которые являются наиболее уязвимыми для дождевых и талых вод, наиболее труднозаделываемыми местами крыши, особенно ендовы. Поэтому всегда следует стремиться к наиболее простой форме крыши, с минимальным числом скатов. Уклоны всех скатов целесообразно делать одинаковыми.
Вальмовая крыша не имеет фронтонов и за счет этого экономичнее двухскатной по расходу стеновых материалов. Однако сооружение такой крыши вызывает усложнение стропильной системы, повышается трудоемкость работ, требует высокой квалификации.
Шатровая крыша – это четырехскатная вальмовая крыша над квадратным (в плане) зданием, и поэтому обладает теми же достоинствами и недостатками. Еще более сложная в изготовлении крыша – многощипцовая (трех– или четырехщипцовая) крыша, устраиваемая на зданиях с пристройками, с боковым освещением мансард, с устройством фронтонов над входом. Сложность создают ендовы, возникающие на стыках скатов. Особенно трудоемки кровельные работы, хотя такая крыша выглядит красиво.
Скатные крыши подразделяются на:
Односкатные, опирающиеся на две наружные стены разной высоты. Чаще всего она используется на вспомогательных зданиях, сооружениях простой конструкции, производственных или складских корпусах. Скат крыши, как правило, обращают к наветренной стороне, защищая тем самым здание от ветра, дождя и снега. Эти крыши относятся к разряду самых экономичных и удобных. Они позволяют максимально использовать внутреннее пространство здания и могут служить потолком в хозяйственных постройках (гаражах, сараях, банях и т. д.), не требующих его строгой горизонтальности. Основная область применения данного типа крыши – вспомогательные здания, сооружения простой конструкции, производственные или складские корпуса.
(Рис. 29) Односкатная крыша.
Двухскатные, опирающиеся на две наружные стены равной высоты, крыши. Двухскатная крыша состоит из двух скатов, направленных в противоположные стороны. Треугольные торцовые стены, образующиеся при этой форме, называются щипцами и фронтонами. Этот вид является самой распространенной классической конструкцией крыши. Существуют варианты крыш с висячими стропильными формами или с наклонными стропилами. К многочисленным вариантам этого типа надо отнести крыши с равномерным или неравномерным углом наклона или же размером карнизного свеса.
(Рис. 30) Двускатная крыша.
Вальмовая крыша – четырехскатная крыша с треугольными скатами (вальмами) от конька до карниза по торцовым сторонам. Если вальма не доходит до карниза, крыша называется полувальмовой. Характерные черты вальмовой крыши акцентируются наличием слуховых окон. Иногда четырехскатные кровли выполняются в виде полувальмовых. В этом случае боковые скаты (полувальмы) срезаются и имеют по линии уклона меньшую длину, чем основные скаты. Полувальмовые крыши применяют там, где существует необходимость защиты фронтона от неблагоприятных внешних воздействий. Вальмовая крыша лучше, чем все остальные, выдерживает ветровые нагрузки, но она очень трудоемка, и ее строительство требует определенных профессиональных навыков. Вальмовая крыша подчеркивает защитную функцию крыши и придает зданию представительный вид.
(Рис. 31) Вальмовая крыша.
Шатровые – это крыши, четыре ската которых выполнены в виде одинаковых треугольников, сходящихся в одной точке. Шатер, шатровое покрытие – завершение центрических построек (храмов, колоколен, башен, крылец) в виде высокой четырехгранной, восьмигранной или многогранной пирамиды. Этот архитектурный элемент распространен в русском каменном зодчестве с XVI в. Кирпичные шатры складывались из наклонных рядов или горизонтальных рядов кирпича с напуском, деревянные – напуском венцов с уменьшающимися длинами сторон. В культовых сооружениях шатер обычно увенчивался луковичной главой, в гражданской и военной – дозорной вышкой, флюгером. Симметричность является определяющим элементом этого вида крыши, она обеспечивается чистыми и однозначными фермами и линиями, объединяющимися на вершине (фермой называется решетчатая конструкция, состоящая из отдельных стержней, соединенных в узлах, и работающая в основном на изгиб).
(Рис. 32) Шатровая крыша.
Ломаные (мансардные), двухскатные – это крыши, каждая плоскость которых представляет собой два прямоугольника, соединенных между собой под тупым углом. При необходимости использования чердачного помещения для сушки белья, хранения домашней утвари или устройства мансарды крышу жилого дома делают двухскатной или ломаной. Мансардная крыша является результатом стремления превратить чердачное пространство в полноценный жилой этаж. Данный тип конструкции крыши очень популярен при современном строительстве, т. к. обеспечивается эффективное использование жилой площади мансардного этажа.
(Рис. 33) Мансардная крыша.
Перечисленные формы крыш подвергаются модификации за счет применения различных элементов, как в устройстве самого покрытия, так и в конструкции кровли. Дополнительные элементы служат для внешнего оформления крыши и повышают функциональность жилых помещений, обеспечивая освещение и вентиляцию.
(Рис. 34) Мансардное окно, монтируемое в крыше.
Одним из этих элементов является мансардное окно, монтируемое в крыше и представляющее собой экономичное решение использования чердачного пространства.
(Рис. 35) Четырехугольное слуховое окно.
Отдельные виды слуховых окон отличаются повышенной сложностью конструкции. Четырехугольное слуховое окно принадлежит к самым традиционным элементам, вертикальные боковые стенки которого, как правило, покрываются малоформатными кровельными материалами.
(Рис. 36) Слуховое окно с двускатной крышей.
Слуховые окна с двускатной крышей представляют собой интересный архитектурный вариант конструктивного оформления крыши.
(Рис. 37) Слуховое окно с круглой крышей.
Архитектурные требования к внешнему виду крыш предъявляются преимущественно в малоэтажном строительстве, где скатные крыши являются существенным элементом архитектурного решения здания, так как в малоэтажном здании крыша составляет значительную часть его объема.
В большинстве случаев следует отдавать предпочтение высокой крыше. Она те только придает зданию более красивый внешний вид, но и позволяет использовать чердачное пространство для устройства мансарды.
Кроме того, на крутых скатах такой крыши не задерживается снег, уменьшаются нагрузки на стропила от веса снега. Но возрастают ветровые нагрузки и их необходимо учитывать при расчете конструкций.
Тепло-, гидроизоляция крыши
При устройстве под крышей мансардного помещения ограждающие конструкции отапливаемой мансарды, в том числе и крыша, должны быть утеплены с целью сохранения тепла в помещении. В этом случае кровля является защитой здания от атмосферных воздействий, поэтому весь объем чердака утепляется и он используется как обычные жилые помещения. Если же чердачные помещения не используются как жилые, то они и не требуют для эксплуатации в зимнее время создания в них положительных температур. В домах с холодными чердачными крышами утепляется только чердачное перекрытие являющееся полом чердака и потолком жилых помещений. Если чердак или мансарда используются в качестве жилых (или рабочих) помещений, то по скатам крыши прокладывается теплоизоляционный материал. Дома с плоскими крышами, не имеющие чердаков, или имеющие скатные крыши, где жилые или служебные помещения расположены непосредственно под крышей (так называемые совмещенные покрытия), обязательно имеют теплоизолированные крыши, чтобы не допустить слишком больших теплопотерь, т. к. через потолки помещение может терять до 50% тепла. При установке изоляции следует придерживаться основного правила: теплоизоляторы устанавливаются на любой поверхности, отделяющей жилые помещения от необогреваемых комнат и внешнего пространства. Следует также использовать изоляцию для предотвращения перегрева тех помещений, которые находятся летом под прямым воздействием солнечных лучей.
