Крыша деревянного дома
Постройка деревянного дома завершается устройством кровли. Этот завершающий этап решает судьбу всей работы – крыша должна соответствовать зданию не только внешне, но и конструктивно. В этом соответствии заключается эффект проекта и строительство крыши деревянного дома - его основной компонент, подкрепленный экономической эффективностью реализованного решения.
Конструктивная идея
В основе скатной кровли лежит стропильная система. Для плоской крыши делается балочное покрытие. В случае больших пролетов эти системы могут усложняться образованием ферм, применением сторонних материалов (сталь).
Типы кровель деревянного сооружения можно представить в виде основных видов:
- Скатная кровля. Имеются внутренние опоры. Наслонные стропила
- Скатная кровля. Нет внутренних опор. Висячие стропила
- Плоская кровля. Балочная система покрытия.
Основные типы деревянного дома – срубная и каркасная системы требуют практически одинаковой конструкции кровли, различие заключается лишь в необходимости сделать мощный прогон по периметру каркасного дома – для опирания стропил. Это прогон (мауэрлат) распределяет нагрузку от стропил на стойки каркаса, если шаг стропил не совпадает с шагом стоек.
Сруб, из какого бы материала он не делался, прекрасно воспринимает нагрузку от кровли по всему периметру здания.
Если кровля не четырехскатная, а двускатная, с фронтонами, то в ее структуре делаются наклонные элементы – раскосы, обеспечивающие пространственную жесткость всей системы. Они опираются на любую несущую стену или прогон и подпирают конек в определенной точке, лучше всего - в плоскости конька и внутренней несущей стены. Раскосы нужно устанавливать также при недостаточном соотношении сечения стропил с их длиной – такие раскосы создают дополнительную опору для каждой стропильной ноги, передавая нагрузку от этой стропилины на несущую стену. Для создания дополнительной жесткости применяется также горизонтальная стяжка посреди длины стропил, такой элемент связывает их попарно и нагрузка, никогда не возникающая в одинаковой мере на обеих ногах, распределяется между ними равномерно.
Стропильная система
Грамотное строительство по проекту требует заблаговременной заготовки всех материалов, подготовки монтажной зоны и, возможно, начала работ с опережением – до завершения полностью наружных стен. Это необходимо для того, чтобы сократить время монтажа и не делать перерывов, от которых страдает вся постройка.
После возведения стен дома и устройства обвязки или мауэрлата, можно делать стропильную систему. Монтаж ведется с плоскости перекрытия последнего этажа. В некоторых проектах постройка перекрытия последнего этажа зависит от конструкций стропил, в этом случае необходимо сделать леса или подмости. Для скатной кровли устанавливается реперная пара стропильных ног, определяется положение конькового прогона и по этим данным постепенно конструируется вся система. Стропила крепятся к мауэрлату или обвязке. Мауэрлат по срубу можно не строить – его роль играет последний венец, а вот по стойкам каркасного дома он необходим, и тем мощнее, чем менее стойки каркаса совпадают со стропилами.
Основная проблема строительства крыши деревянного дома заключается в наличии или отсутствии внутренней несущей стены или внутренних опор. Без внутренних опор стропильная система испытывает распор, для погашения которого должны быть сделаны затяжки – связи между нижними концами каждой пары стропил. Каждая стропильная пара с затяжкой получается фермой с растянутым нижним поясом. Роль затяжек иногда могут играть балки покрытия последнего этажа. Вместо затяжек возможно устройство солидного прогона, играющего роль внутренней несущей стены. Этот прогон может быть также исполнен в виде фермы. Каркас может быть устроен так, что он будет в состоянии удержать распор стропил. В этом случае возможно - при небольших пролетах – обойтись без стоек под коньковым прогоном.
Решение этой основной проблемы кровли частного дома можно решить только комплексно, сопоставляя потребность в полноценном чердаке – на перспективу, возможностях сделать этот чердак проходным, стоимость принятого решения, конкретную конфигурацию крыши, наличие вертикальных стоек и раскосов, материал покрытия и другие факторы.
Сборку стропильной системы производят с использованием современных способов крепления узлов. Лучшие узлы - на врубках, которые из-за трудоемкости сплошь и рядом заменяют соединением накладками, скобами и шпильками. Из этих мер наиболее надежная - накладки, которые достаточно работоспособны. Необходимо правильно выполнять гвоздевые соединения (не меньше трех гвоздей на одно соединение, остальные – по проекту) использовать резьбовые соединения болтами и шпильками. Ни в коем случае нельзя забывать привязывать стропильные ноги к стенам, тем ниже, чем легче материал стен. Если чердак предполагается утепленным, то по стропилам делается подшивка, по которой укладываются слои утеплителя и пароизоляции.
К моменту появления контуров кровли можно уточнить высоту труб и других коммуникаций, проходящих сквозь кровлю, выполнить их вместе с узлами примыкания, одновременно строим козырьки над ними.
Покрытие
Поверх стропил устраивается настил или обрешетка, данные которого зависят от материала покрытия. Роль настила – конструктивна, он принимает участие в обеспечении пространственной жесткости и должен выполняться тщательно, с учетом ветровых нагрузок. Многие конструктивные решения требуют устройства гидробарьера – вспомогательного сплошного ковра, собирающего и уводящего конденсат и возможные протечки.
Лучшее время устройства каркаса для подшивки свесов кровли – до появления настилов, которые затрудняют доступ. Кроме этих каркасов нужно выполнить отложенные согласно проекту перекрытия последнего этажа, если они связаны со стропилами (мансарды и их аналоги). Окончательно уточняются и выполняются проемы под кровельные окна и другие конструкции, связанные с покрытием.
Укладка кровельного материала ведется с учетом конкретных рекомендаций поставщиков этого материала, которые учитывают особенности своего товара. Эту работу, равно как все работы по кровле, нужно считать ответственной и своими руками ее можно выполнять только под контролем инженера-конструктора. Готовая крыша оснащается водосточными желобами и трубами, их параметры и характеристики проверяются расчетом.
Плоские крыши
Архитектурное решение некоторых деревянных зданий предполагает плоскую кровлю. Такая кровля может быть лишь рулонной по сплошным листам (ОСБ) или металлической без стыков по скату (профнастил). Плоская кровля из профнастила очень надежна. Она дешевле скатной, но требует избыточной теплоизоляции и достаточного сопротивления снеговой и ветровой нагрузке. Конструктивной основой плоской кровли служит система балок, при возможности опирающихся на среднюю несущую стену или на прогон вместо нее.
Преимуществами плоской кровли являются возможности устройства террасы, простота обслуживания, дешевизна. Для достижения лучших показателей комфорта на последнем этаже можно устроить над ним чердак или вентилируемый зазор между его покрытием и крышей. Применение штучных кровельных материалов в виде декора на такой кровле бессмысленно – даже при надежном гидроизоляционном рабочем слое под таким декором, он будет разрушен образующейся наледью.
Существенным недостатком плоского покрытия следует считать сложность прохода сквозь него вентканалов, дымоходов и других крупных устройств и коммуникаций. Такие проходы правильно делать в местах примыкания кровли к вертикальным частям стен – фронтонам, при их отсутствии – по верхнему краю (плоская кровля имеет уклон в 2-5 градусов) или по боковым краям. Эти узлы плоской кровли требуют особенной тщательности проработки и исполнения.
Параметры крыши определяются расчетом, который входит в состав проекта. Расчет уточняет сечения компонентов структуры, особенности соединения в узлах, уточняет состав покрытия и утепления. Деревянные дома обладают своей архитектурной выразительностью, поэтому главная роль кровли – эту выразительность подчеркнуть, сочетаясь с домом аналогией или контрастом. Строительство дома, в особенности строительство своими руками следует направить по этому пути.