Сложная кровля: красота требует знаний

Дома бывают разными. Они могут быть одной и той же площади, построенными в одной и той же местности, но одни будут называться «дворцами» и «замками», а другие — просто «постройками».

Дома бывают разными. Они могут быть одной и той же площади, построенными в одной и той же местности, но одни будут называться «дворцами» и «замками», а другие — просто «постройками». Замышляя строительство коттеджа, которому уготована судьба родового гнезда, будущий домовладелец вряд ли хочет возвести «постройку». А дворец или замок, пусть и совсем небольшой, должен соответствовать канонам стиля, одним из которых является наличие сложной кровли замысловатой конфигурации, многоскатной, с коньками, башенками и прочими традиционными атрибутами. Впрочем, часто сложная кровля — это не только дань архитектурной моде, но также и функционально необходимый элемент дома необычной планировки. Конечно, сложная кровля потребует дополнительных затрат. Но главное — для ее возведения нужны специальные знания и высокая квалификация проектировщиков и строителей.

Архитектурные фантазии

Член-корреспондент Международной академии архитектуры Жан Вержбицкий в своей книге «Архитектурная культура» написал: «Специфика произведений архитектуры состоит в том, что материальное (функционально-техническое) и духовное нераздельно слито в них, составляя целостность, которая обладает качествами, не свойственными каждой части в отдельности». Строители также разделяют эту точку зрения, полагая, что наличие сложной кровли может быть оправдано как с эстетической, так и с практической точки зрения.

«Сложная кровля, как правило, высокая, если речь идёт о частном домостроении: её высота должна составлять две трети высоты фасада, — считает Алексей Ручан, производитель работ компании «Иллеонстрой». — Это, наряду с наличием ряда разных конструктивных элементов, придаёт ей величественность. И одновременно позволяет эффективнее использовать чердачное пространство, как правило, в качестве мансарды, для которой стоимость квадратного метра площади ниже, чем на основных этажах».

По словам специалиста, если при проектировании фасадов принято придерживаться прямоугольных форм, то для крыш оставляют самые смелые фантазии. Их делают вальмовыми, пирамидальными, многощипцовыми, шатровыми, купольными, коническими и даже моновариантными. Наиболее популярными в этом ряду являются вальмовые кровли, дающие в двух перпендикулярных друг другу фронтальных сечениях треугольник и трапецию. Если же основание дома квадратное, то вальмовая кровля трансформируется в пирамидальную четырёхскатную.

«Кровля, образованная пересечением двух скатов разной высоты, называется многощипцовой, — добавляет Василий Десятун, руководитель департамента кровельных систем Группы компаний Металл Профиль, ведущего российского производителя кровельных и фасадных систем. — Она имеет очень привлекательный вид, хороша для домов сложной планировки, с пристройками».

Однако специалист советует не забывать, что чем сложнее конфигурация кровли, тем более детального и тщательного расчёта она требует.

Подводные камни

Одними из наиболее проблемных с точки зрения проектирования и эксплуатации мест любой кровли являются внутренние углы между скатами, получившие название «ендовы», в просторечии — разжелобки. И чем сложнее многоскатная кровля, тем больше у неё таких «узких мест».

Зимой в ендовах скапливается снег, который оказывает дополнительное давление на скаты под ними. К примеру, снеговая нагрузка для средней полосы России составляет в среднем 180-240 кг/м2 для горизонтальной поверхности. На кровельных скатах оно будет меньше за счёт их уклона. А вот в ендовах, напротив, может достигать величины в 500 кг/м2 и даже больше. И чем сложнее кровля, чем круче её скаты, тем больше на ней таких снеговых мешков.

В то же самое время для скатов с уклоном более 60° давление снега вообще можно не учитывать. «Снег-то им не страшен, но в ветреную погоду высокие крыши подвержены влиянию эффекта паруса с аэродинамической силой, создающей давление до 35 кгс/м², — предупреждает Роман Устименко, технический специалист компании «Кровмаркет». — Воздушный удар под гидроизоляционный ковёр крыши, концентрированное давление в ендовах в сочетании с разряжением с противоположной стороны могут повредить кровлю». Именно поэтому нередки случаи, когда ураганы разрушают сложные кровли, для которых характерны большие площади гидроизоляционных ковров. Поэтому многие специалисты считают, что норматив для максимальной скорости ветра в 100 км/час, который установлен для расчёта крыш, следует увеличивать при проектировании кровель сложной конфигурации.

Помимо снега и ветра, есть ещё ливневые дожди. Для простых двухскатных крыш они совершенно безопасны. Но чем больше ендов, тем серьёзнее воздействие водяных потоков на кровлю. Так, при дожде интенсивностью 50 мм на крышу площадью 60 м2 в час обрушится до 3 т воды, которая устремится в ендовы. В минуты пиковых осадков уровень воды в разжелобках может достигать 10-20 сантиметров. При сильном ливне вода часто переливается через желоба в ендовах, что приводит к протечкам. Избежать подобных неприятностей помогут правильное проектирование кровельной системы и надёжная гидроизоляция.

Особенности проектирования и монтажа сложных кровель

Специалисты в один голос утверждают, что сложные кровли требуют тщательной проектной проработки. Строить их на глазок — опасно. Даже если не принимать в расчёт переменные снеговые, ветровые и ливневые нагрузки, только квалифицированный проектировщик сможет точно рассчитать силу постоянного давления стропил, прогонов, обрешётки и кровельного пирога на мауэрлат. Что касается непогоды, вызывающей переменные составляющие, обусловленные превратностями погоды, то здесь вычисления усложняются. «В многоскатной крыше всё взаимосвязано. Стропила должны выдерживать постоянную и переменную нагрузку. Во многом особенности проектирования зависят также от выбора кровельного материала», — говорит проектировщик Андрей Костиков.

К примеру, если кровельное покрытие, в силу своих физико-химических свойств, способно потерять гибкость, то крыша может дать течь. Причина заключается в том, что для многоскатных конструкций всегда закладывается максимально допустимая величина прогиба стропил, которая не должна превышать 1 см на 2,5 м длины. Иначе говоря, шестиметровый скат, даже усиленный внутренними раскосами, может прогнуться на 2,5 см, и это допускается строительными нормами. Таким образом, кровельное покрытие должно выдерживать эти колебания, то есть обладать достаточной эластичностью на изгиб.

Здесь самое время вспомнить о покрытиях на битумной основе, включая гибкую черепицу, для которых, с одной стороны, характерна ковровая монолитность, а с другой — остекление (полная потеря эластичности) в мороз. Прогиб скатов под тяжестью снеговой шапки или в результате воздействия шквалистого ветра лишает битумный ковёр жёсткой опоры и увлекает его за собой. Это всё равно что согнуть хрупкое стекло. В результате целостность покрытия может быть нарушена, и оно потеряет устойчивость к воздействию воды и ветра. Такого принципиального недостатка лишены металлочерепица и цементно-песчаная черепица.

Однако цементно-песчаная и натуральная черепицы требуют монтажа на обрешётку мощной гидроизоляции, например, наплавляемой подложки из рубероида: только так можно защитить эти типы кровель от протечек в ендовах. Но рубероид, опять-таки, имеет битумную основу и, подобно гибкой черепице, может быть повреждён в сильный мороз.

Таким образом, полностью избежать перечисленных проблем поможет металлочерепица. «В этом случае роль водоотвода на внутренних пересечениях скатов сыграет нижняя планка ендовы с краями по 300 мм в обе стороны. Герметизация между собственно листами металлочерепицы и планками ендов осуществляется с помощью самоклеящегося пористого уплотнителя, а крепление всех элементов покрытия производится оцинкованными саморезами с окрашенной головкой и ЭПДМ-прокладкой», — объясняет Василий Десятун (ГК Металл Профиль).

Тем не менее, никакое кровельное покрытие, включая металлочерепицу, не даёт 100% гарантии от протечек. Тем более если вспомнить, чем может быть чреват прогиб под воздействием снеговой или ветровой нагрузки. Да и конденсат, образующийся на тыльной поверхности листов металлочерепицы, так же, как и дождевая вода сверху, собирается в ендовах. Поэтому они по-прежнему остаются зоной повышенного риска и требуют особо надёжной подкровельной гидроизоляции.

Учитывая это обстоятельство, даже при использовании надёжных гидроизоляционных мембран под ендовами их монтируют внахлёст в 2-3 слоя. Если ендов много, это усложняет монтаж и существенно повышает расход материала. Поэтому для сложных кровель предпочтительны более эффективные решения, например, диффузионные мембраны Dörken DELTA®-VENT N из трёхслойного нетканого полипропилена, соединённого послойно на молекулярном уровне ультразвуковой сваркой. «Благодаря высокой прочности и трёхслойной структуре мембрану DELTA®-VENT N можно укладывать в один слой даже на наиболее проблемных участках кровель: под ендовами, примыканиями, в узлах сопряжения, т.е. в тех местах, где обычные гидроизоляционные мембраны и плёнки укладывают в 2-3 слоя», — отмечает Валерий Нестеров, генеральный директор ООО «Дёркен».

Чем легче — тем прочнее

Сложная кровля автоматически подразумевает и сложную стропильную конструкцию: на мауэрлате крепится каркас, состоящий из хитросплетений стропил, затяжек, стоек, подкосов и ригелей. Зачастую это схемы из множества треугольников, реализованных из бруса и досок. К примеру, шпиль радиусом три метра и четырёхметровой высоты имеет порядка восьми стропил, а в конусной конструкции их число может вырасти до 24. Вопрос, чем крыть подобные башни, становится главным.

Натуральная или цементно-песчаная черепица в данном случае подойдёт не лучшим образом, разве что формы «бобровый хвост», да и то с применением большого количества ручного труда на её резку. Если же башня венчает крышу, то усиливать придётся всю стропильную конструкцию. Ведь вес черепицы составляет 40-70 кг/м², а это означает, что рассматриваемая башня с площадью поверхности 19 м² с учётом веса стропил «потянет» примерно на 1,5 тонны. Если же использовать в качестве кровельного покрытия метеллочерепицу (4-5 кг/м²), то вес конструкции будет всего килограммов 200.

А ведь мы рассматривали всего одну башенку, которых, вообще говоря, может быть и несколько. По словам Алексея Ручана (компания «Иллеонстрой»), сложные кровли всегда имеют несравнимо большие площади поверхности, чем простые двускатные. Это означает, что лёгкие кровельные материалы здесь предпочтительнее, особенно в регионах со снежной зимой. Кроме того, за счёт снижения величины постоянной нагрузки на стропильную систему высвобождается резерв прочности для противодействия переменным внешним нагрузкам. В итоге одна и та же стропильная конструкция, крытая, скажем, металлочерепицей, выдержит куда более жёсткий удар стихии, нежели в случае использования натуральной черепицы.

Сложная кровля — ответственный выбор, требующий профессионального подхода к проектированию и монтажу. Но если всё сделано правильно, то дом получит не только модный «головной убор», но и долговечную, надёжную защиту от капризов погоды, а его обитатели — дополнительное полезное пространство, позволяющее существенно увеличить жилую площадь.