Какой должна быть высота крыши дома

Этап №1: Минимальная и максимальная высота кровли по уклону

Подбор уклона кровли — один из важнейших этапов расчёта стропильной системы. Но как он связан с расчётом высоты крыши?

Всё просто: сечение любой крыши можно представить как набор прямоугольных треугольников. В частности, для симметричной двускатной кровли скат — это гипотенуза, высота — один катет, а половина ширины дома — второй катет. Следовательно, при увеличении или уменьшении угла наклона ската меняется и высота крыши.

Поэтому, чтобы рассчитать высоту крыши по известному уклону используют формулу:

h=c·tg(A)

Здесь h — это высота кровли, c — расстояние между краем карнизного свеса и коньком, A — угол наклона ската.

Тангенс рассчитывают на калькуляторе или смотрят по таблицам Брадиса. Значения тангенса для некоторых углов приведены в таблице:

Из-за прямой зависимости от уклона кровли, перед тем как рассчитать высоту крыши дома, нужно сначала вычислить минимальные и максимальные углы наклона скатов. Они зависят от:

• вида кровельного покрытия;
• снеговой нагрузки на кровлю;
• ветрового давления.

Уклон кровли в зависимости от кровельного материала

С кровельным покрытием проще всего: у всех материалов, кроме тех, что предназначены для монтажа на плоскую крышу, есть ограничение по минимальному углу наклона ската. У некоторых есть такое ограничение и по максимальному уклону. В частности, керамическую и цементно-песчаную черепицу нельзя монтировать на участки кровли, уклон которых больше 60°, а шифер недопустимо укладывать при угле наклона крыши 45° и более.

Если уклон ската меньше минимального для выбранного вида материала, то это не значит, что его в принципе нельзя использовать в качестве кровельного покрытия. Но затраты на устройство кровли сильно вырастут, поскольку под кровельным покрытием нужно будет сделать герметичный гидроизолирующий слой из специальной мембраны или полимерно-битумных материалов.

Влияние снеговой нагрузки на уклон и высоту кровли

После выбора кровельного материала нужно учесть снеговую нагрузку. В отличие от веса самого кровельного пирога, масса снеговой шапки на крыше сильно зависит от угла наклона скатов. Так, согласно нормативу СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» для простой односкатной или двускатной крыши:

• при уклоне 30° и меньше весь снег задерживается на крыше;
• при уклоне 60° и больше снег соскальзывает со ската вниз;
• при уклоне от 30° до 60° снег частично остаётся на скатах, причем с ростом угла наклона кровли снеговая шапка пропорционально уменьшается.

То есть, меняя уклон в диапазоне от 30° до 60°, мы меняем и расчётную нагрузку на стропильную систему. Это позволяет рассчитать минимально допустимый угол наклона и высоту кровли в зависимости от несущей способности стропильной системы.

Например, если стропильная система может выдержать до 150 кг/м², а вес конструкций кровли равен 50 кг/м², угол наклона скатов нужно подобрать так, чтобы снеговая нагрузка не превышала 100 кг/м².

Это упрощённый пример, подробнее о расчёте снеговой нагрузки и уклона кровли читайте ниже.

Учитываем ветровое давление

Если снеговую нагрузку снижают до нуля большая высота крыши относительно высоты дома и крутые скаты, то с ветровой нагрузкой всё с точностью до наоборот.

С наибольшей силой ветер «давит» на вертикальные препятствия: сплошные заборы, стены зданий, рекламные щиты. С наименьшей — на горизонтальные поверхности. Следовательно, чем более пологая крыша, тем меньше прямое давление ветра на скаты. Но здесь важен баланс, поскольку при обтекании кровли воздушными массами на её подветренной стороне создаётся подъёмная сила. И она увеличивается с уменьшением высоты кровли.

Поэтому с точки зрения ветровой нагрузки оптимальным углом наклона крыши считается диапазон от 30° до 45°.

Этап №2: какой высоты должна быть крыша относительно дома

На первом этапе расчётов мы получили допустимые значения уклона и, соответственно, высоту крыши. Например, если ширина дома 10 м, а угол наклона скатов должен быть равен 25-45°, высота кровли должна быть в диапазоне от 2,33 м до 5 м. Что делать дальше? Рекомендуем воспользоваться правилом золотого сечения.

Золотое сечение — это официально самая красивая пропорция в мире, которая равна 62/38 или, если точнее, 1,618. Эта пропорция повсеместно встречается в природе, её использовали знаменитые художники и, что важнее в нашем случае, архитекторы для создания своих шедевров.

Как использовать принцип золотого сечения в частном строительстве? Все просто: соотношение высоты крыши к высоте дома должно быть равно 38% и 62% соответственно. В этом случае кровля будет смотреться пропорционально, а не нависать над домом. Идеально точно выдержать такие пропорции крыши по отношению к дому, но допустимы и небольшие расхождения.

Приведём пример. Допустим, у нас есть здание, высота этажа у которого равна 3 м. Еще примерно 0,5 м приходится на цоколь. Какая высота крыши по отношению к дому должна быть в этом случае? Сложив высоту цоколя и этажа, получаем 3,5 м — это 62%. Следовательно, 38% — это примерно 2,15 м. Для удобства расчётов высоту дома можно просто разделить на 1,618.

Из этого примера видно, что чем выше дом, тем выше должна быть кровля. Так, если высота крыши одноэтажного дома по принципу золотого сечения редко превышает 3 м, то для двухэтажного здания она уже обычно более 4 м, а для трехэтажного приближается к 6 м. То есть на многоэтажных домах хорошо смотрятся крутые кровли, а на одноэтажных — относительно пологие.

Этап №3: высота крыши дома, оптимальная для мансарды

Во время последнего этапа разбираемся, как высота крыши относительно высоты дома зависит от назначения подкровельного пространства, так как нормы для чердака и для мансарды сильно отличаются.

Если под кровлей будет чердак, то её высота особого значения не имеет. Даже под очень пологими скатами останется место для хранения вещей.

Другое дело, если планируется мансарда. В этом случае высота кровли прямо влияет на полезную площадь подкровельного жилого пространства. Причем по-разному, в зависимости от вида кровли:

• у двускатных и четырехскатных крыш полезная площадь мансарды тем больше, чем больше высота кровли;
• у мансардных крыш полезная площадь определяется не высотой, а длиной пологой части кровли.

Независимо от всех приведённых параметров, действует основное правило. Высота мансарды должна быть такой, чтобы жилец со своим ростом ощущал себя комфортно в ней. Например, в самом низком месте помещают кровать или диван, а максимальная высота помещения должна минимум на 200 мм больше роста человека.

При этом учитывайте, что по высоте крыша все равно должна вписываться в пропорции золотого сечения и диапазон, заданный вычислениями максимально и минимального уклона.

Подведём итоги

Какая высота крыши должна быть:

• рассчитанная в зависимости от оптимального уклона крыши или его диапазона;
• соответствующая пропорциям золотого сечения относительно высоты всего дома;
• позволяющая сделать просторную мансарду, если это необходимо.

Как правильно рассчитать высоту крыши:

• по формуле h=c·tg(A), где c — это половина ширины дома, а А — угол между скатом и полом чердака;
• по пропорциям золотого сечения 62/38, где 62% — высота коробки дома, а 38% — высота крыши.

Кроме того, при выборе высоты крыши нужно учитывать, что планируется в подкровельном пространстве: мансарда или чердак.

В расчёте высоты двухскатной крыши учитываются нормативы снеговых и ветровых нагрузок на кровлю по месту нахождения. Данные берут из таблиц пунктов 5 и 6 СНиП 2.01.07-85*.

Данная информация носит исключительно информационный (ознакомительный) характер и не является рекомендацией.

Автор

Смирнова Яна

Копирайтер-редактор

Эксперт

Черников Сергей

Строитель