Чердачные крыши: виды, особенности и устройство конструкции

Чердачные крыши представляют собой сложную инженерную конструкцию, которая одновременно выполняет роль ограждающего элемента (защита от осадков) и несущего каркаса здания. В отличие от совмещенных (бесчердачных) кровель, где стропильная система служит перекрытием верхнего этажа, чердачные крыши создают под собой отдельное пространство для технических нужд или жилья.

Классификация чердачных пространств

Тип эксплуатации чердака определяет способ теплоизоляции и схему вентиляции всей кровли. Выделяют три основных вида чердаков.

Холодный чердак. Это самый распространенный тип в малоэтажном строительстве. Утеплитель здесь укладывается горизонтально по полу чердачного перекрытия, а само пространство остается неотапливаемым. Температура внутри холодного чердака должна быть близка к наружной или превышать её не более чем на 4 °С. Для соблюдения этого режима важно утеплять не только пол, но и люки, вентиляционные короба и места прохода труб отопления. Чтобы избежать образования конденсата и наледи на карнизах, в чердачном пространстве организуют естественную вентиляцию через продухи.

Теплый чердак. В таких конструкциях перекрытие не изолируют, а утеплитель размещают непосредственно в кровельных панелях. Объем чердака работает как сборная вентиляционная камера: воздух из жилых помещений поступает сюда через вентиляционные оголовки и удаляется через общую вытяжную шахту. Теплый чердак часто встречается в многоэтажных домах от девяти этажей и выше, где используется внутренний водосток и рулонные кровельные материалы.

Открытый чердак. Редкая конструкция, где воздух из здания поступает в чердачное помещение через оголовки вентиляционных блоков, а наружный воздух забирается через крупные приточно-вытяжные отверстия с жалюзийными решетками по периметру. Из-за проблем с вытяжкой на последних этажах и риска задувания снега через отверстия такие крыши применяются крайне редко.

Геометрия скатных крыш

Форма кровли зависит от плана здания и архитектурного замысла. Скатные чердачные крыши состоят из пересекающихся плоскостей — скатов.

Односкатная конструкция состоит из одной наклонной поверхности. Её обычно используют для небольших построек вроде сараев или веранд, где водосток организован в одну сторону.
Двускатная (щипцовая) крыша имеет конек в самой высокой точке и два ската, направленных в разные стороны. Торцевые стены под такой крышей могут иметь вид треугольников — щипцов или фронтонов.
Четырехскатная (вальмовая) крыша включает четыре плоскости. Треугольные скаты, которые начинаются от конька и заканчиваются у карниза, называются вальмами.
Шатровая крыша имеет четыре ската в виде одинаковых треугольников, сходящихся в одной вершине без образования горизонтального конька. Она подходит для зданий квадратного плана.
Мансардная крыша отличается крутым уклоном (около 60°) и применяется, если чердак планируется использовать под жилые или хозяйственные помещения.

Конструктивные элементы и устройство

Любая скатная крыша делится на две части: несущую и ограждающую.

Несущая часть

Основой служит стропильная система, которая может быть выполнена из дерева (бревна диаметром 180–200 мм или брусья), металла или железобетона. Существует два типа систем. Наслонные стропила используют, когда в здании есть внутренние стены или колонны с шагом не более 5–6 метров. Они опираются на лежни (балки на стенах) и прогоны. Висячие стропила применяются при отсутствии внутренних опор; они собираются в ферму и опираются только на наружные стены, что позволяет перекрывать пролеты шириной до 14 метров.

Для надежности соединения элементов выполняют на врубках, шипах или болтах. Чтобы ветровая нагрузка не снесла крышу, стропильные ноги крепят к стенам через костыли или ерши с использованием проволоки диаметром 4–6 мм. К нижней части стропил прибивают доски — кобылки, формирующие свес (вынос от стены обычно составляет 50–60 см).

Ограждающая часть

Она состоит из обрешетки и непосредственно кровельного материала. Обрешетка может быть сплошной (из досок) или решетчатой (из брусков сечением 50х50 мм с шагом от 200 до 1100 мм в зависимости от типа покрытия).

Выбор кровельного материала определяет долговечность и эксплуатацию:

Асбестоцементные листы (шифер) — негорючие и легкие, но хрупкие и требуют уклона более 30°.
Металлическая кровля — обладает хорошей гидроизоляцией и малым весом, но нуждается в периодической окраске.
Керамическая черепица — долговечна и эстетична, однако имеет большой вес (пазовая или татарская формы).
Мягкая черепица — гибкий материал, удобный для сложных форм крыш.

Проблема наледи и способы её решения

Одной из главных сложностей эксплуатации чердачных крыш является образование сосулек и наледи на карнизах. Это происходит из-за того, что тепло из чердачного помещения нагревает кровлю, вызывая подтаивание снега. Талая вода стекает в желоба, которые находятся в более холодной зоне, и замерзает там.

Для предотвращения этого процесса применяют несколько методов:

Утепление чердачного перекрытия (горизонтально) или использование напыляемого пенополиуретана непосредственно на стропила и обрешетку.
Организация подкровельной вентиляции с помощью полимерных пленок толщиной не менее 100 мкм, уложенных внахлест от конька до стены. Это создает воздушную прослойку, которая поддерживает температуру под кровлей на уровне наружного воздуха.
Специальные устройства для водоотвода, такие как дополнительные желоба или раструбы-приямки, соединенные с канализационными стояками внутри здания.