Как рассчитывается уклон кровли в процентах и градусах?

При проектировании стропил кровли частного дома нужно уметь правильно рассчитать угол наклона крыши. Как сориентироваться в различных единицах измерения, по каким формулам вести расчёт и как влияет угол наклона на ветровую и снеговую нагрузку крыши, мы и поговорим в этой статье.

Подробный обзор

Единицы измерения угла наклона крыши

Угол наклона — это величина между горизонтальной частью конструкции, плитами или балками перекрытия, и поверхностью кровли или стропилами.

В справочниках, СНиП, технической литературе встречаются различные единицы измерения углов:

  • градусы;
  • соотношение сторон;
  • проценты.

Ещё одна единица измерения углов — радиан — в таких расчётах не применяется.

Что такое градусы, все помнят из школьной программы. Соотношение сторон прямоугольного треугольника, который образован основанием — L, высотой — Н (см. на рисунок выше) и настилом крыши выражается, как Н:L. Если α = 45°, треугольник — равносторонний, и соотношение сторон (катетов) равно 1:1. В случае, когда соотношение не даёт чёткого представления о наклоне, говорят о проценте. Это то же отношение, но рассчитанное в долях с переводом в проценты. Например, при H = 2,25 м и L = 5,60 м:

  • 2,25 м / 5,60 м · 100 % = 40%

Цифровое выражение одних единиц через другие наглядно изображено на диаграмме ниже:

Что влияет на угол наклона крыши?

  • назначение строения;

  • климатические условия;

  • характеристики профилированного листа.

Уклон односкатных видов крыш из профнастила для различных хозяйственных построек допускается делать 8°. Но в этом случае для обеспечения абсолютной герметичности требуется принятие дополнительных мер по герметизации покрытия и укрепления стропильной конструкции.

Современные жилые здания чаще строятся с мансардным помещением или вместительным чердаком, который используется для хранения разных вещей. Поскольку при малом наклоне скатов высота потолков тоже будет небольшой, угол уклона выбирают в зависимости от необходимой высоты крыши – как правило, не менее 25°.

Рисунок 3. Примерная зависимость высоты крыши от угла наклона ската

С разнообразными хозпостройками, беседками, гаражами и другими подобными строениями дело обстоит иначе. Здесь нет необходимости в высокой крыше, поэтому она обычно делается односкатной и с минимальным углом наклона. Монтаж кровельного покрытия на таких конструкциях выполняется довольно просто и быстро.

В первую очередь, при определении угла наклона крыши для укрытия кровельным профнастилом нужно получить данные по максимальной высоте снежного покрова, силе ветровых нагрузок, а также о том, как часто идут дожди.

Особенного выбора уклона в зависимости от климатических условий местности:

  • Ветровые нагрузки – чем сильнее ветер, тем более пологой должна быть крыша. Так, строительными нормами регламентирован угол скатов от 35 до 45° для регионов со средней силой ветра. Для местности с большими ветровыми нагрузками уклон нужно делать в пределах 15-25°.

Рисунок 5. Воздействие ветра на крыши с различным наклоном скатов

  • Снеговые нагрузки – чем больше выпадает снега зимой, тем более крутой должна быть кровля. Для местности с большим снежным покровом кровлю рекомендуется делать с наклоном до 45°, чтобы снег не задерживался на покрытии, не нагружал стропильную систему и другие конструкции здания.

Рисунок 6. Наиболее вероятные места скопления снега на кровле

В регионах с проливными дождями круши тоже целесообразнее делать крутыми, чтобы исключить вероятность образования протечек в местах соединения профилированных листов.

Для укрытия крыш с малым уклоном (до 15°) специалисты рекомендуют использовать специализированные профлисты с высокими ребрами. Они отличаются хорошей жесткостью и способны выдерживать большие нагрузки в отличие от стандартного листа профнастила типа С10 и ему подобных, требующих сооружения сплошной обрешетки и дополнительной герметизации мест крепления и соединения отдельных элементов между собой.

Выбор уклона кровли из профлиста осуществляется с учетом применяемой разновидности кровельного материала. Так, при использовании листов типа НС-35 даже для укрытия крыш с наклоном менее 15° оптимальный шаг обрешетки составляет 500 мм, а если угол больше указанного значения, то доски допускается крепить с шагом до 1000 мм.

Рисунок 7. Стандартные размеры профнастила марки НС-35

От выбора правильного угла наклона скатов зависит герметичность, надежность и долговечность крыши. Но эту величину не берут «с потолка».

Для начала стоит обратить внимание на следующие факторы:

  • Ветер. Чем выше угол наклона, тем большее сопротивления оказывает крыша ему. Но если угол наклона маленький, ветер может сорвать кровельное покрытие. То есть сильно крутые кровли делать опасно, но и совсем без наклона, тоже плохо. Поэтому специалисты рекомендуют: для районов с несильными ветрами угол наклона кровли выбирать от 35 до 40 градусов, для местностей с сильными порывами ветра от 15 до25 градусов.
  • Атмосферные осадки. Даже не специалисту понятно, что чем больше уклон, тем быстрее вода и снег покидают крышу, не затекая под стыки покрытия. То есть кровля более герметична. Это тоже следует учитывать.

Из всего выше сказанного можно сделать вывод: климатические условия в месте строительства крыши существенно влияют на угол ее наклона.

Важные факторы и параметры, которые нужно учесть

При строительстве плоских типов кровли для перекрытия используются бетонные плиты, которые практически невозможно установить под наклоном.

Самый главный фактор, который действует на крышу – ветер. Поскольку любая конструкция имеет парусность, то воздействие ветра сказывается на ней. Причем чем выше крыша, тем больше парусность и тем сильнее воздействие ветра. Высокая крыша, которая неправильно спроектирована, может быть с легкостью завалена ветром. При этом, если угол наклона будет небольшим, то ветер может сорвать покрытие. Это требует тщательного подбора угла для выбранного района/региона. Для расчетов следует брать максимальное значение силы ветра для конкретного района (указано в специальной литературе). Согласно статистике, большая часть крыш имеет угол наклона от 28 до 40°. Такие углы являются оптимальными для большинства регионов страны. Для местностей с сильными ветрами крыши ставят под углом от 18 до 25°. Другой параметр – выпадающие осадки (дождь и снег). Чем больше уклон кровли, тем быстрее они скатываются с крыши, не угрожая обвалить покрытие. При этом нельзя допустить попадания воды и влаги в подкровельное пространство через стыки. Это позволит существенно увеличить срок эксплуатации материала покрытия и стропильной системы. Рельеф и тип грунта тоже влияют на наклон, и в некоторых случаях влияние является достаточно сильным. Так, на песчаных и на супесчаных грунтах ветер поднимает частицы песка, которые могут испортить покрытие и привести его в негодность. Все перечисленные факторы подбираются под конкретный регион с помощью справочной литературы. Они оказывают влияние на уклон кровли.

Уклон кровли: факторы влияния

Остановимся более подробно на каждом из факторов.

Ветровая нагрузка. Параметр, прямо пропорциональный углу ската: чем больше наклон, тем большее сопротивление ветру оказывает крыша, но и тем выше вероятность того, что покрытие может быть разрушено. Малый угол ската – меньше сопротивление, но в этом случае ветер проникает под стыки и может сорвать листы кровли. Специалисты рекомендуют для районов с частыми сильными порывами ветра угол ската – 15-20 градусов (в процентах 27-36), для местности с несильными ветрами – 35-40 (в процентах 70-84).

Дождь и снег. Чем больше уклон ската, тем быстрее и лучше сходит снег и уходит вода. Практика показывает, что для районов с большим количеством осадков самый оптимальный вариант – 45 градусов, а для небольших осадков достаточным будет угол в 30 градусов. При меньшей величине уклона кровли вода может загоняться под стыки и нарушать герметичность кровли даже при небольшом ветре.

Материал для кровли. Самый важный фактор, при правильном учете которого кровля будет служить долго и надежно. Укажем рекомендуемые углы наклона.

  1. Штучные материалы: черепица и шифер. Для керамической и битумной черепицы наименьший уклон – 11 градусов. Для шифера (асбоцементные листы) – 9 градусов. Такие скаты предотвращают накапливание и просачивание воды на стыках.
  2. Рулонные материалы – рубероид, рубемаст, мембранное покрытие и другие. Кровля состоит из нескольких слоев: небольшой уклон (2-5 градусов) – 3,4 слоя, больший угол (до 18) – 2 слоя. Материалы достаточно дешевы, легко укладываются, ремонтируются, но недолговечны и требуют для скатной кровли сплошной обрешетки (конструкция из досок, на которую крепится кровля).
  3. Профнастил – рекомендуемый угол наклона составляет 12 градусов. При меньших углах необходимо проклеивать стыки кровли герметиками.
  4. Ондулин – облицовочный и кровельный материал. Оптимальный угол ската – 5-6 градусов.

Отметим, что перечисленные материалы обладают своими относительными преимуществами и недостатками для разных климатических и температурных условий, разных строений, разных конструкций крыши и, наконец, разных предпочтений и возможностей хозяина постройки. Но, в любом случае, чтобы рассчитать количество материала, обязательно надо учитывать указанные минимальные или оптимальные углы ската кровли.

Как рассчитать угол уклона кровли?

Измерение склона кровли производится в градусах или процентах. Уклон плоской кровли имеет минимальный угол наклона 1 градус или 1,7 процента. Уклон остроконечной крыши может иметь, например, угол наклона 31 градус, тогда в процентном соотношении ее склон будет составлять 60 процентов. Максимальный угол наклона составляет 45 градусов и это равняется 100 процентам. Для того чтобы быстро определить показатели в процентах и градусах используют специальные таблицы. Измерение в градусах представляет собой определение угла, который образуется между плоским основанием и кровельным перекрытием. Уклон кровли в процентах часто используется в строительных чертежах.

Вычисления угла наклона можно произвести несколькими несложными способами. Если представить крышу в форме треугольника, то высота конька и основание крыши — это катеты, а скат кровли — гипотенуза. Необходимо определить угол между гипотенузой и одним из катетов — основанием крыши. Для этого необходимо разделить высоту конька на ширину второго катета. Ею в двухскатной крыше является величина, равная половине ширине дома. Полученное значение умножается на 100 и, таким образом переводится в проценты.

Сделаем для примера расчет угла склона двухскатной крыши при высоте конька 3 метра:

  • высота конька 3 метра, катет равен 3 метрам.

  • ширина дома 20 метров, катет равен 20/2 метра.

3/10=0,3

Коэффициент равен 0,3, что соответствует 30%. Угол наклона кровли равен примерно 22 градуса.

Также угол наклона кровли можно рассчитать с помощью электронных калькуляторов для расчета ската крыши, в которые задаются параметры высоты конька и ширины здания. В таком случае можно поучить не только коэффициент угла, но и расчеты стропил. Также можно использовать угломер,

инструмент, который безошибочно определяет нужный угол кровли в градусах или процентах непосредственно на месте строительства.

Чтобы достичь заданного угла наклона кровли можно менять высоту конька крыши или ее форму. В случае, если выбрана мансардная форма крыши, расчет уклона кровли производится обычным способом, но для этого необходимо разбить зоны крыши на треугольники и просчитать угол наклона для каждого в отдельности.

Правила расчета угла наклона кровли

Допустим, L = 3 м, а Н = 1 м. В таком случае отношение будет выглядеть, как Н к L или 1:3. Это простейший пример, показывающий большие неудобства в определении угла уклона таким способом.

Для простоты вычислений применяется специальная формула расчета угла наклона крыши, которая выглядит следующим образом.

I = H/L где:

  • I – тангенс уклона ската;
  • Н – высота подъема кровли;
  • L – значение заложения.

Используем данные из примера выше. L = 3 м и Н = 1 м. Тогда, формула расчета выглядит, как I = 1/3 = 0,33. Теперь, для перевода значения тангенса острого угла в проценты необходимо полученное значение умножить на 100. Исходя из этого, получаем: 0,33 х 100 = 33%

Как определить угол наклона крыши в градусах? Перевести проценты в градусы можно двумя простыми способами:

  • воспользоваться онлайн-конвертором;
  • воспользоваться таблицами, опубликованными в специализированной справочной литературе.

Первый способ весьма прост, но требует подключения к интернету. В сети представлено огромное количество ресурсов, предоставляющих возможность воспользоваться онлайн-конвертором.

Таблицы уклона крыши в градусах и процентах найти значительно сложнее, однако они проще в применении. Публикуем таблицу соотношения проценты-градусы.

Как посчитать уклон кровли в процентах — Строительство и ремонт

В системе основных конструктивных элементов (фундамент, стены, перекрытия, крыша) любого дома или здания роль архитектурного завершения принадлежит крыше, которая не только определяет внешний вид дома, но и в главной своей части выполняет функции защиты от атмосферного воздействия (снег, дождь, солнечное излучение). И оттого, как эти функции выполняются, в немалой степени зависят безопасность, комфорт и самочувствие жильцов.

Конструктивно любая крыша делится на две части: несущая (стропила, фермы, панели) и ограждающая кровля (оболочка).

Расчет минимального и оптимального угла наклона крыши в процентах и градусах в зависимости от вида крыши и кровельного материала

Крыша занимает важное место в проектировании любого типа зданий, поскольку она отвечает за обеспечение элементарных условий комфорта и не дает внешним факторам нанести вред убранству дома.

Разумеется, для качественного крова необходимо учитывать множество факторов в процессе проектирования. Одной из основных позиций в данном контексте является расчет угла наклона кровли.

Почему же он так важен и что нужно знать, чтобы расчет был правильным и в последствии не придется переделывать крышу частично, а то и вовсе полностью? Об этом и поговорим в данной статье.

Расчет уклона кровли правильнее всего производить с помощью специального онлайн калькулятора, который расположен ниже.

Зачем измеряют угол уклона покрытия и от каких факторов зависит эта величина

Угол ската крыши — это геометрическое образование пересечения двух плоскостей. Под ними подразумевается горизонтальная плоскость и аналогичная поверхность ската.

Итак, зачем измерять угол крыши:

  1. Измерение строительного азимута, в первую очередь, позволяет «прикинуть» целесообразность устройства крыши с учетом выбранного материала кровли, климатических особенностей, предназначения чердака и конструкции самого навеса.
  2. К тому же, после проведения расчетов можно не только рационализировать предстоящие финансовые расходы, но и удостовериться в правильности и надежности проектирования, которое не повлечет за собой убытки из-за протеканий, обвалов, трещин стропил и прочих казусов.
  3. Уклон крыши принимается в зависимости от двух параметров — первое касается погодных условий и объемов осадков, а второе характеризуется спецификой типа кровли. Соответственно, когда речь идет о северных и снежных районах, тогда будущей крыше придется бороться с приличными нагрузками. С подобными сложностями не по наслышке знакомы жители горных областей.
  4. Некоторым крышам приходится выдерживать снежные покровы по 6-8 месяцев в году. В сложившихся условиях владельцам заснеженных домиков существенно упростили жизнь более крутая степень наклона. В свою очередь такие строительные пеленги позволяют вальме рационально бороться с осадками и их последствиями в виде талой воды. Также с таким подходом возрастают размеры полезной площади.

Шаг Определяемся с требованиями к уклону

В функциональном плане односкатные крыши делят на три основных типа: вентилируемые, невентилируемые и комбинированные. Рассмотрим каждый вариант подробнее.

Вентилируемая конструкция

Такие обустраивают в строениях закрытого типа. В качестве вентиляции служат продухи и специальные пустоты между изоляционными слоями, через которые воздух, проходя, захватывает капельки влаги из утеплителя и выносит их наружу.

Если такой вентиляции не обеспечить, тогда влага будет оставаться внутри утеплителя (а она все равно в него попадает, хоть и понемногу), и утеплитель начнет отсыревать, портиться. И в итоге разрушаться будет постепенно весь кровельный пирог.

Но у вентилируемой односкатной кровли есть свои ограничения. Так, угол наклона у нее может быть только в пределах от 5% до 20%, иначе воздух не сможет эффективно проходить через продухи.

Невентилируемая конструкция

Этот тип односкатной крыши преимущество строят на террасах и хозпостройках. Обычно угол такой крыши находится в интервале всего 3-6%, хотя никаких ограничений к нему нет.

Вентиляция в таких крышах не нужна потому, что воздух в помещении без стен или с часто открытыми широкими дверьми (как в случае с гаражом) и сам хорошо вентилирует, унося на улицу любые водяные пары. Которые, к слову, и сами по себе особо не образовываются в подобных постройках:

Комбинированная конструкция

Такие крыши совмещают устройство обоих предыдущих видов. Здесь нужный уклон крыши придается за счет теплоизоляции. Получается экономно, но зимой придется постоянно счищать снег.

Но и устройство такой односкатной крыши уже другое, ведь к переменным и статическим нагрузкам теперь добавляются еще и динамические. И обычно все выглядит так: снизу профнастил, на нем – два слоя утеплителя и хорошая гидроизоляция.

Зависит угол односкатной крыши также от таких параметров, как типа соединения стропил к мауэрлату или стенам. Давайте разберемся подробнее.

Строение плоской кровли

Плоская кровля представляет собой единое полотно, не разделенное на отдельные участки, имеющее определенный наклон для организации стока воды. Существуют здания сложной архитектуры, состоящие из нескольких отделений с разным уровнем высоты. Каждая часть обычно имеет собственную кровлю, но общие правила для каждого отдельного участка сохраняются.

Плоские кровли традиционны для архитектуры южных стран, но в северных регионах используются преимущественно для нежилых строений – хозяйственных или вспомогательных. Причина такого отношения – обилие осадков, которых в таких количествах не бывает в регионах, близких к экватору.

Основная проблема заключается в снегопадах, создающих на поверхности тяжелый слой дополнительной нагрузки

Традиционное устройство плоских кровель состоит из опорной системы (стропил), образующей наклонную плоскость с выбранными параметрами. Поверх стропильной системы создается настил из досок, на котором крепится кровельное полотно. Такая конструкция проста, возводится достаточно быстро и позволяет обеспечить вывод влаги из подкровельного пространства.

Недостатком является использование древесины, имеющей склонность к короблению, гниению и представляющей пожарную опасность. Кроме того, деревянные стропила имеют ограниченную несущую способность, требующую тщательного расчета на соответствие снеговым нагрузкам. Немалую опасность представляет собой воздействие ветра, сильные порывы которого способны сорвать кровлю, причинив при этом значительные разрушения.

Для частичного решения вопроса вместо деревянных деталей используются металлические балки

В целях увеличения прочности и повышения несущей способности плоских кровель разработана методика строительства, при которой от строительства стропильной системы отказываются, заменяя ее плотным насыпным слоем – разуклонкой. она укладывается под определенным углом к горизонту, образуя наклонную плоскость, на которую укладывается кровельное покрытие. В результате опорной системой становится перекрытие верхнего этажа, а разуклонка плоской кровли усиливает ее и образует требуемый угол наклона, оптимальный для данных условий и материалов.

Такой вариант годится не для всех видов кровельного покрытия, но из-за простоты и надежности пользуется высокой популярностью

Уклон кровли из профнастила

СНиП для кровли из профнастилаУгол наклона и виды крышДостоинства крыш с минимальным уклономНедостатки кровель с минимальным наклономВетровая и снеговая нагрузкиСамостоятельный расчет угла наклонаВеличина уклона односкатных крыш из профлистаДругие немаловажные моменты строительства

Нюансы монтажа профнастила

В процессе проектирования строительства частного домовладения особое внимание уделяется кровле. При определении угла наклона крыши из профнастила решающее значение имеет соотношение между высотой кровельной конструкции и ее общей площадью. От этого зависит размер свободного пространства на мансарде, появятся ли проблемы с накоплением снежных масс и не унесет ли ветром крышу.

СНиП для кровли из профнастила

Согласно положениям, прописанным в строительных нормах и правилах, укладывать этот вид кровельного покрытия можно тогда, когда скат располагается под наклоном минимум 8 градусов. Только при таком угле кровли из профлиста атмосферные осадки не могут проникать через стыки и отверстия под саморезы. При этом шаг монтажа обрешетки должен быть равен 40 сантиметрам.

Но 8 градусов является минимальным углом наклона крыши из профнастила для построек промышленного и хозназначения, а вот для жилых зданий этот показатель равен 10 градусам. Если планируется монтаж кровли в два и более слоя, тогда данное значение будет больше.

По этой причине строительные организации предоставляют гарантию на выполненную работу при условии, что укладывался профнастил на кровлю с уклоном не меньше 12 градусов. Что касается максимального угла, то он в данном случае может быть до 70 градусов и больше.

Поэтому СНиП при монтаже стального профлиста рекомендует выбирать 20 градусов в качестве оптимального наклона для ската крыши. Но в некоторых случаях возникает необходимость сделать кровлю почти плоской, например, на беседке или хозпостройке.

Угол наклона и виды крыш

Крыши в зависимости от угла наклона бывают:

  • плоскими – данный параметр у них не превышает 5°;
  • скатными – они имеют наклон от 20°, такие кровли менее водонепроницаемы и поэтому пользуются популярностью у застройщиков;
  • с небольшим углом, не превышающим 25 градусов — на них можно оборудовать чердаки, но без оконных проемов;
  • крутыми — так называют те кровли, у которых наклон составляет более 40° — в этом случае вполне получится обустроить жилую мансарду;
  • большими – у них уклон равен 45 — 60°.

Сегодня лучшим выбором считается наклон скатов крыши в промежутке между 38 и 45 градусами.

Уклон кровли из профнастила

Какой минимальный уклон кровли из профлиста – рассчитываем угол наклона крыши правильно

А вот минимальный уклон кровли из профлиста в градусах равен 8. Когда требуется обустроить крышу с еще меньшим уклоном, тогда нужно менять принцип конструкции. Это означает, что профильный настил располагают снизу кровельного пирога в качестве перекрытия постройки.

Достоинства крыш с минимальным уклоном

Основные преимущества возведения кровель с такой величиной наклона следующие:

  • уменьшается расход материалов;
  • упрощаются кровельные работы и становятся более безопасными;
  • отсутствует конек и соответственно проблемы, связанные с его герметизацией.

При обустройстве кроши дома его владельцу нужно знать: чем больше угол наклона у нее, тем выше конек и тяжелее кровельная конструкция. В итоге на стены и фундамент оказывается существенная нагрузка. При минимальном угле наклона такой проблемы не возникает.

Недостатки кровель с минимальным наклоном

Незначительный наклон скатов приводит к ному, что вода скатывается с них медленнее, влага успевает отыскать малейшие щели между стыками и в результате просачивается внутрь кровельного пирога.

Порогом в данном случае считается угол 12° — при нем еще можно не применять дополнительные меры относительно герметизации. Поэтому при строительстве более пологих крыш с уклоном менее 12° места укладки профилированных листов внахлест необходимо обработать особыми герметиками для кровель.

От выбора наклона зависит вид кровельного материала, который можно использовать при обустройстве крыши. Если уклон небольшой или кровля плоская, тогда подходит только несущий профиль, имеющий высокую гофру.

На крышу с крутым скатом можно укладывать стеновой или универсальный профиль, поскольку на покрытие будет оказываться минимальное давление. Снег с ее поверхности скатится легко, а вода на ней не задержится.

В случае, когда угол составляет 12-14 градусов, расход материала для кровли увеличится, так как размер нахлеста листов необходимо делать больше и можно не задействовать герметик. Но, когда наклон меньше, тогда без усиленной герметизации не обойтись. Опытные кровельщики утверждают, что оптимальный угол наклона крыши из профнастила равен 15 – 30°.