что такое крыша

Основные определения.

Крыша (покрытие) - это верхняя ограждающая конструкция здания, одновременно выполняющая несущие, гидроизолирующие, а при бесчердачных (совмещенных) крышах и теплых чердаках, еще и теплоизолирующие функции.

Кровля - это верхний элемент крыши (покрытия), предохраняющий здание от проникновения атмосферных осадков.

Основание под кровлю:

  • в кровлях из рулонных и мастичных материалов, — это поверхность теплоизоляции, несущих плит, стяжек, по которым укладывают слои водоизоляционного ковра;
  • в кровлях из шифера- это опоры для закрепления листов (прогоны или обрешетка);
  • в кровлях из металлического профилированного листа — прогоны;
  • в кровлях из листовой стали, меди, черепицы, металлочерепицы и мягкой черепицы — обрешетка.

Чердак - это пространство между поверхностью покрытия (крыши), наружными стенами и перекрытием верхнего этажа. Он надежно защищает дом от холода, обеспечивает вентиляцию и проветривание конструктивных элементов крыши. С конструктивной точки зрения, чердак значительно повышает надежность и долговечность крыши, однако, увеличивает стоимость здания по сравнению с домом, имеющим мансарду.

Этаж мансардный (мансарда) - этаж в чердачном пространстве, фасад которого полностью или частично образован поверхностью (поверхностями) наклонной или ломаной крыши, при этом линия пересечения плоскости крыши и фасада должна быть на высоте не более 1,5 м от уровня пола мансардного этажа. Внутреннее пространство дома при этом используется максимально, отчего стоимость здания существенно уменьшается.

В зависимости от уклона, крыши условно делят на плоские и скатные. Абсолютно плоских крыш не бывает, так как для выполнения своей основной функции крыша обязана иметь уклон (как правило, не менее 3%). Под <скатными крышами> подразумевают крыши с большими уклонами (более 20%), подкровельное пространство которых может использоваться как чердак или мансарда.

Уклон скатов крыши может обозначаться:

  • в градусах;
  • тангенсом угла наклона, т.е. отношением подъема ската крыши h к его основанию (эта величина выражается в простых или десятичных дробях);
  • отношением h/l = h/2a подъема ската к пролету крыши для симметричных двускатных крыш;
  • в процентах (для крыш с небольшим уклоном).
Эволюция форм крыш
Первой рукотворной формой человеческого жилья был шатер. Он имел статичный и простой для возведения каркас. Атмосферные осадки могли легко  стекать  вниз , а помещения использовались максимально. Не хватало только источника света    - окна в поверхности крыши.

В дальнейшем, когда стены жилища начинают строить вертикальными, крыша становится самостоятельным конструктивным элементом. Под влиянием климатических условий и традиций ее выполняют плоской или скатной, а для создания прямоугольного пространства жилища под скатной крышей устраивается потолок, который, в свою очередь, образует чердачное пространство.

Крутая скатная крыша становится наиболее видимым элементом строения, что при оформлении ее с помощью декора и убранства усиливает композиционную роль жилища в застройке.

В средние века, в эпоху романтической архитектуры и готики, городские здания Северной Европы строились с высокими крышами, пространство которых состояло из нескольких используемых ярусов. Кровля имела уклон скатов 45-75°. Такие дома сохранились в Германии и странах Балтии до наших дней.

В России допетровского периода города застраивались зданиями с крышами разнообразных шатровых форм или высокими двускатными, силуэт и композиция которых во многом определялась значимостью объекта.

В эпоху возрождения в Италии и других странах Западной Европы с увеличением габаритов помещений и зданий крутизна крыш уменьшалась. В зависимости от конструкции и формы крыши менялся и облик домов. Крыши постепенно теряли свою композиционную роль. В силуэте городской застройки стали участвовать только купольные крыши уникальных построек.

Развитие ренессанса в странах Центральной и Западной Европы тесно связано с формированием французского барокко. Форма крыш получает новое звучание. Теперь они применяются с переменным уклоном скатов от 60 до 75° и от 10 до 30°, их геометрия определяет не только новую форму, но и иное зрительное восприятие. В 1640 г. французский архитектор Ф. Мансара вводит эту архитектуру как принцип завершения композиции здания, используя подкровельное чердачное пространство для жилых и хозяйственных целей. Этот чердачный этаж под скатной, крутой, изломанной крышей получает название его имени «мансарда».

В эпоху классицизма и ампира с увеличением высотной застройки, повышением ее плотности и размещением зданий по линии улиц, крыши почти исключаются из сферы зрительного восприятия. Уклон крыши резко снижается, а подкровельное пространство используется в основном для размещения инженерно-технических устройств. Крыши превращаются в утилитарную необходимость, а композиционная роль переходит к фасадной стене здания.

Во второй половине XIX в. и начале XX в. с развитием строительной техники, освоением новых материалов и конструкций в странах Западной Европы и России вновь применяются развитые формы крыши с использованием чердачных пространств под устройство мансардных этажей.

В начале XX века символом развития архитектурных форм становится железобетон. Геометрические формы конструктивизма и рост этажности полностью меняют архитектурный облик здания и его декоративные элементы. Крыша становится плоской. В качестве элементов архитектурного завершения верха зданий часто используются парапеты с проемами для сквозного проветривания чердачного пространства, террасы или технической надстройки (машинное отделение лифтов и др.). В период развития индустриального жилищного домостроения форма крыши как завершающего архитектурного элемента здания была практически полностью утрачена. Крыши возводились с малым уклоном, а позднее с плоским покрытием.

В настоящее время можно встретить скатные крыши самых различных форм: от очень простых, до чрезвычайно сложных.

Простейшей скатной является односкатная крыша Чаще всего она используется на вспомогательных зданиях, сооружениях простой конструкции, производственных или складских корпусах. Скат крыши, как правило, обращают к наветренной стороне, защищая тем самым здание от ветра, дождя и снега.

Самой распространенной конструкцией является двускатная или щипцовая крыша. Она состоит из двух скатов, направленных в противоположные стороны. Треугольные торцовые стены, образующиеся при этой форме, называются щипцами и фронтонами.

Реже встречается шатровая крыша. Она применяется в основном только для зданий с квадратным или многоугольным планом. Все скаты такой крыши, в виде равнобедренных треугольников, сходятся в одной точке. Определяющим элементом в ней является симметричность. В далекие времена крутые шатровые крыши на башнях и колокольнях служили указателями путникам на природе и ориентирами в городе.

Одним из самых древних типов является вальмовая крыша. Она четырехскатная: два ската представляют собой трапеции, а два других, со стороны торцовых стен, — треугольники (они называются вальмами). Характерные черты вальмовой крыши акцентируются наличием слуховых окон. Четырехскатные крыши, в отличие от двускатных, на первый взгляд кажутся более простыми, так как не требуют устройства щипцовых стен, однако их стропильная система гораздо более сложная.

Иногда четырехскатные кровли выполняются в виде полувальмовых. В этом случае боковые скаты (полувальмы) срезаются и имеют по линии уклона меньшую длину, чем основные скаты. Полувальмовые крыши применяют там, где существует необходимость защиты фронтона от неблагоприятных внешних воздействий.

Многощипцовую крышу устраивают на домах со сложной многоугольной формой плана. Такие крыши имеют большее количество ендов и ребер, что требует высокой квалификации при выполнении кровельных работ.

В случае мансардной крыши, для увеличения объема мансарды, часто выполняются скаты различных уклонов: нижние — более крутые и верхние — более пологие.

Сводчатые крыши могут иметь круговое или параболическое очертание и применяются для перекрытия зданий, прямоугольных в плане.

Купольные и конические крыши применяются для перекрытия зданий кругового очертания в плане.

Очевидно, что усложнение формы крыши приводит не только к усложнению ее конструкции, но и существенному увеличению расхода материалов. К тому же, чем сложнее крыша, тем больше в ней переломов — ендов. Ендовы, как правило, являются накопителями снега, что приводит к увеличению нагрузки на несущие элементы крыши.

На выбор формы крыши, наряду с архитектурным замыслом, влияет множество факторов: очертание дома в плане, уклон скатов, характер несущей конструкции, вид материала для кровли.

На уклон скатов крыши влияет выбор тех или иных материалов для кровли, способ их укладки, а также климатические условия района строительства. В малоснежных районах применяются крыши с небольшим углом наклона и большим свесом, в районах с обильными осадками — крутые крыши с небольшим свесом. В районах с сильными ветрами крышу, как правило, делают более пологой, чтобы уменьшить ее парусность.