Многие владельцы частных домов занимаются строительством самостоятельно. Заключительным этапом возведения здания является проектирование кровли. От правильности проектировки зависит многое: теплоизоляционные свойства, защита от внешних звуков, правильный сход снега зимой, а также эстетически привлекательный внешний вид.
Особенно внимательно стоит относиться к двум вопросам:
- конструкция крыши – скаты, высота конька, козырек и пр.;
- материалы, из которых будут сделаны перекрытия, а также внешнее покрытие.
Все этапы планировки в настоящий момент удобно выполнять на компьютере. Это относится как к самим владельцам недвижимости, которые хотят все сделать самостоятельно, так и к строительным бригадам. В этой статье мы расскажем подробнее о проектировке крыши, а также приведем примеры программ по расчету кровли.
Разновидности и конфигурации элемента
В первую очередь мы будем обращать внимание на виды покрытий частных домов, но некоторые варианты подойдут и для сложных, многоэтажных строений.
Есть два основных типа крыш:
- прямые;
- скатные.
Первые редко встречаются в России, они чаще используются в странах с теплым климатом и минимальным количеством осадков. В них есть несомненные плюсы – малое количество стройматериалов и простота конструкции, однако, снежной зимой на таких кровлях будет собираться большое количество снега. Это может привести к просадке, гниению материалов, а в далекой перспективе – к скорому протеканию воды.
Поэтому в России и странах с близким нам климатом чаще строят скатные конструкции. Перепад кровельной поверхности (от высшей до наиболее низкой точки) должен быть не меньше 10%. При этом в ряде разновидностей предусмотрен чердак, где-то это даже крупные просторные мансардные помещения, а вторые не имеют доступных для использования площадей.
Различают:
- Односкатные – самый простой вариант, который чаще используют для хозяйственных построек – сараев, гаражей, однако, изредка можно увидеть такой тип и на дачном домике, коттедже. Смысл заключается в том, что сама поверхность плоская. Она монтируется на стены, которые имеют разную высоту. Преимущества такого варианта – вы сами можете выбрать направление ската, а также на проектирование и строительные работы вы потратите минимальную сумму. Внешний вид такой кровли чаще всего непрезентабельный. Минусом также является невозможность использовать чердачное пространство, которого там практически нет. Угол наклона следует сделать не менее, чем 20-30%.
- Двухскатные – самые распространенные схемы построения. Также их называют «карточным домиком», потому что внешне они напоминают эту незамысловатую конструкцию – две плоскости соединяются коньком (верхней точкой), а скаты спускаются симметрично по две стороны. Иногда один край делают более отлогим, немного длиннее. Это делается либо для практичности (под пологой стороной может быть расположено крыльцо), либо для улучшения внешнего вида. Преимуществом считается простота возведения, а минусом – стандартный дизайн. Под кровлей можно разместить чердак. Он будет ограничен с двух сторон скатами, а с оставшихся – фронтонами (кирпичная кладка до конька).
- Четырехскатные шатровые. Это крыши, которые вовсе не имеет конька, так как все 4 стороны равными треугольниками собираются в аккуратную, симметричную пирамиду. Это идеальная разновидность для дома, который имеет периметр ровного прямоугольника или квадрата. Есть «шатры» и трехсторонние. Это более сложная структура, но внешний вид смотрится очень нестандартно.
- Четырехскатные вальмовые. Интересный вариант, где вместо фронтонов располагаются дополнительные два ската в форме треугольника, вальмы. Несомненным достоинством такой конструкции является большая устойчивость к любого типа осадкам. Низка вероятность того, что во время сильного ветра снесет часть покрытия, что часто бывает у двухскатных типов. Но проектирование гораздо сложнее, понадобится специализированная программа для компьютерного расчета крыши дома в 3д. Компания «ЗВСОФТ» предлагает варианты САПРов для конструирования скатов.
- Полувальмовые. Интересная комбинированная композиция. Она очень привлекает дизайнеров и архитекторов, так как такая задумка не только отлично смотрится снаружи, но и дает возможность обустроить отличную мансарду изнутри. Особенность заключается в том, что на внешних сторонах сочетается фронтон, который имеет форму усеченного треугольника, или трапеции. Верхушку фигуры закрывает полувальм. Это позволяет создать наверху полноценное окно, которое можно разместить во фронтальной части. Еще одна дизайнерская задумка – сделать вальм не сверху, а снизу, таким образом, скат получится гладкий, а над ним будет расположен треугольный участок фронтона, который может стать слуховым окошком.
- Многощипцовые. Их также можно назвать крестовидными, потому что они имеют 4 конька, которые собираются вместе, а в проекции сверху структура напоминает крест. Очень сложна в построении, но часто используется любителями готического стиля – точная симметричность и острые углы.
- Мансардные, или ломаные. Особенность в желании использовать как можно более функционально пространство под крышей. Для этого скаты как бы переламываются пополам, сначала от конька идут полого, а затем резко увеличивают угол наклона.
- Купольные. Они выглядят как конус. Такими элементами часто покрывают башенки. В повседневной жизни встречаются редко, только как декор.
- Комбинированные. При создании такого проекта кровли нельзя обойтись без компьютерной программы для конструирования крыши. Склоны могут иметь разную форму, находиться на различных ярусах, по-разному будут использованы площади под кровельным покрытием. Однако такие типы являются самыми интересными для дизайнеров и архитекторов. Совмещение разновидностей способствует учету множества нюансов.
Исходные данные для составления проекта
Перед тем как приступить к конструированию, необходимо учесть следующие показатели:
- План строения – расположение несущих стен, точные расчетные данные.
- Предполагаемые нагрузки на кровлю. Их учитывают в зависимости от места жительства – берется в учет количество осадков, средние и максимальные порывы ветра в этой местности, риски возникновения ураганов.
С этими сведениями можно начать подготовку проекта.
Как спроектировать крышу дома на компьютере – этапы
Стоит придерживаться следующего алгоритма действий:
- Определение типа кровли. Все распространенные варианты мы представили выше. Следует учесть, что некоторые из них наиболее прочны, другие отличаются красивым внешним видом, а третьи – дешевизной и простотой возведения.
- Подбор материалов. Традиционно стропила и несущие конструкции делают из дерева. Это имеет свои положительные стороны – древесина легче, чем металл, имеет приемлемую стоимость, легка в обращении, экологически чиста. Для покрытия стройматериал можно выбрать из широкого спектра предложений. О критериях выбора скажем ниже.
- Схематический эскиз. Прежде чем переходить к сложным расчетам, мы советуем схематично отобразить желаемый вид. Это поможет вам окончательно определиться с выбором. Делать это эффективнее всего в специализированных программах, которые помогут спроектировать крышу дома. Подойдут базовые САПРы для автоматизации работы инженеров или узкопрофильные софты.
- Расчет максимальных нагрузок. Здесь стоит учесть количество ежегодных осадков. Если их много, то стоит увеличить наклон скатов, чтобы снег беспрепятственно спускался, а не накапливался тяжелым весом. Для частых дождей актуально предусмотреть систему отвода воды. Также рассчитайте уровень ветра.
- Сечения стропил. Это базовые элементы конструкции. По важности их можно сравнить с несущими стенами здания. На стропильную систему будет накладываться максимальная нагрузка – погодные условия плюс масса самого покрытия. Учтите расположение деревянных опор, они должны находиться равномерно по всей площади.
- Создание чертежа. Для трудных конфигураций оптимальнее всего использовать программы с поддержкой 3D, так как это позволит детально зонировать пространство. На этом этапе необходимо точно расположить все структуры, наложить схематически кровлю. Если софт поддерживает визуализацию, как, например, Form•Z Jr от ЗВСОФТ, то стоит визуализировать полученный результат для наглядности.
- Составление сметы по проекту. В этот момент стоит также использовать программу для расчета материала на крышу дома. Это спасет вас от неточностей, излишков и недостач. Внимательно относитесь к запасу, учитывая, что в процессе строительства обязательно будут погрешности – неправильно спилили угол, попался бракованный стройматериал и пр.
- Распределение внутреннего пространства. После того как вы сделали главное, то есть основание кровли, можно перейти к тому, что находится под ней. Вы можете оставить площадь под чердак, кладовку, а можно обустроить там мансарду.
Далее подробнее про некоторые этапы.
Расчет нагрузки
Учтите несколько пунктов:
- Если угол наклона менее 60 градусов, то влияние снега стоит учитывать в рамках от 180 кг/м кв до 400 кг/м кв, в зависимости от климата. Для более отлогих углов этот параметр вовсе не учитывается.
- Для ветра стабильно берут усредненное значение – 35 кг/м кв.
- Также стоит учитывать деформационные свойства материалов.
- Для увеличения силы стропил используйте специальные составы для защиты от гниения, а также укрепляйте их металлическими вставками.
Как проектировать крышу в зависимости от количества стропил и их длины
Обратимся к геометрии на примере двускатной конструкции:
Дополнительно стоит учесть:
- длину карнизного выноса, то есть того элемента, который выходит за пределы стен, в среднем это 55 см;
- на крутой угол наклона советуют делать свес не более 45 см.
Количество стропил можно рассчитать по ниже приведенной таблице, учитывая шаг (расстояние между брусьями), а также их длину.
Расчет материала
Выбирая стройматериал, следует быть внимательным к следующим факторам:
- устойчивость к перепадам температуры;
- влагостойкость от протекания;
- защищенность от механических воздействий;
- высокая теплоизоляция;
- экологическая чистота;
- жаропрочность и пожароустойчивость;
- вес материалов, желательно, чтобы он был не более 250 кг/м кв;
- долговечность;
- простота укладки;
- внешний вид.
Программы для проектирования кровли от компании «ЗВСОФТ»
Разработчики ZWSOFT предлагают мощные программы для расчета кровли. Мы предложим вам список самых распространенных платформ.
ZWCAD 2018
Это базовый САПР. Он является аналогом популярного программного обеспечения «Автокад», но имеет более низкую цену и гибкую систему лицензирования. Его несомненными преимуществами являются версии комплектации:
- Стандарт. Подойдет для любителей и частных компаний. Имеет широкий выбор инструментов, полностью адаптирована для русскоязычных пользователей.
- Профессиональная. Наиболее широкий функционал, который захватывает все стороны строительства. Совместима с большим количеством специализированных надстроек.
- Классическая версия. Скромный вариант. Софт не поддерживает обновления, но удобен для использования дома.
Наиболее полной является разработка ZWCAD 2018 Professional. Ее достоинства:
- модели можно создавать как в 2D, так и в 3D;
- визуализация;
- функция сравнения чертежей на одном экране;
- удобная штриховка разными цветами и структурами;
- ввод координат и значений, интегрированный с проектной документацией;
- интуитивно понятный интерфейс в черном цвете.
Form•Z
Софт имеет несколько вариантов:
- free;
- Jr;
- pro;
- мобильная версия.
Рассмотрим возможности стандартной модификации – Form•Z Jr. Программным обеспечением пользуются архитекторы, строители и дизайнеры помещений. Это мощный программный продукт с функцией 3D моделирования.
Достоинства:
- Легкий в освоении интерфейс, который состоит из рабочего окна и панели инструментов. Любые модели можно конструировать и редактировать в несколько кликов.
- Создание органических форм объектов. Округлые линии и плавные переходы в точности отобразят будущий интерьер.
- Отдельный инструмент для создания и быстрого изменения структуры и вида кровли.
- Визуализация в трехмерном пространстве. Реальность структур, удобный просмотр, быстрый переход в режим редактирования – помогут вам быстро спроектировать крышу вашего дома.
Занимайтесь проектированием кровли вместе с программным обеспечением от «ЗВСОФТ».
