Внутренний водосток зданий: особенности функционирования

Одним из важных элементов защиты фасада дома от негативного воздействия атмосферных осадков является устройство водостока. Такие системы водосточной канализации эффективно отводят ливневые потоки с любых видов крыш, обеспечивая надежную защиту фундамента от разрушающего воздействия.

Крепление элементов конструкции

Как отмечалось ранее, вальмовые крыши, конструкция которых является частным случаем вообще всех 4-х скатных крыш, имеет две принципиальных особенности. Первая из них – пара коротких треугольных ската-вальмы (за счет малой площади эффективно противостоящих даже самым сильным ветрам).

Вторая – связанная с подобной формой скатов сложная, 3-х видовая система стропил. Имея на руках подробные чертежи, разметочную рейку и вспомнив школьную теорему Пифагора (необходимую для расчета длин гипотенуз в прямоугольных треугольниках), всю конструкцию можно собрать хоть и не так быстро, но, все же, полностью самостоятельно.

Правда, не забывая при этом о пяти важных правилах:

Крепление элементов конструкции
  1. Первое из них – понимание того факта, что угол наклона промежуточных стропил всегда острее, чем стропил угловых (из чего следует необходимость использования для них более толстых досок – обычно бруса размерами не менее 15х5 см).
  2. Короткие элементы крепятся не к центральной доске «конька», а к угловым стропилам.
  3. Материалы, используемые для сборки и каркаса, и коньковой системы должны быть идентичны.
  4. Центральные (или промежуточные, рядовые стропила) для пары длинных скатов закрепляются к краям «конька».
  5. В то же время аналогичные стропила вальмовых скатов упираются в торец коньковой доски и верхний конец обвязки.

Чтобы успешно выполнить монтаж вальмовой крыши бригады из трех человек будет вполне достаточно

Конструкция водосточной системы ↑

Устройство водостока со скатных крыш по конструктивному исполнению чаще всего наружное. Благодаря уклонам скатов, собранная вода по трубам, которые расположены снаружи здания, уходит вниз. Еще до покупки необходимо провести расчет водостока для крыши, чтобы все его части в точности подходили друг к другу, самой крыше, ее площади и конфигурации.

Основой расчета считается площадь водосбора, от которой зависит, например, размер желоба. Еще одна достаточно важная величина – площадь ската кровли под водосток, так как обычно число ливневых водостоков и углов на крыше совпадают.

Водосточные трубы могут отличаться своими размерами и формой. Для наружного водостока принято на 100 м2 водосбора брать одну трубу. Однако, следует знать, что точнее эффективную площадь отвода воды рассчитывают по специальной формуле:

Особого внимания требует угол наклона водостока:

  • если он будет маленьким, то желоб переполнится водой;
  • если большим, то будет «захлебываться» воронка водостока.

Оптимальным вариантом считается диапазон в 2-5 мм на 1 пог. м желоба. Для предотвращения деформирования желоба под тепловым воздействием, придерживаясь определенных рекомендаций, используют компенсаторы. Например, в случае четырехскатной кровли для компенсаторов и воронок предпочтительнее спаренное положение.

Труба должна оканчиваться сливом. Для подвешивания желоба к краю кровли используют крючки для водостоков, а крепление водостоков к стене выполняют при помощи хомутов.

Водосточная система со скатной кровли

Водосток со скатных крыш может быть двух видов:

  1. Неорганизованный. Такой водоотлив не подразумевает обустройства каких-либо дополнительных конструкций. Вода с крыши естественным образом стекает непосредственно под стены здания. При этом размокает и портится фасад дома, подмокает и разрушается фундамент.
  2. Организованный водосток. Включает в себя воронки, желоба и трубы, объединенные в одну водосточную систему. Несмотря на то, что устройство такой водосточной системы своими руками влечет за собой определенные дополнительные расходы, ее монтаж является разумным решением.
Водосточная система со скатной кровли

Материалы изготовления элементов водостока

Наиболее востребованными на сегодняшний день являются такие материалы изготовления элементов для ливневой канализации с крыши:

  • Оцинкованная сталь – наиболее традиционный и привычный материал. Но из-за своих не очень высоких эстетических и эксплуатационных характеристик постепенно теряет позиции, уступая более современным материалам.
  • Стальные конструкции с полимерным покрытием – отличный внешний вид и надежная защита от коррозии. Отличаются высокой ценой за счет сложности технологии изготовления. Монтажный процесс своими руками для скатных крыш также отличается сложностью, поскольку полимерное покрытие довольно легко можно повредить при механическом воздействии.
Водосточная система со скатной кровли
  • Пластиковые конструкции для водосточной системы имеют массу преимуществ и являются самыми популярными. Среди достоинств можно отметить малый вес и легкость монтажа своими руками, широкий выбор цветовой гаммы и высокую надежность такой ливневой канализации.

Совет! Помимо внешнего вида и надежности конструкции, элементы ливневки также следует выбирать по пропускной способности. Желоба, трубы и водоприемные воронки должны иметь подходящий диаметр, чтобы справляться с большими объемами атмосферных осадков.

Основные элементы, входящие в ливневую систему

Для правильного функционирования и надежного отвода ливневых стоков со скатных крыш своими руками, необходимо произвести монтаж таких элементов, из которых состоит ливневая канализация:

Водосточная система со скатной кровли
  • Прежде всего, необходимо произвести монтаж кронштейнов для желобов и воронок водосточной системы крыши. Шаг между креплениями должен составлять 50–60 см. Кронштейны крепятся непосредственно на стропила или на лобовую доску, закрепленную на фасаде.
  • Затем по углам дома крепятся водоприемные воронки.
  • Желоба – одна из основных составляющих водоотлива с крыш, монтируются с уклоном в сторону воронок. При сложной кровле, необходима установка обводных желобов, имеющих вид внутреннего или внешнего угла.
  • Затем к водоприемным воронкам подсоединяются переходные колена с углом в 45°. К ним, в свою очередь, подсоединяются водосточные трубы.

Кроме этих основных элементов, ливневая система включает в себя и другие аксессуары:

  • Торцевые заглушки.
  • Соединительные муфты с фиксаторами.
  • Защитные сетки.
  • Крепежные хомуты.

Совет! Классический вариант исполнения элементов водосточной системы имеет круглое сечение. В последнее время появились и стали довольно популярными прямоугольные желоба и трубы ливневой канализации для крыши.

Водосточная система со скатной кровли

Распространенные размеры

Производительность водостока выбирают в зависимости от площади обслуживаемой части кровли, и она определяется размерами желобов и водосточной трубы. Независимо от компании изготовителя и материалов, соотношение между размерами сечения этих элементов у всех общее — диаметр желоба приблизительно в 1.4 — 1.5 раза больше диаметра трубы.

В качестве примера ниже представлены типоразмеры водосточных систем популярных на российском рынке производителей:

Производитель Материал Размеры водостока, мм
Aquasystem Металл 125х90, 150х100
GrandLine Металл (круглый профиль) 125х90, 150х100
GrandLine Optima Металл (прямоугольный) 127 мм (ширина)
GrandLine Optima Пластик 120х87
Ruukki Металл 125х87, 150х100
DÖCKE Пластик Серия Premium — Серия Lux — 141х100
ТехноНиколь Пластик 125х80

depositphotos

Узлы и элементы вальмовой кровли

По способу монтажа и использованию различного материала такие кровли можно отнести к разряду сложных конструкций. В целом конструкция вальмовой крыши состоит из мауэрлата, конькового бруса, стропил – угловых, коротких и промежуточных.

Мауэрлат – это деревянный брус, монтируемый по всему периметру дома на самом верху стен. Он служит для правильной передачи и распределения нагрузок, оказываемых ветром, снеговым покровом, весом кровли и самой стропильной системы на несущие стены здания. Этот элемент является связующей верхней обвязкой для стен, выполненных из штучных материалов – кирпича, бетонных блоков.

Узлы и элементы вальмовой кровли

Мауэрлат вальмовой крыши

Для стен из бревна или бруса мауэрлат не устраивается. Его роль выполняют верхние венцы сруба.

Коньковый брус является тем главным элементом стропильной системы, который соединяет все скаты крыши в единую конструкцию. Он должен быть одинакового сечения со стропильными ногами. В противном случае в дальнейшем может возникнуть перекос всей стропильной конструкции и крыши в целом.

Угловые стропила, называемые по-другому накосными либо диагональными стропилами – базовые силовые детали, соединяющие углы коробки здания с коньковым брусом. Для их изготовления потребуется доска, равная по толщине коньковому брусу. Одним концом она крепится к коньку, вторым опирается на мауэрлат. В зависимости от проекта крыши используется различное количество таких стропил, но не менее четырех.

Узлы и элементы вальмовой кровли

Короткие стропила могут быть различными по длине, но при сборке конструкции крыши они все выводятся под одним углом и располагаются параллельно промежуточным стропилам. Когда производится необходимый расчет их количества, прежде всего, учитывают площадь всей крыши. Одним концом короткие стропильные ноги соединяются с угловым стропилом, а другим опираются на наружную стену здания.

Центральные стропила устанавливаются верхним концом на коньковый брус, нижним опираются на несущие стены дома. Как правило, их расчет такой: три с одной стороны крыши и столько же с другой, но при конструировании стропильных систем для домов большой площади допускается увеличение их количества.

Центральные стропила вальмовой кровли

Промежуточные стропила – это элементы, одной стороной монтируемые на коньке, а второй опирающиеся на мауэрлат. На вальмовых скатах их обычно не используют, поскольку вся площадь закрывается короткими стропилами. Расчет сечения и количества промежуточных элементов производится исходя из несущей способности стропильной конструкции и вида кровельного материала.

Узлы и элементы вальмовой кровли

При больших размерах здания потребуется установка дополнительных укрепляющих элементов в виде подкосов и вертикальных стоек, поддерживающих коньковый брус, и шпренгельных конструкций, чтобы исключить провисание диагональных стропил.

Элементы входящие в каркас крыши

Мауэрлат как его часто называют (фундамент для крыши) — опорный брус для стропил, установленный на верхнюю часть стен дома, равномерно распределяющий нагрузку на здание. В доме из дерева, мауэрлатом выступает последний ряд сруба.

Установка мауэрлата на кирпичные либо блочные стены производиться с помощью мощных анкеров. Мауэрлат изготавливается из высушенной древесины, обработанной защитным противопожарным и противогрибковым средством, сечением от 100х100мм. до 150х150 мм.

Элементы входящие в каркас крыши

Стропильные ноги — устанавливаются парами, с двух сторон крыши и закрепляются на коньке, тем самым образуя стропильную систему (контур крыши).

Шаг их установки обычно находится в диапазоне 0,6-1,2 м., и зависит от типа используемого кровельного материала. Чем более тяжёлая будет кровля, тем меньший используется шаг. Стропила изготавливаются из обрезной сухой доски хвойных пород, толщиной от 50 мм. Для безопасности и долговечности конструкции так же необходимо использовать специальные пропитки для дерева.

Конек крыши — горизонтальная, верхняя линия соединения стропильных ног между собой. Высота его в начале и в конце по отношению к верхним точкам стен, не должна отличаться. Измерить это можно с помощью гидроуровня.

Элементы входящие в каркас крыши
  1. Стойки – вертикально установленные опоры под стропильную систему. В зависимости от ширины, стойки могут устанавливаться, как только под коньковый брус, так и дополнительно в промежутке от конька до карниза крыши. Выполняются опоры из обрезной доски либо бруса.
  2. Кобылки — данные элементы стропильной системы требуются для продления стропильных ног, когда те слишком короткие и нет возможности сделать свес необходимой длинны. Присоединяются к нижней части стропил, путём нахлёста доски меньшего сечения и скрепления их друг с другом гвоздём.
  3. Прогоны – горизонтальный брус, скрепляющий ноги стропил. Крепится с внутренней стороны у основания конька, либо по центру стропильных ног.
  4. Затяжка – закрепленный снизу брус, соединяющий стропильные ноги, не позволяющий им расходиться.
  5. Лежень – опорный брус, лежащий горизонтально на несущей стенке внутри сруба, на который устанавливаются стойки, поддерживающие стропильную систему. Материал – брус сечением от 100х100мм. до 150х150 мм..
  6. Подкосы и стойки – дополнительные опоры под стропильные ноги, дающие конструкции дополнительную устойчивость, крепятся к затяжке или лежню.
  7. Обрешётка – конструкция из брусков или досок, необходимая для укладки кровли, крепятся перпендикулярно стропильным ногам, шаг зависит от типа кровли. Под гибкую черепицу используют фанерные листы, уложенные на стропила сплошным ковром.

Двускатная крыша своими руками — элементы стропильной системыНаличие вышеперечисленных составляющих в конструкции крыши зависит от её типа и размера. Существует два варианта установки стропильной системы на двухскатную крышу: наслонная и висячая. В первом варианте стропила крепятся: внизу к мауэрлату, вверху к коньковому брусу. Конёк должен поддерживаться или внутренней стеной или вертикальными стойками.

Элементы входящие в каркас крыши

Висячие же стропила вверху опираются друг на друга, а внизу к затяжке либо балкам перекрытия. В домах построенных из дерева крепление стропил к мауэрлату делают скользящим, это позволит избежать нарушение каркаса крыши, когда дом будет давать усадку.

Особенности системы и расчет

Крыша с четырьмя скатами способна выдерживать высокие ветровые и снеговые нагрузки. Чтобы кровля была практичной, надежной и на отлично выполняла возложенные на нее функции, проводят точный расчет всех элементов. Уклон скатов вальмовой крыши не превышает 40°. Возведение шатровой системы предусматривает угол от 40 до 60°.

Расчет опорной конструкции основан на взаимной зависимости длины пролета, стропильного шага и сечения бруса. Второй параметр выбирается индивидуально исходя из имеющегося материала и удобства крепления. В самых протяженных конструкциях шаг стропил составляет 2,15 м, а в большинстве случаев выбирают 90 см.

Расстояние определяет сечение опор. Чем дальше друг от друга разместить стропила, тем толще потребуется доска. Размер сечения зависит и от длины самих опор. Связь – прямо пропорциональная. Чтобы стропила выдерживали усилие изгиба, выбирают материал большего сечения. У 6-метровых опор с шагом 90 площадь в разрезе равна 75×200 мм, а у 3-метровых – всего 50×150.

Эстетика или практичность?

Стандартная водосточная система выполняет утилитарную функцию – отводит воду со скатной крыши дома подальше от его стен и фундамента. Обычно ее эстетической функции не придают большого значения, но это не значит, что это – неважно.

Вот почему современный рынок предлагает полностью укомплектованные водосточные системы, элементы которых можно легко соединять с друг другом. Такие желоба и трубы выпускается полукруглые, трапециевидные, полуэллиптические, коробчатые (еще их называют прямоугольным) или квадратными, и даже имитирующие форму карниза.

Самые популярные в России – желоба полукруглого сечения, отвернутые внутрь или наружу. Причем такие края еще служат ребрами жесткости, что повышает механическую способность элементов к нагрузкам. А вот эллиптическая форма отличается хорошей пропускной способностью, и незаменима для крыш большой площади. В любом случае прогадать с профилем водостока достаточно сложно, но не стоит забывать о том, что правильно подобранная форма желобов по-своему дополняет эстетическую привлекательность дома.

А как выбрать водосток для скатной крыши не только эстетичный и приятной глазу формы, но и максимально практичный, расскажет это видео:

Решение проблемы промерзания водостоков

Особенно данный вопрос актуален при сборке внутренних систем отвода осадков. Их промерзание приведет к тому, что при таянии снега весной избыток воды затопить кровлю с дальнейшим ее протеканием.

Выше было указанно, что лучшим вариантом будет сборка всей конструкции в пределах отапливаемой зоны. Однако это не всегда представляется возможным.

Решение проблемы промерзания водостоков

Производители предоставляют воронки имеющие систему отопления, однако она не всегда функциональна, лед в таком случае намерзает сверху.

Наиболее эффективным способом будет монтаж греющих кабелей на площадях вокруг воронок. Как правило, такие системы имеют устройства саморегуляции позволяющие сохранить функциональность водосточной системы в холодное время года.

Несмотря на более затратные и трудоемкие работы, внутренние и наружные системы удаления осадков, позволяют обустроить даже эксплуатируемую плоскую крышу. Но, даже без использования дополнительной площади, отведение воды значительно продлевает сроки службы подобного кровельного пирога, а тем более отпадает нужда в профилактическом ремонте и восстановлении поврежденных участков.

Стропильная система

Качество крыши напрямую зависит от каркаса и основы для настила кровли. Несущая конструкция крыши служит основой и определяет срок ее службы.

Стропильная система мансардной вальмовой крыши

Данная система опор устойчива к сильным ветровым нагрузкам из-за отсутствия фасадной стены крыши.

Кровля этой формы дает возможность соорудить большие отвесы, которые обеспечивают защиту стен и основания дома от дождя, снега и наледи.

Составляющие элементы системы стропил мансардной крыши:

  1. Мауэрлат.
  2. Коньковые и боковые прогоны.
  3. Опорные балки.
  4. Наслонные и висячие стропила.
  5. Подкосы.
  6. Опорные стойки.
  7. Диагональные стропила.

Отличительной особенностью мансардной вальмовой крыши является использование в ее конструкции наслонных и висячих стропил. Верхний уклон производится из висячих стропил, опирающихся на стойки или боковой прогон.

Во избежание изгиба они оборудуются затяжками. При монтаже нижнего ската используют наслонные стропила с основой на мауэрлат, и горизонтальную балку, соединяющую стропильную систему в ее средней части.

Нижние покатые поверхности имеют угол наклона порядка 60 градусов, а верхние – не менее 30 градусов.