Стропильная система и кровля: сечение, уклон, покрытие

Короткий ответ: в Московской области кровля считается на снег 1,5 кПа, это III снеговой район по СП 20.13330 в действующей редакции. Для типового пролёта 4-5 метров это стропило сечением 50 на 200 мм с шагом 600 мм, а при мансарде чаще 50 на 250 мм, чтобы между стропилами поместился утеплитель. Уклон выбирается не по вкусу, а по покрытию: у гибкой черепицы минимум около 12 градусов, у металлочерепицы 14, у натуральной 22, у двойного стоячего фальца 7. И самая дорогая ошибка кровли не в покрытии, а в отсутствующем вентиляционном зазоре под ним.

Кровля забирает 10-15 процентов сметы коробки и целиком определяет, будет ли в доме мансарда, сколько простоит утеплитель и появится ли зимой наледь на свесе.

Две схемы стропил

Наслонные стропила. Нога опирается двумя концами: внизу на мауэрлат, вверху на коньковый прогон, который сам стоит на стойках, опирающихся на внутреннюю несущую стену или на прогон. Распора почти нет, сечения меньше, схема проще. Требует несущей опоры внутри дома.

Висячие стропила. Нога опирается только на мауэрлат, а пара ног связана затяжкой. Внутренних опор не нужно, но появляется распор, и вся схема держится на затяжке и на узлах. Применяется там, где второй свет или свободный план не дают поставить стойки.

Реальные дома почти всегда собирают по смешанной схеме: часть пролётов наслонная, часть висячая, плюс ригели, подкосы и лежни. Это не эстетика, а способ уменьшить расчётный пролёт стропила: подкос, поставленный в середине, снижает пролёт вдвое и позволяет уменьшить сечение на один-два номера.

Сечение и шаг стропил

Ориентиры для сухой хвойной доски второго сорта при снеговой нагрузке 1,5 кПа и уклоне 30-40 градусов.

Таблица ориентировочная, расчёт делается по СП 64.13330 в действующей редакции с учётом фактического уклона, снегового мешка у примыканий и собственного веса покрытия. Натуральная черепица весит 40-50 кг/м2 против 5-7 кг/м2 у металлочерепицы, и это полностью меняет подбор.

Два правила, про которые забывают.

Шаг стропил подчиняется утеплителю, а не наоборот. Минераловатная плита выпускается шириной 600 мм. Шаг стропил 600 мм по осям при доске 50 мм даёт чистое расстояние 550 мм, и плиту приходится резать по всей длине ската. Шаг 580-590 мм по осям даёт просвет, в который плита встаёт враспор без щелей. Щель в 5 мм по всей длине стропила снижает эффективность утепления заметно сильнее, чем кажется.

Высота стропила подчиняется толщине утепления. Для тёплой мансарды в Подмосковье нужно 250-300 мм минеральной ваты. Стропило 200 мм означает, что 50-100 мм придётся набирать вторым слоем поперёк снизу, по контробрешётке. Это правильное решение, потому что второй слой заодно перекрывает мостики холода по стропилам, но его надо заложить в проект и в смету заранее.

Уклон и покрытие: что с чем сочетается

Минимальные уклоны приведены по общепринятым значениям СП 17.13330 в действующей редакции и инструкциям производителей; конкретная система может требовать большего уклона или дополнительных мер при меньшем. Ниже минимального уклона покрытие применять можно, но только со сплошным подкладочным ковром и проклейкой всех нахлёстов, и это уже другая цена.

Практические следствия. Гибкая черепица требует сплошного основания из ОСП-3 или фанеры, и это плюс к стоимости примерно 600-900 рублей на квадратный метр материала основания, зато она бесшумная, не боится сложной геометрии и почти не даёт отходов на вальмах. Металлочерепица дешевле по листу, но на сложной кровле даёт 20-30 процентов отхода и громко шумит. Фальц работает на малых уклонах и выглядит строже всех, но требует квалификации и стоит дороже.

Пирог кровли снизу вверх

Холодный чердак и тёплая мансарда это две разные конструкции, и путать их нельзя.

Холодный чердак. Снизу вверх: перекрытие с утеплением 300-400 мм, вентилируемое чердачное пространство, стропила, гидроизоляционная плёнка, контробрешётка 40-50 мм, обрешётка, покрытие. Утеплитель лежит горизонтально на перекрытии, а не по скатам. Чердак вентилируется через слуховые окна и продухи, и его задача оставаться холодным: тёплый чердак это наледь на свесе.

Тёплая мансарда. Снизу вверх: отделка, зазор 30-50 мм для проводки, пароизоляция с проклейкой всех стыков и примыканий, утеплитель 250-300 мм между и под стропилами, супердиффузионная мембрана, вентиляционный зазор 40-50 мм по контробрешётке, обрешётка, покрытие. Что этот пирог означает для жилой комнаты под скатами, сколько полезной площади остаётся и где мансарда дешевле полного второго этажа, разобрано в статье дом с мансардой: плюсы, минусы и реальная площадь.

Узловых точек, которые нельзя сдвигать, здесь три.

1. Вентзазор 40-50 мм от карниза до конька. Не прерывается ни ендовой, ни мансардным окном, ни печной трубой. Воздух заходит через перфорированную подшивку свеса и выходит через коньковый аэратор. Это единственный механизм, который сушит утеплитель.
2. Пароизоляция непрерывна. Проклеена на стыках, заведена на стены, герметизирована на проходах. Дырка в пароизоляции означает поток тёплого влажного воздуха в утеплитель и намокание там, где его не увидишь.
3. Мембрана паропроницаема. Супердиффузионная мембрана выпускает пар наружу. Обычная гидроизоляционная плёнка над утеплителем запирает влагу и требует второго зазора под собой.

Свесы, снег и вода

Свесы 400-600 мм для Подмосковья это рабочий минимум. Свес защищает фасад от косого дождя и отодвигает воду от цоколя. Барнхаус без свесов это отдельная конструктивная задача, и решается она усиленной гидроизоляцией узла и водосбором, а не отсутствием решения.

Снегозадержание. Трубчатые снегозадержатели ставятся над входом, над парковкой и над всеми зонами, куда ходят люди. Крепятся сквозь обрешётку в стропило, а не в лист покрытия. Сход снега с металлической кровли уклоном 35 градусов происходит одним пластом и способен снести водосток и всё, что стоит внизу.

Водосток. Диаметр желоба и воронок считается по площади ската и по интенсивности дождя. Типовая ошибка это одна воронка на длинный скат: желоб переполняется в сильный ливень, и вода идёт по фасаду.

Ендова. Самое протекающее место кровли. Нижняя ендовая планка, сплошное основание, подкладочный ковёр на всю ширину, отсутствие крепежа в зоне стока. Ендова, зашитая как обычный скат, потечёт при первой же ледяной пробке.

Наледь на свесе. Почти всегда не климат, а теплопотери: тёплый воздух из дома греет скат, снег подтаивает, вода стекает на холодный свес и замерзает. Лечится не кабельным обогревом, а герметичной пароизоляцией и работающим вентзазором. Обогрев это способ жить с проблемой, а не решить её.

Семь ошибок, которые стоят дороже всего

1. Нет контробрешётки. Покрытие лежит прямо на мембране, зазора нет, конденсат капает в утеплитель.
2. Пароизоляция без проклейки стыков. Формально есть, фактически не работает.
3. Утеплитель заподлицо с мембраной. Плита распирает и перекрывает зазор, вентиляция останавливается.
4. Сырая доска. Стропило влажностью 30 процентов при высыхании ведёт, кровля идёт волной, крепёж ослабевает.
5. Нет обработки антисептиком. Особенно в зоне карниза и у мауэрлата, где всегда больше влаги.
6. Коньковый аэратор отсутствует. Воздух заходит снизу и не выходит сверху.
7. Мансардное окно без оклада и без разрыва утеплителя. Второй по частоте источник протечек после ендовы.

Проверяется всё это до монтажа покрытия и до подшивки потолка мансарды. После зашивки проверить можно только тепловизором и только зимой.

Сколько это стоит

Строим мы из газобетона и кирпича, поэтому цены приведены только по ним.

Кровля со стропильной системой входит в тёплый контур: отдельной строкой за квадратный метр покрытия она не считается, потому что цена зависит от геометрии скатов, уклона и веса покрытия сильнее, чем от площади. Полное сравнение с сроками и конструктивом собрано на странице технологий строительства домов.

Площадь кровли всегда больше площади дома: на уклоне 35 градусов коэффициент около 1,22, на 45 градусах около 1,41, плюс свесы. Дом с пятном застройки 100 м2 и четырёхскатной кровлей уклоном 35 градусов даёт порядка 135-145 м2 покрытия. Предложения, в которых кровля считается по площади дома, занижены ровно на эту разницу.

Сечение стропил, шаг и узлы мы получаем из расчёта на снеговую и ветровую нагрузку под конкретный уклон и покрытие, а не из типового решения. Схема кровли с узлами карниза, конька и ендовы входит в рабочую документацию.

Технологии строительства домов: сравнение по цене за м2, сроку и конструктиву. Про узел, на который опирается вся стропильная система, есть статья мауэрлат, про толщину утепления по скатам статья сколько утеплителя нужно дому.