Выбрать оптимальную конфигурацию крыши всегда непросто: хочется, чтобы и красиво было, и в монтаже не слишком сложно, и по материалам не шибко дорого. Однако иногда вопрос эстетики ставится во главу угла, в таких случаях на выручку приходят решения инженеров старой школы, например, кровля Судейкина.
Кто такой Судейкин
Григорий Михайлович Судейкин — русский инженер и архитектор, живший и работавший в царской России. Мэтр прославился изданием технического альбома, вобравшего в себя сорок проектов домов, проиллюстрированных более чем 250 рисунками и эскизами, сопровожденных сметной документацией. По заверению самого автора, в его альбом включены малые и средние проекты, предназначенные для частных застройщиков, не являющихся специалистами в строительстве, но нуждающихся в готовом проекте с подробным описанием технологии выполнения работ.
По большей части дома, предложенные Судейкиным, мало чем примечательны с точки зрения архитектуры той эпохи. Однако в альбоме присутствует группа из пяти проектов, в которых используется совершенно нетипичная конструкция крыши, являющаяся авторским изобретением. Характерная особенность этих крыш — наличие четырёх фронтонов и обтекаемая форма скатов, сходящихся двумя покатыми плоскостями. Такая конфигурация выгодна не только с точки зрения внешнего вида, она также обладает большей устойчивостью к ветровым нагрузкам и способствует накоплению меньшего количества снега.
Привязка к форме здания
Одним из основных недостатков крыши Судейкина считается возможность её устройства только на домах, форма которых в плане приближена к квадратным. По крайней мере, такой изъян предъявляется как аргумент в спорах между частными застройщиками и кровельщиками.
Однако в самом альбоме проектов Григория Михайловича имеются образцы домов прямоугольной и неправильной формы. В простейшем случае для накрытия здания, форма которого далека от квадратной, один из фронтонов выступает из основной конструкции с образованием классической двускатной кровли. Есть и гораздо более интересное решение: в одном из проектов прямоугольный дом накрыт двумя крышами оригинальной конструкции, у которых смежные фронтоны совмещены.
Очевидно, что форма здания не служит ограничением для монтажа кровли такой конфигурации. Даже без выноса фронтонов стропильная система может в достаточно широких пределах масштабироваться до прямоугольной формы, качества несущей системы от этого никак не пострадают.
Мауэрлат и стропильная система
Конструкция крыши Судейкина примечательна тем, что не имеет классического мауэрлата. Вместо него используются четыре стойки одинаковой высоты, установленные по углам здания и обвязанные горизонтальными перекладинами с образованием некоторого подобия парапета. Здесь кроется важный нюанс: изначально такая конструкция рассчитывалась на применение в деревянных домах из оцилиндрованного бруса, на углах которых имелись перерубы с повышенной несущей способностью. Кирпичные дома также могли выдерживать сосредоточенную нагрузку благодаря значительной толщине стен. Современные же проекты не могут похвастать массивностью несущего слоя ограждающих конструкций, поэтому для них требуется устройство мауэрлата непрерывным контуром и укрепление стоек с обеих сторон раскосами, образующими прямоугольные треугольники.
Стропильная система крыши Судейкина
В центральной части каждого фронтона устанавливают высокие стойки, которые соединяются с горизонтальными брусьями обвязки прислонным замком с подрубкой в 1/3 сечения бруса. От верха высоких стоек к углам укладывают наклонные брусья. В классическом варианте предполагалась увязка наклонных брусьев косыми стропильными замками, которые в нижних узлах защищались от сдвига продольными шпонками. В современном варианте вместо плотницких соединений могут быть использованы гвоздевые пластины. Несущая способность стропильной системы может быть повышена путём увеличения сечения используемого бруса или добавлением в каркас фронтонов дополнительных вертикальных стоек.
Обвязка и обрешётка
Описанная выше схема сборки образует каркас с четырьмя готовыми фронтонами, однако скаты кровли всё ещё не сформированы. Изначально предполагалось укладывать четыре бруска от вершин высоких стоек, которые сходятся в центре, образуя коньки верхних скатов, и выступают над высокими стойками на необходимую длину ветрового свеса. Однако при этом требовалась установка центральной стойки для поддержания верхней надстройки. В современном варианте этого элемента можно избежать, если использовать вместо наклонных брусков две фермы, пересекающиеся в центральной оси крыши.
Сопряжение скатов формируется связями в виде горизонтальных брусьев, закреплённых между вершинами высоких стоек. Узел сплачивания элементов стропильной системы в этом месте наиболее сложный. Требуется не только прирезать торцы брусьев под нужным углом, но и выбрать в них пазы для устройства шипового соединения. Также обязательно нужно следить, чтобы рёбра брусьев обвязки не выступали за плоскости скатов, образованные наклонными стропилами.
Обрешётку для такой стропильной системы следует выбирать под используемый тип кровельного покрытия. Для шифера, профлиста, фальцевой кровли и прочих крупноформатных материалов хорошо подойдёт настил из обрезной доски толщиной 20–25 мм, уложенной с зазорами в 30–40 мм. Если требуется устройство сплошной обрешётки под битумную черепицу, плоскости скатов накрывают плитами OSB или влагостойкой фанеры. Стыки между листами следует укрепить подкладкой широкой доски и обязательно оставить температурные зазоры в 8–10 мм, которые впоследствии заполняются нетвердеющей мастикой.
Система утепления
Одно из важнейших требований в современном строительстве — низкая теплопроводность ограждающих конструкций. При условии эксплуатации чердачного помещения в холодном режиме описанная конфигурация крыши не требует доработок. Однако такая конструкция хорошо подходит для устройства тёплой мансарды, поэтому не будет лишним обсудить варианты утепления.
Судейкин в своих проектах предлагал такой вариант: подшить изнутри стропильную систему шпунтованной доской и заполнить пространство под кровлей сыпучим наполнителем в виде мха, опилок или измельчённого торфа. В нынешних реалиях такой вариант не особо удобен: застройщики слишком сильно привыкли к минеральной вате.
Прежде всего нужно решить проблему с мостиками холода: в несущей конструкции задействованы массивные деревянные элементы с высокой теплопроводностью, эту брешь в теплозащите необходимо устранить. Простейший вариант — использовать вместо бруса парные доски, поставленные на ребро параллельно плоскостям ограждающих поверхностей. Подобная техника применяется в финском каркасном домостроении, где используется ЛВЛ-брус с терморазрывом.
Подкровельное пространство может быть без дополнительных усилий утеплено плитами минеральной ваты. Для этого необходимо снабдить стропильную систему контробрешёткой, добиваясь достаточной ширины утеплителя. Крепить плиты можно сквозь вату к наружной обрешётке кровли саморезами с широкой пластиковой шайбой, пластиковой сеткой или растяжками из лески. В конечном итоге утеплитель будет надёжно зафиксирован рейками каркаса внутренней обшивки, однако перед этим следует обеспечить непрерывный контур пароизоляции.
Используемые кровельные материалы
В заключение несколько слов о том, какой выбрать тип покрытия кровли. Крыши Судейкина могут покрываться любым материалом, однако из-за сложной конфигурации и большого количества сопряжений оптимально использовать кровельные покрытия мелкого формата, такие как битумная черепица, чешуйчатая кровля или плоское кровельное железо, избегая большого числа неликвидных диагональных обрезков.
Если предпочтение отдаётся листовым крупноформатным материалам, верхние скаты должны нависать над нижними. В местах примыканий защита от протечек выполняется накладкой на нижний скат ветровой планки с широкой верхней полкой. Геометрию кровли желательно заранее рассчитать так, чтобы углы схождения скатов были одинаковыми: это позволит использовать диагональные обрезки на других частях крыши.
Видео по теме
Источник: youtube.com/Антон Вебер
Источник: youtube.com/Как построен МИР