Как известно, периоды холодов иногда сменяются потеплениями, и тогда скопившийся на крыше снег начинает постепенно превращаться в воду. Если кровельное покрытие обладает высокой гигроскопичностью (например, как популярная в Европе цементно-песчаная черепица), то оно впитывает влагу, которая при следующем похолодании замерзает, разрушая хрупкий материал. Конечно, результат этого явления проявляется не сразу, но после определенного числа циклов замерзания-оттаивания - обязательно.

Таким образом, для подготовки крыши к русской зиме необходимо не просто правильно ее рассчитать, но и грамотно подобрать кровельное покрытие, которое не побоится холода и высоких нагрузок зимой, а также влаги по весне. «Кровля - это система, где все элементы взаимосвязаны друг с другом. От срока службы кровельного покрытия напрямую зависит срок эксплуатации всей кровли. В условиях русской зимы покрытие должно быть одновременно и прочным, и защищенным от атмосферных воздействий, в частности - коррозии. Популярная в прошлом оцинковка, к сожалению, не отвечает второму требованию. Ее способность противостоять коррозии не превышает 10 лет. Поэтому сегодня на смену оцинковке пришла сталь с современными полимерными покрытиями, из которой изготавливают профилированный лист и металлочерепицу», - рассказывает Василий Десятун.

Современные технологии позволяют создавать материалы, на которые производитель дает расширенную гарантию. Например, металлочерепица NormanMP сопровождается 10-летней гарантией, при этом, благодаря нормированным характеристикам и жесткому контролю качества, реальный срок ее службы может исчисляться десятилетиями. Существуют и варианты для домовладельцев, которые хотят иметь аутентичную кровлю: например, металлочерепица с покрытием Granite Cloudy, имитирующим натуральную черепицу.

Чудеса погоды предсказать невозможно. И чтобы каждый приход холодов и снегопадов не был похож на неожиданное стихийное бедствие, нужно задуматься о грядущих зимах еще на этапе строительства дома. Избежать возможных проблем, связанных со снегом на кровле, позволит грамотный расчет стропильной системы, правильный выбор кровельного покрытия и конфигурации кровли, а также использование элементов безопасности.

В качестве небольшого упражнения давайте проверим, действительно ли так велика снеговая и ветровая нагрузка на кровлю. Для этого вычислим ее в пересчете на квадратный метр «классической» двускатной кровли дома, расположенного на севере Московской области, скаты которой имеют уклон α=30° к горизонту. Практика показывает, что для двускатных крыш с таким уклоном существенную роль играет увеличение снеговой нагрузки за счет работы ветра, переносящего значительные массы снега на подветренную сторону кровли. Так что расчет позволит нам получить максимальную оценку для снеговой нагрузки на двускатную крышу с металлическим покрытием, соответствующую рекомендуемому диапазону углов наклона.

СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия» предписывает рассчитывать значение снеговой нагрузки перемножением расчетного веса S снегового покрова на квадратном метре горизонтальной поверхности земли на коэффициент μ, позволяющий перейти в расчетах от горизонтальной поверхности к наклонной. Для кровель различной конфигурации коэффициент μ рассчитывается по-разному. Это связано с тем, что в общем случае снег не образует равной толщины покров по всей поверхности кровли: он имеет тенденцию скатываться с кровли, скапливаться в снежных мешках над ендовами, в углублениях, нишах, около декоративных и функциональных элементов, а также на подветренной стороне кровли. Там, где окажутся дополнительные сугробы, будет повышенная нагрузка на несущие конструкции, которую необходимо учитывать при строительстве. Подробные разъяснения по методике расчета можно найти в пп. 5.3-5.6 и обязательном Приложении 3 к СНиП 2.01.07-85.

В нашем, наиболее простом случае с двускатной кровлей методика расчета следующая. Для уклонов менее 25° принимается μ=1. Для уклонов более 60° принимается μ=0. Для промежуточных значений 25°<α<60° значение коэффициента определяется линейной интерполяцией, т.е. по простой формуле: μ=(60°-α)/(60°-25°)

Для уклона в 30° получим: μ=(60°-30°)/(60°-25°)=0,86

Кстати, нетрудно убедиться, что это примерно соответствует результату, полученному простым способом из школьного учебника физики для 7 класса, где μ=Sin(90°-α)≈0,86 (см. рисунок).

Однако это еще не всё. Как мы уже говорили, снег имеет обыкновение скапливаться с подветренной стороны, создавая там более значительную нагрузку на кровлю. И СНиП 2.01.07-85 предполагает введение поправок на сей счет. Для нашего случая (20°<α<30°) нагрузка по кровле будет распределяться следующим образом:

Поскольку нам нужно оценить максимальную нагрузку, возьмем наибольшее значение: μ = 1,25*0,86=1,08.
Расчетное значение веса снегового покрова на горизонтальной поверхности можно определить, используя карту из Приложения 5 СНиП 2.01.07-85:

Снеговые районы Российской Федерации (расчетное значение веса снегового покрова Sg на 1 м2 горизонтальной поверхности земли):

Каждому из восьми выделенных на карте снеговых районов соответствует определенный нормативный вес снегового покрова. Для нашего случая (север Московской области, район IV) он равен 240 кгс/м2. А с учетом коэффициента μ: 240*1,08≈260 кгс/м2.

Полученная цифра эквивалентна давлению, которое оказывала бы на кровельную конструкцию небольшая чугунная ванна, наполненная водой (весом около 90 кг и объемом порядка 150-170 литров). А теперь представьте, что в течение нескольких зимних месяцев с подветренной стороны вашего дома на каждом квадратном метре кровли установлено по одной такой «ванне»!

Снеговая нагрузка должна учитываться вместе с ветровой, методику расчета которой можно найти в разделе 5 СНиП 2.01.07-85. Здесь мы не будем подробно останавливаться на этом вопросе, т.к. для нашей географической зоны значение будет невелико по сравнению с давлением снега: всего 15 кгс/м2 против 260 кгс/м2, т.е. меньше 5,5% от суммарной нагрузки. Однако не стоит расслабляться, т.к. для других регионов значения могут быть иными. Например, для юго-запада Ставропольского края это будет 48 (ветер) против 128 (снег), т.е. около 30% от интенсивности суммарного воздействия на кровлю будет приходиться на долю ветра.

На заметку: Детальный прогноз погоды в Санкт Петербурге. Точная Погода Ленинградская область от сайта meteostar.ru

Пресс-служба Группы компаний Металл Профиль