Внутренняя конструкция крыши — это каркас и кровельное покрытие, которое встречается в большинстве частных домов в холодном и умеренном климате. [1] Такие крыши построены в основном из дерева , имеют разную форму и покрываются различными материалами .
_00139_(23702821578).jpg/1280px-Photography_by_Victor_Albert_Grigas_(1919-2017)_00139_(23702821578).jpg)
Современные деревянные крыши в основном состоят из пар обычных стропил или сборных деревянных ферм, скрепленных между собой соединительными пластинами ферм . Деревянные каркасные и исторические здания могут иметь основные стропила или деревянные фермы крыши . Крыши также называют теплой или холодной кровлей в зависимости от того, как они спроектированы и построены с учетом теплоизоляции и вентиляции здания . Крутизна или уклон скатной крыши определяется, прежде всего, материалом кровельного покрытия и эстетическим дизайном. Плоские крыши фактически наклоняются примерно до десяти градусов для отвода воды. Плоские крыши домов встречаются в основном в засушливых регионах. [2]
В районах с сильным ветром, например, там, где циклон или ураган могут обрушиться на берег, основным инженерным соображением является удержание крыши во время сильных штормов. Каждый компонент крыши, как и вся конструкция, должен выдерживать подъемные силы ветра высокой скорости. Это достигается с помощью металлических стяжек, прикрепленных к каждому стропилу или ферме. Обычно это не является проблемой в районах, не подверженных сильному ветру или экстремальным погодным условиям.
В Великобритании крыша с бетонной черепицей обычно имеет стропила с расстоянием между центрами 600 мм (24 дюйма), обрешетки крыши с расстоянием между центрами 300 мм (12 дюймов) и потолочные балки с расстоянием между центрами 400 мм (16 дюймов). В Соединенных Штатах по-прежнему используются имперские единицы измерения, а элементы каркаса обычно располагаются на расстоянии шестнадцати или двадцати четырех дюймов друг от друга.
Каркас крыши может прерываться проемами, такими как дымоход или световое окно . Дымоходы обычно строятся с водоотводом, известным как сверчок или седло, над дымоходом. Гидроизоляция используется для герметизации зазора между дымоходом и кровельным материалом.
Простая стропильная крыша состоит из стропил , стропильная нога которых опирается на горизонтальные стеновые плиты сверху каждой стены. [3] Верхние концы стропил часто встречаются у коньковой балки , но могут примыкать непосредственно к другому стропилу, образуя пару стропил, называемую парой . В зависимости от материала кровельного покрытия к стропилам крепят горизонтальные рейки , обрешетки или прогоны ; или доски, фанера или ориентированно-стружечная плита образуют настил крыши (также называемый обшивкой или обшивкой) для поддержки кровельного покрытия. Более тяжелые прогоны или прогоны используются для поддержки более длинных пролетов стропил. Связующие балки , которые также могут служить потолочными балками, обычно соединяются между нижними концами противоположных стропил, чтобы предотвратить их растягивание и разъединение стен. Балки с воротниками или связи с воротниками можно закрепить выше между противоположными стропилами для дополнительной прочности. Стропила, связующие балки и пластины служат для передачи веса крыши на стены здания.
Предварительно изготовленные фермы крыши бывают самых разных стилей. Они проектируются производителем для каждого конкретного здания.
Деревянные фермы также изготавливаются в различных стилях с использованием деревянных или металлических соединений. Тяжелые деревянные стропила обычно располагаются на расстоянии от 240 см (8 футов) до 370 см (12 футов) друг от друга и называются основными стропилами . Основные стропила могут быть смешаны с обычными стропилами или иметь общие прогоны . [ нужна цитата ]
Каркас крыши должен быть спроектирован так, чтобы выдерживать структурную нагрузку , включая так называемую собственную нагрузку , собственный вес и вес кровельного покрытия, а также дополнительную нагрузку, называемую нагрузкой окружающей среды , такой как снег и ветер. Плоские крыши также могут быть рассчитаны на постоянные нагрузки , если люди могут по ним ходить. В Соединенных Штатах строительные нормы и правила указывают нагрузки в фунтах на квадратный фут, которые различаются в зависимости от региона. Нагрузка и пролет (расстояние между опорами) определяют размер и расстояние между стропилами и фермами. [4]
Кровельный материал, включая подкладочный материал и кровельное покрытие, в первую очередь предназначен для отвода воды. Покрытие также является важным элементом архитектуры, поэтому кровельные материалы бывают самых разных цветов и фактур. Основным кровельным покрытием [5] домов в Северной Америке является асфальтовая черепица , но в некоторых домах используются другие типы черепицы или металлические крыши . Черепичные и соломенные крыши более распространены в Европе, чем в Северной Америке. Некоторые кровельные материалы помогают снизить затраты на кондиционирование воздуха в жарком климате, поскольку они отражают свет.
Асфальтовая черепица является наиболее используемым кровельным материалом в Северной Америке, составляя до 75% всех крыш с крутым скатом. Этот тип материала также набирает популярность в Европе из-за более низких затрат на монтаж. Асфальтовая черепица доминирует на рынке кровель жилых домов в Северной Америке, поскольку она обычно дешевле [6] по сравнению с другими материалами.
На юге США и в Мексике крыши из глиняной черепицы также очень популярны из-за их долговечности и способности противостоять ураганным ветрам с минимальными повреждениями или без них.
В Европе очень популярны шиферные и черепичные крыши. Многим шиферным крышам в Европе более 100 лет, и они обычно требуют минимального обслуживания/ремонта.
Вентиляция подкровельного пространства необходима для регулирования температуры внутри подкровельного пространства. Без надлежащей вентиляции влажность может вызвать образование конденсата внутри кровельного полотна; это может привести к серьезному повреждению конструкции, мокрой или сухой гнили и испортить изоляцию.
Конденсация внутри подкровельного пространства сегодня представляет собой гораздо большую проблему из-за: гораздо меньшей случайной вентиляции из-за более плотных ограждающих конструкций здания с окнами и дверьми с высокими эксплуатационными характеристиками и отсутствия дымоходов. Эта более плотная оболочка означает, что температура воздуха в зданиях повысилась: чем теплее воздух в здании, тем больше водяного пара может переносить воздух.
Поскольку занятая часть здания стала теплее, подкровельное пространство стало холоднее, а высокоэффективная изоляция и кровельные мембраны привели к образованию холодного подкровельного пространства.
Когда теплый влажный воздух снизу поднимается в холодное пространство крыши, конденсация начинается, когда температура воздуха падает до «точки росы» или когда теплый воздух вступает в контакт с любой из холодных поверхностей крыши.
Большинство строительных материалов проницаемы для водяного пара; кирпич, бетон, штукатурка, дерево и изоляция – все они могут стать жертвами межклеточной конденсации . Вот почему строительные нормы Великобритании требуют, чтобы крыши вентилировались либо с помощью потолочных, коньковых вентиляционных отверстий, либо с помощью замены вентиляционных шиферов или черепицы. [7]
Вентиляция крыши ускоряет испарение воды в результате протечек или конденсата и отводит тепло, что помогает предотвратить образование ледяных плотин и продлевает срок службы асфальтовой черепицы. Строительные нормы и правила в США определяют скорость вентиляции как минимум 1 кв. фут (0,093 м 2 ) проема на 150 кв. футов (14 м 2 ) (1:150) с соотношением 1:300 в некоторых условиях. [8] Теплый воздух поднимается вверх, поэтому изоляция потолка рассчитана на более высокий коэффициент теплопередачи , и изоляцию часто устанавливают между потолочными балками или стропилами. Правильно утепленная и вентилируемая крыша называется холодной крышей . Теплая крыша — это невентилируемая крыша [9] , в которой изоляция размещается в соответствии с уклоном крыши. [10] Горячая крыша – это крыша, спроектированная без какой-либо вентиляции и имеющая достаточную воздухонепроницаемую изоляцию в контакте с обшивкой для предотвращения конденсации [11] , например, когда изоляция из напыляемой пены наносится непосредственно на нижнюю или верхнюю сторону. на стороне крыши или в потолках некоторых соборов. [12]
Более поздняя конструкция представляет собой установку настила крыши с пенопластом на фольгированной основе вместе со вторым настилом, который отделен от пенопласта фольгой зазором, чтобы воздух мог течь вертикально к вентиляционному отверстию на вершине крыши - это двухъярусная конструкция с воздушным зазором. Такая конструкция повышает эффективность. [13]
На Ближнем Востоке , начиная с римских времен, в средние века и вплоть до начала 20-го века, крыши домов строили следующим образом: сначала над стенами на расстоянии около 60 метров располагали деревянные стропила. см. между каждым стропилом; по которым стропила укладывали горизонтально тонкие полоски дерева или доски ( прогоны ) в непосредственной близости друг от друга, причем каждая доска имела толщину 3 пальца (6,75 см) или немного меньше. [14] Затем поверх этих досок прочно закрепили матовый материал , сделанный из переплетенных вместе натуральных растительных волокон, таких как тростник , листья камыша или папируса , пальмовые листья и кора деревьев . [15] Поверх этого матирующего материала они сначала поместили толстый слой глины, затем слой почвы толщиной 20 сантиметров (7,9 дюйма), после чего обмазали верхнюю часть глиняным заполнителем, состоящим из цементной смеси глины . , щебень , измельченные черепки и солома . [15] [14] [16] Этот тип кровельного материала хорошо выдерживает влажность и ливни. [14]
В Сане , Йемен , в начале 20-го века скрученные циновки из пальмовых листьев были уложены поверх деревянных балок, которые поддерживали потолки. [17] Эти маты удерживались на месте деревянными палками, положенными под прямым углом к балкам. [17] Над этими перекладинами были раскинуты кусты, которые снова были покрыты циновками. Деревянные балки и циновки были покрыты очень твердой известью или раствором. [17] Толщина потолка и стены редко превышала 30 сантиметров (12 дюймов), не считая балок. [17]
В древней Галлии , Испании , Португалии и Аквитании дома строились с остроконечными крышами , обмазанными комками засохшей грязи и покрытыми тростником и листьями, а другие крыши были покрыты дубовой черепицей или соломой. [18] Колхи в Понте делали свои крыши, «отрезая концы перекладин и [путем] заставляя их постепенно сходиться, когда они укладываются поперек, они поднимают их на вершину с четырех сторон в форме пирамиды. ... Они [затем] покрывают его листьями и грязью». [18] В Марселе , во времена классической античности, на крышах домов не использовалась черепица, а только земля, смешанная с соломой. [18] Древние фригийцы построили пирамидальную крышу из скрепленных вместе бревен, покрытых тростником и хворостом, на которые были навалены очень высокие насыпи земли. [18]
СМИ, связанные с крышами (конструктивными системами) на Викискладе?
