Похилі дахи та горища. Загальні відомості
Похилі дахи та горища. Загальні відомості Дах (покриття) - це верхня захисна конструкція будівлі, одночасно виконує несучі та огороджувальні функції. Дах захищає будівлі зверху від різних атмосферних впливів, а в безгорищних (суміщених) дахах і в теплих горищах виконує ще й теплоізолюючі функції. Похилі даху є однією з різновидів покриття будівель. Скатними даху названі тому, що виконуються у вигляді системи пересічних похилих площин - скатів, сприяють безперешкодному відведення дощових і талих вод. Зазвичай ухил таких дахів перевищує 10%. У більшості випадків такі дахи влаштовуються над горищами, внаслідок чого їх називають горищними скатними дахами на відміну від безгорищних (суміщених покриттів). Горище - це простір між поверхнею даху (покриття), зовнішніми стінами та перекриттям верхнього поверху. Горище надійно захищає будинок від холоду, забезпечує вентиляцію і провітрювання конструктивних елементів даху. З конструктивної точки зору горище значно підвищує надійність даху, однак дещо збільшує питому вартість будівлі в порівнянні з будинком, що має мансарду. Мансарда - поверх у горищному просторі, стіни якого частково утворені похилими безгорищним схилами даху. Внутрішній простір будинку при цьому використовується максимально. Скатний дах - найбільш видимий елемент будівлі, а її оформлення за допомогою декоративних елементів і використання різних кольорових гам покрівлі підсилює композиційну роль малоповерхового будинку у житловій забудові. У середні століття, в епоху романтичної архітектури і готики, міські будівлі Північної Європи будувалися з високими дахами, простір яких складався з декількох функціонально використовуваних ярусів. Покрівля мала ухил скатів 45-75 °.
В епоху Відродження в Італії та інших країнах Західної Європи зі збільшенням габаритів приміщень і будівель крутизна дахів зменшилася, В 1640 році французький архітектор Ф. Мансара (Mansard) використовує підпокрівельний горищний простір для житлових і господарських цілей. Цей горищний поверх під похилою, крутий, зламаним дахом отримує назву по його імені мансарда. В епоху класицизму і ампіру із збільшенням висотної забудови, підвищенням її щільності і розміщенням будівель по лінії вулиць дахи майже виключаються зі сфери зорового сприйняття. Ухил даху різко знижується, а підпокрівельний простір використовується, в основному, для розміщення інженерно-технічного обладнання. У другій половині XIX століття і в XX столітті з розвитком будівельної техніки в країнах Західної Європи та в Росії знову застосовуються розвинені форми даху з використанням горищних просторів під пристрій мансардних поверхів. Область застосування горищних скатних дахів обмежується, в основному, цивільними будівлями малої і середньої поверховості. Застосування таких дахів у будинках понад п'яти поверхів не рекомендується або рекомендується на умовах, зазначених у розділі III нашого навчального посібника. Обмеження пов'язані з труднощами прибирання снігу і необхідністю відводу води через внутрішні водостоки (СНіП 2.08.01-85) і т.п. Конструктивно скати складаються з верхнього водонепроникного бар'єра шару - покрівлі - і несучої конструкції. Несуча конструкція складається із крокв і решетування, на яку безпосередньо укладається покрівля (мал. VII.1).
Ці несушіе елементи повинні забезпечувати надійність роботи даху протягом усього терміну експлуатації, при сприйнятті всіх видів силових впливів, з який найважливішими є: тимчасові снігові навантаження; тимчасові горизонтальні вітрові навантаження; власна маса конструкції; навантаження, які виникають при експлуатації (ремонти і т.д .). Форма дахів і матеріал покрівлі грають дуже важливу роль в архітектурному образі будинку невеличкий поверховості. При проектуванні форми даху істотне значення має ухил її скатів. Він визначається плоским кутом нахилу ската до умовної горизонтальної площини і виражається в градусах, відсотках, через тангенс цього кута у вигляді простого дробу (1 / 4, 1 / 10) або десяткового (0,25; ОД і т.д.) (рис . VII.2 б). Ухил скатів даху тісно взаємопов'язаний з матеріалами, що застосовуються для покрівлі будівлі і залежить від кліматичних умов району, в якому зводиться будівля (залежність покрівельного матеріалу і ухилу даху розглянуті більш детально в п. VII.3). Архітектор, який проектує дах, повинен приймати до уваги, що в районах із значними снігопадами бажано уникати відкладень снігу, враховуючи, що сніг не тримається на покрівлях при ухилі ската 60 °. При гладких поверхнях покрівель та при кутах більше 45 ° в районах зі значною величиною вітрового напору високі дахи нераціональні (збільшується їх парусність), а в районах, де значна сонячна радіація, не рекомендується полога покрівля темних тонів. У малосніжних районах застосовуються дахи з невеликим кутом нахилу і свесом, а в районах з рясними опадами - круті дахи з невеликим звісом. Для скатів горищних дахів найчастіше беруть ухили від 1:5 до 1:1. При менших ухилах застосовуються інші покрівельні матеріали і, як правило, інші конструктивні рішення - суміщені (бесчердачниє) покриття (більш детально розглянуті в книзі III Архітектурні конструкції багатоповерхових будинків).
Такі покриття з ухилом 1:20, 1:10 (5 і 10%) називають пологими. Покриття з ухилом покрівлі до 2,5% називають плоскими. Зазвичай такі покриття використовують для влаштування терас і відкритих експлуатованих майданчиків на дахах. Перетину скатів покрівлі утворюють двухгранние виступаючі кути, які називаються ребрами. Верхнє горизонтальне ребро у вершині даху, утворене перетинанням поздовжніх скатів, називається коником. Виступаюче ребро на перетині двох суміжних скатів (вальм) у кутах споруди називається наносним, або діагональним, ребром. Перетину схилів, що утворюють вхідні кути, називаються разжелобка або ендова. Ендова - найбільш відповідальне місце покрівлі, так як тут відбувається найбільш інтенсивний рух води, накопичується сніг і сміття (листя дерев), які створюють несприятливі умови для роботи покрівельних матеріалів. Вільної називається трикутний скат, яким завершується торець двосхилим даху. Якщо похилий скат покриває не весь торець, а тільки його верхню чи нижню частину, то такий скат називають полуеальмой. Якщо ж дах закінчується в торці вертикальною стіною, то можуть бути два рішення: торцева стіна піднімається вище поверхонь ската даху, утворюючи щипець, скати даху перекривають торцеву стіну і виступають перед нею, утворюючи критий зверху трикутний ділянку стіни - фронтон. При влаштуванні на цій стіні горизонтального карниза, що відокремлює трикутний ділянку, утворюється тимпан фронтону. Щипець може оформлятися уступами, прямими похилими лініями, профільними лініями волют та ін (рис. VI 1.3 д, е). Виступ даху перед фасадом закінчується крапельника, перешкоджає сте-канію і змочування водою поверхонь стіни, і називається звісом. Винесення (відстань від стіни) цього звису зазвичай від 50 см і більше.
При однакових ухилах всіх скатів, що звичайно має місце в одній будівлі, покритому покрівлею одного типу, лінії перетину скатів проходять по бісектрисі зовнішніх і внутрішніх кутів контуру. Побудова плану даху ведеться в наступному порядку: 1) розбивка площі горизонтальної проекції даху на окремі прямокутники; 2) проведення бісектрис всіх зовнішніх і внутрішніх кутів контуру до перетину один з одним; 3) при однакових ухилах скатів всі ребра і разжелобки в плані повинні бути спрямовані по бісектрисі кутів; 4) визначення по точках перетину цих бісектрис положення ковзанів (лінія коника повинна проходити через точку перетину ребер і разжелобков) і виявлення меж окремих скатів. На рис. V1I.3 показано побудова плану дахів найбільш часто зустрічаються конфігурацій будівель, що мають однаковий рівень карниза по всьому периметру стін. Архітектор, який проектує форму даху, не повинен забувати, що форма даху повинна бути, по можливості, простіше. При складній даху виходить багато розжолобків, які, як зазначалося, є найменш надійним місцем покрівлі. Крім того, в ендовах скупчується сніг, і тому там збільшується навантаження на крокви. Архітектурний образ даху формують також такі елементи як полувальми, слухові вікна, мансардні вікна, мансарди і т.п. За кількістю скатів горищні дахи бувають одно-, двох-, чотири х-і багатоскатний. Односхилий дах застосовується для будівель порівняно невеликої ширини, коли відвід води можна організувати тільки до однієї з поздовжніх стін (рис. VII.3. а). Схил даху, як правило, звертають до навітряної сторони, захищаючи тим самим будівлю від вітру, дощу і снігу. Двосхилий, або щипцевій, дах (найпоширеніша) складається з двох скатів, направлених в протилежні сторони (рис. VII. 3 б). Трикутні торцеві стіни, що утворюються при цьому даху, називаються щипцями, або фронтонами. Чотирьохскатна дах має скати на чотири сторони: двома скатом є трапеції, а два інших, з боку торцевих стін, - трикутники (вальми). Цей дах іноді називається також шатрової, або вальмового.
