Привет, дорогие подписчики и все, кто интересуется темой загородного домостроения! Меня зовут Илья, я специалист по техническому обследованию загородной недвижимости, инженер строительного контроля и тот, кто пишет здесь о своей работе много лет.

Сегодня мы поговорим о вентиляции кровли и подкровельного пространства. А для начала видео о том, что произойдёт, если её не сделать.

В феврале меня вызвали на один интересный объект - дом из газоблоков с внешней отделкой кирпичом, под вальмовой кровлей из металлочерепицы. Нужно было осуществить приёмку и решить одну проблему, про которую заказчик снял видео для своего прораба.

Конденсат как на кровельном покрытии, так и на гидрозащитной мембране кровли - довольно распространённое явление, известное с давних пор и даже зафиксированное в одной из московских городских легенд. Говорят, что когда построили Манеж (сгоревший при Лужкове), его крышу внезапно стало корёжить и никто из инженеров не мог понять причину этого искривления. В итоге, владельцы Манежа объявили конкурс - кто решит проблему, получит некое количество рублей. Вызвался один плотник, по фамилии Слухов. Он прорубил несколько окон в крыше и таким образом обеспечил её вентиляцию. После чего проблема исчезла.

Историки утверждают, что этого события не было. Но, как говорится - сказка-ложь, да в ней намёк, добрым плотникам урок! Правда в том, что отсутствие вентиляции подкровельного пространства рано или поздно приведёт к негативным процессам через конденсацию, а затем и поражение стропильной системы гнилостными процессами. Прораб моего заказчика не читал ни этой притчи, ни техлиста производителя металлочерепицы, ни инструкции производителя гидрозащитной мембраны. Так как он положил на все технологии прибор, построенная им кровля стала прекрасным прибором для сбора дистиллированной воды в виде конденсата на внутренней части гидрозащиты.

Сначала я подумал, что проблема в том, что кровля не имеет вентзазора, обеспечивающего подкровельную вентиляцию. Но осмотр ревизионной камерой показал, что я был неправ.

Тогда я полез на чердак и обнаружил, что вальмовая кровля не имеет ни одного вентвывода. Одновременно с этим, гидрозащита герметично закрывает подконьковое пространство.

Если бы прораб читал техничку производителя гидрозащиты, он бы увидел картинки её правильного монтажа. А именно, монтируется она с десятисантиметровым разрывом в области конька. А для того, чтобы в этот разрыв не попадали осадки и снег, задуваемые под конёк ветром, сверху контрбруса монтируется небольшая лента гидрозащиты, перекрывающая конёк.

Есть и альтернативный вариант защиты чердака от заброса осадков под конёк. Это монтаж аэроэлемента прямо на металлочерепицу, профнастил или керамическую черепицу. Выглядит он как лента из гидрозащиты с клейким мастичным или бутилкаучуковым слоем по краям.

Отсутствие этих элементов не приведёт к образованию конденсата, но создаёт вероятность увлажнения чердака при косом дожде и шквалистом ветре, либо метели.

А вот отсутствие прорези в гидроизоляции кровли гарантированно приведёт к влагонакоплению и конденсации. Поэтому, не дожидаясь прораба, я достал нож и прорезал конёк в доме заказчика. Обратите внимание, какая тяга образовалась через прорезь.

Через полчаса влага на чердаке исчезла полностью.

Причина появления конденсата в комбинации отсутствия вентиляции и неизбежных теплопотерь через чердачное перекрытие. Комплекс этих проблем приводит к созданию в подконьковом пространстве так называемого "тёплого треугольника". Накопления тёплого влажного воздуха в верхней части кровли с последующим его остыванием, в процессе которого он теряет влагу, сбрасывая её в виде конденсата на поверхность гидрозащиты или, если последняя отсутствует, на внутреннюю поверхность кровли. Затем эта влага дождиком проливается в утеплитель перекрытия, чем увеличивает его теплопроводность и дальше влагонакопление повышается в цикле - теплопотери - конденсация - выпадение осадков.

Чтобы этого не произошло, нужно чтить СП 17.13330 "Кровли", где русским по белому написано:

4.4 Кровли из волнистых листов, в том числе из гофрированных профилей, металлических листов, и металлической фальцевой черепицы, штучных материалов (черепицы, плитки) на утепленных крышах следует предусматривать вентилируемыми с образованием между слоем теплоизоляции и кровлей зазора (вентиляционного канала), сообщающегося с наружным воздухом под карнизным свесом на хребтовом и коньковом участках, и укладкой диффузионной ветроводозащитной и водозащитной плёнок.

Для закрепления кровельных материалов к несущим конструкциям (к прогонам, обрешетке) следует предусматривать крепежные элементы с антикоррозийной защитой.

Во избежание образования со стороны холодного чердака конденсата на внутренней поверхности вышеуказанных кровель должна быть обеспечена естественная вентиляция чердака через отверстия в кровле (коньки, хребты, карнизы, вытяжные патрубки и т.п.), суммарная площадь которых принимается не менее 1/300 площади горизонтальной проекции кровли.

4.5 Высота вентиляционных каналов (зазоров) между поверхностью теплоизоляции и основанием под кровлю зависит от длины и угла наклона ската крыши и должна быть равной не менее 50 мм.

Минимальная площадь входных отверстий вентиляционного канала на карнизном участке − 200 см2/м, а выходных отверстий на коньке − 100 см2/м.

Также, неплохо знать и СП 54.13330 "Здания жилые многоквартирные", который хоть и не относится к одноквартирным домам, говорит полезные вещи о продухах:

9.10 В наружных стенах подвалов, технических подполий и холодного чердака, не имеющих вытяжной вентиляции, следует предусматривать продухи общей площадью не менее 1/400 площади пола технического подполья или подвала, равномерно расположенные по периметру наружных стен. Площадь одного продуха должна быть не менее 0,05 м.
Продухи (не менее двух в каждой секции дома) следует располагать на противоположных стенах для сквозного проветривания и оборудовать жалюзийными решетками. Вентиляция чердачного пространства должна быть обеспечена за счет коньковых и карнизных продухов, слуховых окон, площадь которых должна составлять 1/300 площади горизонтальной проекции кровли <...>

Не знаю, почему этот пункт не включён в СП "Дома жилые одноквартирные", он однозначно рекомендуется к соблюдению в любых домах с подполами и чердаками.

И, конечно, читать инструкции производителей строительных материалов - кровельных покрытий и мембран. Например, у Гранд Лайн есть очень хороший чертёж устройства кровли:

1. стропило

2. контррейка, дист. брусок

3. гидроизоляционная пленка

4. обрешетка вертикальная

5. начальная обрешетина горизонтальная

6. обрешетка горизонтальная

7. дополнительные бруски обрешетки

8. лобовая доска

9. крюк водосточного желоба

10. карнизная планка

11. лист металлочерепицы

12. вентилируемый конек

13. уплотнитель

14. слуховое окно

15. утеплитель

16. пароизоляционная пленка

17. потолочный настил (мансарда)

Обратите внимание, что поднебесники (настил досок подшитый под свес кровли) смонтированы с зазором между досками. В противном случае, притока для подкровельной вентиляции может не хватить.

Например, в печально известных брускоиновых домах, поднебесники зашиты вагонкой, без зазоров. А вентзазор между кровлей и гидроветрозащитой заглушен лобовой доской.

Так как кровля представляет собой вальму (четыре ската), то при отсутствии кровельных вентвыводов конденсация в зимний период неизбежна. Все эти дома - потекут.

Именно поэтому я не люблю вальмовые крыши - из-за своей закрытой конструкции они очень требовательны к вентиляции, любой просчёт может стать фатальным. Да, у них есть очевидные плюсы, например, хорошая ветроустойчивость, но сложность конструкции и необходимость в повышенной вентиляции требуют от кровельщиков высокого уровня профессионализма.

Хотя, я наблюдал конденсацию и на двускатках. Зачастую люди умудряются создать проблемы сами себе, заглушая слуховые окна чердака и монтируя пароизоляцию на фронтоны. Бывает, ещё и утеплят частично. А потом всякая бяка начинает разводиться на стропилах и стойках из-за переувлажнения.

Самый простой способ победить конденсацию в двускатной крыше - обеспечить её выхолаживание в зимний период. Для этого достаточно обеспечить выход воздуха через подконьковую прорезь в гидрозащите и обеспечить приток с проветриванием через встречные слуховые окна во фронтонах здания. Также, важно не забывать про приток через поднебесники и обязательно оставлять вентзазор между кровельным покрытием и гидрозащитой не менее 45-50 мм.

Технониколь видит варианты вентиляции двускатки таким образом:

Кстати говоря, обратите внимание, что русские старые дома как правило имеют вальмовую крышу с кукушкой, или "мезонином", которые обеспечивают вентиляцию чердака через имеющееся там слуховое окно.

В современном мире мне больше импонирует использование датской вальмовой кровли, которая представляет собой комбинацию двускатной и четырёхскатной кровель со слуховыми окнами под коньком.

Она лишена герметичности вальмы и при этом обладает её ветроустойчивостью из-за малого размера фронтонов.

Итак, если у вас замироточила кровля, то ищите проблемы вентиляции. В двускатной кровле обеспечьте проветривание через слуховые окна и подконьковый разрез. В вальме - ставьте кровельные вентили или так называемые аэраторы кровли, которые обеспечат проветривание вентзазора.

И главное, не забывайте читать инструкции производителей стройматериалов перед их монтажом!

Как обычно, на любые вопросы, которые не требуют больших временных затрат, расчётов или выезда на объект я отвечаю бесплатно в каментах или лично - мои контакты в профиле Пикабу. Кто не видит профиль или кому удобнее обратиться сразу напрямую - пишите в телеграм: karkasovo (это не канал, а мой контакт).
Аудит проекта, проверка договора на строительство, анализ сметы, обследование дома на соответствие строительным нормам, приёмка дома, консультации по реконструкции, строительный контроль - это моя работа и я делаю её за деньги.

Привет! Как вы помните друзья, в прошлом ролике я рассказывал Вам про то, что нам установили в ванной комнате зеркало изготовленное на заказ по нашим размерам. К большому сожалению, счастье было не долгим. Ровно через 10 минут после окончания монтажа данного зеркало, оно отвалилось от стены, упало на пол и разбилось в дребезги. Показываю как все это выглядело., пока я ожидал криворуких монтажников, чтобы они оценили масштаб своего косяка. Проблема оказалось в том, что при монтаже они применяли технологию приклеивания зеркала на стену при помощи герметика и двухстороннего скотча. Скотч держал зеркало на первом этапе до схватывания герметика, а уже примерно через сутки герметик застывал и становился основным крепежным элементом для зеркала. В данном случае оказалось что использованный двухсторонний скотч не обеспечивал достаточного прилипания к нашей рельефной плитке и как следствие не смог осуществить удерживание зеркала на начальном этапе до застывания герметика.

Ахой, камараден! Меня зовут Илья, я инженер строительного контроля и специалист по обследованию загородной недвижимости, много лет борюсь за качество загородного домостроения и пишу об этом здесь. К сожалению, мои нынешние заказчики этих постов не читали. Что привело их с начала в лапы аферистов, а затем к финансовым потерям. Хотя, казалось бы, всё было шито белыми нитками. Но, обо всём по порядку.

В один из тёмных февральских вечеров мне пришло вполне стандартное сообщение: "Нужно провести обследование двух брусовых домов на удалённом объекте, с заключением для суда".
Я согласился, даже не предполагая, что этот заказ откроет мне двери в волшебный мир брускоинов и посвятит в историю одной из величайших девелоперских афёр в истории щеледомостроения.

Объектом оказалась затерянная в можайских лесах имитация коттеджного посёлка. Внутри было пустынно и жутковато. Ни охраны, ни жильцов, ни каких-либо признаков жизни не наблюдалось. Количество щеледомов, которые построены с нарушением всех возможных норм, вызывало чувство глубокой утраты денежных средств.

В принципе, всё было ясно уже с первого взгляда. И в целом, можно было даже не заходить внутрь домов после наружного осмотра. Свайный фундамент без какого-либо водоотведения, зашитый OSB-плитами по обвязке из неокрашенной профилированной трубы.

Сама обвязка наварена вот так, без какой-либо обработки. Обратите внимание, что нижняя часть "цоколя" практически касается суглинка, который при морозном пучении поднимается до 10 см вверх.

Понятно, что творцы этой сварки и монтажники цоколей были очень далеки от СП 28.13330.2017 «Защита строительных конструкций от коррозии», где сказано:

4.5 Защиту строительных конструкций от коррозии следует обеспечивать методами первичной и вторичной защиты, а также специальными мерами.

4.6 Первичная защита строительных конструкций от коррозии должна осуществляться в процессе проектирования и изготовления конструкций и включать в себя выбор конструктивных решений, снижающих агрессивное воздействие, и материалов, стойких в среде эксплуатации.

4.7 Вторичная защита строительных конструкций включает в себя мероприятия,

обеспечивающие защиту от коррозии в случаях, когда меры первичной защиты недостаточны. Меры вторичной защиты включают в себя применение защитных покрытий, пропиток и другие способы изоляции конструкций от агрессивного воздействия среды.

4.8 Специальная защита включает в себя меры защиты, не входящие в состав первичной и вторичной защиты, различные физические и физико-химические методы, мероприятия понижающие агрессивное воздействие среды (местная и общая вентиляция, организация стоков, дренаж, электрохимическая защита, мероприятия, исключающие конденсацию влаги), вынос производства с выделениями агрессивных веществ в изолированные помещения и др.

А также:

9.2.3 Конструкции зданий и сооружений в целом, элементы и узлы соединения конструкций должны быть доступными для осмотров и возобновления защитных покрытий. При отсутствии возможности обеспечения этих требований конструкции должны быть защищены от коррозии на весь период эксплуатации.

Естественно, этот цоколь смонтирован без каких-либо продухов и тем более, каких-то отливов. Верхняя часть просто посажена на саморезы в брус. Деревянные обвязка и перекрытие не имеют антисептической обработки. Настил чернового пола выполнен из доски третьего сорта, имеющей обзол и следы эксплуатации. Возможно, она уже успела поработать опалубкой на другой стройке. Монтаж настила чернового пола выполнен оригинально - он в черепные бруски на гвозди снизу!

Согласно СП 516.1325800.2022 «Здания из деревянных срубных конструкций. Правила проектирования и строительства»:

4.6 Технические требования к деревянным деталям и изделиям, применяемым в конструкциях зданий, должны соответствовать ГОСТ Р 59655.

Согласно ГОСТ Р 59655-2021 «Детали и изделия деревянные для малоэтажных жилых и общественных зданий»:

4.11 Детали и изделия, подлежащие пропитке биозащитными средствами:

- нижние обвязки, стойки, ригели под окнами наружных стен панелей и щитов наружных стен;
- нижние пояса ферм и балки междуэтажного и чердачного перекрытий в местах примыкания;
- нижний ряд брусьев стен, брусья под окнами;
- подступенки и косоуры в местах соприкосновения с грунтом, бетоном и т. п. материалами;
- каркас панелей цокольного перекрытия;
- валки цокольного перекрытия, лаги, прогоны, подкладки под прогоны;
- ходовые доски и доски диагональной жесткости;
- доски и бруски вентиляционных шахт и коробов;
- щиты перегородок в санузлах;
- нащельники к панелям и щитам наружных стен должны подлежать глубокой пропитке.

4.12 Детали и изделия обрабатываются огнезащитными средствами согласно требованиям СП 54.13330. Рекомендуется согласно пропитки ВДВ (вакуум — давление — вакуум) в соответствии с ГОСТ 20022.6.

Древесина заготовок, предназначенных для изготовления несущих деталей конструкций должна иметь глубокую пропитку антисептиками и антипиренами согласно ГОСТ 20022.2. Минимальная насыщенностью антипиренами не менее 100 кг на 1 м3 древесины.

Рекомендуется обеспечить уровень насыщения древесины антипиренами для достижения группы 1 огнезащитной эффективности согласно ГОСТ Р 53292.

Понятно, что все эти ГОСТы и СП строители вертели на шуруповёрте. Как и инструкцию по монтажу террасной доски, которую они стянули очень прочно. Так, что вода не могла уйти с неё, чем обеспечила интенсивное развитие грибка как снаружи:

Так и внутри:

Сам брус толщиной 140 мм, уже практически завершил усадку и расщелился везде, где только возможно.

Согласно СП 50.13330.2024 «Тепловая защита зданий»:

5.1 Теплозащитная оболочка здания должна соответствовать следующим требованиям:
а) приведенное сопротивление теплопередаче отдельных ограждающих конструкций должно быть не менее нормируемых значений (поэлементные требования);

Быстро прикинем, чему соответствует стена из бруса 140 мм.

Нормируемое значение сопротивления теплопередаче стен для жилых помещений в Можайском районе Московской области составляет: 3.06 (м²•˚С)/Вт.
Соответствующая нормативу толщина однослойных деревянных стен определяется по формуле δ=Rтр*λ, где:
Rтр — требуемое сопротивление теплопередаче;
λ — коэффициент теплопроводности.

Коэффициент теплопроводности сосны, из бруса которой построен обследуемый дом, составляет 0,15 Вт/(м°С);

Таким образом, 3,06 х 0,15 = 0,459 метра = 45,9 сантиметров нормируемая толщина стены из сухой сосны при нормальной влажности.

Проведя обратный расчёт, разделив толщину стен на коэффициент теплопроводности, получим сопротивление теплопередаче для обследуемого здания: 0,14/0,15 = 0,93 (м²•˚С)/Вт

То есть, ниже нормы в три раза. Примечательно то, что подрядчик обещал заказчикам уникальный дом по современной энергосберегающей технологии, который можно будет отапливать несколькими керамическими конвекторами.

Внутри дома брус местами подвис на обсаде дверных и оконных проёмов, которая была выполнена без понимания технологии деревянного зодчества.

Обсада выполнена просто из доски, прибитой в торец бруса. Естественно, при усадке брус подвисает на гвоздях и расщеливается насквозь.

А ведь в специальном СП 516.1325800.2022 «Здания из деревянных срубных конструкций. Правила проектирования и строительства» было написано:

5.3.3 В оконных и дверных проемах должны быть предусмотрены конструктивные меры для обеспечения условий, не препятствующих усадке. Для этого в проемах должны быть устроены пазы в виде пропилов для установки деревянных обсадных вертикальных окосячек. Допускается устройство паза в окосячке и шипа для посадки в элементах сруба (рисунок А.2, г).

Вследствие особенностей монтажа и перевозки элементов сруба пропилы допускается устраивать после монтажа сруба и устанавливать, при этом, окончательные размеры проемов.

5.3.4 Пространство усадочных пазов должно быть закрыто от попадания осадков и насекомых устройством защитной пароизоляционной пленки. Окосячки не должны ограничивать свободную усадку сруба по отношению к установленным окнам и дверям и надежно воспринимать боковые нагрузки на стены. В процессе монтажа сруба обе стороны проемов должны быть укреплены вертикальными сквозными вставками на высоту проема за вычетом высоты усадочного пространства, устраиваемого вверху проемов.

При устройстве окосячки позже, чем через две недели после монтажа проемов, следует устанавливать в паз скользящий брус для сохранения вертикальности стены.

При выполнении указанных требований всегда следует учитывать величину исходной влажности элементов сруба и ожидаемую величину усушки древесины в процессе эксплуатации сруба.

5.3.5 При устройстве оконных и дверных проемов должно быть предусмотрено усадочное пространство между горизонтальными гранями проема и обсадной коробки окосячки на величину ожидаемой усадки стены. Усадочное пространство устраивают в верхней части проемов и закрывают его наличниками.

Понятно, что в доме фактически отсутствует пароизоляция, потому, что по потолку она выполнена так:

А по полу вот так:

И да, это плесень, потому что в некоторых домах OSB положили на сырые доски настила предчистового пола:

Она повсюду, т. к. само перекрытие выполнено из сырой древесины и возможно не просушивалось перед предчистовой отделкой, при этом подпол не имеет продухов и вода с крыши льётся прямо под него.

С крышей, правда, ожидал большей жести. Но в целом - собрали её неплохо, за исключением одной беды - это вальма и у неё нет никакой вентиляции.

Как-бы, стоит аэрируемый конёк, но ни вентзазора под кровлей, ни софитов в поднебесниках - нет. Вот небольшое кино про то, как дома выглядят внутри:

И так далее, и тому подобное. Не буду больше приводить примеры раздолбайства строителей, думаю, даже завзятый щеледомолюбитель уже схватился за голову, глядя на происходящее. Но суть, мои дорогие и уже не очень юные друзья, совсем не в этом. А в том, что таких домов построено не на один посёлок. И даже не на два.

Об этом я узнал после того, как подготовил отчёты для первых двух заказчиков. После этого мне повалили заказы от обманутых домовладельцев, которые зачастую владели двумя, а то и тремя щеледомами в одном из посёлков местной девелоперки.

Меня заинтересовала их тяга к древним технологиями, а ещё больше удивило, что география домовладельцев была очень обширна. Среди моих заказчиков были люди из Ростова-на-Дону и с Камчатки, из Майкопа и Магадана.

Дома их были в разной степени готовности, а у некоторых заказчиков домов и вовсе не было. Кого-то при визите на участок встретил недострой, кого-то свайное поле, а кого-то пустой участок. Хотя по видеосвязи им показывали замечательные дома, которые были полностью завершены, отделаны и меблированы. Некоторые даже подписали акты сдачи-приёмки, убедившись, что замечательный подрядчик уже доделал их дом. После чего ипотечные денежки перекочевали на счета подрядчика и... всё.. их нет!

Понятно, что домовладельцы из регионов не хотели ехать под Можайск для приёмки дома (хотя для меня и странно отдать 10-30 миллионов не удостоверившись, что они потрачены куда планировалось). Но меня заинтересовало то, зачем люди покупали по несколько домов в одном посёлке, причём, делали это массово. У местной девелоперки оказалось не менее 4 таких посёлков, примерно по 60 участков в каждом. Замечательный дом со всеми коммуникациями и "упаковкой" (да, так и было написано в договоре), которая подразумевала отделку и меблирование дома в соответствии с (внимание!) дизайн-проектом, на участке всего в 140 км от МКАД, продавался не дешевле 6,5 млн. рублей, а в некоторых случаях и сильно дороже (известен случай покупки обещания построить щеледом за 13 млн. ипотечных рублей). Но пусть даже все участки продавались по 6,5 млн. Умноженная на 240 эта сумма превращается, превращается в элегантные шорты полтора миллиарда честно стыренных денег. Так всё же, зачем люди из регионов и даже некоторые москвичи вкладывались в брускоины? Всё просто - они верили, что брускоины не только подскочат в цене, но и будут приносить регулярную прибыль.

После небольшого расследования я с восторгом раскрыл для себя всю бизнес-модель брускоиновой пирамиды, которая принесла её основателям миллиарды без каких-либо обязательств. Но об этом я расскажу вам в следующем посте...

P. S. Однажды в каментах появился какой-то идиот, который начал доказывать мне, что энергоэффективность это не самый значимый критерий для здания. Так вот, здания из поста в зимний период потребуют постоянного расхода электричества с мощностью 12-15 кВт. Не говоря про то, что такой расход может оказаться технически невозможным, он очень затратен - местная цена за кВт*ч равна 6 рублям. Это минимум 1 500 рублей в сутки на зимнее отопление.

Согласно ГОСТ 31937-2024 «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния», такое здание находится в ограниченно-работоспособном состоянии:

5.7.8 В случае несоответствия конструкций здания по результатам теплотехнического расчета категорию технического состояния оценивают как ограниченно-работоспособное техническое состояние, вне зависимости от фактически обнаруженных дефектов.

Согласно ГОСТ 27751-2014 «Надёжность строительных конструкций и оснований», обследуемый объект находится во второй группе предельных состояний:

5.1.1 Строительные объекты должны удовлетворять требованиям (критериям), соответствующим следующим предельным состояниям:
- первая группа предельных состояний - состояния строительных объектов, превышение которых ведет к потере несущей способности строительных конструкций и возникновению аварийной расчетной ситуации;
- вторая группа предельных состояний - состояния, при превышении которых нарушается нормальная эксплуатация строительных конструкций, исчерпывается ресурс их долговечности или нарушаются условия комфортности;

<...>

5.1.3 Ко второй группе предельных состояний следует относить:

<...>

- другие явления, при которых возникает необходимость ограничения во времени эксплуатации сооружения из-за нарушения работы оборудования, неприемлемого снижения эксплуатационных качеств или расчетного срока службы сооружения (например, коррозионные повреждения).

Выходит, что энергоэффективность это не только значимый, но и жизненно необходимый критерий.

(продолжение следует)

Как обычно, на любые вопросы, которые не требуют больших временных затрат, расчётов или выезда на объект я отвечаю бесплатно в каментах или лично - мои контакты в профиле Пикабу. Кто не видит профиль или кому удобнее обратиться сразу напрямую - пишите в телеграм: karkasovo (это не канал, а мой контакт).
Аудит проекта, проверка договора на строительство, анализ сметы, обследование дома на соответствие строительным нормам, приёмка дома, консультации по реконструкции, строительный контроль - это моя работа и я делаю её за деньги.

UPD:

Продолжение тут: Вложились в брускоины. Часть II. Ростовые макеты по цене домов. Раскрываем механизм афёр хитрой девелоперки

Привет, дорогие подписчики! Кто не знает, или забыл - меня зовут Илья, я инженер строительного контроля, специалист по техническому обследованию загородных домов и строитель каркасников. Пишу о своей работе здесь. Немного выпал из потока постов в связи с массой интересных событий, развернувшихся вокруг меня с наступлением строительного и огородного сезона. Накопилось много интересного материала, но начну с ответа на один вызов, который был брошен мне в комментариях к одному из предыдущих постов, где я написал, что вручную считаю стропила и другие конструктивные элементы и тут же получил несколько саркастических замечаний и утверждений, что это невозможно. Я пообещал просчитать в течение недели, один из комментирующих заметил, что из этого выйдет хорошая статья, но тут, как в рассказе Аверченко "Неизлечимые" - и всё заверте... Короче, я снова здесь, я в бархатных штанах и выполняю своё обещание. Лезем на крышу!

По роду своей деятельности (а кто забыл, я инженер строительного контроля и специалист по техническому обследованию зданий) мне приходится часто осматривать чердаки домов, стропильные системы и кровельные покрытия. После 10 лет практики я практически наверняка отличаю расчётную кровлю, построенную по проекту, от фантазийной, сделанной "из головы", по известному принципу "мы всегда так строим".

Наиболее ярко работала фантазия строителей домов в 80-90-х годах, когда материалы достать было сложно. Как правило, в качестве стропил использовались брёвна или тёсанные жерди, а для обрешётки использовали также жерди, горбыль или, в лучшем случае, необрезную доску.

Естественно, тогда никто не задумывался о просчёте нагрузок. Усиливали максимально, чем только могли. И верили в лучшее. Но сегодня загородное домостроение, к нашему всеобщему удовольствию, шагнуло далеко вперёд, предоставляя нам широкий выбор как конструкций, так и строительных материалов для кровли. Но у многообразия материалов есть и негативная сторона - у строителей появляется соблазн "пройти на тоненького", то есть, выполнить кровлю с максимальной экономией, обеспечив её соответствие строительным нормам. Или не обеспечив их вообще. Ну, или фантазийно слепить кровлю из того, что оказалось под рукой. Заказчик-то всё равно не разбирается!

Чтобы не оказаться таким заказчиком, давайте разберёмся однажды, чтобы разбираться и впредь. А то, как выяснилось, даже инженеры-строители у нас не умеют считать без программ и удивляются, когда видят человека, считающего вручную.

Далее будет много формул, но тем, кто решил освоить строительные расчёты, я могу сказать только то, что сказал Черчилль в своём знаменитом "Обращении к нации":

Нам предстоят кровь, тяжёлый труд, слёзы и пот. Больше ничего обещать вам не могу.

Итак, для примера возьмём традиционную конструкцию двускатной кровли с деревянными стропилами (потому, что стропила бывают и из других материалов). И максимально её упростим (не будем считать свесы, выносы и всякие кровельные элементы).
Исходные данные у нас будут таковы:

Локация объекта (нужна для понимания ветровых и снеговых нагрузок) - Подмосковье;
Ширина пролёта (перекрытия) - 6 метров;
Длина основания (перекрытия) - 9 метров;
Угол кровли - 30 градусов;
Высота стропильной фермы (от перекрытия чердака до конька) - 175 см;
Длина стропила (безопорный пролёт) - 347 см;
Шаг стропил - 60 см;
Материал покрытия кровли - металлочерепица.

Для определения нагрузок на крышу будем использовать действующие строительные нормы, а именно, актуальный СП "Нагрузки и воздействия".

Несмотря на то, что крыша находится на вершине строения, она испытывает многочисленные нагрузки. Помимо ветровой нагрузки, которая действует на крышу сбоку или снизу (в зависимости от угла её наклона), пытаясь либо опрокинуть, либо оторвать, на неё также воздействуют снеговые нагрузки (они давят сверху) и её собственный вес, складывающийся из веса стропил, обрешётки, кровельного покрытия и, если кровля утеплённая, утеплителя. Всё это нам необходимо учесть в расчётах.

Наиболее значимая из этих нагрузок - снеговая. Нормативный вес снегового покрова (то есть, наши предположения о количестве выпадающего снега на 1 м2) зависит от региона. Логично, что в Сибири выпадает больше снега, чем в Сахаре, поэтому нагрузка будет выше. Зная регион, нам не нужно считать этот вес, всё уже украдено посчитано до нас - в СП "Нагрузки и воздействия" территория России делится на 8 снеговых районов, с весом выпадающего снега от 80 до 560 кг снега на м2.

Нормативная снеговая нагрузка напрямую зависит от нормативного веса снега и угла наклона кровли. Она высчитывается по формуле:

S = Sg * μ, где
S - нормативная величина снеговой нагрузки
Sg - нормативный вес снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли, кПа
μ - поправочный коэффициент, зависящий от угла наклона кровли

Подмосковье относится к 3 снеговому району, а значит Sg по таблице у нас будет 1,5 кПа. Ура, считать не надо, спасибо дядям метеорологам и инженерам. А, не, надо. Что это за кПа? Давайте пересчитаем их в кг/м2, чтобы было понятно, как всё это давит на площадь.
1 кг/м2 = 0.00980665 килоПаскалей
1,5 КПа = 153 кг/м2

μ (мю) - это поправочный коэффициент, который принимается в зависимости от угла наклона ската кровли.

Угол меньше или равен 30° - μ = 1;
считается, что снега будет столько же, сколько на земле. Хотя, фактически это сильно зависит от покрытия. Например, профнастил или кликфальц - скользкие и не держат на себе снег, а гибкая черепица или шифер - шершавые и держат даже при большем наклоне.

Угол больше или равен 60° - μ = 0;
считается, что снег задерживаться не будет. Но, см. выше, возможны варианты. Особенно на сложных кровель с ендовами, врезными кукушками, примыканиями и прочим крутым и потенциально проблемным обвесом. По моему хотению (и щучьему велению) сегодня у нас просто два ската и мы про это говорить не будем, а то все вместе взорвём себе мозг, а хейтеры в каментах поедут крышей во всех смыслах. Ибо, есть варианты кровель, например купольные, которые требуют вот таких расчётов:

Давайте в ужасе сбежим к нашей простой кровле и подумаем, что делать, если её угол, как Наташа Ростова из анекдота про Ржевского, оказался одной ногой в Москве, а другой в Петербурге? То есть, между 30 и 60 градусами? Придётся высчитывать Бологое μ по формуле:

μ = 0,033*(60-a), где a - это угол наклона кровли

Но в нашем случае угол наклона составляет 30° и мы просто берём нормативный коэффициент, даже без вышеуказанных нехитрых расчётов.

Итак, нормативная снеговая нагрузка у нас составляет: S = 1,5*1 = 1,5 кПа = 153 кг/м2.

Итак, мы знаем, что в среднем, нормативная снеговая нагрузка для нашей кровли с углом наклона 30 градусов и расположением в Подмосковье составит 153 кг/м2. Но можем ли мы ориентироваться на среднее значение? Конечно же да! - скажет вам экономный прораб. Конечно же - нет, ответит СП "Нагрузки и воздействия". Во-первых, снега может выпасть больше нормы. Во-вторых, он может лежать неравномерно, например, отсырев и примёрзнув на части кровли. Поэтому, нам нужно определить расчётную снеговую нагрузку, которая представляет собой нормативную, но умноженную на коэффициент надёжности.

Согласно СП "Нагрузки и воздействия":

4.2 Расчетное значение нагрузки следует определять как произведение ее нормативного значения на коэффициент надежности по нагрузке , соответствующий рассматриваемому предельному состоянию.

3.2 коэффициент надежности по нагрузке: Коэффициент, учитывающий в условиях нормальной эксплуатации сооружений возможное отклонение нагрузок в неблагоприятную (большую или меньшую) сторону от нормативных значений.

Согласно таблице 7.1. вышеуказанного СП, коэффициент надёжности для веса деревянных строительных конструкций принимается за 1,1. Значит? S = 153 * 1,1 = 168,3 кг/м2.

Вроде бы, добавилось 10%. Но снеговая нагрузка может разниться от розы ветров - на подветренной стороне может скапливаться в 2 раза больше снега, чем с наветренной. Поэтому, нормальными проектировщиками при расчётах берётся максимум, чтобы хозяин внезапно не проснулся от свежести морозного воздуха, обнаружив над собой звёздное небо и незапланированный "второй свет". Ну, или не попал на тот свет в результате воздействия сугроба, перемешанного с обломками стропил и кусками металлочерепицы.

Теперь мы можем вычислить снеговую нагрузку на всю площадь кровли, это хорошо. Но пока не знаем, какая ветровая нагрузка будет воздействовать на нашу кровлю. Давайте считать.

Ветровая нагрузка считается по формуле:

W = Wm + Wp, где:

W - общая ветровая нагрузка;
Wm - средняя ветровая нагрузка;
Wp - пульсационная ветровая нагрузка.

Последняя это как раз та, которую создавал волк в сказке про трёх поросят, сдувая домики, построенные нерадивыми прорабами, по свински разворовавшими бюджет.

Сейчас нам предстоит вычислить все вышеуказанные значения. Это несложно.

Считаем среднюю ветровую нагрузку:

Wm = Wо * k(Ze) * c, где:

Wo - нормативная ветровая нагрузка из таблицы;
k - коэффициент изменения ветрового давления на высоте Ze;
c - аэродинамический коэффициент.

Самое простое - Wo. Открываем СП и видим, что значение Wo для I ветрового района, к которому относится Подмосковье, равно 0,23 кПа:

Теперь нам нужно посчитать значения для k, Ze и c. Тут просто приведу скрин из СП, т.к. на пальцах не объяснишь, чистая математика с геометрией:

Итак, допустим, наш домик находится в сельской местности без высоких препятствий, а значит, он относится к категории А.

Пусть он стоит боком к ветру и длина обращённой к ветру стороны равна 9 метров, а высота кровли в коньке 6 метров. Значит, h у нас меньше d и Ze = h, то есть 6 метров.

Смотрим таблицу 11.2 и видим, что наш коэффициент для местности А, при высоте здания больше 5, но менее 10 метров, равен 0,75.

Аэродинамический коэффициент берём из Приложения B, там есть конкретный рисунок для двускатных кровель, где можно выбрать наветренную и подветренную сторону и определить максимальное ветровое давление в зависимости от угла наклона и высоты кровли.

Мне выпало 0,7 кПа, на наветренной стороне при угле наклона 30 градусов.

Считаем среднюю ветровую нагрузку: Wm = 0,23 * 0,75 * 0,7 = 0,12 кПа или 12 кг/м2.

Теперь нам нужно посчитать пульсационную ветровую нагрузку. Как правило, многие проектировщики не занимаются сложными расчётами и просто считают пропорцией от средней ветровой или берут из справочников, но мы же не слабаки, поэтому продолжаем дальше.

Считаем пульсационную ветровую нагрузку

Wp= Wm * ζ(Ze) * ν, где:

Wm - это средняя ветровая нагрузка, мы её уже посчитали;
ζ(Ze) - коэффициент пульсации давления ветра, принимаемый по Таблице 11.4
ν - коэффициент пространственной корреляции пульсаций давления ветра.

По табличке у нас выходит, что ζ(Ze) = 0,85

Итак, нам осталось найти коэффициент пространственной кореляции пульсаций давления ветра, зависит он от габаритных размеров здания/конструкции, в нашем случае конструкция это одна сторона кровли, через которую ветер воздействует на стропильную систему.

До этого всё было просто, а вот сейчас будет ещё легче! (троллфейс) Как вы уже прочувствовали, ветер это такая переменчивая штука, что точно учесть все параметры довольно сложно. Т. к. сила его воздействия на здание зависит от множества факторов, в которые входят как особенности конструкции здания, так и направление и сила самого ветра. Чем больше факторов мы учитываем, тем точнее можем рассчитать силу воздействия. Поэтому, давайте не будем лениться и округлять, доведём дело до конца.

Как гласит СП:

11.1.11 Коэффициент пространственной корреляции пульсаций давления v следует определять для расчетной поверхности сооружения или отдельной конструкции, для которой учитывается корреляция пульсаций.

Расчетная поверхность включает в себя те части наветренных и подветренных поверхностей, боковых стен, кровли и подобных конструкций, с которых давление ветра передается на рассчитываемый элемент сооружения.

Если расчетная поверхность близка к прямоугольнику, ориентированному так, что его стороны параллельны основным осям (рисунок 11.2), то коэффициент v следует определять по таблице 11.6 в зависимости от параметров r и c, принимаемых по таблице 11.7.

На этом рисунке нам нужно выбрать сторону, в которую у нас будет дуть ветер. Выбираем заштрихованную, с координатами z0y. И смотрим, что говорит таблица 11.7 про параметры p и x.

Выходит, что для следующей таблице нам надо взять значения b и h - это длина и ширина кровли.

Длина у нас 9 метров, ширина 3,47. Таких значений в таблице нет, берём приближённые - 10 и 5. И получаем значение коэффициента 0,85. Забавно, что он совпал с коэффициентом изменения ветрового давления, но это случайность. Кстати, в советских руководствах по расчёту ветрового давления часто советуют просто не морочиться с v-коэффициентом и принять его за 1 или за 0,5, в зависимости от высоты здания.

Wp = 0,12 * 0,85 * 0,85 = 0,08 кПа или 8 кг/м2

Самое тяжёлое позади, но не расслабляемся! Считаем финалочку. У нас есть Wm и Wp, теперь считаем общую ветровую нагрузку их простым сложением:

W = 12 + 8 = 20 кг/м2 - неплохая кровля получается, ветроустойчивая. Но это ещё не всё. Нам обязательно нужно учесть коэффициент надёжности по ветровой нагрузке. Ибо сказано:

11.1.12 Коэффициент надежности по ветровой нагрузке следует принимать равным 1,4.

А значит, 20 * 1,4 = 28 кг/м2.

Теперь мы знаем, что давит на нашу кровлю, но пока не знаем веса самой кровли. Давайте считать дальше!

Считаем общий вес кровли.

Итак, металлочерепица весит 5 кг на м2.
Площадь кровельного покрытия у нас равна 3,4 * 9 *2 = 62,46 м2.
Умножаем на вес квадрата кровли и получаем 312,3 кг - это железяки.

Теперь пришла очередь стропильной системы. Тут есть свои шаблоны, то есть, можно сразу взять готовый расчёт, типа - 20 кг на квадрат кровли. Но мы за точность измерений. Ведь именно она позволяет нам экономить. Доска из сосны камерной сушки 6000х195х45 весит 22 кг. У нас же длина стропила 3470 мм, посчитаем вес пропорцией. У меня вышло 12,72 на одно стропило. А сколько их, если они стоят на 9 метрах через 60 см? 15 штук на сторону, всего 30.
Итого: 450 кг вес стропил.

Теперь прикинем вес обрёшётки. Как пишет в своей инструкции производитель металлочерепицы Grand Line:

При шаге стропил 600 - 900мм в качестве обрешетки, используйте доску сечением 25х100 мм. Перед монтажом обрешетки просушите ее и обработайте антипиреновыми и антисептическими средствами. Согласно СНиП II-25-80 «Деревянные конструкции», максимальная влажность пиломатериалов не должна составлять более 20%.

Монитровать её придётся с шагом 300 мм. Значит, на сторону 3,74 у нас ляжет 12 досок. Добавим конёк, добавим усиление под снегозадержатели, пусть 15 досок будет. По 9 метров. Считаем. Одна 6-метровая доска весит 8 кг. А нам нужно 9 метров на сторону. Значит, 12 кг. Умножаем на количество досок - 30 * 12 = 360 кг.

Теперь считаем общий вес кровли: 312,3 + 450 + 360 = 1 122,3 кг.

Делим на площадь кровли и получаем нагрузку от собственного веса кровли:
1 122,3 / 67,32 = 16,67 кг/м2.
Я не учитывал такие элементы как затяжки, мембраны, всяческие кровельные элементы, выносы и свесы, но сейчас суть не в этом, важно, чтобы вы поняли принцип.

Теперь суммируем все нагрузки, которые мы рассчитали - снеговую, ветровую и веса кровли с элементами стропильной системы:

168,3 кг/м2 (снег) + 28 кг/м2 (ветер) + 16,67 кг/м2 (собственный вес конструкции) = 212,97 кг/м2

Итак, суммарная нагрузка на м2 кровли Q = 212,97 кг

Теперь мы можем посчитать распределённую нагрузку, которая действует на каждый погонный метр безопорного пролёта стропила. Это произведение расстояния (шага) между стропилами и суммарной нагрузки на м2 кровли.

Qr = A * Q
Qr = 0,6 м * 212,97 кг/м2 = 127,78 кг/м

Распределённая нагрузка на погонный метр кровли = 127,78 кг

Теперь посчитаем, какие стропила выдержат эту нагрузку. И выдержат ли наши.

Расчёт сечения стропильной ноги

Подсчитаем, соответствуют ли наши стропила требованиям конструктивной надёжности по ширине доски, взяв стандартную толщину 45 мм. Для этого определим минимальную ширину стропила.

Если угол крыши < 30°, стропила рассматриваются как изгибаемые
H ≥ 8,6 * Lmax * √(Qr / (B * Rизг))

H ≥ 8,6 x Lm x √(N / (B x Rизг))

Если уклон крыши > 30°, стропила изгибаемо-сжатые
H ≥ 9,5 * Lmax * √(Qr / (B * Rизг))

где:
H - ширина стропила в см;
Lmax - максимальная безопорная длина стропила, м;
B - толщина доски в см;
Rизг - сопротивление на изгиб (для сосны второго сорта = 130 кг/см2).

Считаем для нашего случая: H = 8,6 * 3,47 * √(127,78 / (4,5 * 130)) = 14,02 см или 140 мм.
То есть, нашей ширины стропил в 195 мм хватает с лихвой.

Считаем соответствие прогиба стропил под нагрузкой строительным нормам

Согласно Таблице 19, СП 64.13330 "Деревянные конструкции", нормируемый прогиб должен составлять не более L/200, где L это безопорный пролёт стропила. Проверить это можно через неравенство:

3,125 * Qr * Lmax³ / (B * H³) ≤ 1

где:
Qr - найденная нами нагрузка на погонный метр;
Lmax - безопорный пролёт стропила, в метрах;
B - толщина доски в см;
H - высота сечения доски в см.

Считаем: 3,125 * 127,78 * 3,47³ / (4,5 * 19,5³ ) = 0,5 - значение меньше единицы, условие выполняется. В принципе, на этом этапе можно поэкспериментировать с толщиной и шириной стропильной ноги, уменьшая размеры до момента, пока значение не станет близким к единице. таким образом можно соблюсти нормы и при этом не перерасходовать бюджет на избыточные запасы прочности.

Уж не знаю, насколько хорошей вышла эта статья. Понятно, что этот набор формул ориентирован на узкий круг желающих разобраться досконально. Но как минимум, у нас будет отличная шпаргалка, к которой всегда можно вернуться при необходимости.

Как обычно, на любые вопросы, которые не требуют больших временных затрат, расчётов или выезда на объект я отвечаю бесплатно в каментах или лично - мои контакты в профиле Пикабу. Кто не видит профиль или кому удобнее обратиться сразу напрямую - пишите в телеграм: karkasovo (это не канал, а мой контакт).
Аудит проекта, проверка договора на строительство, анализ сметы, обследование дома на соответствие строительным нормам, приёмка дома, консультации по реконструкции, строительный контроль - это моя работа и я делаю её за деньги.