Сегодня практически каждый загородный дом оснащен электрическими приборами. Безопасность их эксплуатации обеспечивается соединением установленного в помещениях электрооборудования с заземляющим устройством. Грамотно выполненное защитное заземление исключит вероятность поражения людей электрическим током и предотвратит выход из строя бытовой техники и сложных технических устройств от воздействия перенапряжений, если они защищаются УЗИП. Выбор схемы подключения зависит от различных факторов. В частном доме, в отличие многоквартирного, заземление можно сделать самостоятельно. Разобраться в вопросе его подключения поможет данная инструкция.

Основные элементы схемы подключения заземления загородного дома и правила по их выполнению

Схема подключения заземления в загородном доме выглядит следующим образом: электроприбор— розетка — электрический щит — заземляющий проводник — контур заземления — земля.

Подключение начинается с выполнения на придомовом участке заземляющего устройства в соответствие с правилами, определенными в главе 1.7 ПУЭ 7-го издания . Заземлитель представляет собой металлическую конструкцию, имеющую большую площадь контакта с землей. Предназначен для выравнивания разности потенциалов и уменьшения потенциала заземленного оборудования, в случае замыкания на корпус или появления избыточного напряжения в электросети. Конструкция и глубина его установки определяется исходя из сопротивления грунта на участке (например, сухой песок или влажный чернозем).

От выполненного на участке заземляющего устройства (заземления) прокладываем заземляющий проводник, который подключаем к главной заземляющей шине, с использованием болтового соединения, зажима или сварки. Выбираем проводник сечением не менее 6 мм2 для меди и 50 мм2 для стали, при этом он должен соответствовать требованиям к защитным проводникам, указанным в таблице 54.2 ГОСТ Р 50571.5.54-2013 , а для системы ТТ иметь сечение не менее 25 мм2 для меди. Если проводник голый и прокладывается в земле, то его сечение должно соответствовать приведенному в таблице 54.1 ГОСТ Р ГОСТ Р 50571.5.54-2013 .

В электрощитке заземляющий проводник через шину заземления соединяется с защитными проводниками, проложенными к розеткам, имеющим заземляющий контакт и остальным электроприемникам в доме. В результате чего, каждый электроприбор оказывается подключенным к системе заземления.

Зависимость схемы подключения заземления от контура заземления

Если у столба линии электропередач выполнено повторное заземление, то схема подключения заземления в загородном доме выполняется по системам TN-C-S или TT. Когда состояние сетей не вызывает опасений, в качестве заземляющего устройства дома следует использовать повторное заземление линии и подключать дом в соответствии с системой заземления TN-C-S. Если воздушная линия старая, либо качество выполнения повторных заземлений подлежит сомнению, лучше выбрать систему ТТ и оборудовать индивидуальное заземляющее устройство на придомовом участке.

Для заземляющего устройства в первую очередь следует использовать естественные заземлители - сторонние проводящие части, имеющие непосредственный контакт с грунтом (водопроводы, трубы скважин, металлические и железобетонные конструкции загородного дома и прочее). (см. п.1.7.54, 1.7.109 ПУЭ 7-го издания).

При отсутствии таковых, выполняем искусственное заземляющее устройство, используя вертикальные или горизонтальные электроды, которые вкапываем в землю. Выбор конфигурации заземлителя главным образом от требуемого сопротивления и особенностей придомового участка.

Наиболее эффективен в использовании, если на вашем участке почва представлена суглинком, торфом, насыщенным водой песком, обводненной глиной. Стандартная длина стержней составляет от 1,5‑х до 3‑х м. Выбирая длину вертикальных электродов, исходим из водонасыщенности вмещающих пород на участке. Заглубленные грунт вертикальные заземлители объединяются горизонтальным электродом, например, полосой, а для минимизации экранирования располагаются на расстоянии, соразмерном длине самих штырей.

Зависимость схемы подключения от типа системы заземления

Заземление объектов жилого фонда выполняют по следующим системам: ТN (подсистемы TN-C, TN-S, TN-C-S) или ТТ. Первая буква в названии обозначает заземление источника питания, вторая - заземление открытых частей электрооборудования.

Последующие буквы после N указывают на совмещение в одном проводнике или разделение функций нулевого рабочего и нулевого защитного проводников. S - нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (РЕ) проводники разделены. С - функции нулевого защитного и нулевого рабочего проводников совмещены в одном проводнике (РЕN-проводник).

Электробезопасность обеспечивается полноценно, когда уменьшение сопротивления заземлителя не влечет за собой увеличения показателей тока замыкания на землю. Рассмотрим, как схема подключения заземления зависит от выполненной на объекте системы электрической сети.

Система заземления TN-S

Рисунок 1. Система TN-S

На объектах, оборудованных электросетью по системе TN-S, нулевые рабочий и защитный проводники разделены по всей длине, и в случае пробоя изоляции фазы, аварийный ток отводится по защитному РЕ-проводнику. Устройства УЗО и дифавтоматы, реагирующие на появление утечки тока через защитный ноль, отключают сеть с нагрузкой.

Достоинством подсистемы заземления TN-S является надежная защита электрооборудования и человека от поражения аварийным током при пользовании электросетями. За счет чего данную систему относят к наиболее современной и безопасной.

Для выполнения заземления по системе TN-S, требуется прокладка от трансформаторной подстанции отдельного провода заземления к своему строению, что приведет к значительному удорожанию проекта. По этой причине, для заземления объектов частного сектора, подсистема заземления TN-S практически не используется.

Система заземления TN-C. Необходимость перехода на ТN-C-S

Рисунок 2. Система TN-S

Заземление по системе TN-C наиболее распространено для старых построек жилого фонда. Преимуществом является экономичность и проста ее выполнения. Существенным недостатком - отсутствие отдельного проводника РЕ, что исключает наличие в розетках загородного дома заземления и возможности уравнивания потенциалов в ванной.

К загородным постройкам электрических ток подводится по воздушным линиям. К самому строению подходят два проводника: фазный L и совмещенный PEN. Подключить заземление можно, только при наличии в частном доме трехжильной проводки, что требует переделки системы TN-C на TN-C-S, путем разделения нулевого рабочего и нулевого защитного проводника в электрическом щите (см. п. 1.7.132 ПУЭ 7-го издания).

Подключение заземления по системе TN-C-S

Для подсистемы заземления TN-C-S характерно объединение нулевого рабочего и нулевого защитного проводников на участке от линий электропередач до ввода в здание. Заземление по данной системе достаточно простое в техническом исполнении, за счет чего рекомендуется для широкого применения. К недостатку можно отнести потребность в постоянной модернизации, во избежание обрыва PEN проводника, в результате чего электроприборы могут оказаться под опасным потенциалом.

Рассмотрим схему подключения заземления в загородном доме по системе TN-C-S на примере перехода к ней от системы TN-C.

Рисунок 3. Схема главного распределительного щита

Как уже отмечалось, для получения трехжильной проводки, необходимо произвести правильное разделение PEN проводника в распределительном щитке дома. Начинаем с того, что в электрощит устанавливаем шину с обеспечением прочной металлической связи с ним, и подключаем к этой шине идущий со стороны линии электропередач объединенный проводник PEN. Шину PEN соединяем перемычкой со следующей установленной шиной РЕ. Теперь шина PEN выступает в качестве шины нулевого рабочего проводника N.

Рисунок 4. Схема подключения заземления (переход с TN-C на TN-C-S)

Рисунок 5. Схема подключения заземления TN-C-S

Выполнив указанные подключения, соединяем распределительный щиток с заземлителем: от заземляющего устройства заводим проводна шину РЕ. Таким образом, в результате несложной модернизации, мы оснастили дом тремя отдельными проводами (фазным, нулевым защитным и нулевым рабочим).

Правилами устройства электроустановок требуется выполнение повторного заземления для РЕ - и РEN-проводников на вводе в электроустановки, с использованием, в первую очередь, естественных заземлителей, сопротивление которых при напряжении электросети 380/220 В должно быть не более 30 Ом (см. п. 1.7.103 ПУЭ 7-го издания).

Подключение заземления по системе TТ

Рисунок 6. Система TT

Другим вариантом схемы является подключения заземления загородного дома по системе ТТ с глухозаземленной нейтралью источника тока. Открытые токопроводящие элементы электрооборудования такой системы подсоединены к заземляющему устройству, не имеющему электрической связи с заземлителем нейтрали источника питания.

При этом должно соблюдаться следующее условие: значение произведения величины тока срабатывания устройства защиты (Iа) и суммарного сопротивления заземляющего проводника и заземлителя (Rа) не должно превышать 50 В (см. п.1.7.59 ПУЭ). Rа Iа ≤ 50 В.

Для соблюдения этого условия “Инструкция по устройству защитного заземления и уравнивания потенциалов в электроустановках” И 1.03-08 рекомендует выполнять заземляющее устройство с сопротивлением 30 Ом. Данная система достаточно востребована на сегодняшний день и применяется для частных, преимущественно мобильных построек, при невозможности обеспечения достаточного уровня электробезопасности системой TN.

Заземление по системе TТ не требует разделения совмещенного PEN проводника. Каждый из подходящих к дому отдельных проводов подсоединяем к изолированной от электрощита шине. А сам PEN проводник, в таком случае, считаем нулевым проводов (нулем).

Рисунок 7. Схема подключения заземления по системе TT

Рисунок 8. Схема подключения заземления и УЗО по системе TT

Как следует из схемы, системы TN-S и ТТ очень похожи между собой. Отличие состоит в полном отсутствии у ТТ электрической связи между заземляющим устройством и PEN проводником, что, в случае отгорания последнего со стороны источника питания, гарантирует отсутствие избыточного напряжения на корпусе электрических приборов. В этом и состоит очевидное преимущество системы ТТ, обеспечивающее более высокий уровень безопасности и надежности в эксплуатации. Недостатком ее использования можно назвать лишь дороговизну, поскольку для защиты пользователей при косвенном прикосновении, обязательна установка дополнительных устройств защитного отключения питания (УЗО и реле напряжения), что, в свою очередь, требует прохождение апробации и заверение специалистом энергонадзора.

Заключение

Схема заземления в общем виде представляет собой соединение ее элементов: электрооборудования, вводно-распределительного щита, заземляющего проводника РЕ, заземлителя.

Для установки заземляющего устройства в загородном доме необходимо разобраться в особенностях его подключения, в зависимости от следующих факторов:

• способ питания электрической сети (воздушными линиями или кабелем от трансформаторной подстанции)
• тип грунта на придомовом участке, где выполняется контур заземления.
• наличие системы молниезащиты, дополнительных источников питания или специфического оборудования.

Выполняя подключение заземления самостоятельно, необходимо руководствоваться положениями раздела 1.7 Правил устройства электроустановок. При невозможности использования естественных заземлителей, выполняем заземляющее устройство с применением искусственных заземлителей.. Заземление частного дома может быть выполнено по двум системам: TN-C-S или ТТ. Наиболее широкое применение получила модернизированная система TN-C - TN-C-S, за счет простоты ее технического исполнения. Для обеспечения электробезопасности загородного дома по системе TN-C-S, требуется разделение PEN проводника, на нулевой рабочий и нулевой защитный проводники.

Выполнив контур заземления, необходимо проверить качество его монтажа, и произвести замеры сопротивления на соответствие нормам ПУЭ при помощи специальных приборов, для чего может потребоваться привлечение специалистов.

Требуется консультация по организации заземления и молниезащиты для вашего объекта? Обратитесь в

Частный дом — это возможность каждую неделю отдыхать с друзьями или семьёй на природе. Даже машину иметь необязательно. Электрички, маршрутки и автобусы курсируют от мегаполисов к близлежащим городам и деревням постоянно.

Но иметь частный домик где-то загородом — это ещё не всё. Необходимо позаботиться о безопасности каждого человека, находящегося там. Чтобы исключить возможность удара электрическим током стоит сделать заземление.

Заземление гарантирует безопасную эксплуатацию бытовых приборов. Мало того, если у вас установлена электрическая плита или стиральная машина, то без него просто не обойтись. В последнем случае выход из строя бытового прибора может привести к крайне плачевным последствиям.

Важно ! Если вы живёте в частном доме без заземления — то этим создаёте опасную ситуацию внутри помещения для своих близких и родных.

Сделать заземление в частном доме своими руками не так-то уж и сложно. Главное, следовать нормам и применять качественные комплектующие и материалы. Многие пытаются сэкономить и сделать зануление, мотивируя такой поступок тем, что в сети на 220 В заземление необязательно.

Тем не менее это не совсем так. Действительно, делать заземление в сети на 220 в не является обязательным стандартом безопасности в частном доме. Но подобный шаг позволяет в значительной мере обезопасить каждого жильца от удара током.

Важно ! Если электроснабжение осуществляется от сети на 380 В, то заземление сделать придётся. Это позволит каждому человеку, проживающему в частном доме, чувствовать себя безопасно.

Зачем нужен контур заземления

Начнём со школьного курса биологии. Человек из 70% состоит из воды. Именно поэтому удар током способен нанести нам существенный вред. Огромный урон получают внутренние органы. Тело начинается корчиться в судорогах. Поэтому крайне важно быстро убрать пострадавшего от источника тока. При наихудшем раскладе после электрического удара останавливается сердце.

Безусловно, никто не будет лезть к оголённым проводам, чтобы испытать новые ощущения. Но при выходе из строя корпусы некоторых приборов становятся полноценными электропроводниками. Одного касания достаточно, чтобы схватить разряд. Чтобы такого не произошло достаточно сделать заземление. В таком случае каждый человек, живущий в частном доме, будет под надёжной защитой.

Рассмотрим реальную ситуацию. От долгой эксплуатации нагревательный элемент внутри бойлера разрушился. В результате электричество стало передаваться через спираль нихрома в воду. Теперь каждое прикосновение к корпусу бойлера является смертельно опасным.

Чтобы исключить риск удара током все части прибора, способные передавать ток заземляются. В таком случае напряжение, возникающие при поломке, будет уходить именно в землю, не неся в себе какой-либо угрозы.

Чтобы лучше понять, как сделать заземление в частном доме. Рассмотрим пример подобной защиты от электрического удара на промышленных объектах. Заземляющий проводник подсоединяется к корпусу каждого станка и щиткам управления. Подобная мера позволяет застраховать каждого рабочего от возможного поражения электричеством.

Чтобы сделать заземление для бытовых приборов в частном доме дополнительно понадобится подключить защитный проводник. Он подключается к розетке, в которую вставляется штекер определённого прибора.

При обрыве нулевого проводника исчезает не только электроэнергия, обрывается цепь защиты. Если подобное произойдёт, то заземление будет нулевым проводником. При этом работоспособность каждого прибора сохранится, как и защита.

Внимание ! Главная роль заземления в частном доме — обеспечение безопасности при прикосновении к корпусам бытовых приборов.

Делаем заземление на даче

Каким должно быть качественное заземление

Перед тем как сделать качественное и надёжное заземление в частном доме, необходимо знать основные технические требования к конструкциям такого типа. Для начала рассмотрим значение самого понятия. По факту это электрическая цепь, обеспечивающая безопасный выход электричества при поломках бытового оборудования.

Конструктивно заземление можно поделить на три составляющие:

1. Заземлитель . Данная часть представляет собой совокупность проводников. Каждый из них при этом находится в постоянном контакте с землёй.
2. Заземляющий проводник . Этот элемент конструкции соединяет прибор, который нужно заземлить с заземлителем.
3. Заземляющее устройство или заземление — заземлитель + заземляющие проводники.

Если смотреть предметно, то заземлитель в частном доме представляет собой набор металлических проводников, которые уходят в землю. Любое качественное заземление должно иметь соответствующий показатель сопротивления растеканию. Данный параметр показывает, как легко ток входит в землю.

Важно ! Сопротивление это что-то вроде вентиля. Он перекрывает поток тока. Чем оно меньше, тем лучше и надёжнее заземление в частном доме.

На силу сопротивления в заземлении частного дома влияет множество параметров. Поэтому перед тем как сделать данную систему безопасности от электрического удара в своём доме, о них нужно узнать.

Первое на что необходимо обратить внимание — на какой глубине залегает заземлитель . Также на сопротивление влияет влажность грунта и количество проводников. Лучше всего сделать контур по всему периметру дома. Если же такой возможности нет — остановите свой выбор на северной стороне. Именно там влажность грунта максимальная.

Особые требования имеются к заземлителям. Недостаточно, чтобы они были сделаны из качественной стали. Толщина проводника должна быть не меньше чем четыре миллиметра. При этом минимальный диаметр трубы 32 мм; вертикальные прутки 16 мм и больше, горизонтальные 10.

Монтаж

Чтобы сделать систему защиты от электрических ударов при порче бытовых приборов необходимо выбрать место, куда будут входить проводники. Именно сюда нужно будет забить вертикальные стержни.

Важно ! Перед тем как сделать монтаж устройства своими руками в частном доме убедитесь, что в месте, где вы будете закладывать контур заземления, нет никаких коммуникаций.

В идеале предварительно нужно согласовать работы с соответствующими службами, такими как тепло- и газоснабжающие организации. Учтите, что восстановление поврежденной тепловой или газовой сети обходится крайне недёшево.

Проще всего сделать линейный контур, и расположить его параллельно отмостке. Некоторые строители идут на разнообразные ухищрения, делая заземление в виде треугольника или многогранника. В идеале стоит опоясать дом по всему периметру. Правда, для этого понадобится немало материалов и времени.

Совет ! Главный плюс линейного монтажа заключается в том, что при необходимости конструкцию всегда можно нарастить.

Начать монтаж защитной системы в частном доме нужно с отрезания уголка или прута. Его длина должна составлять два метра. Конец должен быть заостренным. Для сверления отверстий можно использовать ручной бур. Если же подобного аксессуара в домашнем хозяйстве нет, воспользуйтесь обычной лопатой.

После того как яма неподалёку от частного дома выкопана, нужно забить заземлитель. Если первый стержень вошёл в землю легко. Второй можно сделать на полметра длиннее. Главное, не переусердствовать. Три метра — это предельная длина.

Пяти заземлителей достаточно, чтобы сделать надёжную защиту для частного дома. Обрезка стрежней делается не ниже уровня земли. Ориентировочно, это где-то 20—30 см. Между заземлителями нужно прокопать канавку, которая будет их соединять.

Элементы заземления в частном доме можно соединить при помощи сварки. Если в наличии нет сварочного аппарата, можно сделать то же самое, но при помощи обычных болтов. Сварка всё же предпочтительнее, так как обеспечивает более высокий уровень надёжности. Также увеличивается срок эксплуатации всей конструкции.

Важно ! Болтовое соединение нужно периодически подтягивать.

Делаем замеры

После того как вы сделаете монтаж контура заземления в частном доме своими руками нужно будет осуществить соответствующие замеры. Первое, что вам необходимо протестировать — это сопротивление. Нормативные показатели следующие:

• Сеть 220 В — сопротивление в пределах 30 Ом.
• Сеть 380 В — сопротивление 5—10 Ом.
• Редкие породы грунта, к примеру, скалистые — 100 Ом.

Наиболее качественный контур заземления должен быть у сети на 380 В. К тому же для трёхфазной проводки наличие заземления в частном доме обязательно. К счастью, вы можете сделать его своими руками.

Прокладываем заземлитель

После того как тестирование выполнено и показатели соответствуют норме, необходимо заземляющий проводник проложить от контура к щитку. Диаметр проводника не может быть меньше 8 мм.

Стальной проводник заводится внутрь через стену дома. Место можете выбрать сами, главное, чтобы вам было удобно работать. Тогда заземление в частном доме будет сделано качественно и надёжно.

На окончании стального проводника, являющегося частью замедления, нужно сформировать болтовое соединение. Можно нарезать резьбу или приварить болт.Наконечник необходимо запрессовать в медный провод. Диаметр последнего 4 мм. Его лучше всего спрятать в плинтус.

Внимание ! Разрывать проводники заземления коммутационными аппаратами запрещено.

Итоги

Как видите, сделать контур заземления своими руками не так-то уж и сложно. Мало того, справиться с такой работой можно, не используя какое-либо специальное оборудование. Эффект же от подобной системы защиты будет более чем полезный и сможет уберечь жильцов дома от бытовой травмы.

Соблюдение правил электрической безопасности защищает здоровье жильцов и сохраняет в исправность бытовых приборов при авариях в системе энергоснабжения.

Сейчас очень много статей и видеороликов о том, как можно сделать заземление в частном доме своими руками. Средства интернет позволяют людям высказывать свое мнение, зачастую довольно ошибочное.

В этой статье я показываю 2 варианта схем разных конструкций, основанных на научных рекомендациях со ссылками на нормативные документы.

Какие электрические характеристики обеспечивают безопасную работу контура заземления

Защитная функция контура основана на том явлении, что аварийный ток стекает по пути наименьшего сопротивления.

На корпусе любого бытового прибора из-за повреждения изоляции может появиться потенциал фазы. В старой системе заземления TN-C он станет стекать через тело прикоснувшегося человека.

Тяжесть электротравмы зависит от многих факторов, но может привести и к фатальным последствиям.

В схеме электропитания TN-S искусственно созданный РЕ проводник через контур заземления отводит опасный потенциал, защищает человека от поражения током.

Для оптимальной работы схемы необходимо учесть:

• сопротивление растеканию;
• напряжения прикосновения и шага;
• состояние грунта по его удельному сопротивлению;
• электрические характеристики выбранных материалов и их стойкость к воздействию агрессивной среды почвы;
• конструкцию контура, которая должна быть просчитана по нормативам и проверена электрическими замерами высокоточными приборами.

Сопротивление заземляющего устройства в электроустановках до 1000 В: из каких составляющих оно складывается

Любой контур заземления состоит из вертикальных или горизонтальных заземлителей (электродов), расположенных в земле. Через создаваемый ими контакт протекает аварийный ток.

Вертикальные электроды заглублены в почву, разнесены на определенное расстояние, объединены горизонтальным заземлителем, подключенным к главной шине здания.

Для частного дома редко используется один вертикальный заземлитель по причине противодействия сопротивления растеканию тока.

Допустим, что имеется сооружение с подключенным к нему одним вертикальным электродом, расположенным в почве. На главную шину организовано металлическое короткое замыкание. проводника пренебрегаем для упрощения.

На границе определенной площади, называемой зоной растекания, напряжение уменьшается практически до нуля от своего максимального значения. Таким способом мы получили точки нулевого потенциала, находящиеся с противоположных сторон электрода, на которых U=0.

Сопротивление заземляющего устройства Rз - это сопротивление участка земли между точками нулевого потенциала. Оно вычисляется по формуле Rз=Uф/Iкз.

На его величину очень слабо влияет сопротивление металлических частей заземлителей с шиной и контакты электродов с землей - они очень маленькие. Вопрос его снижения решается за счет изменения конструкции контура и характеристик грунта.

Улучшить этот показатель можно установкой дополнительного электрода. Однако монтировать его следует определенным образом.

Если два электрода разместить рядом, то площадь зоны растекания практически не меняется. Ток короткого замыкания стекает на том же участке грунта. Поэтому заземлители необходимо разнести на большее расстояние.

При этом ток КЗ станет стекать с каждого электрода, разделяясь на два потока, а между ними образуется пространство, где они оказывают влияние друг на друга. Оно называется зоной экранирования. Для оценки его характеристик введены поправочные коэффициенты.

Второй способ улучшения сопротивления заземляющего устройства основан на увеличении длины вертикального электрода и его заглублении в грунт до 30 метров. Технология этого метода приведена в конце статьи.

Несколько вертикальных электродов привариваются в почве к металлической полосе (горизонтальному заземлителю). Он тоже оказывает влияние на стекание аварийного тока, оценивается по индивидуальному коэффициенту.

Его величина зависит от количества электродов в контуре и отношения расстояния между ними к их длине. Данные сведены в таблицу.

Таким образом, электрические характеристики создаваемого контура сильно зависят от конфигурации и расположения вертикальных и горизонтальных заземлителей, их заглубления в грунт.

Владельцу частного дома необходимо оценивать сопротивление заземляющего устройства в электроустановках до 1000 В и делать предварительный расчет на бумаге до начала сборки конструкции. Для этого требуется представлять, из каких процессов берутся параметры, задаваемые в проекте.

Напряжение прикосновения и шага: что это такое и как оно влияет на расчет контура заземления

Описывает пункт ПУЭ 1.7.24. Его величина заложена в формулы для расчета сопротивления контура заземления.

Представим, что на корпусе какого-то оборудования появился фазный потенциал U и к нему прикоснулся человек с сопротивлением тела R.

Через него начнет стекать ток Iт, который определяется по закону Ома. Величина приложенного напряжения зависит от места создания контакта, удаления от максимальной величины U, обозначается термином прикосновения (Uпр).

Поскольку от Uпр зависит безопасность человека, то на него введены строгие нормативы. При создании электрического проекта на объект в него закладывают жесткие ограничения, влияющие на безопасность. Они учтены в допустимых параметрах сопротивления заземляющего устройства.

Еще один ряд факторов, влияющий на расчет контура - учет тех процессов, которые протекают непосредственно на грунте при стекании аварийного тока, распределяющегося внутри той зоны, где может случайно оказаться человек. Их учитывает напряжение шага.

В эпицентре разряда приложено максимальное напряжение, а его величина постепенно снижается с увеличением расстояния до нуля. Когда в этой зоне будет двигаться человек, то между его ногами возникнет разность потенциалов.

Она возрастает при приближении к месту разряда, а при определенных условиях может привести к электротравме: чем ближе к центру, тем опаснее.

Термин напряжения шага Uш заложен в пункт ПУЭ 1.7.25. Он строго нормируется формулами расчета проекта заземляющих устройств.

На промышленных объектах обычно применяются дорогие специальные защиты, быстро отключающие аварийные режимы, когда напряжению шага остается возможность проявить себя очень короткое время.

В частном доме таких устройств нет. Поэтому к качеству контура предъявляются повышенные требования. Владельцу необходимо продумать место его расположения и трассу прохождения горизонтального заземлителя.

Напряжение прикосновения и шага стремятся сделать настолько минимальными, насколько они могут обеспечить повышенную безопасность человека. Они учитываются нормативами ПУЭ.

Какие нормы по сопротивлению растекания заложены в ПУЭ и почему

Для создания надежного контура частного дома следует понимать, что он работает не сам по себе, а в составе всей системы заземления электроустановки, начиная от промышленной трансформаторной подстанции.

Безопасность зависит от типа нейтрали ТП и быстроты ликвидации аварийных ситуаций.

На промышленных объектах, требующих оперативного отключения аварий, создается эффективно заземленная нейтраль, позволяющая при однофазных замыканиях на землю быстро отключать токи КЗ. Для этого ее сопротивление, с учетом влияния всех естественных и искусственных заземлителей, не должно превышать 0,5 Ома. (Пункт 1.7.90.)

Бытовая электрическая сеть 380/220 вольт обычно создается с глухозаземленной нейтралью. Ее безопасность в какой-то части может улучшить разделительный трансформатор.

За ним создается сеть с изолированной нейтралью. Но мы сейчас рассматриваем другой вопрос.

Трансформаторная подстанция, подключенная по обычной схеме с заземленной нейтралью, должна работать в режиме, предусмотренном пунктом ПУЭ 1.7.101.

Это значит, что при питании частного дома напряжением 380/220 вольт общее сопротивление всей цепочки заземляющих устройств должно укладываться в норматив менее 4 Ома. На эту величину оказывают влияние все повторные заземлители ВЛ и естественные заземления.

К последним относят железобетонные фундаменты зданий и другие, закопанные в грунт металлические конструкции. Их задача - длительно обеспечивать электрический контакт с землей.

Повторные заземлители линии распределяются по опорам ВЛ для обеспечения достаточной величины тока однофазного замыкания, которую должна почувствовать токовая защита. Они же ставятся на вводе в здание.

Все эти заземления должны в комплексе обеспечить величину сопротивления 0,4 Ома на трансформаторной подстанции.

Когда ВЛ и ТП введены в эксплуатацию, то любое смонтированное на них заземление находится в работе. Измерить отдельно его сопротивление невозможно и очень опасно: оно является частью электрической цепи.

Теперь продолжим рассмотрение пункта ПУЭ 1.7.107. для заземляющего устройства частного дома. Здесь уже приводятся другие нормативы.

Для создаваемого нами заземлителя введена величина 30 Ом. Контур заземления можно отключить от ГЗШ и замерить его сопротивление. Понимаем, что в работе оно участвует со всеми повторными и естественными заземлителями схемы и обеспечивает 4 Ома для трансформатора на КТП.

Но не все так просто. Нам потребуется выполнить еще одно условие безопасности: сопротивление ближайшего повторного заземлителя должно составить 10 Ом. Об этом говорит пункт ПУЭ 1.7.103.

Однако обеспечить эти 10 и 30 Ом простыми способами не всегда возможно из-за физического состояния грунта.

Виды грунтов и их удельное сопротивление: что требует обязательного учета

Наш контур будет забит в землю, которая служит проводником электрического тока. Ее проводимость зависит от многих факторов и нормируется величиной удельного сопротивления.

Например, скальный грунт имеет очень плохие характеристики. Работать на нем - плохая затея. Нормируемые параметры и возможные пределы их отклонения помещены в таблицу.

Сведения эти представлены как ориентировочные для проведения приблизительного расчета. При создании проекта контура их желательно уточнить на конкретной местности.

Чем влажнее почва и больше в ее состав входит различных солей, тем лучше ее удельное сопротивление. Однако солевые растворы - это агрессивная среда, вызывающая коррозию металлов.

Именно постоянные колебания влаги, зависящие от времени года и погодных условий, вызывают большие отклонения удельного сопротивления от средней величины.

В мороз вода превращается в лед, а он довольно плохо проводит электрический ток. Во время жары почва высыхает. Зима и лето - самые неблагоприятные периоды для работы контура заземления.

Поэтому эти времена года используются для проведения контрольных замеров сопротивлений растекания.

Грунт не обладает однородной структурой. При заглублении в почву могут встретиться всякие сюрпризы. Предвидеть их нереально. Особенно при большой глубине.

Например, сверху почвы может быть слой чернозема, а под ним суглинок или супесок, камни.

Приблизительно оценить состав грунта можно самостоятельно. Для этого берут с глубины порядка метра его кусочек и пытаются скатать «колбаску» между ладонями. Если ее толщина соответствует спичке, то это глина.

Из песка скатать ничего не получится, он рассыпается. Из суглинка можно сделать колбаски толщиной порядка сантиметра. Супесок скатывается чуть большими кусочками и сразу разваливается.

Метод приблизительный, но он позволяет получить данные для расчета проекта. Более точно эти результаты обеспечивают приборы, предназначенные для измерения электрического сопротивления грунтов. Ими занимаются специалисты электролабораторий.

Поскольку удельное сопротивление грунта сильно зависит от сезона, то для более точного расчета контура введены сезонные коэффициенты, учитывающие еще и четыре района проживания.

Требования к материалам для контура заземления, которые надо знать обязательно

Качественный электрический контакт между металлом электродов и почвой создается не за счет закапывания конструкции, а при забивании стержней в землю, когда грунт уплотняется при вдавливании.

Электроды должны хорошо выдерживать ударные механические нагрузки при монтаже схемы, входить в грунт без деформации и сохранять свои электрические характеристики десятилетиями в условиях действия на них агрессивной почвенной среды.

К выбору заземлителей предъявляются строгие нормативы по виду металлов и их габаритов. Предельно допустимые минимальные размеры электродов опубликованы таблицей ПУЭ.

Уменьшать сечение материалов нельзя, а выбирать толще не рационально.

Для вертикальных заземлителей обычно используется труба, пруток и уголок, а горизонтальных - та же полоса или пруток. Их поперечное сечение должно соответствовать требованиям таблицы 1.7.104.

Конструкция контура предназначена для создания электрического контакта с грунтом даже при коррозии металла. Защищать его красками нельзя.

Окончательная сборка электродов осуществляется сваркой, а ее
шов довольно быстро ржавеет и разрушается. Поэтому его надо покрывать защитным
слоем битумного лака.

Металл соединительной полосы, расположенный на открытом воздухе, к которому подключают отвод на главную защитную шину, тоже нужно покрасить.

Как рассчитать контур заземления: пошаговая инструкция

Проект создается в несколько этапов.

Шаг №1. Выбор материала

Металл и его профиль выбирают по вышеприведенной таблице 1.7.104. При изготовлении используют те материалы, которые имеются в наличии или проще всего приобрести в конкретной местности. Главное условие - соблюсти требуемое сечение.

Шаг №2. Определение конструкции

Здесь задаемся:

• глубиной забивки вертикальных заземлителей H;
• расстоянием между ними D;
• их количеством N.

Расчет предполагает их расположение в линию, а не треугольником, когда увеличивается зона экранирования. Но при необходимости этот вариант можно легко пересчитать.

Направление линии выбирается с учетом местных условий так, чтобы она не пересекалась с другим магистралями, например, канализацией, водопроводом, подводом газа.

Глубину забивки определяют опытным путем на одном контрольном экземпляре. Для него выкапывают ямку глубиной 0,7 метра и в нее загоняют пробный стержень.

При этом оценивают затрачиваемое усилие и особенности технологии. Если залить в ямку ведро воды и дать ее впитаться в грунт хотя бы полчаса, то забивка потребует меньших физических усилий.

Расстояние между вертикальными электродами выбирают кратно их длине: это позволяет лучше учитывать коэффициенты взаимного влияния.

Количество вертикальных заземлителей определяет длину соединительной полосы с учетом участка подвода к дому, а ее характеристики тоже закладывают при расчете конструкции.

Когда конфигурация и размеры выбраны, то приступают к следующему этапу.

Шаг №3. Расчет электрического сопротивления выбранного контура

Вычисления по математическим формулам позволяют предварительно оценить собираемую конструкцию. Если она укладывается в норматив, то можно приступать к ее изготовлению. В противном случае вносятся коррективы схемы увеличением числа электродов, их заглублением или повышением расстояний.

Вначале считают сопротивление одиночных заземлителей с учетом их формы и способа заглубления.

Когда расчет выполнен и проверен, то приступают к определению специальных коэффициентов использования. Они учитывают степень экранирования и взаимного влияния электродов.

Привожу их наиболее распространенную часть таблицей.

После определения коэффициентов влияния можно приступать к общему расчету сопротивления заземляющего устройства. Привожу формулу.

Полученный результат может уложиться в нормируемые 30 Ом или быть выше. Если он не удовлетворяет требованиям ПУЭ, то потребуется что-то добавить в конструкцию или изменить размеры. После этого необходимо сделать новый расчет и добиться положительного результата.

Вычисления можно вести вручную по формулам на бумаге или воспользоваться онлайн калькулятором, приложенным ниже.

Возводя собственный дом, люди заботятся не только о функциональности и практичности конструктивных решений, но об эстетической стороне вопроса, поэтому устройство кровли часто выливается в сложный и дорогостоящий процесс из-за сложности ее формы. Многощипцовая крыша – одна из наиболее сложная и трудозатратная разновидность кровельных конструкций, которая тем не менее часто используется в строительстве частных домов, благодаря оригинальному внешнему виду. Однако, каждый опытный мастер знает, сколько трудностей таит в себе монтаж такой кровли, поэтому своими руками возвести ее достаточно сложно.

Многощипцовая крыша – сложная конструкция, которая состоит из нескольких сопряженных крыш, потому она имеет больше двух фронтонов и более двух скатов. Дом с такой кровлей напоминает сказочный терем или дворец. Несмотря на сложный монтаж и большое количество ресурсов, затрачиваемых на устройство, такое конструктивное решение достаточно часто используется в частном домостроении из-за высокой декоративности. Возведение многощипцовой кровли выполняется в следующих случаях:

1. Изначально. Тогда при создании проекта выполняется точный расчет нагрузок на кровлю, создается схема стропильного каркаса, а затем происходит непосредственно монтаж.
2. При реконструкции сооружения. Дом часто растет вместе со своими хозяевами, по мере нужды дополняясь необходимой жилой площадью. Чтобы «подружить» кровлю основного сооружения и пристройки, выполняется монтаж многощипцовой конструкции крыши.
3. При организации вертикального освещения мансарды. Устройство многощипцовой кровли выполняют, чтобы отказаться от дорогостоящих мансардных окон в пользу более доступных обычных.
4. При строительстве зданий сложной планировки. Если дом имеет множество комнат или сложную форму, то многощипцовая конструкция позволяет более эстетично перекрыть их.

Обратите внимание! Крыша, состоящая из 2-3 щипцов весит больше обычной поэтому перед началом сборки конструкции выполняется точный расчет ее веса. На основе тих вычислений определяют нагрузку, которая ляжет на фундамент сооружения, и выдержит ли он такой вес.

Устройство

Многощипцовая крыша мало чем отличается от обычной, ее кровельный пирог также состоит из стропильного каркаса, финишного покрытия, утеплителя и гидроизоляции. Однако, из-за необычной формы в конструкции появляются дополнительные элементы, увеличивающие сложность монтажа. Кровельная конструкция такого типа состоит из следующих частей:

• Мауэрлата. Мауэрлатным брусом называют элемент стропильного каркаса кровли, который укладывается на верхний пояс несущих стен, куда опираются скаты. Его функции – распределение нагрузки от веса конструкции, смягчение давления, предотвращение опрокидывания стропил.
• Стропила. Стропильные ноги располагаются попарно вдоль конька кровли, формируя плоскости ската. Они располагаются под углом, благодаря чему формируется уклон крыши.
• Ендова. Ендовой называется внутренний угол, образованный в месте соединения соседних скатов.
• Ребро. Наружный угол, образованный сопрягающимися скатами, называют ребром. Конек – частный случай ребра кровли.
• Обрешетка. Сплошное или разреженное основание из досок или фанеры называют обрешеткой, на нее крепится кровельное покрытие.

Опытные кровельщики отмечают, что некоторые элементы стропильного каркаса многощипцовой крыши нуждаются в дополнительном усилении и гидроизоляции. В частности, ендовы и ребра из-за особенностей строения испытывают повышенную нагрузку, а также часто становятся причиной протечек.

Достоинства

Устройство многощипцовой кровли отличается повышенной сложностью, однако, ее монтаж может принести пользу, если правильно выполнить расчет и определить уклон скатов. Такая конструкция обходится дороже, чем другие , но ее оригинальный внешний вид сторицей окупают затраты. Достоинствами многощипцовых крыш считают:

• Экономия пространства. Конструкция многощипцового типа позволяет более рационально, чем другие виды крыш, использовать подкровельное пространство для организации мансарды.
• Возможность использования вертикально освещения на мансарде. Если дом оборудуют мансардой, то чаще всего приходится устанавливать мансардные окна, которые стоят дорого, но дают мало света. Вертикальное освещение, монтируемое на дополнительных щипцах, с успехом решают эту проблему.
• Улучшенный отток воды и сход снега. Крутые скаты позволяет снегу и воде самотёком соскальзывать с крыши, облегчая ее обслуживание.
• Эффектный внешний вид. Дом с многощипцовой кровлей выгодно отличается от однотипных «соседей», с помощью этого архитектурного элемента он обретает индивидуальность.

Учтите, многощипцовая крыша, если правильно выполнить расчет и монтаж, выдерживает интенсивные весовые, ветровые и снеговые нагрузки. Однако, множество дополнительных элементов приводит к тому, что весит она больше, чем остальные виды кровли.

Недостатки

Многощипцовая крыша своими руками возводится редко, так как даже на этапе проектирования она требует особых знаний и определенного опыта. Если другие виды кровли можно сделать по типовым схемам и проектам, то она требует индивидуального подхода. Недостатками многощипцовой кровли считают:

1. Большое количество отходов. Устройство, форма крыши со сложной конструкцией вынуждает обрезать пиломатериалы и кровельное покрытие в процессе монтажа, из-за чего остаётся много отходов.
2. Увеличение расхода материалов. Устройство такой кровли требует большего количества материалов, чем другие виды крыш, поэтому обходится дороже.
3. Сложность создания проекта и монтажа. Если дом строится своими руками, лучше сделать более простую форму кровли, так как многощипцовой тип рассчитать и возвести самостоятельно слишком сложно.

Важно! Главным недостатком многощипцовых конструкций опытные кровельщики считают сложную форму, в ендовах которой скапливается вода и снег, приводя к увеличению нагрузки на стропильный каркас, а в последствии к протечкам.

Видео-инструкция

Многощипцовая крыша, при всей сложности расчёта и монтажа, особенно популярна в нашей стране. Её сложный, геометрически совершенный вид вызывает стойкие ассоциации с деревянным зодчеством: высокими теремами, изукрашенными резьбой наличниками и ставнями. Хотя простые формы крыш дешевле и более удобны в эксплуатации, грамотно спроектированная многощипцовая кровля открывает широкие возможности для оригинальных архитектурных решений и использования внутреннего пространства.

Плюсы и минусы многощипцовой крыши

Достоинства многоскатной крыши многочисленны и очевидны:

• возможность рационального использования внутреннего объёма;
• перекрытие сложных в плане зданий;
• привлекательный внешний вид;
• многообразие архитектурных решений;
• большой угол наклона позволяет эффективно отводить воду;
• не накапливается толстый слой снега;
• одинаково хорошо подходит для домов из камня и дерева.

Многощипцовая крыша отличается большим разнообразием вариантов

При этом сложность конструкции определяет её недостатки:

• необходимость грамотного проектирования, большая чувствительность к правильности монтажа;
• подходит не всякий вид кровельного покрытия;
• высокая материалоёмкость из-за большой площади скатов;
• потребность в разветвлённой водосточной системе;
• высокая стоимость за счёт применения многочисленных доборных элементов.

Особенности конструкции и устройства многощипцовой крыши

Щипец - это архитектурный термин, обозначающий верхнюю часть здания, ограниченную двумя скатами. Самым простым вариантом щипцовой крыши является двускатная. Более сложные формы многощипцовых конструкций образуются в результате пересечений скатов.

Несущие элементы скатной крыши - стропила, которые передают вес и эксплуатационные нагрузки на стены здания

Двускатная крыша

Исторически сложилось так, что двускатная крыша - самая популярная завершающая конструкция индивидуальных жилых домов. Её достоинства:

• значительный угол наклона, позволяющий организовать эффективный отвод воды;
• простота монтажа, рациональная схема распределения нагрузок;
• проработанные схемы узлов соединения элементов;
• простота обслуживания благодаря оптимальному устройству;
• срок службы ограничивается только долговечностью кровельного покрытия;
• лёгкость ремонта и реконструкции;
• значительный внутренний объем позволяет устраивать мансарды и эксплуатируемые чердачные помещения;
• наибольшая эффективность вентиляции через торцевые стены.

Применение двускатной крыши позволяет устраивать террасы и балконы в торцах здания, а также предусматривать значительные свесы для защиты стен здания от осадков

Несущий каркас двускатной крыши может быть выполнен с применением двух типов несущих элементов: стропил и стропильных ферм. Первый вариант более распространённый, второй применяется при больших площадях основания крыши, значительных пролётах и эксплуатационных нагрузках.

Стропила могут проектироваться:

1. Висячими. Это означает, что в точке соединения они не имеют опоры, передающей нагрузку на несущие конструкции здания.
2. Наслонными. Такие стропила имеют дополнительную опору в виде прогона, который, в свою очередь, устанавливается на вертикальных стойках.

Для того, чтобы стропильная система правильно воспринимала горизонтальные рапирающие нагрузки, висячие стропила соединяют затяжкой или ригелем, а наслонные - схваткой

Наслонные стропильные системы более надёжны, предназначены для тяжёлых кровель и значительных снеговых нагрузок. Висячие стропила применяют для того, чтобы организовать мансардное помещение или эксплуатируемый чердак.

Типы стропильных ферм двускатной крыши

Ферма (с лат. firmus - прочный) - строительная конструкция, которая позволяет за счёт применения прямых элементов, соединённых шарнирными узлами, исключить изгибающие нагрузки.

Устройство ферм снижает вес несущего каркаса крыши, увеличивает допустимые пролёты, уменьшает расход материалов. Кроме того, стропильные фермы могут быть собраны на земле и уже потом подняты наверх, что увеличивает точность сборки и упрощает монтаж.

Фермы используют для того, чтобы перекрыть большой безопорный пролет

Готовые к установке стропильные фермы можно заказать на заводе, это гарантирует качество изготовления и стабильность геометрии. Выполненные из древесины высшего сорта конструкции можно с успехом использовать для зданий без верхнего перекрытия, утепляя только верхнюю плоскость крыши, так как открытые элементы стропильных ферм весьма декоративны и популярны в стилях лофт или рустик.

Чтобы организовать во внутреннем объёме крыши дополнительный этаж - мансарду, нужно применять фермы с прямыми видами решётки, оставляющие в середине конструкции просвет. Угол наклона такой крыши должен быть соответственно увеличен.

Для устройства мансардного этажа используют специальные мансардные типы ферм

Одной из самых распространённых форм многощипцовой крыши является четырёхскатная.

Четыре ската разнообразят архитектурное решение зданий и увеличивают подкровельное пространство

Этот вариант образуется в результате пересечения двух двускатных крыш. Пространственная компоновка такой конструкции включает ендову (разжелобок) - внутренний угол.

Именно этот элемент стропильной системы является причиной технологической сложности многощипцовой крыши, усложняет расчёт и установку кровельных деталей. Обеспечивая основной водоотвод с поверхности кровли, ендова должна быть выполнена на высоком уровне, поскольку ошибки при строительстве могут обернуться протечками и нарушениями целостности покрытия.

Простые виды стропильных систем четырёхскатной крыши могут быть реализованы практически без применения дополнительных металлических деталей

Частным случаем четырёхскатной крыши является вариант с устройством слуховых окон. Здание при этом может быть квадратным или прямоугольным в плане, изменяется только форма кровли.

Слуховые окна помогают более рационально организовать мансардное помещение или улучшить освещение и вентиляцию чердака

Другие виды многощипцовых крыш

Кроме самых простых симметричных вариантов, многощипцовые крыши позволяют комбинировать типы, например, применять вальмовые и шатровые окончания, образовывать различные виды пересечений скатов, каждый из которых может включать слуховые окна.

Нестандартная конструкция слуховых окон и изменение угла наклона скатов образуют оригинальные архитектурные формы

Особенно часто различные комбинации вальмовой многощипцовой крыши используют для одноэтажных зданий большой площади, так как рациональная организация пространства требует сложной угловой планировки, а водоотведение с протяжённой кровли проще организовывать с применением ендов.

Угловая планировка одноэтажного здания может быть основанием для применения многощипцовой вальмовой крыши со слуховыми окнами

Здания, имеющие в плане вид буквы П, Г или Т могут быть спроектированы только с использованием многощипцовой крыши. Вальмовые скаты являются популярным решением, так как позволяют избавиться от фронтонов.

Вальмовая многощипцовая крыша применяется для зданий сложной формы с неэксплуатируемым чердаком

Для деревянных многоэтажных домов часто используются мансардные многощипцовые крыши сложной формы со слуховыми окнами.

Многоскатные крыши с большим углом наклона позволяют устроить несколько уровней мансарды внутри подкровельного пространства

Стропильная система многощипцовой крыши

Главная особенность стропильной конструкции многоскатной крыши - внутренние рёбра пересечения скатов, ендовы. В зависимости от того, под каким углом примыкают друг к другу скаты, проектируются узлы соединения элементов стропильной конструкции.

Стропильные системы симметричных многощипцовых крыш проще изготавливать с наслонными стропилами

Установка ендовы и примыкание к ней стропил не представляют значительной сложности при условии использования современного деревообрабатывающего инструмента и предварительного расчёта крыши.

Видео: монтаж стропильной конструкции с ендовой

Узлы примыкания двух частей крыши могут быть в простейшем случае реализованы с помощью только деревянных элементов и точной подгонки углов.

В стропильной системе многощипцовой крыши для образования внутреннего угла примыкания скатов используют накосные стропила ендовы и укороченные стропильные балки - нарожники

Для более сложных вариантов крыш, перекрывающих большие площади и несущих значительные эксплуатационные нагрузки, применяют металлические уголки и пластины. Обязательно выполнять расчёты несущей способности таких конструкций и разрабатывать детальные планы раскладки стропил, прогонов и других несущих элементов.

Грамотно выполненый проект многощипцовой кровли - залог прочности конструкции и долгого срока службы

Выбор кровельного покрытия для многощипцовой крыши

Так как в конструкции многощипцовой крыши имеются внутренние рёбра, многочисленные примыкания и пересечения скатов друг с другом, кровельное покрытие должно отвечать следующим требованиям:

• быть лёгким в монтаже и обработке, без проблем нарезаться под произвольными углами;
• комплектоваться большим количеством доборных элементов;
• позволять устраивать сложную систему водостока;
• быть предназначенным для монтажа на крышах с большим углом наклона.

Правильная конструкция крыши требует применения разнообразных доборных элементов

Исходя из этих критериев, можно заключить, что шифер, ондулин, профнастил малопригодны в качестве покрытия для многощипцовых крыш. Размеры распространённых шиферных листов - 0,98х1,5 и 1,13х1,5 м, ондулина - 0,95х2 м, профнастила 1,15х6 м. Их достоинство - значительная площадь покрытия, которое максимально проявляется в устройстве кровли с небольшим уклоном и простой геометрией. В случае сложной конструкции с пересечениями скатов возникает необходимость в подрезке, и здесь достоинства оборачиваются недостатком: возникает много отходов, усложняется подгонка. А также эти кровельные материалы характеризуются большой высотой профиля и повышенным значением перехлёста листов, что в некоторых случаях делает невозможным правильный монтаж доборов и водостока.

Исключение - простая двускатная крыша, в которой нет внутренних углов и слуховых окон. Из доборных элементов понадобится только конёк, обрамление вентиляции и водосточные жёлоба. Подрезка в таком случае будет минимальной, расход материала не увеличится.

В случае сложной многоскатной крыши предпочтение следует отдать штучным материалам: керамической, цементно-песчаной и сланцевой черепице. Небольшой размер позволяет рационально заполнять самые сложные формы с минимальным отходом на подрезку. Большое количество доборных элементов даёт возможность выполнить примыкания и пересечения элементов кровли с надёжной гидроизоляцией и водоотведением.

Керамическая черепица позволяет максимально рационально и технологично устраивать кровлю для сложных вариантов многощипцовых крыш

Металлочерепица и мягкая битумная плитка тоже могут рассматриваться в качестве кровельного материала при условии соблюдения всех технологических нюансов. Для металлочерепицы критичным является правильное выполнение узла ендовы. Для этого обязательны:

• усиление обрешётки в месте монтажа ендовы, оптимально выполнить её сплошной;
• применение нескольких слоёв гидроизоляции поверх обрешётки;
• монтаж внутренней части ендовы;
• герметизация стыков кровельного материала силиконом;
• монтаж внешней части ендовы.

Битумная мягкая черепица требует сплошной обрешётки из листового материала по всей площади кровли и подкровельной вентиляции. Во внутренних углах обязательно применяют дополнительную гидроизоляцию - ендовый ковёр.

Особенности покрытия крыши кровельными материалами

Сложность геометрии многощипцовых кровель требует тщательной подгонки и подрезки кровельного материала и доборных элементов для точного соединения их между собой. Однако, при наличии детального проекта, можно смонтировать кровельное покрытие своими руками. Разумеется, эта работа требует точности, аккуратности и соблюдения рекомендованной производителем технологии укладки.

Металлочерепица монтируется с помощью специальных саморезов с покрытием для защиты от коррозии. Расчёт количества основного материала и доборных элементов проще произвести в специализированной программе, так как сложная геометрия крыши требует многочисленных подрезок.

Раскладка листов металлочерепицы на скатах сложной формы образует значительное количество отходов из-за подрезки

Особое внимание следует уделить правильности установки ендовых элементов, коньков и мест примыкания к вертикальным конструкциям, так как от этого зависит надёжность гидроизоляции кровли.

Видео: монтаж ендовы в составе кровли из металлочерепицы

Для домов, этажность которых превышает два, особенно со сложной геометрии крыши, крайне желательна установка системы водоотвода с кровли.

Штучные керамические, цементно-песчаные и полимерные покрытия изначально предназначены для монтажа на крыши сложной геометрии. Они удобны в работе из-за небольших размеров. Единственный их недостаток - достаточно большой вес. Поэтому кровельная обрешётка должна быть усиленной, а при непосредственной установке необходимо равномерно распределять подготовленные стопки черепицы по всей поверхности ската, чтобы не перегрузить конструкцию.

При монтаже керамической черепицы важно рассчитать необходимое количество материала и подготовить его к укладке, равномерно распределив по поверхности кровли

Укладывать мягкую битумную черепицу на сложную крышу проще всего из-за её малого веса, гибкости и лёгкости в обработке. Однако она требует обязательной подготовки кровли: устройства сплошного основания из OSB или влагостойкой фанеры, монтажа подкладочного гидроизоляционного ковра, дополнительно усиленного в местах перегиба скатов (коньках и ендовах).

Под мягкую черепицу нужно обустраивать сплошное основание

Варианты и способы отделки многощипцовой крыши изнутри

В зависимости от того, как планируется использовать подкровельное пространство, выбирается способ отделки.

Если чердак неэксплуатируемый или технический, достаточно просто обшить его строительной плитой OSB по нижней поверхности стропил.

Кровля жилого помещения должна быть утеплена. Для этого теплоизоляционный материал монтируется между стропилами с помощью контрбруса, который устанавливается перпендикулярно стропилам. Иногда его устанавливают и параллельно, со смещением в межстропильный промежуток. Со стороны помещения утеплитель закрывается пароизоляционной мембраной. И только после неё можно монтировать лицевую отделку. Выбранный материал можно крепить к контрбрусу или применить дополнительную рейку или металлический профиль.

Монтаж финишного покрытия по рейке позволяет обеспечить дополнительный вентзазор для лучшей вентиляции утеплителя

Для мансард или одноэтажных домов без чердачного перекрытия в стиле лофт может применяться частично открытая снизу стропильная система.

При этом кровля утепляется и зашивается, а части деревянных стропильных ферм, выступающих в помещение, покрываются декоративной пропиткой или краской.

Деревянные фермы могут быть использованы в интерьере как самостоятельный декоративный элемент

Популярным видом отделки является обшивка деревом - вагонкой, строганой доской. Используется в интерьерах стилей кантри и рустик. Деревянные отделочные материалы нашиваются на контробрешётку по стропилам, что позволяет всем частям конструкции крыши хорошо вентилироваться. Т акая обшивка дополнительно увеличивает жёсткость конструкции и улучшает её теплоизоляционные свойства.

Обшивка деревом подчёркивает сложные ломаные формы крыши

Наконец, мансардное помещение можно обшить магнезитовой плитой или гипсокартоном, после чего покрасить в любой цвет. Для этого поперёк стропил после монтажа утеплителя и пароизоляции нашиваются металлические профили, на который прикручивается выбранный листовой материал.

Однотонная краска светлых тонов зрительно расширяет пространство мансарды

Варианты проектов домов с многощипцовой крышей

Так как вариантов комбинаций видов крыш в составе многощипцовой существует огромное количество и фантазия архитектора ограничена только технологическими тонкостями выбранного кровельного материала и финансовыми возможностями заказчика, проекты зданий разнообразны и многочисленны.

Фотогалерея: проекты зданий с многощипцовыми крышами

Простой вариант четырёхскатной крыши часто выбирают для одноэтажных зданий Г-образной планировки
Многощипцовая вальмовая крыша может использоваться для дома с пристройкой, в которй устраивается гараж или мастерская
Большой угол наклона щипцовой крыши позволяет проектировать мансардный этаж
В архитектурных решениях загородных коттеджей может применятья многоскатная крыша с частичным нависанием скатов друг над другом
Количество пересечений скатов ограничивается только фантазией архитектора

Лучше понять, какие архитектурные возможности предоставляет многоскатная крыша, позволяют проекты зданий. Например, с помощью четырёхскатной крыши можно устроить второй свет в гостиной одноэтажного дома.

Гостиная этого дома имеет большую высоту потолка и площадь остекления

Здание в плане крестообразное, по коротким сторонам расположены крытые веранды, а центральное пересечение скатов делает гостиную в два раза выше, чем остальные помещения и добавляет света. Приватная и общественная зоны получаются рационально разделёнными. Вторую часть одноэтажного здания занимает гараж с техническими помещениями.

Оригинальное архитектурное решение разнообразит объёмную планировку одноэтажного коттеджа

Удобно использовать многоскатную крышу с большим углом наклона для устройства мансардных помещений. Это позволяет добиться экономии материалов за счёт отсутствия чердачного перекрытия, а также создать привлекательный экстерьер здания.

Высокая многощипцовая крыша гармонично смотрится на Т-образных зданиях небольшой площади

Первый этаж больше мансардного по площади и является общественной зоной: здесь располагаются гостиная, столовая, кухня и только одна спальня. Гостиная имеет второй свет.

В планировке первого этажа рационально используется небольшая площадь дома

На мансардном этаже две небольшие спальни и ещё один санузел. Пространство под скатами используется для больших встроенных шкафов.

Часть мансардного этажа занимает второй свет гостиной

Многощипцовая крыша - прекрасный вариант для частного застройщика. Она позволяет рационально использовать внутренний объём, имеет множество вариантов конструкции. При правильном монтаже каркаса и кровельного покрытия такая крыша прослужит долгие годы. В то же время её привлекательный внешний вид как снаружи, так и изнутри позволяет разрабатывать экстерьеры и интерьеры зданий с высокими декоративными и эксплуатационными характеристиками.