Вальма: определение и устройство в архитектуре¶
Вальма — это треугольный скат крыши, который образуется на торцовой стороне здания, перекрывая его фронтон. Вальма является ключевым элементом вальмовой (четырёхскатной) крыши, где два основных ската имеют трапециевидную форму, а два торцовых — треугольную. Вальма может быть полной (доходящей до карниза) или усечённой (полувальмой), а также использоваться в сложных многощипцовых конструкциях. Основное назначение вальмы — обеспечение жёсткости кровельной конструкции, улучшение аэродинамических свойств крыши (снижение парусности) и эстетическое завершение объёма здания.
¶История возникновения и развития
Вальмовые крыши известны с античных времён. В Древней Греции и Риме треугольные скаты использовались для перекрытия храмов и общественных зданий, где требовалась устойчивость к ветровым нагрузкам. В средневековой Европе вальма стала характерным элементом готической архитектуры, особенно в замках и соборах, где позволяла создавать крутые скаты для отвода дождевой воды и снега.
В России вальма получила распространение в XVIII—XIX веках с приходом классицизма и эклектики. Вальмовые крыши активно применялись в усадебной архитектуре, городских особняках и административных зданиях. В советский период вальма использовалась в массовом жилищном строительстве (например, в «сталинках» и хрущёвках) для упрощения конструкции и экономии материалов. Сегодня вальма остаётся популярным элементом в частном домостроении, особенно в регионах с сильными ветрами и обильными снегопадами.
¶Классификация вальм
Вальмы классифицируются по нескольким признакам:
¶По форме и полноте
- Полная вальма — треугольный скат, доходящий до карниза здания. Характерна для классической четырёхскатной крыши.
- Полувальма (полувальмовая крыша) — усечённая вальма, которая не доходит до карниза, а обрывается на уровне фронтона. Полувальма может быть как датского типа (с треугольным фронтоном в верхней части), так и голландского (с трапециевидным фронтоном).
- Ломаная вальма — вальма, имеющая излом (изменение угла наклона) для увеличения полезного объёма мансардного этажа.
¶По расположению
- Торцовая вальма — расположена на короткой стороне здания (обычно в прямоугольных домах).
- Боковая вальма — на длинной стороне (встречается реже, в основном в сложных многощипцовых крышах).
- Угловая вальма — образуется на пересечении двух скатов под углом (например, в шатровых крышах).
¶По конструктивным особенностям
- С висячими стропилами — опирается только на мауэрлат и коньковый прогон, без промежуточных опор.
- С наслонными стропилами — имеет дополнительные опоры (стойки, подкосы), что позволяет перекрывать большие пролёты.
- С вентилируемой вальмой — предусматривает зазор между кровельным покрытием и утеплителем для отвода конденсата.
¶Устройство и конструктивные элементы
Вальма представляет собой сложную стропильную систему, которая включает следующие основные элементы:
- Накосные (диагональные) стропила — главные несущие балки, идущие от конька к углам здания. Они образуют рёбра вальмы и воспринимают основную нагрузку.
- Нарожники — укороченные стропильные ноги, которые опираются на накосные стропила и мауэрлат. Длина нарожников уменьшается по мере приближения к углу.
- Мауэрлат — опорный брус, уложенный по периметру стен, на который опираются стропила и нарожники.
- Коньковый прогон — горизонтальная балка, соединяющая верхние концы стропил и служащая опорой для накосных стропил.
- Шпренгели — дополнительные опорные элементы (стойки, подкосы), которые усиливают накосные стропила при больших пролётах.
- Обрешётка — доски или бруски, укладываемые перпендикулярно стропилам для крепления кровельного покрытия.
Угол наклона вальмы обычно совпадает с углом наклона основных скатов, но может варьироваться в зависимости от архитектурного решения. Оптимальный угол для большинства регионов России составляет 20–45 градусов. При меньшем угле ухудшается сход снега, при большем — возрастает парусность и расход материалов.
¶Применение в архитектуре
Вальма применяется в различных типах зданий:
¶Жилые дома
- Частные коттеджи — вальмовые крыши популярны благодаря эстетике и практичности. Они позволяют организовать мансардный этаж с полноценными окнами.
- Многоквартирные дома — вальма используется в проектах домов с мансардными этажами (например, в «сталинках» и современных жилых комплексах).
¶Общественные здания
- Административные здания — вальмовые крыши придают зданиям монументальность и завершённость.
- Школы, больницы, детские сады — вальма обеспечивает надёжную защиту от осадков и ветра.
¶Хозяйственные постройки
- Гаражи, сараи, беседки — вальма позволяет создавать компактные и прочные кровли.
¶Религиозные сооружения
- Церкви и храмы — вальма используется в сочетании с куполами и шатрами для создания сложных силуэтов.
¶Преимущества и недостатки
¶Преимущества
- Ветроустойчивость — треугольная форма вальмы снижает парусность крыши, что особенно важно в регионах с сильными ветрами.
- Равномерное распределение нагрузки — накосные стропила передают нагрузку на все четыре стены, уменьшая давление на фронтоны.
- Эстетика — вальма придаёт зданию гармоничный и законченный вид.
- Эффективный отвод воды — скаты вальмы обеспечивают быстрый сток дождевой и талой воды.
¶Недостатки
- Сложность конструкции — монтаж вальмы требует высокой квалификации кровельщиков и точного расчёта.
- Увеличение расхода материалов — по сравнению с двускатной крышей, вальма требует большего количества стропил, обрешётки и кровельного покрытия.
- Ограниченное пространство мансарды — треугольные скаты вальмы уменьшают полезную площадь мансардного этажа.
- Сложность вентиляции — в вальмовых крышах сложнее организовать естественную вентиляцию подкровельного пространства.
¶Интересные факты
- Вальма является обязательным элементом так называемой «датской» крыши, которая получила распространение в Скандинавии и Северной Европе.
- В русском деревянном зодчестве вальма встречалась редко — традиционные избы имели двускатные крыши с фронтонами. Вальма стала популярной только с приходом каменной архитектуры.
- В современном строительстве вальма часто комбинируется с мансардными окнами, что позволяет увеличить освещённость мансардного этажа.
- Вальма может быть не только треугольной, но и многоугольной (например, в шатровых крышах), что усложняет её расчёт и монтаж.
¶Источники
- Шепелев А. М. «Кровельные работы. Справочник строителя». — М.: Стройиздат, 1990.
- Ковалёв А. И. «Конструкции крыш и кровель». — СПб.: БХВ-Петербург, 2012.
- ГОСТ 32871-2014 «Крыши. Термины и определения».
- СНиП II-26-76 «Кровли. Нормы проектирования».
- Архитектурный словарь под редакцией В. И. Плужникова. — М.: Искусство, 1995.