Разноуровневая двускатная крыша: Двухскатная крыша с разными скатами: асимметричная, несимметричная, уклон ската

Содержание

Двухскатная крыша с разными скатами: асимметричная, несимметричная, уклон ската

Последние десятилетия пятый фасад дома стал привлекать к себе больше внимания, поскольку именно форма крыши выделяет дом из общей массы своих собратьев, придает ему оригинальность. Она способна существенно увеличить площадь дома, предназначенную для жилья, его удобство и функциональность.

Классическая двухскатная крыша – это самое простое конструктивное решение из многоскатных конструкций. Скаты формируют две наклонные плоскости и фронтоны с противоположных сторон. Поскольку совсем необязательно, чтобы их уклоны были равнозначными, значит и длины могут быть различными. Кстати, двухскатная крыша с разными скатами в последнее время стала завоевывать большую популярность.

Два ската, как правило, пересекаются в коньке, который параллелен более длинной стороне здания. Такая простая конструкция позволяет получить дом, имеющий традиционную форму. По сравнению с другими видами крыш, она прекрасно справляется со своими защитными функциями: дождевой воде не препятствуют заломы скатов, нет также у нее ендов – вогнутых углов, которые образуются в местах пересечения разных по высоте сторон, в них обычно собирается снег. Форма торцевых стен дома с щипцовой крышей в верхней части – треугольник, величина угла при вершине которого зависит от наклона скатов.

Основные виды двухскатных крыш: от стандартной до разноуровневой ↑

  • Симметричная– в ее основе лежит равнобедренный треугольник, и это, пожалуй, самый распространенный вид.
  • Двухскатная ломаная – позволяет получить на чердаке достаточно пространства, которое можно использовать под мансарду.
  • Двухскатная несимметричная – выглядит она довольно необычно и оригинально, но чердачное пространство получится значительно скромнее.
  • Асимметричная —  имеет принципиально ту же конструкцию, что и стандартная, только конек расположен не по центру, а с некоторым смещением.

Конечно, это не единственные виды строений. Они могут быть также разноуровневыми. Скаты у подобных строений заканчиваются на различной высоте, а не сходятся у конька. За счет этого формируется конструкция необычной ломаной формы. Конечно, она под силу только мастеру, да и обходится дороже, но это тот случай, когда результат оправдывает средства.

Уклон ската – один из важных параметров ↑


Угол наклона двухскатной крыши может меняться в довольно значительном диапазоне – 11°– 45° и больше. Он зависит от кровельного материала, климатических условий и архитектурных решений. Чем климат теплее и суше, тем крыша может быть более пологой. Чем она круче, тем меньше на ней скапливается снега, а, значит, снеговая нагрузка будет меньше.

При угле наклона в 45° вес снежного покрова вообще можно не учитывать.

План кровли нужно составлять также с учетом ветровой нагрузки. С увеличением уклона давление ветра резко увеличивается, что вынуждает усиливать стропила и обрешетку.

При изменении угла наклона стропил от с 11° до 45° давление ветра увеличивается в 5 раз. Поэтому в регионах с постоянными сильными ветрами рекомендуется делать крышу более пологой.

В случае нестандартного варианта можно также учесть, что двухскатная с разными по высоте сторонами позволяет получить крышу для веранды или оформить над террасой навес.

Угол наклона определяет также выбор материала для кровли. Например, для черепицы — с наибольшей крутизной.

Стропила и вид ↑


Основополагающим элементом стропильной системы являются стропила, которые по форме ската подразделяют на:

Симметричные стропила. Стропильные фермы в этом случае обычно представляют собой равнобедренные треугольники, поэтому противоположные скаты крыши одинаковы по своим геометрическим размерам и углу наклона. Такая конструкция проста в сборке и способна выдерживать высокие нагрузки.

 

Несимметричные стропила. В этом случае получается двухскатная неравнозначная крыша, стороны которой отличаются как по уклону, так и по размерам. Такие конструкции отличаются необычным и красивым внешним видом.

 

Расчет кровли ↑


Какого бы вида двухскатная крыша ни была, она должна быть прочной и надежной. Поэтому еще на стадии составления проекта должен быть произведен расчет нагрузок на кровлю. В него включают:

Несущая способность стропильной конструкции при подсчетах ее шага приравнивается к ожидаемым нагрузкам. Она зависит от материала, использованного при изготовлении стропильной конструкции, а также сечения стропил. При расчете нагрузок всей системы принимается во внимание вес обрешетки и материала для покрытия кровли. В вычисления следует включить также вес материалов для тепло-, паро- и гидроизоляции. Вес определяют на один кв.м поверхности. Все полученные данные используют с запасом прочности – на 10%.

Особое внимание необходимо уделять снеговым и ветровым нагрузкам, характерным для данного региона. Для их расчета используют специальные готовые таблицы и карты, которые были составлены для разных регионов страны. Прописанные в них показатели дождевой и снеговой нагрузки необходимо соотнести с готовящимся проектом.

© 2021 stylekrov.ru

Двухскатная крыша 65 фото: разновидности, частных домов

Несмотря на простоту конструкции, двухскатная крыша может иметь очень оригинальный дизайн. Мы подобрали для вас большую коллекцию фото с современными решениями для двускатных кровель, среди которых вы сможете выбрать подходящий вариант для своего дома.

Одноэтажные дома

Фото: trendir.com

Проект оригинального маленького коттеджа на фото реализован на острове Тершеллинг в Нидерландах. Это летний домик из кедрового бруса, рассчитанный на отдых у моря. Он выделяется на фоне дюн своим очень неожиданным дизайном. Подобная архитектура — хороший пример того, как топография ландшафта определяет высоту дома — из окон мансардного этажа должно быть видно море.

Небольшой летний дом на фото — деревянная архитектура родом из Австрии. Здание «одето» в древесину от кончика крыши до земли — дощатая обшивка фасадов переходит на кровлю и очень необычно смотрится. Двухскатная крыша коттеджа не имеет свесов и прекрасно завершает его минималистский внешний вид.

Фото: Chartered Architect

Самый распространенный вариант деревянного сборного дома в скандинавских странах — коттедж кубической формы с двускатной кровлей и остекленным фронтоном.

Фото: trendir

Два ската с разным уклоном — рациональное решение для маленького каркасного домика с мансардой, позволяющее осветить чердачное помещение и организовать там полноценную спальню или детскую комнату.

Фото: Painted Rusted Roofing

Двускатная фальцевая кровля органично вплетается в дизайн частных домов, бань и беседок в стиле кантри, обшитых пестрой рустикальной доской.

Еще один образец архитектурной гармонии — одноэтажный сруб под колоритной фальцевой крышей с фрагментарным ржавлением, выполненным в производственных условиях.

Смотрите также: Дизайн коттеджа внутри: 60 фото в современном стиле

Двухэтажные дома

Универсальность двухскатной кровли заключается в том, что она способна дополнить архитектуру дома, построенного из любого материала: дерева, кирпича или бетона.

Фото: proroofingsv.com

Для частных усадеб, включающих несколько строений, лучше всего подойдут разноуровневые двускатные крыши, имеющие одинаковый уклон скатов.

Двухскатная кровля основного дома может быть скомбинирована с вальмовой крышей пристройки — крыльца, веранды, террасы или гаража.

Смотрите также: Вальмовая крыша: 65 фото частных домов

Ультрасовременные двускатные кровли

Фото: homedit.com

Архитектура одноэтажного дома создана на контрастном сочетании сверхсовременного металлокаркаса со сплошным остеклением и кровельного покрытия из тростника. Металлические балки будто бы вырастают из-под тростниковой крыши и символизируют симбиоз прогресса и традиций.

Фото: contemporist

Оригинальность современного коттеджа на фото заключается в отсутствии какого-либо покрытия на двускатной кровле. И стены, и крыша дома отлиты из монолитного бетона. Интересная деталь архитектурной концепции — квадратные и прямоугольные прорези в скатах кровли, открывающие доступ свету на балконы и террасы.

Фото: Daily TV-Shows for You

Ржавый металл в дизайне дома на фото — это не признак запущенности здания, а стильная тенденция последних лет, пришедшая к нам из Америки.

Проект каскадной кровли на фото создан на базе двухскатной конструкции и реализован с помощью искусственно состаренного профнастила.

Смотрите также: Красивые интерьеры коттеджей: 60 фото внутри загородных домов

Ломаные крыши

Ломаные двухскатные кровли обычно применяют, если в проекте коттеджа предусмотрен балкон, крыльцо или веранда. В этом случае один из скатов переходит в более пологую плоскость над пристройкой.

Ломаные кровли ярких оттенков колоритно сочетаются с деревенской стилистикой домов, построенных из бревна и бруса.

Двускатная вальмовая крыша

Двухскатная вальмовая крыша еще называется полувальмовой — она имеет усеченные скаты и оптимально подходит для регионов со сложными погодными условиями: сильными снегопадами, ливнями, ветрами.

Важная особенность полувальмовых и вальмовых кровель — сложная конструкция стропильной системы, которая существенно удорожает строительство частного дома, особенно, если он имеет непростую планировку, а также пристройки, эркеры, балконы.

Дома с мансардой

Проекты домов с мансардой отличает практичность планировочного решения — в таком коттедже максимально используется все внутреннее пространство, включая чердачные помещения.

Оконные проемы могут быть врезаны в плоскость мансардной крыши или быть оформлены в виде слуховых окон-скворечников, как на фото.

Фото: metalroofingsalesinc.com

Дом с мансардами на фото привлекает внимание своим современным видом с отголосками деревенской стилистики. Здесь мансарды предусмотрены не только над первым этажом основной постройки, но и над гаражом.

Смотрите также: Красивые мансардные крыши частных домов: фото, примеры дизайна

Крыши из Ондулина

Двускатная кровля из зеленого Ондулина гармонично смотрится в паре с деревянными фасадами из бруса.

Двухэтажный дом с мансардой на фото построен в Колумбии, а его современная архитектура, имеющая некоторые этнические мотивы, удачно подчеркнута двухскатной крышей из коричневого Ондулина.

Дом на сваях в Малайзии — интересный пример того, как традиционная островная архитектура сочетается таким современным кровельным покрытием, как Ондулин. Нежно-салатовые фасады коттеджа тонко гармонируют с более темным, зеленым цветом двускатной кровли.

Архитектура просторной двухэтажной усадьбы на Филиппинах получила второе дыхание благодаря реновации кровли с помощью терракотово-красного Ондулина.

Ондулин широко применяется в строительстве детских площадок — двухскатные крыши для горок и детских домиков можно легко смонтировать своими руками.

Двускатная крыша из зеленого Ондулина внесет жизнерадостный акцент в дизайн игрового домика для детей, построенного на загородном участке.

Смотрите также: Ондулин: Красивые фото кровли домов, виды крыш

Кровля из Ондувиллы

Неравномерный терракотово-коричневый оттенок Ондувиллы в комбинации с характерной рельефностью идеально имитирует внешний вид классической кровли из керамической черепицы.

Натуральные коричневые тона Ондувиллы прекрасно оттеняют белые фасады и тонко сочетаются с кладкой из дикого камня, например, сланца.

Вы всегда сможете подобрать такой цвет кровли из Ондувиллы, который будет гармонировать с кирпичными стенами, будь то бежевый, персиковый, террактовый или красный кирпич.

Дом на фото с двухскатной многоуровневой кровлей из песочно-желтой Ондувиллы тонко гармонирует с окружающей природой: и благодаря конфигурации, и за счет оттеночной палитры.

Кровельное покрытие из Ондувиллы способны подчеркнуть самобытность русского зодчества — на фото вы видите сруб с зеленой двухскатной крышей, который будто бы сливается с природной средой.

Двускатная кровля из Ондувиллы стала логическим завершением для дизайна усадьбы из бруса, построенной в Великобритании.

На фото — коттеджный поселок в Китае, в котором все дома покрыты Ондувиллой.

Деревянный дом из хвойного бруса, белая столярка и коричневая двухскатная крыша — традиционная комбинация для загородного коттеджа в стиле кантри. В этом трио важное место отводится кровельному покрытию из Ондувиллы под классическую черепицу.

Двускатная кровля из Ондувиллы стала удачным дополнением к расписным фасадам летнего домика, построенного в Корее.

Смотрите также: Красивые коттеджи из кирпича: 60 фото идей

Крыши из металлочерепицы

Фото: nikas-trade.com

Металлическая черепица практически достоверно имитирует свой керамический аналог, но при этом стоит намного дешевле. Двускатные кровли из металлочерепицы не только броско выглядят, но и отлично гармонируют с кирпичными и бревенчатыми фасадами.

На фото — частный дом с крышей интересной двухуровневой конструкции, реализованной с помощью металлочерепичного покрытия.

Множество цветовых и фактурных разновидностей металлочерепицы позволяет подобрать кровлю под любой архитектурный стиль: классический, современный или деревенский.

Крыши из профнастила

Двухскатная крыша из профнастила — бюджетный вид металлического настила, обладающего неплохой износостойкостью и достаточно красивым антуражем.

Фото: cortenroofing.com

В архитектуре современных коттеджей профнастил нередко применяется не только в качестве кровельного настила, но и для обшивки фасадов.

Модный тренд в индивидуальном строительстве — двускатные кровли из рустикального профлиста, который подвергается искусственному ржавлению и состариванию.

Зеленые двускатные крыши

Фото: Greenroofs.com

Зеленая двухскатная крыша — прекрасный вариант для деревянного дачного домика — так постройка полностью сливается с природным окружением и выглядит просто очаровательно.

Фото: mychickentracktor.com

Кроме эстетичного внешнего вида, зеленая кровля имеет множество преимуществ — она защищает дом от стужи и жары, очищает воздух, поглощает посторонние звуки. На такой крыше вы сможете разбить небольшой огородик или клумбу.

В Исландии, на Фарерских островах, дома традиционно покрывают слоем торфа и выращивают зеленый газон, а чтобы траву было удобно стричь, скаты крыши делают достаточно пологими.

Даже двухэтажные административные здания в Торсхавне, столице Фарерских островов, красуются с зелеными кровлями, которые оригинально оттеняют красновато-коричневые фасады.

Фото: The Family Adventure Project

Черные дома под двускатными зелеными крышами — в эту архитектуру заложен глубокий смысл. За полярным кругом, где солнце редкий гость, стены черного цвета максимально поглощают тепловую энергию, а почвенный покров на крыше помогает сохранить тепло внутри здания.

Смотрите также: Красивые крыши частных домов: фото, варианты дизайна, виды

Фото-подборка двухскатных крыш

Сложная крыша: двускатные и разноуровневые конструкции

К сложным конструкциям относятся крыши с пятью скатами и более плоскими вариантами, их количество может быть меньшим, если наблюдается характерная криволинейная поверхность. Такие сложные крыши созданы не только для того, чтобы подчеркнуть оригинальный внешний вид здания, но и для надежной защиты от вредного воздействия погодных факторов и максимального сохранения тепла. Большую роль здесь играют расходные материалы на кровлю и применяемая схема установки.

Проектирование сложных крыш

Чем проще форма крыши домов, тем легче ее возводить. Сложная конфигурация требует детального расчета. Стоимость такой конструкции может в разы превышать цену за обычное односкатное или двускатное покрытие. Существуют несколько параметров, на которые необходимо обратить внимание при проектировании:

  1. Система стропил. Это основа будущей конструкции. В зависимости от формы ее поверхность может быть прямолинейной или криволинейной. При этом в учет берутся максимальные нагрузки от ветра и снега. Задача стропил направлена на выдержку внешнего давления, на обеспечение сохранности кровли. Кроме этого в учет берется форма и расположение монтажной обрешетки. С помощью них формируется сложная кровля из металлочерепицы, традиционной черепицы или рубероида.
  2. Наклон. Чаще всего угол наклона сложной конструкции превышает шестьдесят градусов, по этой причине могут появиться другие проблемы во время проектирования кровли – необходимость организации системы водостока, снегозадержателей, хотя существующие нормативы запрещают устанавливать защитные конструкции, если угол ската выше 60 градусов. Также во время проектирования следует брать в учет трудоемкость установки ендов. Если между ними будет присутствовать большой угол наклона, то установить стандартные пластиковые или оцинкованные короба не получится. Для этих целей используются мягкие материалы в виде рубероида с битумным покрытием и специальных монтажных лент.

Конструкция сложных крыш

К сложной форме относятся конструкции купольного, конического, сомкнутого типа. Иногда сюда относят гибриды различных типов крыш. Классическим вариантом считается многоскатная и многоуровневая конструкция, она популярна благодаря возможности обустройства чердачного пространства. Среди домов сложной конфигурации нередко используется многощипцовый тип, он подчеркивает выразительность дома и одновременно перекрывает несколько помещений с помощью одноуровневой кровли.

Популярная БК выпустила приложение, официально скачать 1xBet на Андроид можно перейдя по ссылке без регистрации и абсолютно бесплатно.

Важно: Использование крыши сложной конструкции целесообразно, если площадь дома превышает 500 квадратных метров.

Двухскатная крыша

Рекомендуем к прочтению:

На первой фотографии представлена двускатная композиция с добавочными элементами, которые подчеркивают оригинальность конструкции. В башенном элементе в форме пирамиды может присутствовать лестница. На фотографии показано хаотичное расположение этажей по высоте и уровню. Кроме башни здесь присутствует плавный спуск боковой части двускатной крыши. Если в этой части здания использовать определенные материалы, то можно оборудовать отличный зимний сад. Конструктивная сложность дома делает его непохожим на другие.

Конусно-вальмовая

На втором фото представлен еще один вариант компоновки дома сложной конфигурации. Здесь заметно использование того же башенного элемента, но уже в качестве дымохода, конец его украшен пирамидально-конусной крышей. Необычная форма стен, большое количество окон позволяют максимально наполнить светом пространство внутри дома. Такую крышу сложно отнести к какому-нибудь определенному виду, это многощипцовая крыша, которая имеет элементы чердачного помещения. Основу конструкции составляет полувальмовая композиция с большим количеством элементов многощипцовой крыши, имеющей вид двускатных частей.

Разноуровневая двухскатная

На третьей фотографии показан пример разноуровневой двускатной крыши. В данном случае скаты не только разные, но они располагаются на разной высоте. Благодаря этому получается конструкция необычной ломаной формы. Такое сооружение позволяет равномерно разделить нагрузку на перекрытие и несущие стены. Разноуровневые крыши нередко используются для монтажа свесов, навесов, продления крыши пристройки.

Рекомендуем к прочтению:

Асимметричная двухскатная

В асимметричной двускатной крыше представлены скаты, отличающиеся размером и углом наклона плоскости. Скаты, имеющие разную площадь, и различный угол наклона способны по-разному противостоять сильному ветру. Такая кровля – отличное решение, если дом располагается между лесом и полем. В данном случае со стороны открытого пространства необходимо установить пологий скат, а со стороны леса установить отвесную крышу с уклоном более 40 градусов.

Большинство современных людей делают выбор в пользу загородных домов. Причиной тому служат стесненные условия городских квартир. Зачастую дома создаются с большой площадью, и не удивительно, ведь возводить конструкции с маленьким помещением крайне невыгодно. А если дом большой, значит и количество этажей в нем увеличивается, и уже редко кто захочет покрывать свой жилой комплекс обыкновенной двускатной крышей, так как такой вариант достаточно тривиальный, серый и убогий – избыток 90-х годов прошлого столетия.

Уже сегодня дома такого типа продаются с большим трудом, так как цель нынешних домовладельцев – внешняя привлекательность дома, интересная архитектура, дизайн и практичность. И кровле в данном деле отводится весомая роль, ведь это второй фасад дома. Поэтому при возведении дома многие люди отдают предпочтение сложной, дорогой, оригинальной конструкции.

разновидность форм, стропильная система, расчет

Компромиссы и хитрости

Желание организовать под крышей жилое помещение часто противоречит значениям ветровой нагрузки в регионе строительства. В этом случае есть красивое решение, часто реализующееся на Кубани, а также в южных полустепных регионах – возведение асимметричной двускатной крыши, ориентированной самым пологим скатом вдоль господствующего направления «розы ветров». Второй скат, более крутой, обеспечивает приемлемую высоту и объем мансарды, а пологий отвечает за то, чтобы крышу попросту не сдуло.

Зачастую требования к крыше, учитывающие снеговую нагрузку, вступают в противоречия с финансовыми возможностями владельца здания. Чем выше угол наклона крыши, тем больше ее площадь, тем больше материалов потребуется для ее монтажа. В этом случае можно пойти на компромисс – выбрать минимально возможный угол наклона, исходя из СП «Нагрузки и воздействия», и оборудовать кровлю качественной системой снегозадержания.

Стропильная система двускатных крыш

Для двускатных крыш чаще всего используют наслонные стропила, которые одним концом опираются на мауэрлат, а другим – на коньковый брус. Такая система проста в установке и требует меньше пиломатериала, однако, пригодна она только для небольших по размеру крыш или для зданий, имеющих внутренние несущие стены. Перекрыть огромный пролет без внутренних перегородок с помощью этой технологии невозможно. Другой недостаток – наличие распирающей силы, действующей на стены здания. Если вес крыши велик, а толщина стен недостаточна – они могут просто разъехаться. Чтобы нейтрализовать этот недостаток применяют разнообразные безраспорные схемы, но лучший вариант – это использование висячих стропильных систем. Конструктивными элементами при этом становятся не отдельные стропильные ноги, а треугольные фермы. Основанием треугольника является затяжка – балка, работающая на растяжение. Стороны треугольника образованы стропилами, берущими на себя нагрузки изгиба. Монтировать такую систему сложнее, так как приходится поднимать на крышу сборные конструкции, а не отдельные элементы, но часто – это единственный выход!

Существуют и комбинированные решения, особенно в случае ломаных мансардных крыш. Нижний скат может формироваться с помощью наслонных стропил, а верхний – с помощью висячих.

Стропильная система ломаной мансардной крыши (комбинированная)

Расчет двускатной крыши

Проектирование и монтаж даже простой крыши лучше доверить профессионалам, это поможет избежать разочарования и переплат. Самостоятельно можно рассчитать только основные параметры, такие как площадь крыши и общий вес кровельного «пирога», а все, что касается сечения и шага стропил, количества дополнительных элементов, в общем, все, от чего зависит безопасность постройки – должно рассчитываться квалифицированным специалистом и только им! Ниже приведены лишь основные принципы расчета.

  • В простейшем случае скаты имеют прямоугольную форму, а значит, площадь крыши определяется умножением длины стропила (с учетом карнизного свеса) на длину стены вдоль ската. Не забудьте умножить этот параметр на два – крыша ведь двускатная!
  • Для определения общего веса кровельного «пирога» нужно суммировать удельный вес всех используемых материалов – от древесины обрешетки до конечного кровельного покрытия.
  • Зная геометрические параметры «коробки» дома, а также угол наклона крыши или высоту конька, можно легко рассчитать длину стропил. К полученному значению нужно прибавить длину карнизного свеса, если он будет формироваться выступающими за плоскость стен стропилами, а не отдельными элементами – «кобылками».

При увеличении угла наклона ската растет и длина стропила. Чтобы сделать конструкцию достаточно прочной, проектировщик, скорее всего, заложит в смету пиломатериал большего сечения. При этом, чем круче крыша, тем меньше снеговая нагрузка, а значит, можно увеличить расстояние между стропилами без потери прочности. Так что увеличение сечения стропил не всегда приводит к удорожанию проекта.

Грамотно спроектированная двускатная крыша, смонтированная специалистами из качественных материалов, будет украшать ваш дом долгие годы!

Разноуровневая двускатная крыша одноэтажного дома с мансардой

Что самое главное в любом доме? Конечно же крыша! Ведь не зря люди говорят – главное, чтобы крыша была над головой. Поэтому самый красивый дом, тот у которого самая красивая крыша. Разноуровневые двускатные кровельные системы перекрытия являются самыми красивыми крышами в частном домостроении. Вашему вниманию предлагается великолепный проект одноэтажного дома с мансардой и разноуровневой двускатной крышей.

Рассмотреть разноуровневую двускатную крышу на модели дома в 3D

Технические характеристики
Архитектура в стиле:лофт
Дом размером:9x10 м
Общая жилая площадь:107 м2
Этажность здания:одноэтажный
Материал несущих стен:кирпич
Тип крыши:с мансардой
Гараж:без гаража



Двухскатная крыша с разными скатами на разных уровнях выглядит всегда необычно, оригинально и уникально. При этом она гармонично объединяет в себе все преимущества двухсатных и односкатных крыш. Идеально подходит для кровли мансардного этажа. На данном проекте видно, что разноуровневую двускатную крышу также можно украсить люкарной (слуховое окно на кровле).

Планировка одноэтажного дома с мансардой до 150 кв.м.

У входа в дом девять на десять большая терраса под широким выступом двухскатной крыши и балконом. За входной дверью как по традиции первая комната – прихожая. Дверь слева в прихожей – это выход на кухню. Таким образом кухня изолирована от другой комнаты в доме, чтобы запахи с кухни не распространялись в гостиную и далее. С прихожей кухню легко проветривать при необходимости. Дверь прямо напротив входной ведет сначала в коридор, а после в гостиную. Единственная дверь в коридоре – это душевая с санузлом первого этажа. Кстати из душевой можно получить доступ к кладовке через небольшой дверной проем. Так как кладовка находится под междуэтажной лестничной площадкой. Но при этом в ней можно хранить бытовые принадлежности второй необходимости: садовая мебель, лыжи, инструменты и т.п. Таким образом эффективно использовать полезное пространство под лестницей.

Современная классика – лучшая гостиная для коттеджа

Гостиная комната в доме весьма большая на 33 квадратных метра. В такой просторной и светлой гостиной спокойно можно разместить до 20-ти гостей для проведения праздничных мероприятий и отмечания важных жизненных событий. Ведь если мы не отмечаем важные события в жизни, то мы не живем, а просто существуем. Данный факт следует учитывать при выборе проекта дома. Поэтому стоит обратить внимание на такую великолепную и очень гостеприимную гостиную. На против этой комнаты запроектирован эркерный выступ в доме. Эркерные выступы делают не только для эстетики и увеличения пространства как визуально, так и фактически, но и для практичного использования солнечного света. Ведь дневной свет со стороны окон эркерного выступа освещает комнату под разными углами. Данный эффект оценят фотографы. В такой гостиной будет не только хорошо праздновать, но и удобно запечатлеть атмосферу праздника.

В гостиной комнате имеется своя диванная зона выделена перегородкой, с одной стороны. В этой зоне можно поставить П-образный диван с журнальным столиком. С другой стороны, от диванной зоны находится кладовка для хранения бытовых принадлежностей первой необходимости: пылесос, швабра, салфетки для мебели и т.п. Когда все гости разошлись можно быстро убраться все под рукой. Всего в гостиной 7 окон. Одно большое двойное окно выполняет функцию двери для выхода из дома во двор прямо из гостиной – это очень удобно, когда в доме много людей. На границе между гостиной и коридором расположен вентиляционный канал для улучшения эффективности циркуляции воздуха в помещении.

Дверь расположенная под углом ведет из гостиной в рабочий кабинет. В нем достаточно места (13 кв.м.) для размещения полок с книгами, большой плазменный экран, проектор, компьютера с большим монитором и офисной мебели для дома.

Планировка комнат на мансардном этаже

При выходе со ступенек на мансардный этаж мы попадаем в коридор, в котором находятся все двери во все комнаты. Первая дверь справа – это ванная комната на 9 кв.м. Вторая дверь – это вход в малую спальню с выходом на балкон. Рядом находится большая спальня, также пусть с маленьким, но со своим балконом, который образован за счет эркерного выступа в доме. На этом балконе также светло, как и в гостиной и он имеет свои 3 окна под разным углом. Но сам балкончик имеет межкомнатную перегородку с небольшим дверным проемом, чтобы ограничить яркий свет для доступа в спальню, особенно по утрам.

Рядом с большой спальней находится большая детская комната на 16,5 кв.м. Это все комнаты, которые есть в этом гостеприимном небольшом коттедже с жилой площадью до 150 квадратных метров.

Двускатная крыша с разными скатами

Разноуровневая двускатная крыша

Ищите оригинальный и необычный проект загородного дома, который бы при этом был функциональными и практичным? Двухскатная крыша с разными скатами — подходящий вариант. Необычная конструкция характеризуется привлекательным внешним видом, высокой теплоизоляцией и рациональной планировкой. Сделать подобную кровлю можно, разместив один скат в южную сторону, а второй — под другим углом либо длиннее в сторону севера.

Специфика и виды двухскатной кровли

Двухскатная крыша — традиционный и доступный вид кровли. В данном случае две наклонные плоскости пересекаются в коньке, который расположен параллельно длинной стороне строения. Несмотря на другие более современные и сложные виды кровли, двухскатная форма остается востребованной и сегодня. Ведь такая конструкция выполняет защитные функции. С такой кровли легко скатывается снег и стекает дождевая вода, не накапливаясь в отдельных участках.

В зависимости от угла наклона двухскатная кровля бывает следующих видов:

  • Симметричная классическая конструкция предусматривает в основе равнобедренный треугольник и угол наклона в 45 градусов. Она без проблем выдерживает снеговые и дождевые нагрузки, однако не подходит для обустройства мансарды;
  • Ломаная кровля подходит, чтобы рационально применять пространство на чердаке. В данной конструкции в верхней части скаты пологие, в нижней — имеют резкий наклон. Ломаная крыша требует более сложной стропильной системы;
  • Несимметричная конструкция тоже позволяет обустроить мансарду, однако пространства для этого остается гораздо меньше. При этом кровля выглядит оригинально и необычно;
  • Асимметричная кровля характеризуется той же конструкцией, что и классическая симметричная, но при этом конек смещен в сторону, а не располагается по центру. Разноуровневая конструкция позволит использовать крышу в качестве навеса для террасы или веранды.

Угол наклона двухскатной кровли варьируется в пределах 11-45 градусов, но может быть и больше. Чем суше и теплее климат, тем более плоской должна быть крыша. Пологая конструкция рекомендуется для регионов с регулярными сильными ветрами, так как при сильном уклоне давление ветра повышается в пять раз. А для районов с обильным количеством осадков лучше делать больший уклон. Тогда на кровле не будет скапливаться снег и дождевая вода, уменьшится снеговая нагрузка.

Преимущества разноскатной кровли

  • Устройство хотя бы одного ската под углом свыше 45 градусов значительно увеличивает полезную площадь на чердаке. В результате можно обустроить мансарду;
  • Внутреннее пространство под разноскатной кровлей имеет почти прямые и ровные стены, что позволяет обустроить комфортную и уютную жилую комнату на мансардном этаже;
  • Уникальный красивый дизайн, который выгодно выделит дом на фоне других строений, будет вызывать удивление и восхищение;
  • Под такой кровлей удобно размещать пристроенную террасу, гараж или веранду на одном фундаменте и под одной крышей. Это сокращает расходы и время на строительство;
  • На фундамент оказывается меньшее давление. Кроме того, основу не нужно делать слишком широкой. Какой фундамент выбрать для деревянного дома, смотрите здесь;
  • На асимметричную крышу можно установить солнечные батареи и другие подобные устройства;
  • Высокие эксплуатационные качества, прочность и долговечность. Кровля легко выдерживает нагрузки снега и сильного ветра.

Лучшие проекты домов с разноскатной кровлей

Компания “МариСруб” предлагает индивидуальные и типовые проекты деревянных домов с двускатной ассиметричной, несимметричной или ломаной крышей. Архитектор фирмы подберет наиболее подходящий угол наклона, форму и материал кровли, чтобы дом стал функциональным и смотрелся гармонично. Специалист сделает необходимые расчеты с учетом климата региона и дизайна строения. Под кровлей обустроит мансардные помещения и комфортные жилые комнаты. Предлагаем популярные проекты с разноскатной крышей.

Байкал — коттедж с мансардой, балконом и террасой. Это подходящее решение для людей, которые ценят комфорт и функциональность. На площади 123 квадратных метра разместились просторная кухня-гостиная, три спальни и два санузла. Кроме того, в проект входят кладовая и отдельная котельная.

Выступающая часть разноскатной кровли полностью закрывает небольшую террасу и аккуратный балкончик. Балкон придает строению изящество и оригинальность. Он увеличит площадь и может использоваться, как место для отдыха. Кроме того, на балконе удобно хранить и сушить вещи. А на веранде комфортно отдыхать.

Олимп — просторный коттедж с разноскатной крышей. Этот дом подходит для большой семьи и для тех, кто любит принимать гостей. Он включает три спальни, кухню и гостиную, просторный кабинет и два санузла. Особенностью данного проекта являются огромная угловая терраса площадью свыше 30 квадратных метров, компактный уютный балкончик и большая лоджия. Разноскатная крыша покрывает и террасу, и балконы, выглядит эффектно и необычно.

Лесная сказка 3 — популярный проект среди заказчиков “МариСруб”, который претерпел несколько изменений. Данный вариант отличается от предыдущих наличием второго света и отсутствием в гостиной потолка между вторым и первым этажом Это делает внутреннее пространство воздушным и легким. В доме появляется много света. Строение отличает элегантный и яркий внешний вид, что достигается за счет оригинальной двускатной кровли и эркера между террасой и главной частью дома.

Эркер представляет многогранный выступ с окнами в стене строения. Выступающий за границы фасада, он увеличивает внутреннее пространство и освещение внутри коттеджа. Под разноскатной кровлей расположилась главная часть дома и уютная квадратная терраса. Коттедж площадью 132 квадратных метра вмещает гостиную и кухню-столовую, три спальни и два санузла. Главный вход в дом идет через террасу, а с заднего фасада здания расположен еще один вход.

Клевер — дом площадью 130 квадратных метров включает кухню-столовую и гостиную, три спальни и санузел, уютную террасу. Несмотря на достаточно большую площадь, строение не выглядит громоздким. Спецификой проекта стала изящная разноскатная кровля и слуховое окно. Такое окно делает коттедж оригинальным и выполняет ряд полезных функций. Оно используется для проветривания мансардного помещения и станет дополнительным источником света.

Выберите понравившийся вариант на сайте http://marisrub.ru/proekts, и архитектор внесет изменения в проект согласно пожеланиям клиента и особенностям земельного участка. Разработаем любую планировку! Дом может включать гардероб, кабинет, спальни, бассейн и другие помещения. Если вам не понравился ни один готовый проект, предлагаем индивидуальное проектирование.

Создаем проект бесплатно при заказе строительства “под ключ”! Выполняем полный спектр услуг в области строительства и отделки загородного дома. Собираем и устанавливаем сруб, проводим и подключаем инженерные сети. Подберем нужный тип кровли и фундамента, необходимые материалы и выполним монтаж. Самостоятельно изготавливаем пиломатериалы под проект! Собственное производство — гарантия качества пиломатериалов и низкие цены на строительство, ведь мы работаем без посредников.

Двухскатная крыша: 65 фото частных домов

Несмотря на простоту конструкции, двухскатная крыша может иметь очень оригинальный дизайн. Мы подобрали для вас большую коллекцию фото с современными решениями для двускатных кровель, среди которых вы сможете выбрать подходящий вариант для своего дома.

Одноэтажные дома

Проект оригинального маленького коттеджа на фото реализован на острове Тершеллинг в Нидерландах. Это летний домик из кедрового бруса, рассчитанный на отдых у моря. Он выделяется на фоне дюн своим очень неожиданным дизайном. Подобная архитектура — хороший пример того, как топография ландшафта определяет высоту дома — из окон мансардного этажа должно быть видно море.

Небольшой летний дом на фото — деревянная архитектура родом из Австрии. Здание «одето» в древесину от кончика крыши до земли — дощатая обшивка фасадов переходит на кровлю и очень необычно смотрится. Двухскатная крыша коттеджа не имеет свесов и прекрасно завершает его минималистский внешний вид.

Фото: Chartered Architect

Самый распространенный вариант деревянного сборного дома в скандинавских странах — коттедж кубической формы с двускатной кровлей и остекленным фронтоном.

Два ската с разным уклоном — рациональное решение для маленького каркасного домика с мансардой, позволяющее осветить чердачное помещение и организовать там полноценную спальню или детскую комнату.

Фото: Painted Rusted Roofing

Двускатная фальцевая кровля органично вплетается в дизайн частных домов, бань и беседок в стиле кантри, обшитых пестрой рустикальной доской.

Еще один образец архитектурной гармонии — одноэтажный сруб под колоритной фальцевой крышей с фрагментарным ржавлением, выполненным в производственных условиях.

Двухэтажные дома

Универсальность двухскатной кровли заключается в том, что она способна дополнить архитектуру дома, построенного из любого материала: дерева, кирпича или бетона.

Для частных усадеб, включающих несколько строений, лучше всего подойдут разноуровневые двускатные крыши, имеющие одинаковый уклон скатов.

Двухскатная кровля основного дома может быть скомбинирована с вальмовой крышей пристройки — крыльца, веранды, террасы или гаража.

Ультрасовременные двускатные кровли

Архитектура одноэтажного дома создана на контрастном сочетании сверхсовременного металлокаркаса со сплошным остеклением и кровельного покрытия из тростника. Металлические балки будто бы вырастают из-под тростниковой крыши и символизируют симбиоз прогресса и традиций.

Оригинальность современного коттеджа на фото заключается в отсутствии какого-либо покрытия на двускатной кровле. И стены, и крыша дома отлиты из монолитного бетона. Интересная деталь архитектурной концепции — квадратные и прямоугольные прорези в скатах кровли, открывающие доступ свету на балконы и террасы.

Фото: Daily TV-Shows for You

Ржавый металл в дизайне дома на фото — это не признак запущенности здания, а стильная тенденция последних лет, пришедшая к нам из Америки.

Проект каскадной кровли на фото создан на базе двухскатной конструкции и реализован с помощью искусственно состаренного профнастила.

Ломаные крыши

Ломаные двухскатные кровли обычно применяют, если в проекте коттеджа предусмотрен балкон, крыльцо или веранда. В этом случае один из скатов переходит в более пологую плоскость над пристройкой.

Ломаные кровли ярких оттенков колоритно сочетаются с деревенской стилистикой домов, построенных из бревна и бруса.

Двускатная вальмовая крыша

Двухскатная вальмовая крыша еще называется полувальмовой — она имеет усеченные скаты и оптимально подходит для регионов со сложными погодными условиями: сильными снегопадами, ливнями, ветрами.

Важная особенность полувальмовых и вальмовых кровель — сложная конструкция стропильной системы, которая существенно удорожает строительство частного дома, особенно, если он имеет непростую планировку, а также пристройки, эркеры, балконы.

Дома с мансардой

Проекты домов с мансардой отличает практичность планировочного решения — в таком коттедже максимально используется все внутреннее пространство, включая чердачные помещения.

Оконные проемы могут быть врезаны в плоскость мансардной крыши или быть оформлены в виде слуховых окон-скворечников, как на фото.

Дом с мансардами на фото привлекает внимание своим современным видом с отголосками деревенской стилистики. Здесь мансарды предусмотрены не только над первым этажом основной постройки, но и над гаражом.

Крыши из Ондулина

Двускатная кровля из зеленого Ондулина гармонично смотрится в паре с деревянными фасадами из бруса.

Двухэтажный дом с мансардой на фото построен в Колумбии, а его современная архитектура, имеющая некоторые этнические мотивы, удачно подчеркнута двухскатной крышей из коричневого Ондулина.

Дом на сваях в Малайзии — интересный пример того, как традиционная островная архитектура сочетается таким современным кровельным покрытием, как Ондулин. Нежно-салатовые фасады коттеджа тонко гармонируют с более темным, зеленым цветом двускатной кровли.

Архитектура просторной двухэтажной усадьбы на Филиппинах получила второе дыхание благодаря реновации кровли с помощью терракотово-красного Ондулина.

Ондулин широко применяется в строительстве детских площадок — двухскатные крыши для горок и детских домиков можно легко смонтировать своими руками.

Двускатная крыша из зеленого Ондулина внесет жизнерадостный акцент в дизайн игрового домика для детей, построенного на загородном участке.

Кровля из Ондувиллы

Неравномерный терракотово-коричневый оттенок Ондувиллы в комбинации с характерной рельефностью идеально имитирует внешний вид классической кровли из керамической черепицы.

Натуральные коричневые тона Ондувиллы прекрасно оттеняют белые фасады и тонко сочетаются с кладкой из дикого камня, например, сланца.

Вы всегда сможете подобрать такой цвет кровли из Ондувиллы, который будет гармонировать с кирпичными стенами, будь то бежевый, персиковый, террактовый или красный кирпич.

Дом на фото с двухскатной многоуровневой кровлей из песочно-желтой Ондувиллы тонко гармонирует с окружающей природой: и благодаря конфигурации, и за счет оттеночной палитры.

Кровельное покрытие из Ондувиллы способны подчеркнуть самобытность русского зодчества — на фото вы видите сруб с зеленой двухскатной крышей, который будто бы сливается с природной средой.

Двускатная кровля из Ондувиллы стала логическим завершением для дизайна усадьбы из бруса, построенной в Великобритании.

На фото — коттеджный поселок в Китае, в котором все дома покрыты Ондувиллой.

Деревянный дом из хвойного бруса, белая столярка и коричневая двухскатная крыша — традиционная комбинация для загородного коттеджа в стиле кантри. В этом трио важное место отводится кровельному покрытию из Ондувиллы под классическую черепицу.

Двускатная кровля из Ондувиллы стала удачным дополнением к расписным фасадам летнего домика, построенного в Корее.

Крыши из металлочерепицы

Металлическая черепица практически достоверно имитирует свой керамический аналог, но при этом стоит намного дешевле. Двускатные кровли из металлочерепицы не только броско выглядят, но и отлично гармонируют с кирпичными и бревенчатыми фасадами.

На фото — частный дом с крышей интересной двухуровневой конструкции, реализованной с помощью металлочерепичного покрытия.

Множество цветовых и фактурных разновидностей металлочерепицы позволяет подобрать кровлю под любой архитектурный стиль: классический, современный или деревенский.

Крыши из профнастила

Двухскатная крыша из профнастила — бюджетный вид металлического настила, обладающего неплохой износостойкостью и достаточно красивым антуражем.

В архитектуре современных коттеджей профнастил нередко применяется не только в качестве кровельного настила, но и для обшивки фасадов.

Модный тренд в индивидуальном строительстве — двускатные кровли из рустикального профлиста, который подвергается искусственному ржавлению и состариванию.

Зеленые двускатные крыши

Зеленая двухскатная крыша — прекрасный вариант для деревянного дачного домика — так постройка полностью сливается с природным окружением и выглядит просто очаровательно.

Кроме эстетичного внешнего вида, зеленая кровля имеет множество преимуществ — она защищает дом от стужи и жары, очищает воздух, поглощает посторонние звуки. На такой крыше вы сможете разбить небольшой огородик или клумбу.

В Исландии, на Фарерских островах, дома традиционно покрывают слоем торфа и выращивают зеленый газон, а чтобы траву было удобно стричь, скаты крыши делают достаточно пологими.

Даже двухэтажные административные здания в Торсхавне, столице Фарерских островов, красуются с зелеными кровлями, которые оригинально оттеняют красновато-коричневые фасады.

Фото: The Family Adventure Project

Черные дома под двускатными зелеными крышами — в эту архитектуру заложен глубокий смысл. За полярным кругом, где солнце редкий гость, стены черного цвета максимально поглощают тепловую энергию, а почвенный покров на крыше помогает сохранить тепло внутри здания.

Двухскатная крыша – виды оформления и варианты установки. 110 фото возведения конструкции

Обустройство крыши является последним этапом строительства, если рассматривать стандартные варианты, то хозпостройки строят с односкатной конструкцией, а дома с двухскатной крышей. Технология строительства имеет многовековую историю, последовательность операций практически не меняется, несмотря на то, что сегодня применяются современные кровельные материалы.

Преимущества двухскатной конструкции

  • Разные архитектурные схемы
  • Экономия средств
  • Простые расчеты
  • Естественный сток дождя и снега
  • Геометрическая форма снижает риск протекания крыши
  • Возможность обустроить на чердаке мансардное помещение
  • Ремонтопригодность, надежность, долгий срок службы, стойкость к износу.

Вариации крыш

Симметричная. Данный выбор вполне оправдан: надежная конструкция формируется за счет симметричных скатов, нагрузка распределяется равномерно. При необходимости увеличить нагрузку устанавливают стропильную систему.

Асимметричная. Наклон скатов выполнен под разными углами, на одной из сторон хозяин сможет обустроить помещение. В этом случае нагрузка распределяется неодинаково, понадобится тщательно рассчитать нагрузочную способность фундамента с несущими стенами, грамотно выбрать кровельные материалы, рассчитать их количество, изменить способ утепления, наружной отделки и гидроизоляции.

Несимметричная. Для конструкции характерно наличие внутреннего или наружного излома, как на фото двухскатной крыши.

Каждый из вариантов обладает своими особенностями и преимуществами, которые следует внимательно изучить, чтобы не ошибиться в выборе конструкции.

Подготовительный этап, предшествующий возведению крыши

Правильная двухскатная крыша сначала создается на чертеже, в большинстве случаев форму конструкции выбирают по проекту дома.

Важно учитывать множество факторов: размеры дома, материал, из которых построены несущие стены, а также географическое расположение земельного участка. Необходимо точно рассчитать, какую нагрузку будет выдерживать двухскатная кровля при эксплуатации.

Если скат имеет угол наклона 400 или более, возможности оборудовать на чердаке полноценное мансардное помещение сильно ограничены.

Когда угол наклона равен 100 и больше, увеличивается нагрузка на кровлю от атмосферных осадков и ветра. Владельцам, желающим обустроить мансарду на чердаке, рекомендуется выбирать асимметричную крышу.

Как рассчитывается площадь двухскатной крыши?

Выполняя расчеты, следуйте аксиоме – чем меньше кровельные материалы по весу, тем меньше нагрузка на фундамент и стены здания. Если строить кровлю из древесины, нужно подбирать подходящие породы дерева, чтобы сделать деревянные элементы более прочными, понадобится увеличить их сечение.

Главным параметром при выполнении расчетов выступает общая площадь крыши, его легче всего просчитать для симметричной конструкции: значение периметра одного ската умножается на 2, и получается точный результат.

Длинные стены здания должны выдержать основную нагрузку конструкции крыши: стропильная система создается, чтобы перераспределить нагрузку равномерно.

Если дом в длину не более 6 м, ставить подпорки не требуется, подходит система висячих стропил. Когда планируется возводить большое загородное сооружение, используются наслонные стропила, у которых более сложная конфигурация.

Чертеж крыши двухскатной должен указывать на расположение всех необходимых узлов и элементов:

  • мауэрлат;
  • стропильная система;
  • подкосы с коньками;
  • обрешетка;
  • теплоизоляция и влагозащита;
  • покрытие кровли.

Ломаная двухскатная крыша своими руками возводится, когда по проекту предусмотрено строительство полноценной мансарды на чердачном пространстве.

Монтажные работы

Мауэрлат предназначен для того, чтобы выдерживать вес кровли, он обеспечивает равномерное распределение нагрузки на фундамент со стенами, ширина бруса для его изготовления равняется ширине стены. Крепление выполняется с помощью стальной проволоки, скоб, шпилек, металлических пластин, анкеров или деревянных прибоин.

Фронтоны и нижняя часть обрешетки фиксируется на мауэрлате или брусе с меньшим сечением, последний элемент прикручивают или прибивают к верхней обвязке.

Балочные перекрытия создаются из деревянных брусьев 200х100 мм, обрешетку располагают на продольных балках с шагом 50 или 60 см, их крепят к мауэрлату с помощью длинных гвоздей (200 мм). Стропильную систему изготавливают из балок с сечением 100х50 мм, высота каждой стойки равна расстоянию между полом и верхней частью мауэрлата.

Опытные строители, которые знают, как построить двухскатную крышу, обязательно зашивают фронтон, с этой целью можно применять сайдинг, профлисты или вагонку. Для вентиляции и освещения внутреннего пространства чердака в фронтоне оставляют оконный проем.

По всему периметру устанавливают карниз и пластиковую систему водоотлива. Монтаж кровли требует выполнения паро-, гидро- и теплоизоляции, в качестве кровельных материалов используют черепицу, ондулин и другие.

Двускатная крыша

Двухскатная крыша представляет собой самый оптимальный вариант для выбора, не требующий больших расходов при проектировании и строительстве.

Ее формируют две наклонные поверхности, скаты, пересекающиеся под углом друг другу, в области конька.

Этот тип крыши обеспечивает надежную защиту дома от ветра, обильных осадков и давления снега при сильных снегопадах, стоит лишь найти оптимальный угол наклона двускатной крыши.

Двухскатная кровля достаточно просто собирается и к ней легко подобрать кровельный материал.

Виды двускатных крыш

  • Симметричная двускатная представляет собой классический вариант. Нагрузка равномерно распределяется на опору крыши и несущие стены. Стропила не прогибаются и есть возможность установки подпорок и распорок почти в любой точке. Минус у этой конструкции один и крайне существенный при устройстве мансарды — острые углы “воруют” пространство, необходимое для создания полноценной комнаты.
  • Асимметричная двускатная отличается от симметричной лишь тем, что конек крыши смещается в ту или иную сторону. Проектирование одного из углов более 45° позволяет создать достаточно просторную комнату на верхнем этаже. Но в то же время усложняются расчеты вследствие неравномерной нагрузки на мауэрлат и несущие стены.
  • Ломаная двускатная дает возможность создания полноценного жилого помещения под крышей благодаря изломам на своих скатах. Поверхность скатов, сгибается посередине, образуя грани, делящие их на два прямоугольника. Потолок в мансарде получается высоким, появляется возможность ставить вертикальные окна. В целом комната становится уютнее, приобретая черты комфортного жилого помещения. Но этот проект требует существенного вложения средств ввиду необходимости приобретения качественной древесины, изолирующих, утепляющих и других строительных материалов. Несмотря на это, ломаная крыша со временем становится только популярнее, поскольку позволяет расширить жилую площадь, не затрагивая высоту. К тому же преимущество установки окон в скаты крыши убережет от лишних трат на электроэнергию.

Подробнее о видах крыш вы можете прочитать здесь.

Фото двухскатной крыши ниже:

Четырехскатная или двускатная кровля?

Преимущества двускатной крыши:

  • Надежность и прочность конструкции с равномерным распределением нагрузки на опорные стены и фундамент;
  • Возможность расположения инженерных систем дома на чердаке;
  • Скаты не позволяют осадкам задерживаться на кровле;
  • Восстановление поврежденных участков не требует больших затрат и ремонт легок в исполнении;

Недостатки двускатной крыши:

(могут возникнуть при устройстве мансарды)

  • Устройство слуховых окон потребует дополнительных денежных вливаний;
  • Укрепление стропил также потребует дополнительного финансирования;

Преимущества четырехскатной крыши:

  • Отсутствует надобность во фронтонах, поскольку окна устанавливаются непосредственно на скатах;
  • Надежная конструкция крыши;
  • Отличное сопротивление ветру и осадкам;
  • Конвекция в помещении осуществляется по всей площади, в связи с чем тепло распределяется равномерно;

Недостатки четырехскатной крыши:

  • Сложность проектирования;
  • Устройство крыши смогут выполнить только профессионалы;
  • Большой вес стропильной системы;

Произвести расчет стропильной системы вы можете здесь.

Оба варианта хороши по-своему. Вопрос выбора зависит лишь от Ваших индивидуальных потребностей и финансовых возможностей.

Дом с двускатной крышей

Дом с четырехскатной крышей

Устройство двускатной крыши

Предварительно необходимо разработать план, учесть климатические особенности местности и определиться с углом ската крыши.

Например, пологие крыши предпочтительнее для местности с сильными ветрами, а высокие крыши противостоят застою снега на поверхности при снегопадах.

Перед применением древесины ее обязательно необходимо обработать инсектицидными, противогрибковыми средствами и веществами, снижающими горючесть материала, а также дать ей высохнуть во избежание прогиба балок.

Работа начинается с устройства мауэрлата — опоры крыши, принимающей на себя всю тяжесть конструкции. Он представляет собой брус, накладываемый на несущие стены, на который затем укладывается вся стропильная конструкция.

На несущую стену под мауэрлат необходимо уложить отсечную гидроизоляцию.

Следующим этапом укладывается лежень, брус, служащий опорой стойкам стропил. Он принимает на себя всю нагрузку от них и распределяет по опорным стенам. Под ним необходимо провести двойную гидроизоляцию.

Затем идет очередь установки стоек и прогона. Для удобства желательно возвести леса. На них в ходе работы заранее прикрепляют стойки, на которые затем осуществляют монтаж прогонов.

После производят разметку стропильных ног и крепят их к конструкции;

В конце приступают к монтажу кобылок, формирующих карнизный свес.

Сборка может производиться как сверху дома, так и на земле, где возводится ферма, представляющая собой треугольник из стропильных ног и затяжек и других комплектующих, который затем поднимают наверх краном, лебедкой или, на крайний случай, с помощью двух наклонных досок и веревки и крепят к мауэрлату.

Более подробно про монтаж двускатной крыши вы можете прочитать здесь.

Двухскатные крыши частных домов фото:

Тип дома с двускатной крышей

Одноэтажный дом с двускатной крышей

Основные составляющие стропильной системы двускатной крыши:

  • Мауэрлат — брус, накладываемый на несущие стены и служащий опорой всей стропильной системе;
  • Стропильная нога — составная часть, несущая на себе кровлю;
  • Прогоны — элементы, располагающиеся поперек в середине стропильных ног, и под коньком;
  • Затяжка — часть, объединяющая конструкцию у основания;
  • Стойка — элемент опоры стропильной ноги. Также находится под коньком крыши;
  • Подкосы — наклонные поддерживающие брусья, берущие начало у основания стойки и идущие к середине стропильной ноги;
  • Лежень — служит опорой стойкам стропильных ног, дополнительно укрепляя конструкцию в случае ее расположения на двух пролетах.
  • Обрешетка — доски, приколачиваемые поперечно стропильным ногам и представляющие собой основу под кровельный материал;
  • Фронтон – это треугольный участок, образующийся между двумя скатами. Форма его зависит от конструкции стропил, климата и индивидуальных предпочтений, а размер его торцов от скатов и высоты самой стропильной конструкции. Основными составными частями фронтона являются коньковая доска, проходящая вдоль самой верхней части крыши, стропильные ноги и стальные шпильки. Фронтон защищает помещение от проникновения влаги, неблагоприятных атмосферных явлений, а также поддерживает тепловой режим помещения. Будучи опорой для балок перекрытия, он должен обладать достаточной прочностью в целях придания всей конструкции необходимой жесткости.
  • Точно рассчитать нагрузку на опорные стены и фундамент и не допустить ее превышения;
  • Провести хорошую теплоизоляцию во избежание неравномерного прогревания помещения;
  • Обеспечить хороший уровень звукоизоляции, подобрав подходящий кровельный материал.
  • Обеспечить надежную гидроизоляцию;
  • Применять легкие виды материалов для устройства интерьера комнаты и потолка;

В заключении, стоит отметить, что двускатная крыша является одним из самых простых вариантов. Ее вполне можно постараться сделать самостоятельно, что сэкономит Вам средства и подарит бесценный опыт.

Двускатная крыша с разной длиной скатов: чертежи, фото

Двускатной называется крыша, образованная двумя наклонными поверхностями. Они направлены встречно друг другу, а пересечение соединяется одним коньком параллельно длинной стороне дома. Двускатная крыша с разными скатами – это разновидность конструкции. От традиционного симметричного исполнения ее отличают в первую очередь геометрические параметры, а уже потом – специфические особенности.

Пользователи часто ищут: «Количество саморезов на лист профлиста».

Основы геометрии

Чтобы понять, как устроена такая крыша, нужно рассмотреть эти свойства и сравнить фото двух типов конструкций. Так как речь идет именно о двускатной разновидности, в профильном разрезе такая форма всегда образует треугольник. Верхний потолок здания является основанием фигуры и служит опорной поверхностью конструкции. Скаты крыши – это боковые стороны треугольника.

Рассматривая симметричную крышу (первое фото), можно увидеть, что наклонные поверхности равны по длине и находятся под одним и тем же углом к основанию треугольника. Конек, скрывающий пересечение склонов, располагается точно по центру здания и проходит через ось симметрии. Разноскатная конструкция характеризуется разной длиной скатов и отличающимися углами при основании (второе фото). Такая концепция – результат геометрического преобразования. Между элементами треугольника существует пропорциональная зависимость. Если изменить один, преобразуются и все остальные.

Фото №1 — двускатная крыша с одинаковыми скатами

Исходя из этой зависимости, у рассматриваемой конструкции крыши выделяют два основных параметра: длину скатов и уклон. Используя такое название, последнее значение было бы правильно рассчитывать в процентах. Для этого необходимо вычислить тангенс угла при основании крыши, умноженный на 100%. Тем не менее, для удобства и быстрого понимания в качестве единицы измерения используют чаще всего градусы. Таким образом, каждый скат у асимметричной крыши характеризуется отдельными длиной и уклоном.

Фото № 2 — конструкция крыши с разными скатами

Зачем нужны разные скаты

Такой вопрос задаст начинающий строитель. Выбор конструкции основывается на двух направлениях: дизайн и эксплуатационные свойства.

Внешний вид крыши важен с самого начала для того, кто хочет сделать здание красивым, неповторимым с эстетической точки зрения. Симметрия во всем часто надоедает, а многие современные тенденции в сфере дизайна полагаются на ломку стереотипов и уход от правильных геометрических форм.

Именно поэтому в таком плане выделяется конструкция с разными скатами. Возможность играть размерами и углами даже в классическом треугольнике позволяет строить оригинальные и интересные в исполнении крыши. Вариативность дает шанс выделить здание на фоне других, сделать его более заметным. Все потому что именно крыша является основным элементом, формирующим внешний вид строения.

Влияние погодных условий на расчет конструкции

Технологические особенности исходят из тех же геометрических параметров. От уклона ската зависит то, как конструкция будет переживать погодные условия. Именно по климатическим данным определяют значение угла, которое обеспечит надежность и долговечность крыши. Разумным шагом при планировке становится изучение розы ветров за последние 2-3 года в располагаемой местности.

По ней можно судить о силе ветра и его самом частом направлении. Со стороны крыши, откуда порывы приходят в большинстве случаев, рекомендуется устанавливать скат с меньшим углом наклона. Это снизит нагрузку на несущую конструкцию, а также уменьшит шум, создаваемый вибрацией кровли.

На расчет скатов влияют осадки. В сухих и теплых районах углы могут быть наименьшими, а длины – самыми большими. Местность же с обильными осадками требует от конструкции более крутых скатов, чтобы вся влага и твердые осадки как можно быстрее покидали кровлю, не застаивались и не создавали излишних нагрузок. Диапазоны углов крыши широко колеблются: от 11º до 70º.

Выбор конструкции кровли в зависимости от уклона крыши

Организация пространства

Увеличение уклона кровли позволяет выгодно использовать место на чердаке. С таким подходом под крышей можно устроить вместительную кладовую, удобную комнату или просторную мансарду. Нередко одна кровельная поверхность перекрывает сразу два этажных пролета. Это как раз тот случай, когда скаты очевидно различаются по длине. Также, становится возможным обустройство террасы, козырьком которой будет продолжение одного из скатов.

К распространенным методам увеличения площади относится применение ломаных конструкций, когда один из скатов, не доходя до основания, меняет угол наклона. Однозначно, такие изощрения несут в себе затраты на дополнительные стройматериалы и выполнение сложных работ.

Материал конструкции

Кровля крыши держится на стропильной системе. В качестве материала для конструкции испокон веков традиционно используют древесину, но может быть металл или железобетон. Первая лидирует благодаря возможности точной обработки, прочностью и оптимальным весом каркаса. Для возведения конструкции выбирают определенные породы древесины:

  • Универсальной является сосна. Хвойная порода прочна, смоляниста, что снижает риск гниения. Ствол дерева прямой и легкий. Невысокая стоимость соснового бруса объясняется его широким распространением.
  • Лиственница долговечна.
  • Ель так же прочна, но больше подвержена влиянию влаги.
  • Мощный дуб применим для ответственных элементов, например, мауэрлата. Его легко обрабатывать. Материал дорогой по сравнению с другими породами.
  • Осина упруга, но часто встречается с гнилой сердцевиной, что ограничивает область ее применения
  • Бук прочен, служит много лет, но с трудом поддается обработке.

Используя древесину в строительстве двускатных крыш с разными скатами, настоятельно рекомендуется применять только хвойные или только лиственные породы для всех элементов каркаса.

Металл, как и железобетон, в основе создания несущей конструкции выигрывает только для крупных строительных объектов, где разноскатные крыши встречаются редко. Один цельный пролет может достигать 2-3 десятков метров. В остальном он намного уступает древесине: дорогой, сложно обрабатывается, пропускает холод, накапливает конденсат.

Устройство каркаса и правильный расчет

При расчете разноскатной конструкции учитываются климатические условия, ветровые усилия, вес кровли. Последнее немаловажно: слой покрытия создает постоянную нагрузку на опоры каркаса. Большой вес, например, имеет керамическая черепица, мягкая кровля гораздо легче. В сочетании все эти факторы формируют общие требования к стропильной системе крыши и определяют такие параметры, как шаг стропил, количество элементов, толщина бруса и материал каркаса.

Чертеж двускатной конструкции позволяет понять, из каких элементов состоит несущая конструкция:

  • Крепление стропил к зданию производится с помощью мауэрлата – прочной рамы, укладываемой к боковым несущим стенам из кирпича, блоков. С внешней стороны строения рекомендуется обложить этот элемент каркаса дополнительным кирпичным рядом для надежной фиксации.
  • Коньковый прогон – вторая опора скатов. Он устанавливается на верхние углы фронтонов.
  • Боковые прогоны крепятся параллельно коньку крыши. Вместе с центральным брусом их выводят чуть дальше фронтона с целью снижения нагрузки.
  • Стропила – опоры для кровли. Они служат соединением конька и несущих стен. Для усиления противоположные стропила соединяются специальными стяжками из дерева или металла. Сборка элементов крыши производится двумя способами: висячим и наслонным. Первый характеризуется тем, что встречные стропила удерживают друг друга прочным соединением, нагрузка крыши является распирающей. Наслонная конструкция включает в себя дополнительные центральные опоры, соединяющие лежень и коньковый брус. Такое устройство используется при наличии внутренних несущих стен. Наличие разных скатов подразумевает установку между стропилами и другими брусами дополнительных стяжек, регулирующих нагрузку.

Двускатная крыша с асиметричными поверхностями – смелый шаг строителя собственного дома. Это возможность благоустроить свое жилище капитальной крышей с эффективным использованием пространства.

Создание крыши на нескольких уровнях конструкции

11:26

5447 - Основы крыши

4:57

6123 - Вальмовая крыша

4:07

6124 - Двускатная крыша

4:01

6125 - Односкатная крыша

3:29

6126 - Крыша Gambrel

3:25

6127 - Крыша крыла чайки

4:10

6128 - Полуавтоматическая крыша

5:10

2420 - Голландская двускатная крыша

10:46

6129 - Создание крыши на нескольких уровнях конструкции

6:27

6130 - История с половиной крыши

13:42

6131 - Слуховые аппараты автоматические

2:11

703 - Стратегии проектирования крыш

5:54

25 - Рисование крыш вручную

11:49

724 - Соединение плоскостей крыши

1:49:34

10202 - Советы и хитрости крыши

4:44

728 - Определение пересечений плоскостей крыши

15:15

26 - Строительство мансардных окон

6:22

706 - Базовые полилинии крыши

5:40

708 - Фриз Молдинг

2:46

710 - Создание крыши над домом L-образной формы с фронтоном

2:34

714 - Использование опции увеличения уклона вниз

1:35

716 - Установка минимального размера ниши

7:08

726 - Ручное устройство кровли дома L-образной формы с двускатными концами

4:36

733 - Базовые линии плоскости наклонной крыши

11:58

737 - Взрывающиеся слуховые окна, созданные с помощью автоматических слуховых аппаратов

1:50

746 - Чертеж бочкообразной крыши

4:25

747 - Рисование куполообразной крыши на круглом здании

2:56

748 - Криволинейные крыши и основания

7:50

1500 - Диалоги, влияющие на дизайн крыши

3:20

1501 - Блокировка и защита плоскостей крыши

9:19

1502 - Софиты, фасции и желоба

8:56

1503 - Использование инструмента "Линия двускатной крыши"

7:47

1507 - Крыши над заливными, коробчатыми и носовыми окнами

5:32

1508 - Крыши над изогнутыми стенами

5:42

1510 - Проектирование опоры крыши Кейп-Код на стенах 2-го этажа

9:01

1511 - Проектирование опоры крыши Кейп-Код на стенах 1-го этажа

2:07

1512 - Группы крыш

6:42

1514 - Соответствие отметкам конька крыши

4:02

1515 - Плоскости подъема и опускания крыши

6:05

1517 - Рисование голландской двускатной крыши вручную

3:39

1520 - Создание проемов в крышах для мансардных окон, нарисованных вручную

16:11

1521 - Рисование слуховых аппаратов

вручную 10:40

1522 - Создание декоративного слухового окна вручную

5:32

1527 - Создание вальмовой крыши с изогнутыми карнизами

8:08

1530 - Чертеж плоской крыши с центральным водостоком и парапетными стенами

7:49

1532 - Размещение и изменение мансардных окон

2:54

1533 - Редактирование бордюра и вала светового люка

28:49

9923 - Фокус: Слуховые аппараты с ручным управлением

9:07

1955 - Усовершенствованные крыши - трехскатная надстройка

7:12

1956 - Усовершенствованные крыши - Расклешенная крыша

11:21

505 - Создание сборки крыши из SIP

15:05

1030 - Автоматическое обрамление - Открытые хвосты стропил - Подфасция и обшивка

13:54

10016 - Совет главного архитектора - Проект крыши

10:25

10019 - Совет главного архитектора - Киоск с изогнутой крышей

(PDF) Автоматическое обнаружение малоэтажного здания с двускатной крышей по изображениям SAR субметрового диапазона на основе локальной многоуровневой сегментации

Remote Sens.2017,9, 263 12 из 13

6. Заключение

В данной статье рассматривается проблема автоматического обнаружения малоэтажных зданий с двускатной крышей в

единственном изображении РСА субметрового уровня. В отличие от большинства связанных методов, которые сосредоточены на использовании

слоев зданий, двойных отражений и теневых сигнатур, новые доминирующие функции, то есть два

смежных параллелограммоподобных участка крыши и конька крыши, используются для обнаружения зданий в одиночное

изображение SAR субметрового уровня.Признаки извлекаются от грубого к точному с использованием основанной на TR метода многоуровневой сегментации

. Предлагаемый метод обеспечивает точное извлечение крыши из сцены SAR

TerraSAR-X и показывает степень обнаружения 86% на сложной воздушной сцене

SAR. Количество ложных срабатываний ограничено из-за строгих ограничений радиометрических и геометрических характеристик

сигнатур кровли. По мере дальнейшего развития крыша здания будет дополнительно оптимизирована

и использоваться для определения ширины, длины и высоты здания.

Благодарности:

Эта работа была поддержана Национальным фондом естественных наук Китая

(номера 41331176, 41371413,41401514) и Национальной программой ключевых исследований и разработок Китая

(2016YFB0501501). Авторы хотели бы поблагодарить Немецкий аэрокосмический центр за предоставление данных TerraSAR-X

ST из проекта TerraSAR-X AO (LAN2456).

Вклад авторов:

Цзиньсин Чен задумал и провел эксперименты; Чао Ван и Хун Чжан

контролировали и разрабатывали исследование и внесли свой вклад в организацию статьи; Fan Wu и Bo Zhang выполнили

по анализу результатов, Wanming Lei оптимизировал некоторые алгоритмы.Цзиньсин Чен, Чао Ван и Хун Чжан

подготовили рукопись, которая была отредактирована всеми авторами. Все авторы прочитали и одобрили окончательную рукопись.

Конфликт интересов: Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Ссылки

1.

Gong, L .; Wang, C .; Wu, F .; Zhang, J .; Zhang, H .; Ли, К. Обнаружение повреждений зданий, вызванных землетрясением, с помощью

субметровых изображений VHR TerraSAR-X после события. Дистанционное управление. 2016,8, 887.[CrossRef]

2.

Brett, P.T.B .; Гуида Р. Обнаружение повреждений в результате землетрясения в городских районах с использованием криволинейных элементов. IEEE Trans.

Geosci. Remote Sens. 2013,51, 4877–4884. [CrossRef]

3.

Brunner, D .; Lemoine, G .; Бруззоне, Л. Оценка повреждений зданий землетрясением с использованием оптических изображений VHR и изображений

SAR. IEEE Trans. Geosci. Дистанционное зондирование. 2010, 48, 2403–2420. [CrossRef]

4.

Henderson, F.M .; Ся, З.Г. Приложения SAR для обнаружения населенных пунктов, оценки населения и анализа структуры городского землепользования

: отчет о состоянии дел.IEEE Trans. Geosci. Дистанционный датчик

2002

, 35, 79–85. [CrossRef]

5.

Simonetto, E .; Oriot, H .; Гарелло, Р. Выделение прямоугольного здания из стереоскопических изображений, полученных с помощью радиолокатора.

IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. 2005,43, 2386–2395. [CrossRef]

6.

Amitrano, D .; Бельфиор, В .; Cecinati, F .; Ди Мартино, G .; Iodice, A .; Mathieu, P.P .; Medagli, S .; Poreh, D .;

Riccio, D .; Руэлло, Г. Улучшение городских территорий в многокомпонентных изображениях SAR RGB с использованием окна адаптивной когерентности

и информации о текстуре.IEEE J. Sel. Темы Прил. Earth Obs. Remote Sens.

2016

, 9, 3740–3752.

[CrossRef]

7.

Dubois, C .; Thiele, A .; Хинц, С. Обнаружение зданий и получение параметров зданий на изображениях фазы InSAR.

ISPRS J. Photogramm. Рем. Sens. 2016, 114, 228–241. [CrossRef]

8.

Xu, F .; Джин, Y.Q. Автоматическое восстановление строительных объектов по многоаспектным РСА-изображениям с метровым разрешением.

IEEE Trans. Geosci.Remote Sens. 2007,45, 2336–2353. [CrossRef]

9.

Gui, R .; Сюй, X .; Dong, H .; Песня, C .; Пу, Ф. Извлечение индивидуальных построек из изображений TerraSAR-X на основе онтологического семантического анализа

. Remote Sens. 2016,8, 708. [CrossRef]

10.

Franceschetti, G .; Iodice, A .; Риччио Д. Каноническая проблема обратного электромагнитного рассеяния от зданий.

IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. 2002,40, 1787–1801. [CrossRef]

11.

Quartulli, M.; Датку, М. Стохастическое геометрическое моделирование для понимания застроенной территории по одному изображению интенсивности SAR

с разрешением измерителя. IEEE Trans. Geosci. Дистанционное зондирование. 2004,42, 1996–2003. [CrossRef]

12.

Ferro, A .; Brunner, D .; Бруззоне, Л. Автоматическое обнаружение и реконструкция радиолокационных следов зданий

по одиночным изображениям VHR SAR. IEEE Trans. Geosci. Remote Sens. 2013,51, 935–952. [CrossRef]

13.

Zhang, F.L .; Shao, Y .; Чжан, X.; Бальц, Т. Извлечение L-образного контура здания из изображения с высоким разрешением SAR

. В ходе обработки совместного мероприятия IEEE по дистанционному зондированию в городах, Мюнхен, Германия, 11–13 апреля 2011 г.

Сегментация данных LiDAR с использованием кода многоуровневого куба

Данные по обнаружению света и дальности (LiDAR), собранные с помощью бортовых систем лазерного сканирования, являются одними из основные источники пространственных данных. Авиационные лазерные сканирующие системы способны быстро и напрямую получать точные трехмерные координаты.Использование данных LiDAR расширяется в различных приложениях, таких как топографическое картографирование, моделирование зданий и городов, измерение биомассы и управление стихийными бедствиями. Сегментация - это важный процесс извлечения значимой информации для таких приложений, как моделирование 3D-объектов и реконструкция поверхности. Большинство схем обработки LiDAR основаны на цифровой обработке изображений и алгоритмах компьютерного зрения. В этой статье представлен метод дескриптора формы для сегментации облаков точек LiDAR с использованием «многоуровневого кода куба», который является расширением двухмерного цепного кода на трехмерное пространство.Оператор куба сегментирует облака точек на участки поверхности крыши, включая надстройки, удаляет ненужные объекты, определяет границы зданий и определяет ключевые точки модели для моделирования зданий. Для проверки предложенного подхода использовались как реальные, так и смоделированные данные LiDAR. Эксперименты продемонстрировали выполнимость метода сегментации данных LiDAR от зданий с широким диапазоном типов крыш. Был найден метод эффективной сегментации данных облака точек.

1.Введение

Автоматическое моделирование зданий с использованием данных обнаружения и определения расстояния (LiDAR) - сложная и сложная задача, поскольку облака точек, полученные с помощью бортовых систем лазерного сканирования, которые состоят из неструктурированных трехмерных координат, не предоставляют топологической и семантической информации, которая позволяет строить поверхности должны быть правильно сегментированы. Плотность точек, сложные формы крыши, загорание и нежелательные элементы еще больше усложняют сегментацию, необходимую для моделирования зданий [1].Конечная цель использования данных геопространственных датчиков (например, аэрофотоснимков и спутниковых изображений, данных лазерного сканирования и данных радаров) - автоматическая реконструкция реальных объектов, а основной задачей автоматической обработки является сегментация участков поверхности. Хотя задача сложная и остается нерешенной, ее решению были посвящены значительные исследования. Многие из методов являются специальными или решают только частичные проблемы, и исследования продолжаются. Явное описание поверхностей объекта с содержательной информацией имеет решающее значение [2].В настоящее время сегментация данных облака точек, полученных с беспилотных летательных аппаратов или дронов, становится все более необходимой для моделирования объектов, поскольку большая часть обработки изображений основана на облаках точек, которые генерируются с помощью многовидового стереосопоставления.

Сегментация для моделирования объектов - центральная проблема в эффективной обработке облаков точек LiDAR. Методы сегментации облаков точек подразделяются на (1) рост области, (2) подход на основе границ, (3) подгонку модели, (4) методы кластеризации области параметров и (5) гибридные методы.Гибридные методы включают комбинирование подходов, основанных на данных и моделях, или объединение различных наборов данных (например, данных LiDAR с изображениями или картами) [3–7]. Маас и Фоссельман [8] предложили метод моделирования зданий, основанный на параметрах, инвариантных к моменту. Фоссельман и Дейкман [9] разработали подход к трехмерному моделированию зданий, включающий сегментацию и группировку данных LiDAR с использованием преобразования Хафа и плоскостей зданий, которые определяют границы зданий. Rottensteiner и Briese [10] описали процедуры автоматического обнаружения, сегментации и моделирования зданий, особенно изогнутых крыш.Милиарезис и Коккас [11] применили метод наращивания области для сегментации, а Сампат и Шан [12] использовали модифицированный метод выпуклой оболочки для моделирования различных форм зданий. Сампат и Шан [4] сегментировали и смоделировали сложные здания на основе данных LiDAR, полученных с воздуха, на основе многогранных моделей. Они обнаружили неплоские точки после использования собственного анализа для надежной сегментации поверхностей крыши. Хуанг и др. [13] предложили нисходящий подход к реконструкции крыш на основе стохастического моделирования, в то время как большинство методов моделирования восходящие.В недавнем исследовании реконструкции и моделирования зданий Chen et al. [14] представили процесс реконструкции здания для кластеризации примитивов крыши в соответствии с их топологической согласованностью. Метод основан на алгоритме кластеризации плотности вероятности. Gilani et al. [1] представил надежный метод обнаружения зданий и сегментирования различных типов крыш с использованием анализа главных компонентов и выращивания регионов с использованием оптимальной схемы отбора семян. Loutfia et al. [15] предложили использовать ортоизображения с данными LiDAR для трехмерного моделирования городов на основе алгоритма кластеризации нечетких c-средних.Йи и др. [16] представили метод реконструкции здания, при котором облака точек разбиваются на отдельные здания на основе стратегии «разделяй и властвуй».

На рисунке 1 показаны типичные проблемы, возникающие во время сегментации. Проблемы можно классифицировать как недостаточную, чрезмерную и вторгающуюся / вторгшуюся сегментацию [1, 17, 18].


Разработано множество методов сегментации; однако стандартный метод пока недоступен. Ключевым вопросом при сегментации данных LiDAR с нерегулярно распределенными облаками точек является измерение сходства.Мотивация предлагаемого метода основана на следующем. (1) Участок поверхности, который следует рассматривать как единый сегмент, имеет те же геометрические свойства, такие как наклон и ориентацию, в трехмерном пространстве. (2) Искусственные конструкции, включая здания, можно разделить на участки поверхности, имеющие простые геометрические формы, включая плоские (т. Е. Горизонтальную, вертикальную или наклонную плоскость) и плавно изогнутые поверхности (т. Е. Полусферы или полуцилиндры). Другими словами, крыши сложной формы можно разделить на геометрически простые поверхности.

Одна из целей сегментации - выявить и сгруппировать точки, полученные из одних и тех же участков поверхности крыш зданий. Предлагаемый метод основан на концепции дескриптора формы. Уклон является важным фактором при описании геометрических характеристик поверхностей. Наклон каждой поверхности дает информацию об ориентации поверхностей и косвенно об их форме. Следовательно, возможность группировать точки облачности, поверхности которых имеют одинаковый наклон, является центральной для сегментации данных LiDAR.Здесь предлагается подход, основанный на трехмерном цепном коде. Цепной код был первоначально разработан для описания форм объектов в цифровых изображениях путем выделения границ объектов и их описания с использованием восьми ориентаций и длин получаемых отрезков линий [19]. Чтобы применить оператор кода цепочки к данным трехмерного облака точек, анализ двухмерного кода цепочки был расширен на трехмерное пространство (здесь он называется «кодом куба»). Сегментация осложняется шумом, бессмысленными и ненужными объектами в облаке точек. Поэтому такие данные следует как можно больше удалять.В частности, растительность рядом со зданиями препятствует сегментации и может создавать неправильные модели зданий. Предлагаемый метод удаляет такие нежелательные данные, а также разделяет наземные и нешлифованные объекты.

Оператор кода куба может извлекать значимую информацию из данных с помощью ряда процессов для удаления ненужных облаков точек (например, деревьев и растительности), разделения наземных / не окружающих объектов, извлечения строений, сегментации участков поверхности и ключевых точек модели. (MKP) обнаружение.MKP - важные точки, такие как углы, необходимые для моделирования здания. Ключевой особенностью предложенного метода является реализация адаптивного трехмерного цепного кода в мультикубе, разделенном на субкубы. Адаптивный многоуровневый подход позволяет сегментировать сложные крыши с высоким уровнем детализации (LoD). Распознавание объектов должно быть инвариантным относительно геометрических преобразований, включая масштаб, поворот и сдвиг. Инвариантность достигалась применением оператора с разных сторон.Затем была проведена сегментация участка кровли путем объединения результатов по каждому направлению. Наконец, используя информацию из цепных кодов, MKP были извлечены из сегментированных данных.

2. Методы

Двумя ключевыми проблемами эффективной сегментации являются определение критериев смежности между точками и определение критериев группировки или кластеризации [20]. Предлагаемый метод сегментации основан на дескрипторе трехмерной формы для распознавания объектов. Основная идея состоит в том, чтобы сгруппировать одни и те же коды куба в сегментированную область.Оператор куба может сегментировать облака точек, классифицируя закодированные уклоны поверхности посредством расширения двухмерного кода цепочки на трехмерное пространство. Метод требует интерполяции облаков точек, чтобы переставить нерегулярно расположенные точки LiDAR в ячейки регулярной сетки, чтобы удовлетворить входным требованиям оператора кода куба. Метод интерполяции и размер выборки (т.е. GSD: расстояние до наземной выборки), применяемые к данным LiDAR, имеют решающее значение, поскольку они влияют на LoD, с помощью которого можно идентифицировать особенности [21, 22].Процесс интерполяции не является основным направлением этого исследования, и была применена интерполяция ближайшего соседа. На рисунке 2 представлен предлагаемый метод.


2.1. Оператор кода куба

Цепной код - это метод граничного кодирования, предложенный Фриманом [19]. Он описывает последовательность сегментов единичной линии с ограниченным набором возможных дискретных направлений в 2D-пространстве. Эти граничные элементы могут быть сегментированы на линейные сегменты в зависимости от изменения направления. Направление и длина отрезков линии вдоль границы объекта определяют его форму.Поэтому для распознавания объектов использовался цепной код в качестве дескриптора формы. Мы расширили метод цепного кода на трехмерное пространство, чтобы сегментировать облака точек с помощью соответствующего оператора куба. Размер куба составляет 3 × 3 × 3 (т. Е. Три слоя с 3 × 3 ячейками для каждого слоя), что дает 27 кубических ячеек или вокселей, а оператор кода куба выглядит как кубик Рубика, как показано на рисунке 3. Там 26 возможных направлений от центрального воксела куба до соседней точки. Sánchez-Cruz et al.[23] использовали такой трехмерный цепной код для представления трехмерных дискретных кривых. В этой статье трехмерная версия цепного кода называется «кубическим кодом».


Недостатками исходного цепного кода являются (1) ограниченное количество дискретных направлений (обычно восемь направлений), (2) вариативность при вращении и (3) чувствительность к шуму. В результате формы объектов могут быть неточно описаны. Очевидно, что такие проблемные характеристики кода цепочки могут также встречаться в коде куба, что приводит к неправильной сегментации данных облака точек.

В нашей работе для улучшения сегментации эти проблемы были решены следующим образом: (1) Создание адаптивного многоуровневого куба. (2) Обработка с разными направлениями и объединение результатов, чтобы сделать эти вращения инвариантными. (3) Уточнение с помощью группирование сегментированных поверхностей для уменьшения шумовых эффектов.

При применении подхода цепного кода к изображению границы объектов извлекаются и создаются цепные коды вдоль границ. Коды куба, с другой стороны, создаются в каждой точке облака точек.Направление, присвоенное каждому коду цепочки, соответствует уклону поверхности в этой точке кода куба. Затем поверхности сегментируются на основе информации об уклоне в коде куба. Кроме того, можно удалить нежелательные объекты (например, деревья и другую растительность) и извлечь ключевые особенности модели (например, границы сегментированных поверхностей и угловые точки) зданий путем анализа кода куба. Каждый шаг подробно описан ниже.

2.2. Многоуровневый код куба

Поскольку код куба, как и код цепочки, имеет ограниченное количество дискретных направлений, детали объектов могут быть представлены неточно, что может привести к недостаточной сегментации.Для решения этой задачи в процесс был введен многоуровневый куб, состоящий из 3 × 3 × 3 подкубов. Внутри каждого субкуба применяется такое же деление вокселей 3 × 3 × 3, опять же с 26 возможными направлениями. Многоуровневый куб обеспечивает адаптивное определение уклона поверхности, распознавание формы поверхности и, следовательно, соответствующую сегментацию. Как показано на рисунке 4 (a), куб без субкубов не может отличить наклонную поверхность от плоской поверхности, если наклон небольшой, из-за ограниченного количества дискретных направлений.Следовательно, куб, имеющий одинаковый размер, не может правильно сегментировать облака точек, создаваемые крышами различной формы.


Подкубы в многоуровневом кубе генерируются адаптивно в соответствии с наклоном между точками. Если уклоны между соседними точками меньше порогового значения (), субкубы генерируются в вокселях исходного куба. Многоуровневый куб позволяет создавать модели зданий с более высоким LoD. Поскольку вложенные кубы чувствительны к шуму, а наклон поверхностей может стать преувеличенным, результаты как исходного анализа, так и анализа вложенного куба объединяются для более точной сегментации.Процесс создания нескольких кубов проиллюстрирован на рисунке 4. Блок-схема на рисунке 5 показывает критерии, определяющие, создаются ли вложенные кубы.


2.3. Многонаправленная обработка

Другой важной особенностью предлагаемого метода является многонаправленная обработка. Как показано на рисунке 6 для примера двускатной крыши, уклон поверхности крыши в трехмерном пространстве можно разложить на X- и Y-направления. В качестве альтернативы поверхность может быть представлена ​​уклоном и аспектом (т. Е. Ориентацией уклона).Очевидно, что поверхности с разным уклоном невозможно различить одной направленной обработкой. Поэтому оператор кода куба применялся к разным направлениям (т. Е. S, E, SE и NE), и составляющие уклона для каждого направления были определены, как показано на рисунке 7. Поскольку поверхности могут быть произвольно ориентированы в системе координат объекта (например, , здание «C» на рисунке 6), а поскольку формы крыш некоторых зданий являются сложными, применение оператора куба в нескольких разных направлениях может обеспечить более надежную и подробную информацию об уклоне.



Код куба по своей сути не инвариантен относительно вращения. Следовательно, если оператор куба применяется только в одном направлении, некоторые смежные поверхности с одинаковой ориентацией могут не отличаться друг от друга, что приведет к недостаточной сегментации. Чтобы снизить этот риск, код куба применяется в разных направлениях (т. Е. На юг, восток, юго-восток и северо-восток), а результаты по каждому направлению объединяются. В этой работе система координат пространства объектов была основана на системе координат карты с восточным (E), северным (N) и высотным положениями вместо локальной декартовой системы (т.е., координаты X, Y и Z). В этой статье X, Y и Z обозначают E, N и высоту соответственно.

2.4. Удаление ненужных объектов и выделение границ здания

Шум в облаке точек должен быть удален или уменьшен в максимально возможной степени. Деревья, другая растительность, автомобили и небольшие объекты, не являющиеся частью зданий, должны быть исключены из данных анализа зданий. Такие ненужные объекты можно идентифицировать и удалять, анализируя коды куба. Как показано на рисунке 3, компоненты вертикального направления кода куба (т.е., 9 и 18) указывают возможные границы зданий и границы надстроек крыш с вертикальными боковыми стенками (например, чердак или дымоход). Однако шум или другие объекты могут указывать на вертикальные компоненты в коде куба. Основная цель этого шага - выявить вертикальные компоненты, происходящие от деревьев или растительности, и удалить такие ненужные объекты. Вертикальные компоненты, полученные от деревьев и других участков растительности, и связанные с ними коды кубов, как правило, более случайны, чем компоненты от поверхностей зданий.Вариации (оцениваемые по их стандартному отклонению) в кодах куба, возникающие в таких областях, были бы относительно большими. Кроме того, вертикальные компоненты будут лишены значимой связи друг с другом и, даже если образуются многоугольники, будут иметь тенденцию охватывать меньшие области. Таким образом, этот метод позволяет отделить вертикальные компоненты участков растительности от участков зданий на основе этих характеристик (регулярность, близость, связность и размер многоугольника) кодов куба.

На рисунке 8 показана процедура удаления участков растительности и выделения границ зданий.На рисунке 9 показан пример. Вертикальные компоненты растительности распределены неравномерно, как показано на Рисунке 9 (b). После применения процессов расширения, эрозии и прореживания участки растительности становятся неправильными линейными объектами, а не замкнутыми объектами, такими как здания (рис. 9 (c)), и могут быть отфильтрованы (рис. 9 (d)).


2.5. Схема сегментации

Сегментация - это процесс разделения данных на значимые и однородные области. Соседние области сегментации должны иметь значительные различия и пространственно точные границы [24, 25].Какой бы сложной ни была крыша здания, она состоит из нескольких единичных поверхностей простой формы, имеющих общие геометрические характеристики. Форму поверхности можно определить по ее уклонам. Следовательно, уклоны поверхности могут отличать единицы поверхности друг от друга и позволяют идентифицировать форму, как показано на рисунке 10 и обсуждается далее в разделе 2.7.

Оператор куба преобразует наклоны между соседними точками в коды и эффективно выполняет сегментацию, группируя одинаковые коды.Как описано выше, субкубы генерируются адаптивно на основе наклонов между точками, что позволяет выполнять детальную сегментацию (то есть с высоким LoD). Кроме того, кубические коды, генерируемые в четырех направлениях, объединяются, как показано на рисунке 11.

2.6. Определение ключевых точек модели

Оператор куба определяет угловые точки сегментированных поверхностей, которые можно использовать для моделирования крыш. Коды генерируются по границам сегментированных областей, и они проецируются на горизонтальную плоскость (т.е.е., X - Y плоскость). Затем средний слой куба (то есть обычный двухмерный цепной код с восемью направлениями) используется для обнаружения угловых точек. Места с резким изменением направления считаются угловыми точками. Однако большинство границ сегментации между угловыми точками не являются прямыми линиями, а скорее состоят из неправильных линейных сегментов из-за шума в облаке точек и недостатков сегментации. Информация о направлении и длине кодов цепочки границ используется для предотвращения обнаружения несоответствующих точек как углов.Каждая граница между угловыми точками должна быть представлена ​​несколькими одинаковыми кодами. Следовательно, требуется процесс регуляризации, который генерирует общий код вдоль истинных граничных сегментов. Если код меняется на небольшом расстоянии, то точки могут не быть истинными углами. На рисунке 12 показан процесс регуляризации для обнаружения угловых точек с использованием кода цепочки, а на рисунке 13 показан пример сегментации и обнаружения угловых точек с использованием смоделированных данных LiDAR.

Однако угловые точки сегментированных поверхностей могут не соответствовать MKP зданий, поскольку точки LiDAR на крышах могут находиться внутри реальных границ здания, как показано на рисунке 14.Фактическая граница здания находится где-то между границей сегментированной поверхности и ближайшими точками земли. Разумная оценка границ здания находится на полпути между точками на границе сегментированной поверхности и ближайшими точками земли.


Исходные точки LiDAR могут использоваться вместо интерполированных точек для более точного определения MKP следующим образом: (1) Задайте области поиска вокруг угловых точек сегментированных областей. (2) Вычислите средние точки между каждой угловой точкой и ближайшая точка на земле.(3) Определите средние точки как MKP.

На Рисунке 14 показаны угловые точки на сегментированной поверхности и расчетные MKP здания. MKP в оставшейся части этого документа относятся к этим интерполированным средним точкам на самых внешних границах здания.

2.7. Моделирование криволинейной поверхности

Мы предлагаем идею моделирования криволинейных поверхностей, как показано на рисунке 15. Когда код куба применяется к криволинейным поверхностям, таким как купол (например, полусфера) или арочная (например, полуцилиндрическая) крыша, Поверхности сегментируются на несколько участков, потому что наклон криволинейных поверхностей варьируется от точки к точке.С другой стороны, плоские поверхности имеют постоянный наклон, как показано на рисунке 16. Полусферические и полуцилиндрические поверхности можно отличить друг от друга, анализируя характеристики шаблонов вектора наклона. Векторы наклона купола равномерно распределены во всех направлениях, в то время как векторы полуцилиндра распределены в двух доминирующих направлениях (т. Е. Числа в скобках на рисунке 15 указывают количество векторов наклона в каждом направлении). Эти схемы распределения инвариантны к вращению.


Криволинейные поверхности могут быть смоделированы путем подгонки точек на поверхностях соответствующими математическими функциями после определения характеристик векторов наклона (т. Е. Купольные и полуцилиндрические поверхности могут быть представлены уравнениями сферы и цилиндра соответственно) . Параметры уравнений могут быть определены методом наименьших квадратов точек на поверхностях в рамках соответствующих уравнений. Уравнения сферы и цилиндра нелинейны.Решение неизвестных параметров обычно требует линеаризации уравнений с начальными приближениями параметров с последующей итерацией для достижения требуемого уровня точности. Здесь предлагается прямой метод, не требующий линеаризации, начальных приближений и итераций для математического представления криволинейных поверхностей. Стандартное уравнение сферы: где ( X , Y , Z ) - координаты облаков точек, (,,) - координаты центра, а r обозначает радиус сферы.Путем введения новых параметров (например, p 1 = –2, p 2 = –2, p 3 = –2 и p 4 = 2 + 2 + 2 - r 2 ), стандартное уравнение переписывается как Уравнение наблюдения для решения неизвестных параметров (т.е. p 1 , p 2 , p 3 и p 4 ) методом наименьших квадратов выражается как где представляет вектор наблюдения, является матрицей плана, является оценкой вектора неизвестных параметров и является вектором ошибок.Наконец, центр и радиус сферы можно вычислить следующим образом: для произвольно ориентированной цилиндрической поверхности ключевыми параметрами в основном являются два угла ориентации (т. Е. Горизонтальный и вертикальный углы) оси, центра и радиуса цилиндр. Углы ориентации можно определить линейной регрессией в трехмерном пространстве. Координаты центра и радиус могут быть оценены непосредственно аналогично поверхности сферы.

3. Экспериментальные результаты и анализ
3.1. Описание наборов данных

Моделируемые и фактические наборы данных LiDAR были протестированы для проверки предложенного метода. Нелегко получить данные LiDAR, которые включают в себя здания всех различных типов крыш, подлежащих тестированию. Поэтому, как показано на Рисунке 17, моделировались здания с различными типами крыш, такими как двускатная, шатровая, шатровая и долинная, пирамида, гамбрель, слуховое окно, пилообразная, купольная и арочная. Преимущество использования данных моделирования состоит в том, что основные истины известны. Однако данные моделирования не полностью отражают реальную среду.Например, данные моделирования не включают деревья и растительность, а шумовые характеристики данных моделирования могут отличаться от реальных данных.


Среднее расстояние между точками в данных моделирования составляло 0,25 м со случайным шумом ± 0,10 м. Реальные наборы данных о населенных пунктах были собраны над Донгтаном в Южной Корее и Университетом Калгари в Канаде со средним расстоянием между точками 0,50 м и 0,60 м соответственно. Неправильно распределенные точки LiDAR были преобразованы в регулярную сетку с помощью интерполяции ближайшего соседа.Размеры ячеек сетки (т.е. GSD) были эквивалентны средним расстояниям между точками.

3.2. Удаление деревьев и другой растительности

На рисунке 18 показаны вертикальные компоненты кода куба реальных наборов данных, а на рисунке 19 показаны границы зданий после удаления деревьев и другой растительности. В данных моделирования не было растительности. Вертикальные коды существуют не только на границах зданий, но и в зонах растительности. Однако коды кубов в последних областях нерегулярны и не могут образовывать замкнутые многоугольники.Поэтому большинство из них было удалено методом прореживания. Однако удаление деревьев и растительности рядом со зданиями может создать очертания границ, несколько отличающиеся от реальных форм. Нежелательные объекты, оставшиеся после этого процесса, удалялись во время сегментации, если их размер был ниже заданного порога.

3.3. Результаты сегментации

На рисунках 20, 21 и 22 представлены сегментация и сегментированные границы поверхностей с угловыми точками наборов тестовых данных. С данными моделирования (см. Рис. 20) все участки поверхности крыш были правильно сегментированы с помощью многоуровневого куба.При использовании фиксированного равномерного куба поверхности с небольшим уклоном нельзя было правильно сегментировать и нельзя было отличить от плоских поверхностей. Однако изогнутые поверхности (то есть купол и сводчатая крыша) были сегментированы на несколько участков, поскольку их наклон меняется от точки к точке. В этом случае тип поверхности можно определить путем анализа векторов уклона, как описано в разделе 2.7. В реальных наборах данных (см. Рисунки 21 и 22) большинство крыш имеет плоские поверхности, и сегментация была эффективной, в том числе на двускатных и арочных крышах.Крыша арки была сегментирована на несколько плоских поверхностей, как и в данных моделирования.

Большинство угловых точек сегментированных поверхностей были идентифицированы правильно. MKP границ здания были оценены с использованием этих угловых точек, как описано в разделе 2.6. MKP границ здания, определенные описанным способом, отображаются в правом столбце рисунка 23. В левом столбце рисунка 23 показаны угловые точки сегментированных участков поверхности. Позиционные различия между угловыми точками и MKP рассчитывались как среднеквадратичная разность (RMSD).


RMSD между угловыми точками сегментированных поверхностей и MKP перечислены в таблице 1. RMSD X , RMSD Y и RMSD XY являются значениями RMSD для X - и Y - координаты и горизонтальное расстояние, соответственно (т. Е.). RMSD оцененных MKP по сравнению с угловыми точками почти все были меньше половины соответствующих GSD.


Данные GSD [м] [м]45 [м] [м]45 [м] [м] Моделирование 0.25 0,09 0,11 0,14
Dongtan 0,50 0,11 0,18 0,21
Calgary8 0,50 9055 9055 9055 9055 0,15 9055 9055 9055 905 468 0,16
3.4. Результаты моделирования криволинейной поверхности

На рисунках 24, 25 и 26 показаны купольные и арочные крыши, полученные при моделировании и реальных данных. Аналитические результаты представлены в таблицах 2 и 3.Что касается набора данных моделирования, данные моделирования 1 представляют собой идеальную сферу и цилиндр со случайным шумом ± 0,10 м, в то время как данные моделирования 2 имеют форму эллипса с различными точечными рисунками. В таблице 2 (,,) - координаты центра и радиус сферы. В таблице 3 (,) - координаты центра, а r - радиус цилиндра. Следует отметить, что координаты центра (,) - это точки, в которых оси пересекают плоскость Y - Z . и - горизонтальный и вертикальный углы оси цилиндра.значения обозначают меру дисперсии. Среднеквадратичная ошибка (MSE) и среднеквадратичная ошибка (RMSE) измеряют качество оцениваемых параметров (то есть оценок) и точность моделирования, соответственно.

[м] ] 9045 9055 9055 9055 9055 9055 9055 9055 9055 9055 9055 9055 9055 9055 9055 9055 9055 9055 9055 9055 9055 9055 0,001

Данные Параметр [м] [м] [м] [м]

Моделирование 1 Оценка 70.00 65,01 15,00 5,01 0,24 0,06
MSE параметра 0,002 0,002 0,003 0,002 0,003 0,002
140,01 130,02 5,90 14,31 4,62 0,20
MSE параметра 0,015 0.015 0,054 0,047

Реальный Оценка 192411.98 448047.89 0,004 0,003

9 9045 9045 905
9055 9055 9055 9055 9055 9055 9055 9055 9045 2 полиномиальные функции. Как сферические, так и цилиндрические поверхности могут быть смоделированы полиномиальными поверхностями второго порядка с помощью аппроксимации методом наименьших квадратов, как показано на рисунке 27. где (,,) - координаты облаков точек, а a s - коэффициенты аппроксимирующей функции.Несмотря на то, что полином второго порядка не может точно представлять формы поверхностей, которые моделируются как параболические поверхности, может быть удобно использовать этот подход в ситуации, когда не требуется высокая точность.


4. Обсуждение и выводы

Сегментация данных LiDAR в виде облаков точек является важной процедурой для большинства методов моделирования зданий. Однако сегментация - сложная задача, и стандартный метод еще не согласован.Многие методы страдают от недостаточной или чрезмерной сегментации. Предлагаемый метод сегментирует крыши различной формы с использованием кода куба, который представляет собой расширенную трехмерную версию двухмерного цепного кода. Ключевыми элементами для распознавания формы являются уклоны поверхностей, и большинство дескрипторов формы используют информацию об уклоне. Описанный здесь подход сегментирует поверхности крыши путем кодирования уклонов поверхностей в трехмерном пространстве. Описанный оператор куба не только сегментирует поверхности крыши, но также удаляет деревья и другую растительность, определяет границы зданий и определяет MKP.Точность MKP повышается за счет интерполяции с соседними точками на земле.

Недостатки предложенного метода следующие: (1) Интерполяция облаков точек необходима перед анализом из-за присущих ему характеристик оператора куба. Интерполяция снижает точность позиционирования границ сегментации и MKP. В зависимости от метода интерполяции и размера сетки правильные структурные линии вдоль границ зданий и поверхностей крыши могут сохраняться не полностью.(2) Плавно изогнутые поверхности сегментируются на несколько плоских участков (т.е. для таких поверхностей происходит чрезмерная сегментация). Однако криволинейные поверхности можно отличить от плоских, анализируя векторы уклона и затем моделируя соответствующие математические функции. Характеристики векторов наклона использовались для определения типа криволинейной поверхности, такой как сфера или цилиндр.

На основе описанного метода были сделаны следующие выводы: (1) Можно сегментировать облака точек, классифицируя закодированную информацию об уклоне поверхности с помощью оператора куба, который является расширением двухмерного кода цепочки до трехмерного.(2) Можно адаптивно создать многоуровневый куб для определения более точных углов наклона между точками. Это может решить проблему недостаточной сегментации; то есть становится возможной сегментация с высоким LoD. (3) Многонаправленная обработка оператора куба может решить проблему варианта вращения. (4) Оператор куба может использоваться для разделения наземных / нешлифованных объектов, обнаружения границ зданий и угловых точек и удаления нежелательных (5) Подобно двухмерному цепочному коду, оператор куба предоставляет топологическую информацию (т.е.е., связь) между точками. Следовательно, границы зданий могут быть реконструированы с использованием угловых точек сегментированных поверхностей. (6) MKP, близкие к реальным границам здания, могут быть определены с использованием как угловых точек сегментированных поверхностей, так и точек земли.

Доступность данных

Наборы данных, созданные во время и / или проанализированные в ходе текущего исследования, доступны у соответствующего автора по разумному запросу.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации этой статьи.

Благодарности

Авторы хотели бы поблагодарить профессора Аймана Хабиба из Департамента геоматики Университета Калгари за предоставление данных LiDAR с воздуха. Профессор Хабиб в настоящее время работает в Университете Пердью. Это исследование было поддержано Программой фундаментальных научных исследований через Национальный исследовательский фонд Кореи (NRF), финансируемым Министерством образования 2018R1D1A1B07048732.

3D план дома с двускатной крышей мансардой

Двускатная крыша на самом деле представляет собой две односкатные крыши только на разных уровнях.Следовательно, этот вид кровли включает в себя все преимущества односкатной кровли на дом. Но в то же время двускатная крыша имеет свое уникальное неоспоримое преимущество, которого нет в других проектах кровельных систем - это особенно эффектный эстетичный и стильный внешний вид внешнего оформления!

3D модель дома с многоуровневой крышей

(a)

9055 905
Параметр [°] [°] [°] [°]

Моделирование 1 Оценка 65.23 15,02 1,61 0,15
MSE параметра 0,035 0,040

Моделирование 2
MSE параметра 0,010 0,002

Реальная Оценка 33.60 –0,02 2,94 0,13
MSE параметра 0,557 0,04

Данные Параметр [м] [м] [м] [м] [м]

145 Моделирование 9055 905 14.67 4,97 5,00 0,24 0,13
MSE параметра 0,001 0,002 0,002

13,59 6,62 0,32
MSE параметра 0,014 0,056 0,049

.89 46,91 8,23 3,49 0,23
MSE параметра 0,031 0,241 0,228

одноэтажный
Технические характеристики
Архитектурный стиль: Лофт
Размер дома: 8x9 м
Общая жилая площадь: 107 м 2
Материал несущей стены: кирпич
Тип крыши: мансарда
Наличие гаража: без гаража

Все двускатные крыши всегда выглядят шикарно и легко украсят дизайн любого простого проекта дома.Простая уловка от архитектурных дизайнеров экстерьеров жилого дома: возьмите любой неприметный типовой проект дома и замените его большой многоуровневой двускатной крышей, в результате он будет выглядеть привлекательно и современно проект в стиле Hi-Tech или Modern. А значит дом дороже! При этом стоимость подъема двускатной крыши в уклоне - не много, а в некоторых случаях меньше, чем для типовых проектов.

Проект планировки одноэтажного дома площадью 100 кв.м. чердак.

Дом размером восемь на девять имеет два входа: летний вход со стороны гостиной и зимний вход через коридор и коридор, чтобы ограничить доступ холодного воздуха в отопительный сезон.Если вы войдете в дом через зимний подъезд, вас встретит сначала небольшой коридор, а затем зона коридора. Дверь направо - душевая с ванной на первом этаже. Следующий проем - кладовая, которая дополнительно использует полезное пространство под межэтажной площадкой. Прямо по коридору находится кузница, а слева - большая светлая и просторная гостиная с площадью около 30 квадратных футов. Благодаря ему в этом небольшом доме можно провести прием до 15 человек.При расчете максимального количества гостей в комнате для праздников и мероприятий по санитарным нормам должно быть 1,8 квадратных метра на человека. То есть: 27,78 / 1,8 = 15,43.

Для комфортного отдыха гостей в гостиной можно распахнуть двери с выходом на небольшую террасу, которая находится под балконом. Из кухонной зоны также есть выход прямо в гостиную для удобной подачи блюд и угощений. А летом, отдыхая на террасе, благодаря такой планировке можно подавать прохладительные напитки и мороженое прямо из кухни, не перемещаясь по коридорам.

Двускатная крыша одноэтажного дома с мансардой

Поднявшись по лестнице на второй этаж, входим в коридор. Сами лестницы, межэтажная площадка и коридор освещены одним большим полутрапециевидным окном. Кроме того, они подсвечиваются дополнительными окнами с крыши. Особенность конструкции многоярусной двускатной крыши позволила установить такие окна. Такой подход к установке дополнительных окон на границе разных уровней кровли позволяет сделать любой чердак светлым и без сложной установки оконных проемов в кровельном покрытии.

Если в ванную комнату установить дверь из матового стекла, то благодаря такому светлому коридору можно осветить ванную комнату дневным светом, несмотря на то, что в ней вообще нет окон.

Первая дверь слева по коридору ведет в детскую. Дверь справа - большая ванная комната площадью 8 квадратных метров. Две другие комнаты на втором этаже - спальни. Каждый из них имеет собственный выход на балкон. Меньшая спальня освещается дневным светом через дополнительное окно, расположенное на многоуровневой двускатной крыше.И с балконным окном-дверью.

Дом очень светлый и позитивный. Дом спроектирован так, чтобы было много солнечного света - это не только приятно, но и полезно для любого жилого помещения. Его легко проветривать, это всегда свежий воздух, тепло, светло и комфортно.

SmartRoof: расширение возможностей дистанционного проектирования солнечных батарей

Шесть лет назад одноклассники бизнес-школы Сэм и Крис обнаружили общую страсть к улучшению жизни людей с помощью доступного доступа к солнечной энергии.В течение первого года обучения в Стэнфордской высшей школе бизнеса они объединили усилия для разработки солнечной установки мощностью 50 кВт для школы в Восточной Африке, сократив счета за электроэнергию и обеспечив бесперебойный доступ к чистой энергии.

Но хотя установка заняла всего пару недель, они были поражены тем, сколько времени потребовалось на планирование и проектирование. На проектирование системы на другом конце света, проведение финансового анализа и планирование ее установки ушли месяцы!

Понимая, сколько времени и денег могли бы сэкономить установщики солнечных батарей, если бы у них был способ удаленно создавать точные солнечные конструкции, Крис и Сэм основали Aurora Solar в 2013 году, чтобы воплотить это видение в жизнь.С тех пор желание сделать удаленное проектирование доступным и интуитивно понятным для установщиков солнечных батарей - при этом быть таким же точным, как оценка на месте - было движущей силой команды, и именно поэтому мы постоянно сосредотачиваемся на выпуске новых функций и функций. Компания Aurora стала пионером в области проектирования удаленных солнечных батарей, став самым проверенным и многофункциональным программным обеспечением для солнечных батарей в отрасли.

Однако, хотя создание точной 3D-модели объекта проекта намного быстрее и проще, чем оценка на месте, этот процесс все же может быть сложным и трудоемким.

Даже при использовании новейших инструментов, таких как LIDAR и компьютерное зрение, возможен компромисс между скоростью и точностью. Для доведения до совершенства каждой детали, несмотря на такие факторы, как перекос спутниковых снимков или неправильные конструкции крыши, может потребоваться дополнительное время или навыки, а создание быстрого упрощенного проекта может принести в жертву точность. Но что, если бы существовал способ устранить эти компромиссы?

Чтобы создать самую интуитивно понятную в отрасли программу проектирования солнечных батарей, Аврора решила заново изобрести процесс создания модели крыши, переосмыслив ее с нуля.Это история изобретения Авроры SmartRoof , инструмента, который переосмысливает дизайн солнечных батарей.

Рис. 1. Пример комплексной модели и дизайна площадки для солнечного проекта, которую новый подход Aurora к проектированию удаленных площадок делает возможным всего за несколько минут.

Переосмысление дистанционного моделирования

Как значительно упростить моделирование крыши без ущерба для точности и функциональности? Соучредитель Крис Хоппер размышлял над этим вопросом с первых дней существования Авроры, и более года наша команда создавала новую функцию, чтобы воплотить это видение в жизнь.

Мы хотели не только ускорить и упростить процесс создания модели участка, но и уменьшить количество человеческих ошибок, таких как неточности модели, возникающие из-за сбивающих с толку или искаженных спутниковых изображений.

Кроме того, мы хотели создать инструмент, который упростил бы моделирование необычных и сложных крыш. Если вы какое-то время проектируете солнечные установки, то знаете, что бытовые крыши бывают самых разных форм (определения некоторых терминов для крыш, которые мы используем в сегодняшней статье, см. В наших примерах ниже).


Рис. 2. Пример двускатной крыши (2D слева и 3D справа), смоделированный в Aurora. Двускатные крыши - один из наиболее простых в моделировании типов крыш, которые определяются наличием только одной центральной линии конька.

Разнообразие типов крыш создает множество проблем моделирования для проектировщиков солнечных батарей - от базовых двускатных крыш (рис. 2) до шатровых крыш (рис. 3 и 4), крыш со слуховыми окнами (рис. 5), крыш со складками (рис. 6 и 7). , и крыши, где линия конька смещена от центра (рис. 8).

Рис. 3. Пример вальмовой крыши, смоделированной в Aurora. В отличие от двускатной крыши, вальмовые крыши имеют диагональные линии коньков, идущие от углов к центру крыши.

Рис. 4. Вальмовые крыши бывают разных видов, например, эта скатная крыша, смоделированная в Aurora.

Рис. 5. Дом со слуховым окном (обведен зеленым), смоделированный в Авроре. Слуховые окна - это распространенные элементы крыши, которые традиционно представляли проблему при создании модели участка.

Рис. 6. Пример голландской двускатной крыши, смоделированной в Авроре. Голландские двускатные крыши, также называемые «мансардными мансардными окнами», имеют складки (обведены зеленым), которые создают вид слухового окна.

Рис. 7. Другой тип крыши со складками - это двускатная крыша, подобная той, которая смоделирована выше в Авроре.

Рис. 8. Крыши соляных ящиков, подобные этой, смоделированной в Aurora, определяются линией конька вне центра.

Признавая сложность, создаваемую большим разнообразием типов крыш, мы пришли к идее программного инструмента, который мог бы определять внутренние линии крыши только по ее периметру.Таким образом, большая часть трудоемкой работы будет сделана на дизайнера - устранение источников человеческих ошибок и упрощение моделирования сайта и (смеем ли мы это сказать?) Даже увлекательное занятие.

После более чем года разработки и всестороннего пользовательского тестирования появилась SmartRoof .

Чем отличается SmartRoof?

SmartRoof представляет несколько совершенно новых инноваций в области проектирования удаленных солнечных батарей. Определяющим прорывом SmartRoof, никогда ранее не достигнутым в программном обеспечении для проектирования солнечных батарей, является его способность сделать вывод о внутренней структуре крыши (как пересекаются разные плоскости и секции крыши) только по периметру крыши и с учетом некоторых данных дизайнера (рис.

Рис. 9. SmartRoof определяет внутренние линии и плоскости крыши на основе ее периметра.

SmartRoof упрощает процесс рисования периметра крыши, предоставляя направляющие и функцию привязки для получения идеальных углов 90 градусов, поэтому неточности на спутниковых снимках не превращаются в неточности в 3D-модели. Кроме того, SmartRoof упрощает моделирование многоуровневых крыш и других сложных конструкций, позволяя проектировщику рисовать крыши из нескольких частей, которые затем легко комбинируются.

SmartRoof также значительно упрощает учет слуховых окон и складок. - две общие черты крыши, которые сложно смоделировать. Благодаря специальной функции слухового окна (рис. 10) вы можете перетащить слуховое окно на свой чертеж крыши, и SmartRoof включит его в 3D-модель. Имея возможность копировать и вставлять слуховые окна на разные плоскости крыши, дизайнеры могут сэкономить еще больше времени. Точно так же складки - когда плоскость крыши с определенным уклоном пересекается с плоскостью крыши с другим уклоном - исторически было трудно добавить при построении 3D-модели.С помощью SmartRoof вы можете легко вставить складки (например, те, что показаны на рисунках 6 и 7 выше) и при необходимости отрегулировать их положение.

Рис. 10. Функция слухового окна SmartRoof позволяет дизайнерам перетаскивать слуховые окна на крышу, а также копировать и вставлять их для легкой интеграции в модель объекта.

Строительство SmartRoof

Помимо соучредителя Aurora Криса Хоппера, который первым придумал SmartRoof, в основную проектную группу входили инженер по компьютерному зрению Мэтт Стивенс и инженер фронтенд Келли Стивенс.Осознав первоначальную идею SmartRoof и определив математические подходы, которые могли бы реализовать эту функциональность, Крис разработал первоначальный прототип SmartRoof. Оттуда Мэтт работал над усовершенствованием базового алгоритма, а Келли встроил его в Aurora. Мэтт и Келли также работали вместе, чтобы объединить подходы к моделированию слуховых окон и комбинировать различные секции крыши.

После разработки SmartRoof было проведено обширное пользовательское тестирование, чтобы убедиться, что этот новый подход к моделированию крыши является точным, интуитивно понятным и отвечает потребностям как проектировщиков солнечных батарей, так и продавцов.Среди изменений, внесенных на основе отзывов пользователей, была возможность перетаскивать внутренние края, складки и всплывающие окна, чтобы упростить настройку свойств различных частей крыши, таких как слуховые окна (см. Рисунок 11) или грани крыши (рисунок 12). ).

Рис. 11. SmartRoof имеет функцию инспектора, позволяющую пользователю изменять характеристики слуховых окон.

Рис. 12. Пользователи SmartRoof могут регулировать грани скатной крыши или изменять высоту крыши (особенно полезно при создании моделей домов с крышами на разных уровнях).

Судя по предварительным отзывам пользователей, конечный продукт уже меняет к лучшему то, как работают дизайнеры солнечных батарей. Обсуждая, как SmartRoof повлиял на его работу, Иван Ла Фринере-Сандовал из First PV Solar говорит:

«SmartRoof значительно ускоряет процесс проектирования солнечных батарей. Вместо того, чтобы рисовать всю детальную структуру крыши, мы просто отслеживаем контур периметра, и программа определяет детали внутреннего края крыши. Невероятный!"

Aurora прошла долгий путь с тех пор, как мы впервые начали свой путь в 2013 году, но видение Криса и Сэма программы, которая сделает исключительное проектирование удаленных солнечных батарей быстрее, проще и экономичнее, остается нашим ориентиром.SmartRoof - это наша последняя, ​​но, конечно, не последняя попытка расширить возможности удаленного проектирования солнечных батарей.


Хотите узнать больше о том, как интегрировать SmartRoof в свой рабочий процесс?

Это руководство содержит пошаговый обзор использования SmartRoof.

Многоуровневый в предложении (особенно хорошее предложение, например, цитата, пословица...)

(1) SchultzeAllen продает своего рода кондоминиум-червяк, многоуровневую систему пластиковых контейнеров размером размером с решетку на заднем дворе.

(2) Многоуровневая скатная и двускатная крыша - одна из самых ярких особенностей проекта.

(3) Многоуровневый подход к управлению представляет собой двухступенчатый контроллер.

(4) Многоуровневая маркетинговая организация не является финансовой пирамидой.

(5) Вся система использует многоуровневую структуру пакета на основе J 2 EE.

(6) Эта статья утверждает, что многоуровневый налоговый режим , основанный на системе разделения налогов, является системой, требуемой новой рыночной системой.

(7) Комбинация ECFIE с многоуровневым алгоритмом быстрого мультиполя (MLFMA) позволяет легко решить электромагнитное рассеяние от проводящей цели с открытой полостью.

(8) Результаты показывают, что многоуровневая арифметика несущей может эффективно снижать синфазное напряжение, гармоники и скорость изменения выходного напряжения.

(9) Мы используем многоуровневую струйную флотационную камеру JHX в качестве вторичной точки флотации после пруда аэрации в нефтесодержащих очистных сооружениях НПЗ. В этой статье обсуждается возможность использования этого метода.

(10) Эта модель основана на многоуровневой политике безопасности для повышения безопасности хоста во всех аспектах.

(11) Заключение. Одноэтапная многоуровневая задняя резекция с тремя колоннами и первичное укорочение могут быть полезной хирургической стратегией у симптомных пациентов с артропатией Шарко позвоночника.

(12) Мы провели исследование многоуровневой структуры и управления географическими данными и обсудили стратегии, которые больше всего влияют на эффективность системы, включая индексацию данных и сжатие данных.

(13) Многоуровневая система управления основана на ПЛК и промышленном управляющем компьютере, который состоит из высококачественных периферийных модулей.

(14) Заключение Многоуровневые двумерные модели являются эффективными методами анализа проблем частичной корреляции.

(15) Каскадный многоуровневый преобразователь с технологией CPS - SPWM обсуждался при применении фильтра активной мощности (APF).

(16) Цель Анализировать проблемы частичной корреляции с помощью многоуровневых двумерных моделей .

(17) Теория строительного раствора предполагает, что асфальтовая смесь представляет собой дисперсную систему многоуровневой межпространственной сетчатой ​​структуры .

(18) Сводка исходных данных. Мы провели проспективное рандомизированное двойное слепое исследование с участием пациентов, перенесших многоуровневых процедур цервикальной корпэктомии .

(19) И структура одного уровня формируется, если количество пыли мало, а многоуровневая структура формируется, если ...

(20) Цель Изучить, как оценить валидность конструкции с помощью многоуровневого CFA модель для иерархической структуры данных.

(21) Чтобы применить номера глав, используйте команду «Маркировка и нумерация» в меню «Формат» и выберите многоуровневый стиль списка , связанный со стилями заголовков.

(22) Коды BCH не ограничиваются двоичными кодами, но могут использоваться с многоуровневой фазовой манипуляцией всякий раз, когда количество уровней является простым числом или степенью простого числа.

(23) Макро-налоговая ставка Китая имеет бухгалтерские разницы из-за многоуровневого государственных доходов .

(24) Авторы предложили своего рода улучшение весов атрибутов за счет взаимодействия на основе многоуровневой модели .

(25) С точки зрения относительного уровня в этой статье предлагается новый подход для многоуровневого сжатия в цифровой связи с кодовым разделением каналов. Приговорcom

(26) Используемый редуктор гиперболический привод Глисона, от одноуровневой к многоуровневой многоуровневой трансмиссии .

(27) Должна быть введена должным образом компромиссная система рейтинговых назначений, заменив жесткое управление на гибкое, а одноуровневую систему - на многоуровневую систему.

(28) Внебиржевой рынок играет важную роль в системе совершенствования многоуровневого рынка капитала , который играет важную роль в современной системе рынка капитала.

(29) В этой статье метод конечных элементов используется для расчета эквивалентной сети сопротивлений для многоуровневой структуры насадки с произвольной границей.

(30) Многоуровневая модуляция мощности лазера является ключевой технологией в многоуровневых оптических системах хранения данных, основанных на фотохромизме.

Конструкции крыш | Кровля Charleston SC

Lowcountry Roofing: качественная кровля в Charleston SC

Если вы хотите построить новый дом или крышу вашего дома нужно отремонтировать, возможно, сейчас самое время изучить новую конструкцию крыши.Хотя вы, возможно, уже знаете, что ваша крыша защищает остальную часть конструкции вашего дома от элемента, она также способствует общей привлекательности вашего дома. Когда дело доходит до проектирования новой кровельной системы Charleston, у вас действительно есть немного свободы.

Существует 12 основных типов дизайна, которые можно использовать в вашем доме. В дополнение к общим проектам, для тех, кто хочет более нетрадиционный дизайн крыши, также доступен ряд подтипов.Если вы ищете более классический или современный дизайн, для вас есть дизайн крыши. Плоская крыша, двускатная крыша, шатровая крыша, скиллионная крыша и конструкции крыши с выступом - это лишь некоторые из наиболее распространенных конструкций, которые используются.

Одной из самых распространенных конструкций кровли является плоская крыша. У этого типа крыши нет ската, что может иметь как преимущества, так и недостатки в зависимости от среды, в которой вы живете. Их легче ремонтировать, и они намного безопаснее, если вы не так удобны.

Есть вопросы относительно крыш из гонтовой черепицы, водосточных желобов и водосточных желобов? Спросите кровельного подрядчика в Lowcountry Roofing из Charleston SC.

Однако более вероятно, что мусор будет скапливаться на крыше, что в конечном итоге может привести к серьезным повреждениям, если его не убирать в плановом порядке.

Двускатная крыша, иногда называемая остроконечной или скатной крышей, имеет форму перевернутой буквы "v".«Эти типы крыш могут быть такими же простыми, как одна единственная буква« v », или могут быть более сложными, когда каждое крыло имеет свою собственную крышу.

Еще одна распространенная конструкция крыши - вальмовая крыша. Этот тип крыши может быть квадратной или прямоугольной, при этом грани крыши пересекаются по углам. Хотя конструкция крыши этого типа немного сложнее, она, как правило, лучше противостоит ветру и другим экстремальным погодным условиям.

Крыша skillion состоит из одной наклонной поверхности, которая создает вид половины треугольника.Этот тип конструкции крыши часто используется в многоуровневых домах или как элемент, сочетающийся с другой конструкцией крыши.

Конструкция двускатной крыши имеет две стороны крыши с каждой стороны дома. Две верхние грани крыши, которые соединяются с коньком, обычно имеют более пологий уклон, чем две грани, которые соединяют верх стен с низом верхних поверхностей.

Хотя это лишь некоторые из дизайнов, дизайн вашей крыши зависит от эстетики вашего дома и вашего воображения.Вы всегда можете выбрать, какие элементы дизайна вы хотите включить в дизайн своей крыши.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *