屋面坡度计算器
结果
屋面面积(平方英尺)
- 屋面面积(平方米)
- 99.71 m²
- 椽长(英尺)
- 13.42 ft
- 椽长(米)
- 4.09 m
- 坡角(度)
- 26.57 °
- 屋面系数
- 1.1180
- 瓦的捆数(估,不含损耗)
- 33
屋面坡度计算器:把图纸上的坡度写法(每 12 英寸水平距离抬升多少英寸,也就是 6:12 这种)连同屋面的长度与跨度填进去,它回答的是下单之前必须知道的三个数——屋面有多陡(坡角)、把投影面积换算成屋面面积的屋面系数、以及椽子要多长。屋顶面积同时给出平方英尺与平方米,椽长同时给出英尺与米,因为这两个数读的人不一样:一个是裁椽子的木工,一个是报价的材料商。屋顶形式只影响其中一个数。人字顶(双坡)的椽子只跨半个跨度,单坡顶的椽子要跨完整个跨度,所以同样坡度下单坡顶的椽子长一倍;而屋面面积两种形式完全一样,因为屋顶盖住的投影面积相同,坡度只是把它撑大。这一点最容易被搞错,所以页面把屋面系数当成一个数印出来:6:12 把投影面积放大 1.118 倍,12:12 放大 1.4142 倍。坡度填到 24:12 都能算,图纸上偶尔出现的 6.5:12 这种小数坡度也收得进来——旁边那个屋顶计算器做不到这件事,因为那一页的坡度是八个整坡度的下拉框,只列材料单上真的会出现的坡度。想知道屋顶有多陡、有多大,用这一页;坡度已经定了、只想知道买几捆瓦几卷防水,去用那一页。
坡度、坡角、屋面系数与屋面面积
| 坡度(每 12 英寸抬升) | 坡角(度) | 屋面系数 | 每 100 平方英尺投影的屋面面积 |
|---|---|---|---|
| 1 | 4.76 | 1.0035 | 100.3 |
| 2 | 9.46 | 1.0138 | 101.4 |
| 3 | 14.04 | 1.0308 | 103.1 |
| 4 | 18.43 | 1.0541 | 105.4 |
| 5 | 22.62 | 1.0833 | 108.3 |
| 6 | 26.57 | 1.118 | 111.8 |
| 7 | 30.26 | 1.1577 | 115.8 |
| 8 | 33.69 | 1.2019 | 120.2 |
| 9 | 36.87 | 1.25 | 125 |
| 10 | 39.81 | 1.3017 | 130.2 |
| 12 | 45 | 1.4142 | 141.4 |
第四列是最该记住的一列:投影有多少个 100 平方英尺,屋面就是对应那么多平方英尺。6:12 给 111.8,12:12 给 141.4。屋面系数是 √(144 + 坡度²) ÷ 12,所以读到这一行之后,屋面面积只靠投影面积就能乘出来,不必再算三角函数。这一列的单位是平方英尺,中文页没有换成平方米——它列的是坡度与角度的对应关系,与长度单位无关,换算成平方米只要再乘 0.0929。坡度按『每 12 英寸水平距离抬升多少英寸』写,这是图纸与瓦片包装上的写法;12:12 就是 45 度,它的屋面系数正好是 √2。
公式
屋面面积 = 长度 × 跨度 × M,其中 M = √(144 + 坡度²) ÷ 12
- L
- 屋面的长度(沿屋脊量),单位英尺
- S
- 屋面的跨度(两檐口之间),单位英尺
- p
- 坡度,写成每 12 英寸水平距离抬升多少英寸(6:12 时 p = 6)
- M
- 屋面系数:投影面积摊到斜面上要乘的那个倍数
- θ
- 坡角,单位度,等于 arctan(p ÷ 12)
知道屋面投影尺寸与图纸标注的坡度之后、下单或裁料之前用它。最容易混的两个数是屋面系数与坡角:6:12 的屋面是 26.57 度、把投影放大 1.118 倍,一千平方英尺的投影上差出五分之一方;12:12 的屋面是 45 度、放大 √2 倍,这个倍数会同时出现在椽长、屋面面积和材料单上。如果你要的是地面的坡度——车道、排水沟、地坪找坡——本节的 elevation-grade-calculator 用高差与水平距离算那一件事;如果坡度已经定了、问题变成买多少瓦与防水,屋顶计算器回答它,这一页不回答。
算例
6:12 人字顶,投影 12 米 × 8 米
- 投影面积:12 × 8 = 96 平方米(1,033.3 平方英尺,输入框里填的是 39.37 与 26.25 英尺)
- 屋面系数:√(144 + 6²) ÷ 12 = √180 ÷ 12 = 13.4164 ÷ 12 = 1.118
- 屋面面积:96 × 1.118 = 107.33 平方米(1,155 平方英尺)
- 椽长(人字顶):半跨 4 米 × 1.118 = 4.47 米(14.67 英尺)
- 坡角:arctan(6 ÷ 12) = 26.57°
- 估料捆数(按三捆一方、一方 100 平方英尺计):1,155 ÷ 100 = 11.55 方,11.55 × 3 = 34.65 → 35 捆
这是页面默认坡度的公制版本,6:12 也是住宅最常见的坡度——排水够、还能在上面走。捆数只是量级估算:它按三片瓦三捆一方算,脊瓦、斜沟、烟囱周边的裁切一点都没留。真正下单去用屋顶计算器。
更缓的 4:12,单坡顶跨 9 米
- 屋面系数:√(144 + 4²) ÷ 12 = √160 ÷ 12 = 12.6491 ÷ 12 = 1.0541
- 投影面积:12 × 9 = 108 平方米(1,162.5 平方英尺)
- 屋面面积:108 × 1.0541 = 113.84 平方米(1,225 平方英尺)
- 椽长(单坡顶):跨完整个 9 米 × 1.0541 = 9.49 米(31.12 英尺)
- 坡角:arctan(4 ÷ 12) = 18.43°
把椽长和上一个算例比一下:坡度更缓(4:12 对 6:12),椽长却长得多,因为单坡顶的椽子要跨完整个跨度而不是一半。屋面面积只看投影尺寸与屋面系数——在页面上把屋顶形式改成人字顶,面积一点不动,动的只有椽长。
陡到 12:12(45 度),投影 10 米 × 6 米
- 屋面系数:√(144 + 12²) ÷ 12 = √288 ÷ 12 = 16.9706 ÷ 12 = 1.4142 ——正好是 √2,因为 12:12 就是 45°
- 投影面积:10 × 6 = 60 平方米(645.8 平方英尺)
- 屋面面积:60 × 1.4142 = 84.85 平方米(913 平方英尺)
- 椽长:半跨 3 米 × 1.4142 = 4.24 米(13.92 英尺)
- 坡角:arctan(12 ÷ 12) = 45°
- 估料捆数:913 ÷ 100 = 9.13 方,9.13 × 3 = 27.4 → 28 捆
12:12 是多数坡度表上最陡的一档,它背后的算术也最好记:屋面系数正好是 √2,屋面比它盖住的投影大 41%。8:12 以上的屋顶一般要靠防坠落措施而不是梯子和水管上去,这一页的捆数在这个坡度上也最不准——陡屋顶裁切浪费更多。
局限
几何部分是精确的——屋面系数、坡角、椽长、屋面面积都是矩形上的三角关系,但它们假定了屋面投影是一个矩形:四坡顶、老虎窗、L 形平面、车库上方跌一级的屋面、弧形凸窗,都要拆成几个矩形分别算再相加,而且结果一定比这一页给出的数字大。椽长是从屋脊到檐口墙的斜长,是那根切好的构件的长度,不是你该买多长的木料:它没算伸出墙外的檐口、椽脚的鸟嘴口、脊板厚度,也没算椽子是成对裁的。坡度一律按『每 12 英寸水平距离抬升多少英寸』理解,这是图纸的写法;如果图纸给的是百分数或者 1:4 这种比值,要先换算再填。至于那个捆数,它是粗估不是料单:按三片瓦三捆一方算,脊瓦、起步瓦、斜沟铁件、穿屋面管道的裁切一概没留,不同厂家的包装还能差出一成,瓦型之间的差别更大。包装上印的数永远比这一页准,下单请移步屋顶计算器。
常见问题
- 6:12 的屋面坡度是多少度?
- 26.57 度。每 12 英寸水平距离抬升 6 英寸,这个比值就是坡角的正切,所以坡角等于 arctan(6 ÷ 12)。常见坡度换算下来是:4:12 = 18.43°,5:12 = 22.62°,6:12 = 26.57°,8:12 = 33.69°,10:12 = 39.81°,12:12 = 45°。本页的参考表把 1:12 到 12:12 每一档的坡角都列了出来,查表比按计算器快。
- 屋面面积怎么从坡度算出来?
- 投影面积乘以屋面系数,坡度 p:12 时系数是 √(144 + p²) ÷ 12。6:12 的屋面把投影放大 1.118 倍,960 平方英尺的投影就是 1,073 平方英尺的屋面;12:12 放大 1.4142 倍。投影面积是屋顶从上往下看的占地面积——沿屋脊的长度乘以两檐口之间的跨度,不是沿着斜面量的长度。
- 屋顶形式会影响面积还是只影响椽长?
- 只影响椽长。人字顶与单坡顶盖住同一块投影时屋面面积完全相同,因为坡度对两者的放大倍数一样。变的是单根椽子要跨多远:人字顶从屋脊跨到檐口,只跨半个跨度;单坡顶要从高墙跨到低墙,跨完整个跨度,所以同样坡度下单坡顶的椽子长一倍。
- 跨度 24 英尺、6:12 的屋面,椽子多长?
- 人字顶下是 13.42 英尺,沿斜面从屋脊量到椽子与墙相接的位置。半跨是 12 英尺,屋面系数 1.118。这不是该买的木料长度:要另外加上伸出墙外的檐口,还要留出鸟嘴口、脊板,而且椽子是成对裁的。
- 坡度不是整数能填吗?
- 能,这正是这一页把坡度做成数字框而不是下拉框的原因。图纸上确实会出现 6.5:12、4.75:12 这种写法,输入框收 0.25:12 到 24:12 之间、两位小数的任何值。同子类的屋顶计算器收的是材料单上会出现的八个整坡度,因为那一页的坡度是决定一次送货的几个字段之一。
- 这一页算出来的捆数能照着下单吗?
- 不能。它按三片瓦三捆一方估的,脊瓦、起步瓦、斜沟铁件、通风口与烟囱周边的裁切一概没留,而包装本身在不同厂家之间还能差一成。它的用处是核对一份报价的数量级,真要下单请用屋顶计算器——那一页要把瓦型、防水层与损耗率一起填进去,给出来的是可以直接抄到订单上的数。
参考资料
- 科普中国「平方米」——屋面面积在公制下报的是什么量 — 科普中国
- 国际单位制(SI)手册——米、平方米与度,本页椽长、屋面面积与坡角所用的单位 — 国际计量局(BIPM)