Преобразование чердака в жилую зону оказывает положительное влияние на общее состояние всего здания. Это содействует созданию комфортного микроклимата в доме: устанавливается эффективная циркуляция теплого воздуха, предотвращается появление влаги и образованию плесени. Следовательно, снижаются риски преждевременного ухудшения свойств строительных материалов, что в свою очередь продлевает срок их службы.
Устройство мансардной крыши каркасного дома
Часто мне приходится рассказывать своим заказчикам, как правильно организовать пространство мансардной крыши, поскольку это решение позволяет значительно увеличить полезную площадь и более эффективно использовать доступное пространство. Данная методика не требует значительного повышения финансовых затрат и не является чрезмерно сложной в реализации. В результате, мои клиенты часто выбирают именно такую конструкцию для своих домов.
Меня зовут Михаил, я директор компании СТМ-Строй.
Я занимаюсь строительством каркасных домов в Московской области более десяти лет. На этом слайде представлены мои завершенные проекты.
Особенности технологии
Технология устройства мансардной крыши каркасного дома обеспечивает привлекательный внешний вид и удобство в ежедневной эксплуатации. Стандартно такая конструкция представлена в виде массивного пятиугольного каркаса, который возвышается над срубом или кирпичными стенами. У обоих скатов крыши наблюдается одинаковый наклон, а нижняя часть кровли идти почти перпендикулярно к уровню земли.
Изменение угла наклона каркасных элементов мансарды двускатной крыши одновременно увеличивает внутреннее пространство и придает конструкции характерный ломаный внешний вид. В зависимости от внешнего дизайна мансарды можно выделить несколько типов:
- Треугольные, у которых нижняя и верхняя части уклоняются одинаково. Внешне они напоминают стандартные двускатные крыши, однако благодаря более широкой базе создаётся больший объем внутреннего пространства;
- Пятиугольные. Скаты, имеющие выпуклые углы, образуются за счет соединения двух частей. Этот метод я использую часто, так как он больше соответствует традиционному виду мансардной крыши.
В обоих типах конструкций моя команда создает стропильную систему, состоящую из двух ярусов, расположенных друг на друге. Первый ярус формирует жилое пространство с высотой потолка от 2 до 2,5 метров, что дает возможность свободного передвижения для взрослыми людьми. Второй ярус завершает форму крыши. Если здание имеет сложную архитектуру, схема кровельного пирога адаптируется к его форме.
Изменение углов наклона стропильных ног как сверху, так и снизу позволяет варьировать размеры и позиции скатов, придавая дому уникальное оформление. Мне удается иногда применить принципы организации ломаной крыши на различных стропильных системах. Важным аспектом является строгое соблюдение строительной технологии и корректные расчеты при выборе строительных материалов.
Стропильная система
Если мансарда планируется под стандартную двускатную крышу, то её стропильная система не будет обладать специфическими особенностями. В зависимости от размеров крыши можно выбрать как наслонные, так и висячие стропила – существует множество модификаций этих систем.
Примеры наслонных стропильных систем
Примеры висячих стропильных систем
Что касается стропильной системы ломаной мансардной крыши, то её можно рассмотреть более подробно:
- Нижний скат крыши формируется с использованием наслонных стропильных ног, в то время как верхний скат может быть устроен по усмотрению владельца. Способ установки двух соединенных скатов под различными углами зависит от размеров и формы здания.
- В отличие от стандартной двускатной конструкции, в мансардной крыше предусмотрены стойки — специальные ребра жесткости, которые потом функционируют в качестве стен внутреннего помещения.
Стропильная система ломаной мансардной крыши (комбинированная)
Для создания стропильной системы мансардной крыши используется качественная сухая древесина (не ниже 2 сорта). Сечение пиломатериалов — бруса и досок — выбирается в зависимости от размеров крыши, желаемого веса кровельного покрытия, а также снеговой и ветровой нагрузки в конкретном регионе, рассчитывается шаг стропил.
Расчет
- Расстояние между стропилами определяется шириной используемых теплоизоляционных плит. Обычно этот параметр составляет около 60 см. Популярным утеплителем является минеральная вата, которая достаточно упруга, и чтобы плиты плотно устанавливали, расстояние между стропилами должно быть 57-58 см.
- Ширина стропил также зависит от используемого утеплителя и его толщины. На большей части территории России для обеспечения теплоты в доме толщина теплоизоляционного слоя должна составлять 200-250 мм. Учитывая необходимость создания вентиляционного зазора, минимальная ширина стропил будет равняться 230 мм. Толщина доски должна быть не менее 50 мм.
- Стойки и балки. Для этих элементов лучше использовать брус размером не менее 80×80 мм. В тех регионах, где часто наблюдаются сильные ветры и обильные осадки, особенно зимнее время года, рекомендуется применять более толстый пиломатериал размером 100×100 мм.
Зависимость полезной площади мансарды от угла наклона крыши
Виды конструкций
Характеристики кровельной конструкции рассчитываются еще на стадии проектирования. Важно на начальном этапе выбрать тип здания с учетом его габаритов, планировки, дизайна и архитектурных особенностей. Среди доступных вариантов можно выбрать следующие:
- Односкатная кровля. Это наклонная плоскость, установленная на простой каркас из стропил, опирается на стены различной высоты.
- Двухскатная крыша. Это классическая модель с двумя скатами, которая широко используется в частном домостроении, часто применяемая для крыши мансарды.
- Кровля с тремя скатами. Встречается на придомовых конструкциях, имеющих общую стену с другим зданием, может иметь вальмовую или шатровую форму.
- Ломаная крыша мансарды. Она выделяется своими изгибами, в результате чего вместо двух скатов формируются четыре обособленные поверхности (по паре крутых и пологих), а фронтон становится пятиугольным. В результате увеличивается внутреннее пространство, но требует дополнительного укрепления стропильной системы.
- Устройство вальмовой крыши мансарды. Это трудоемкая технология, при которой формируются пары скатов треугольных и трапецеидальных форм. Такая крыша надежно защищает от осадков и ветра, однако процесс строительства требует тщательных расчетов и профессионального подхода к монтажу. Примечательно, что полезная площадь внутреннего помещения может оказаться достаточно небольшой.
Выбор конструкции индивидуален, но «ломаная» крыша выигрывает с точки зрения надежности конструкции. Хотя конструктивно она сложнее, чем двухскатная крыша мансарды, за счет изменения углов наклона она позволяет создать максимально большое внутреннее пространство.
Особенности стропильных систем
Под внешним оформлением крыши находится надежный каркас, который служит основой сооружения. Поэтому начальная процедура строительства мансарды начинается с логичного вопроса: как создать стропильную ферму? Ответ на этот вопрос зависит от выбранного типа конструкции.
Самый простой вариант — устройство односкатной кровли. Стропила укладываются на мауэрлат, который служит основанием. При значительной ширине пролета (от 6 метров) устанавливаются промежуточные опоры.
Двухскатную конструкцию собирают используя висячие или наслонные фермы. В первом случае нижние края стропил опираются на мауэрлат, а верхние сводятся в коньке крыши. Во втором варианте подразумевается, что в чердачном помещении имеется какое-либо опорное устройство, к которому укладывается кровельная балка. Эта балка служит для формирования конька стропил и снижает нагрузку на каркас, перераспределяя часть веса крыши мансарды на промежуточные опоры.
Аналогично монтируются трехскатные и вальмовые кровли.
Ломаная крыша имеет значительное конструктивное отличие. Для создания изгибов скатов дополнительно устанавливаются стропила: нижние скаты располагаются под углом не менее 60°, а верхние — от 30°. Опору для каркаса здесь составляют стены и балки, выходящие за их границы.
Видео описание
В данном видео показано, как использовать один из калькуляторов:
Если вы решили самостоятельно разобраться во всех нюансах и вычислить необходимое количество материалов, обязательно учитывайте технологию их монтажа в зависимости от вида. Например, какова должна быть толщина обрешетки и расстояние между ее элементами. Или каков должен быть нахлест кровельных листов на вертикальных и горизонтальных стыках. Эти величины напрямую зависят от угла наклона крыши и влияют на общий расход материалов.
Совет! В процессе установки могут возникнуть непредвиденные обстоятельства или обнаружиться брак. Поэтому рекомендуется закупать материалы с запасом не менее 10%. Если же конструкция крыши сложна, лучше сделать запас в 15-20%.
Этапы возведения
Не существует стандартной технологии, как построить мансардную крышу самостоятельно, поскольку это зависит от её геометрических параметров и выбранных материалов. Однако основные этапы имеют схожие признаки и зависят от определенных требований.
Выбор материалов
Категорически запрещается экономить на материалах для конструкции крыши, так как необходимо использовать исключительно качественные материалы, способные выдерживать значительные нагрузки и обеспечивать комфорт и безопасность всего здания. Особое внимание следует уделить балкам перекрытия, мауэрлату и стропилам, так как эти элементы являются несущими. К ним предъявляются следующие требования:
- Минимально допустимое сечение бруса для стропильных ног составляет 50×100 мм при установке на ребро с шагом 60 см. Чем меньше угол наклона и длиннее стропила, тем больше должно быть их сечение, чтобы справиться с возросшей снеговой нагрузкой;
- Все деревянные элементы должны иметь низкую влажность, не превышающую 15%. В противном случае в процессе эксплуатации кровли они могут деформироваться, возникнут напряжения в узлах соединений, что приведет к ослаблению конструкции;
- Для снижения риска возгорания, гниения древесины и повреждения её насекомыми, перед монтажом пиломатериалы необходимо обработать антисептиками и антипиренами.
На заметку! Каркас можно собрать и из металлических профильных труб, что также является прочным и легким материалом. Однако, если вам нужно реализовать мансардную крышу своими руками, лучшим выбором будет дерево, так как его легче монтировать.
Выбор материала для обрешетки осуществляется в зависимости от вида кровли. Например, если используется профилированный металлический лист, шифер или металлочерепица, то обрешетка делается разреженной, из досок. Для мягкой кровли типа ондулина потребуется только сплошная обрешетка из листовых материалов, например фанеры или плит ОСП, которые создаются из древесной щепы, склеенной в разных направлениях.
В качестве утеплителя предпочтительно использовать негорючую, легкую и теплоемкую базальтовую вату.
Крепление мауэрлата
Мауэрлат представляет собой основу, к которой крепится вся кровельная структура. Это мощная деревянная балка, установленная по верхнему периметру стен, в случае с вальмовой крышей — по двум параллельным стенам, на которые опираются стропила скатных кровель. Если стены сделаны из бревна или бруса, можно обойтись без мауэрлата. Во всех прочих случаях такая обвязка обязательна, так как именно она распределяет нагрузку от крыши и равномерно передает её на нижележащие конструкции.
Этот элемент необходимо надежно закрепить. Для этого еще при возведении стен рекомендуется залить монолитный бетонный пояс на их верхней части с вмурованными шпильками. Также существуют и другие способы крепления: например, использование анкерных болтов или привязка при помощи кованой проволоки к кладке. Для предотвращения гниения древесины в местах соприкосновения с бетоном, под мауэрлатдя следует обложить рубероидом или другим гидроизоляционным материалом.
Устройство и схема мансардной кровли
Тип и схема мансардной крыши разрабатываются уже на этапе проектирования деревянного дома. При планировке учтите, что чем больше угол наклона крыши, тем меньше будет полезная площадь чердачного пространства. Строительные нормы предписывают, чтобы высота жилых помещений в мансарде не была менее 2,3 метра. Допускается меньшая высота на площади, не превышающей 50% от общей площади кухни и жилых комнат в мансарде.
Необходимую высоту можно достичь за счет излома ската. В этом случае нижняя часть крыши имеет крутой наклон, почти вертикальный, тогда как верхняя часть выполняется с пологим уклоном. Таким образом, вальмовая конструкция наиболее подходит для организации мансарды. Но если вы планируете установку крыши своими руками, выберите стандартную двухскатную кровлю.
Рассмотрим ключевые элементы крыши:
- Мауэрлат – это деревянные бруски с сечением 100×100 до 150×150 мм, которые устанавливаются по периметру кровли и передают нагрузки от стропил к стенам дома;
- Стропила — это бруски или доски, формирующие основной контур крыши;
- Балки перекрытия — доски, использующиеся для пола и потолка мансарды;
- Стойки — вертикальные опоры из брусков, поддерживающие стропильную конструкцию;
- Прогоны — это бруски, устанавливаемые для обеспечения горизонтальной опоры стропил;
- Обрешетка — это доски или бруски с сечением 50×50 мм, на которые укладываются утеплитель и финишное кровельное покрытие.
Стропильная система — важнейшая часть любой крыши. Выделяют два основных типа конструкции. Висячие стропила передают горизонтальную нагрузку на стены, имея только две точки опоры. Такие стропила необходимо соединять деревянными или металлическими стяжками. В случае наслонного варианта стропила устанавливаются с промежуточной опорой на внутренние стены дома. Наилучшим решением стропильной конструкции является сочетание висячих и наклонных стропил. Этот тип значительно повысит надежность и прочность крыши, а также уменьшит расходы на материалы.
Общая технология установки стропильной системы
- Расчет стропильной системы и крыши, выбор строительных и отделочных материалов;
- Монтаж каркаса и установление опорных балок;
- Возведение стропил;
- Крепление стропильной конструкции;
- Установка ступенчатых скосов стен;
- Гидро-, паро- и теплоизоляция кровли;
- Устройство обрешетки;
- Укладка кровельного покрытия;
- Установка водосточных систем и мансардных окон;
- Чистовая отделка.
Односкатная кровля отличается простой установкой, но важно правильно выбрать угол наклона. Размер угла колеблется в пределах 5-45 градусов. В регионах с частыми порывистыми ветрами желательно выбирать уклон поменьше, а в местах с высокой осадочностью — больший. Оптимальным считается угол в 30-40 градусов. Самой простой будет постройка крыши в форме прямоугольного треугольника. Но имейте в виду, что такая конструкция не способна выдерживать сильные нагрузки.
Двухскатная симметричная кровля является наиболее подходящей для установки своими руками и имеет форму равнобедренного треугольника. Для дома шириной до шести метров рекомендуется крыша с углом наклона 45 градусов; для более широких строений следует выбирать угол в 60 градусов.
Схема четырехскатной вальмовой крыши разрабатывается с учетом необходимости естественного освещения и добавления мансардных окон в плоскости кровельного пирога. Эта схема подразумевает использование прямых стропил без переломов и угловых ребер, начинающихся от конька крыши.
Важно отметить, что мансардные окна не устанавливаются сразу в процессе монтажа стропильной системы! При установке merely отмечается, где они будут находиться, а установка производится после усадки деревянного дома. Более подробно о процессе установки окон в бревенчатом доме можно узнать здесь.
Процесс расчета и установки мансардной крыши является сложным и требует знаний и навыков. Каждую операцию, особенно монтаж гидро- и теплоизоляции, необходимо выполнять с максимальной тщательностью! Ошибки могут привести к протечкам в мансарде, а деревянные элементы крыши могут покрыться плесенью и начать гнить. Чтобы избежать таких проблем, настоятельно рекомендуется обратиться к профессионалам! Специалисты компании “МариСруб” произведут расчеты для любой сложности крыши, подберут необходимые материалы и качественно установят крышу под ключ!
