Мансардные крыши – спроектируем и построим самостоятельно

Ломаные кровельные конструкции популярны среди частных застройщиков. Такие крыши характеризуются высокой функциональностью и необычным внешним видом. Обычно они возводятся над домами с жилой отапливаемой мансардой, которую владельцу здания хочется сделать по-настоящему комфортной.

Ломаная кровля – сделаем мансарду своей мечты!

В наши дни востребованностью пользуются многофункциональные частные дома, в которых обжитым является каждый квадратный метр площади. Особенно популярны жилые постройки с эксплуатируемыми круглогодично мансардами. Такие дома обычно накрываются специальными кровлями, способными создавать дополнительное и уютное пространство. Именно поэтому мансардные крыши, несмотря на объективную трудоемкость их возведения, интересуют многих людей.

Основные достоинства интересующих нас кровельных конструкций таковы:

• рациональное использование имеющейся инфраструктуры дома;
• строительство мансарды может производиться без необходимости выселения жильцов и применения спецтехники;
• облик дома становится полностью завершенным, визуально постройка выглядит великолепно и достаточно оригинально;
• ощутимое расширение жилплощади за счет эксплуатации чердака;
• минимальные тепловые потери через крышу;
• возможность постройки мансарды с одним либо двумя уровнями.

Кроме того, ломаная крыша дает возможность реализовать человеку свои личные дизайнерские фантазии. Мансарды с такими кровлями несложно оснастить крупными по площади окнами, яркими витражами, получив действительно уютное помещение для всесезонной эксплуатации. А главное – можно забыть об обычных углах зданий и их традиционных кубических конфигурациях. Дизайн ломаной конструкции реально сделать практически любым! При этом финансовые расходы на строительство описываемой крыши значительно меньше трат, требующихся для обустройства полноценного дополнительного этажа дома.

Имеются у ломаных конструкций и определенные недостатки. Во-первых, потолок чердачного помещения имеет скошенную форму. Это уменьшает высоту стен. Во-вторых, во время снегопадов на чердак будет проникать намного меньше естественного света. Почему? По той причине, что снег станет скапливаться на крыше и не пропускать солнечные лучи. В-третьих, такие кровли приходится оснащать особыми мансардными окнами. По цене они дороже стандартных. Также отнесем к минусам ломаных сооружений то, что они нуждаются в качественной и очень грамотно смонтированной тепло- и гидроизоляции. Своими руками защитные слои правильно уложить совсем непросто. Придется хорошо подготовиться к этой ответственной процедуре.

Разновидности крыш – выбираем подходящий вариант

Ломаные мансардные сооружения делят на одно- и многоскатные (от 2 до 4 скатов). Здесь важно подобрать крышу, наиболее полно отвечающую запросам владельца дома и непосредственно конструктивным особенностям последнего. При правильном проектировании «мертвых» зон на чердаке будет совсем немного. А самое жилое пространство существенно увеличится. При желании можно почти полностью избавиться от упомянутых «мертвых» зон. В них реально установить небольшие шкафчики и полочки, сделать мини-чулан для хранения всевозможных мелочей.

Самыми простыми в возведении считаются односкатные ломаные конструкции. Они характеризуются элементарной стропильной системой. Визуально односкатные крыши похожи на наклонную плоскость. Она фиксируется на разной высоте на стеновых поверхностях постройки. Двускатные сооружения имеют два ската ломаного типа. Они смотрят в противоположные (диаметрально) направления. Подобные конструкции также достаточно просты и при этом функциональны. Двускатные кровли рекомендуется устанавливать на домах в форме прямоугольника.

Ломаная конструкция с тремя скатами располагает направленной по вертикали стеной. Она монтируется в одном торце сооружения, второй при этом делается с профильными изломами, которые по форме повторяют изгибы скатов, находящихся по бокам. Такие кровли имеют небольшую массу (нет одной капитальной стены). Обратите внимание! Специалисты советуют строить трехскатные ломаные конструкции при необходимости сопряжения кровель над мансардой и иной частью дома.

Четырехскатные сооружения описываются наличием ломаных профилей по всем имеющимся скатам. Возводить их сложно. Но и результат получается превосходным.

Заметим, что крыши с четырьмя скатами имеют относительно малый вес. Разновидностью (широко распространенной и любимой многими) четырехскатных конструкций являются полувальмовые кровли. Они выполнены в виде торцевого ската, нижняя и верхняя части которого срезаются торцом крыши. Нюанс. Нижняя часть полувальмового сооружения делается в форме трапеции, верхняя – треугольника.

Элементы ломаных мансард – на деле все просто

Для возведения описываемых конструкций с любым количеством скатов следует соорудить специальную стропильную систему. Пугаться не стоит. Именно за счет стропильной системы появляется возможность собрать крышу без использования сложных приспособлений и специальной техники. Тут важно лишь правильно зафиксировать отдельные части конструкции с помощью особых соединений, обеспечивающих высокую надежность всей мансардной кровли. Ниже на схеме показаны ключевые элементы и узлы ломаных сооружений.

В целом кровля нужного нам типа включает в себя следующие части:

• стойку, позволяющую произвести выгородку мансардного помещения, и стойки для конька;
• мауэрлат – верхний венец, сделанный из профилированного бруса (далее мы подробнее поговорим о материалах, используемых для обустройства стропильной системы);
• балки – усиления потолочной поверхности, подстропильные;
• кровельный конек;
• 14–16 ригелей;
• стропила – висячие, наслонные;
• подкосы и схватки.

Основой ломаной кровли могут быть капитальные стены (встречаются редко) либо простые конструкции из дерева. Ее вентиляция обеспечивается имеющимся свободным пространством. Это обуславливает длительный срок службы описываемых сооружений.

Стропильная система – основа крыши

Несущим каркасом стен, потолка, кровли мансарды с ломаной кровлей является система стропил (смотрите схему ниже). Ее желательно делать из дерева. Тем самым мы сможем облегчить конструкцию, не боясь того, что она утратит свой несущий потенциал. Угол наклона стропильной системы выдерживается в пределах 30–60°, допустимая высота сооружения – 250–350 см. Монтаж мансардных ломаных кровель целесообразен в случаях, когда ширина жилого дома не превышает 6 метров. При больших размерах стропила могут не выдержать нагрузок, оказываемых на них.

Древесина для несущих элементов обязана обладать стойкостью к перепадам (иногда достаточно резким) температуры и высокой влагоустойчивостью. Обычно для стропил используют клееный брус (он удобен тем, что его удельная масса невелика) либо изделия из хвойных деревьев. В принципе, каркас разрешается делать из облегченных металлических деталей. Но они имеют высокую стоимость. Да и с точки зрения экологичности металлоконструкции не самый лучший вариант для использования в жилых домостроениях. Поэтому большинство частных застройщиков делают систему стропил из древесины.

Мауэрлат изготавливается из бруса сечением 14х14 либо 9х14 см. Его разрешается использовать и для производства стропил. Но обычно последние делаются из обрезной доски. Также на кровле обязательно должна быть обрешетка. Для нее подойдут доски (необрезные) толщиной 2,2 см. Все приобретаемые деревянные элементы нужно проверять на отсутствие обширных синюшных пятен, участков, поврежденных короедами, крупных сучков. Кроме того, на древесину в обязательном порядке наносится антисептик. Его, кстати, придется использовать каждые несколько лет, проводя повторную обработку деревянных элементов кровли. Также все части стропильной системы необходимо защитить от возгораний. Добиться этого позволяют антипирены. Их (как и антисептики) следует наносить на дерево в хорошо вентилируемых помещениях, а лучше на улице, используя малярную кисть либо распылитель. Обработку выполняем строго в респираторе и перчатках!

Несущая система включает в себя висячие и наслонные части. Последние формируют треугольник с прямыми углами, который образуется стеной и нижним кровельным скатом. Наслонные элементы соединяются между собой схватками, которые исключает риск прогиба стоек. Висячие стропила состоят из кровельных (верхних) скатов и потолочной балки. Важно! В нижней части таких стропил монтируются ригели (затяжки). Они нужны для подвешивания на них потолка. В ряде случаев в системе также имеется бабка с подкосами – стойка, установленная вертикально, используемая для крепления конька.

Стропильные ноги опираются на мауэрлат. Его допускается не устанавливать, если карниз конструкции имеет чересчур сильный свес. При отсутствии мауэрлата ноги стропил опираются на балки, выводимые за границы стен. В подобных ситуациях необходимо дополнительно монтировать подкосы. Еще один важный элемент системы – балка перекрытия. Она располагается под опорами стропил. Балку нередко подпирают дополнительные стойками. Их желательно устанавливать на участках пересечения стропильных ног и подкосов. Стойки нужно прикреплять к балке одним концом, а также усиливать места соединения скрутками из прочной проволоки и анкерами.

Расчет ломаной кровли – правила и рекомендации

Мы изучили устройство интересующей нас мансардной конструкции. Теперь разберемся с правилами ее расчета. Сначала определяемся с количеством требуемых материалов. Тут все элементарно. Расчет проводим на основе чертежа, на котором указаны все необходимые размеры. Затем переходим к более сложным вычислениям, чтобы установить несущий потенциал стропильной системы (схема для расчета ниже).

Сразу отметим, что проектирование системы стропил лучше доверить профессионалам. Самому рассчитать требуемые показатели домашнему мастеру будет нереально, так как придется определить:

• наклон скатов;
• массу материалов финишного покрытия конструкции;
• шаг установки стропильных элементов и обрешетки;
• протяженность пролета между коньком кровли и карнизным свесом;
• вес отдельных элементов, их размеры (сечение, длина, толщина и пр.) и особенности (каждый материал требует особого подхода, в процессе эксплуатации различные изделия ведут себя по-разному);
• массу контробрешетки и обрешетки;
• дополнительные и временные нагрузки от системы вентиляции, стеклопакетов, снеговых масс, ветровых воздействий, ограждений и так далее.

Расчет выполняется по спецтаблицам (пример можно посмотреть ниже), с использованием достаточно сложных формул.

Возводим конструкцию своими руками – понятная схема выполнения работ

После проведения всех расчетов и разбора нюансов и конструктивных особенностей ломаной кровли с мансардой можно начинать ее монтаж. Подробно процесс показан на видео. Схематически он выглядит так:

1. На обвязочном верхнем брусе устанавливаем мауэрлат, это несложно. Размещаем его на гидроизолятор. Функцию такового обычно выполняет рубероид. Фиксируем мауэрлат анкерами.
2. Ориентируясь на проект крыши, монтируем стропильные ноги. Перед этим желательно подготовить шаблоны (вырезать их) для соединения в одно целое мауэрлата и деталей стропил (смотрите далее).
3. Ставим вертикальные опоры (стойки). Они станут играть роль каркаса для обустройства стен мансарды. Опоры надежно прикрепляем к балкам перекрытия. А сверху, используя прогоны, связываем их. Благодаря такому подходу опоры будет выполнять одновременно функцию затяжек и для потолочных балок, и для верхних стропильных деталей.
4. Монтируем наслонные и висячие стропила. Важный момент. Висячие изделия скрепляем с затяжками потолочных балок (так называемое соединение на бабках).
5. Ставим подкосы и распорки. Их может и не быть в проекте. Учитывайте это.
6. Устанавливаем на стропила, расположенные по краям постройки (с торцов), добавочные каркасы. Они нужны для монтажа окон и стеклопакетов, размещения фронтонов, дверного проема, если таковой есть в проекте.
7. Затем переходим к изоляции конструкции, ее финишной отделке.

Несколько слов скажем о шаблонах стропил. Их, как было отмечено, подготавливают заранее. Берем обрезок доски с подходящими размерами. Фиксируем его на крайнем ригеле вертикально. Мы получили нужную нам стропильную доску. Центр строящейся крыши обязан четко совпадать с ее верхним углом. Аналогично сделаем еще два (идентичных по форме) временных шаблона. Смонтируем их под уклоном, зафиксируем подкосами. Далее действуем, начиная с 3 пункта нашей схемы.

Защитим строение от непогоды – без изоляционного пирога не обойтись!

Занимаемся обустройством изоляционного пирога. Операция ответственная и достаточно сложная. Работы придется выполнять на высоте. При этом используемые материалы требуют бережного отношения к себе. Одно неосторожное движение, и придется перестилать весь кровельный пирог сначала.

Первой настилаем на смонтированные элементы стропильной системы пленку-пароизолятор. Использовать можно любой материал. Пленка раскладывается прямо на стропильные ноги, по возможности без провисаний, с небольшим (до 20 см) нахлестом. Ее фиксацию выполняем скобами, применяя строительный степлер. Чересчур сильно пароизоляционный слой натягивать не нужно. Он в процессе монтажа и эксплуатации может порваться.

На пароизолятор устанавливаем брус, делая из него обрешетку. Шаг крепления досок выбираем с учетом того, какой финишный материал будет использоваться для покрытия крыши. Вместо деревянного бруса теоретически можно использовать металлические профили. Но особого смысла в этом нет. Монтаж не станет легче. Да и надежность конструкции не увеличится.

Затем укладываем между стропильными деталями утеплитель. Теплоизоляционный материал размещаем в распор. Специалисты советуют использовать в качестве утеплителя минеральную вату. Вы можете остановить свой выбор на другом кровельном теплоизоляторе. Это не принципиально. Дополнительно укрепляем уложенные маты минваты, установив обрешетку со стороны чердачного помещения. Она не будет лишней. Впоследствии к этой обрешетке мы прикрепим изделия для финишной внутренней отделки мансарды.

Монтируем последнюю часть защитного пирога – гидроизоляционный материал. Укладка и фиксация влагозащитной пленки ничем не отличается от правил установки пароизолятора. Сверху на гидроизоляционное покрытие монтируем финишную облицовку. Выбрать можно любые изделия. Но лучше не использовать медную черепицу (популярную в наши дни) и металлические материалы. Под такими покрытиями на мансарде в жаркую погоду будет не очень комфортно проводить время. Любые кровельные изделия следует начинать укладывать снизу, что обусловлено ломаным профилем сооружения. На участках соприкосновения скатов крыши верхний ярус облицовки монтируется таким образом, чтобы он образовывал своеобразный козырек (перекрывал нижний ряд покрытия).

Выбор водоотливов и мансардных окон – полезные советы придутся кстати

Ломаная мансардная кровля обязательно оснащается водоотливами. Они удаляют воду от стен, фундамента и самой крыши. Если их не установить, эксплуатационный срок всего дома значительно сократится. Водоотливы допускается изготавливать из стали-оцинковки, цветных металлов (алюминий, медь, титан), прочного пластика. Выбор за вами. Рациональнее всего приобретать пластиковые изделия. Они стоят недорого, прекрасно противостоят коррозии, не боятся высоких температур. Желательно подбирать отливы с полимерным спецпокрытием.

Мансардные окна монтируются в особые рамы. Последние описываются повышенной надежностью и высокими гидрозащитными характеристиками. Обычные рамы использовать нельзя. Окна для мансард делают из натуральной древесины либо поливинилхлорида (пластик, ПВХ). Стеклопакеты также нужны специальные – со сверхпрочной пленкой (она предохраняет стекла от грязи и механических повреждений), энергосберегающие.

Окна ставят в несколько или в один ряд. При вертикальном освещении их площадь берется не менее 1/8 части площади кровли. После установки оконного изделия следует позаботиться о качественной заделке откосов. Они будут слегка выступать над поверхностью кровли описываемого типа. Для защиты мансарды от проникновения влаги через окна желательно смонтировать по их периметру хорошую пароизоляционную мембрану. Крепить ее нужно максимально аккуратно, избегая появления мельчайших зазоров и отверстий.

Вот, в принципе, и весь процесс обустройства мансардной ломаной кровли. Если вас не пугают сложности, связанные с ее строительством, приступайте к работе. Удачи вам!