Мансардная крыша

Что такое мансарда

Мансардная крыша представляет собой жилое чердачное помещение, которое образуется под высокой крышей с «переломом» и с окнами. Такое название помещение получило по фамилии французского архитектора Франсуа Мансарда, известного возведением особняков и отелей с высокими кровлями. Уже в конце 19 века в Париже мансарды стали выступать в качестве ателье для художников и фотографов. В наши дни популярность мансарды резко возросла не только в коттеджном домостроении, но и в коммерческих объектах. Многие заказчики стремятся обустроить дополнительные жилые метры в виде светлой и теплой мансарды.

В соответствии со СНиП 2.08.01-89 «Жилые здания», мансардный этаж находится в чердачном пространстве. При этом его фасад полностью или частично образован поверхностью наклонной или ломаной крыши. А линия пересечения плоскости крыши и фасада находится на высоте не более 1,5 м от уровня пола этажа. То есть мансардным этажом можно считать этаж, где кровля одновременно является и стеной, то есть отсутствует холодный нежилой чердак.

Надстройка мансардного этажа сегодня является действительно востребованной услугой. Очень часто мансардой называют не утепленное чердачное помещение. Однако даже при наличии окон или световых фонарей такое помещение жилым не назовешь. Современное понятие «мансардная кровля» подразумевает сложное конструктивное решение, которое совмещает характеристики несущей наружной стены и кровельного покрытия одновременно.

Особенности мансардной крыши

Мансарда отличается от чердака тем, что ее стены выше чердачных, что позволяет человеку чувствовать себя в помещении комфортно.

Особенности крыши:

Особенность, отличающая мансардную крышу от обычной, это разделения ската на пологий и более крутой. Для обустройства такого вида крыши лучше всего пригласить специалистов для предотвращения ошибок в строении кровли.
Материалы для кровли крыши защищают все здание от повреждений.
Гидроизоляционный слой предупреждает появление влаги в помещении.
Для покрытия необходимо использовать материалы легкие и прочные.
Несущую конструкцию следует делать деревянную либо металлическую.
Для обустройства внутренних стен мансардной крыши лучше использовать гипсокартонные материалы.

Между слоем утеплителя и кровельным слоем необходимо оставлять небольшой слой пустого пространства для естественного проветривания.

Устройство крыши мансардного типа:

Кровля — самый верхний слой, отвечающий за защиту от природных явлений.
Обрешетка — доски, к которым монтируется кровельная поверхность.
Стропила — для мансарды используется стропила наклонного типа.
Внутренние опоры.
Прогон коньковый.
Слой изоляции.

Преимущества и недостатки мансардной крыши

К преимуществам мансардных крыш можно отнести следующее:

Увеличение жилого помещения за счет использования чердачной площади.
Экономия денежных средств,дешевле построить такой вид крыши чем пристроить дополнительное помещение.
Увеличение теплоизоляции всего помещения.
Возможность строения уже на готовом здании.
Уменьшение нагрузки на стены и ф??ндамент постройки.
Эстетически красивый вид.
Увеличение площади дома без использования участка вокруг дома.

Недостатки мансардных крыш:

Необходимость использования дорогих окон для мансарды, так как обычные не всегда могут подойти.
Сложное оборудование тепло- и гидроизоляции.
Из-за использования различного типа материалов, тяжелый монтаж кровли.
Материалы для мансарды намного дороже в финансовом плане, чем постройка чердака.
Сложный в создании проект.
Высота стен должна быть больше, чем полтора метра.

Разновидности конструкций

Несомненно, идеальным вариантом для мансарды будет включение её в чертеж проекта ещё до начала строительных работ дома. Но зачастую идея о мансарде приходит с потребностью расширить полезное жилое пространство уже после определенного времени использования. При этом приходится сталкиваться с выбором вида конструкции. Рассмотрим подробнее основные разновидности мансардных крыш.

Односкатная

Обычная незамысловатая мансарда с одним углом кровли и одной полноценной стеной, что позволяет расширить площадь. Наиболее удачный угол наклона в этом варианте — в районе 35°-45°. Иначе это может повлечь за собой скопление большого количества снега. Скат располагают с ветреной стороны. Оконные рамы при этом можно расположить как на наклонной кровельной поверхности, так и на основной вертикальной стене. Однако такую конструкцию используют не так часто, так как из-за нормальной высоты стен более 2,5 м скат получается очень крутым. А это требует усиления каркаса стропил и, следовательно, лишних затрат. Впрочем, подобная крыша выглядит довольно нестандартно.

Двускатная

Более рациональный и оптимальный вариант из-за равномерного подъёма потолка, в отличие от односкатной модели. Два ската крыши располагаются под одинаковым углом к стенам. Для рационального распределения пространства достаточно 45°. Также подразделяется на подвиды: симметричная с коньком над серединой дома и асимметричная со смещенным относительно центра. Фронтоны в этом варианте прямые, а комната принимает форму трапеции. Такую мансарду можно оснастить балконом в торце, а сам дизайн конструкции позволяет избавиться от типичного для дома «кубизма». Однако это же представляется и существенным минусом, ограничивая площадь чердачного помещения по бокам. В качестве выхода можно это пространство предоставить под кладовые или шкафы.

Ломаная

Самый распространенный тип при строительстве мансарды без привлечения специалистов. Фактически та же двускатная конструкция, но сооруженная из двух находящихся под разным уклоном частей. Преимуществом ломаной формы можно считать возможность избежать образования непригодных для жилья «мёртвых» зон в местах стыка стен и потолка, как в двускатной конструкции. За счет уменьшения угла наклона увеличивается высота стен. А наличие двух скатов позволяет уменьшить нагрузку на кровлю.

При выборе этого варианта важно обратить внимание на особую переломную стропильную систему.

Расчет и чертеж стропильной системы мансардной крыши

Выбрав тип, и определив дизайн мансарды, необходимо выполнить расчёт стропильной системы мансардной крыши. При этом надо учитывать, что стропила не только обеспечивают прочность и надежность кровли, но и формируют внутреннее пространство мансарды. Допускается, что часть площади будет иметь небольшую высоту потолка. Там, как правило, располагают мебель, или используют для организации мест хранения. Не смотря на некоторые ограничения, внутреннее пространство должно быть достаточно просторным и не вызывать дискомфорта.

Стропильную систему можно рассчитать так, чтобы внутреннее пространство мансарды было просторным и комфортным. Первый этап проектирования — выбор схемы стропильной системы мансардной крыши. В схеме определяется тип и расположение элементов стропильной системы. В частности, определяется тип стропил: наслонные или висячие. Отличие между этими элементами в следующем: наслонные стропила на мансардном этаже опираются на боковые стены или иные опоры. Висячие стропила образуют единую, жестко связанную между собой конструкцию. В зависимости от ширины пролета, схема стропильной системы мансардной крыши может быть усилена дополнительными связями.

Далее необходимо выполнить расчеты, в которых учитывают ветровые и снеговые нагрузки, которые будут действовать на кровлю. От этих параметров зависит материал, сечение и расстояние между стропилами мансардной крыши. Рекомендуется применять так называемый «запас прочности». Это означает, что полученный результат необходимо умножить на повышающий коэффициент, тем самым гарантируя повышенную надежность стропильной системы мансарды. С учетом особенностей эксплуатации величина этого коэффициента принимается от 1,5 до 3.

При проведении расчетов необходимо учитывать вес кровельной системы. В частности, при использовании керамической черепицы сечение бруса для стропил должно быть не менее 70х150 мм, при шаге, равном 0,5 м.

Достаточно часто стропильная система мансардной крыши создается из деревянных конструкций. Рекомендуется выбирать древесину, обладающую высокой прочностью и при этом минимально подверженную гниению. Оптимальным вариантом можно считать лиственницу, впрочем, возможно использование и более дешевой древесины с достаточной прочностью. В этом случае необходима более тщательная обработка антисептическими составами. Желательно, чтобы эти составы имели и огнезащитные компоненты.

Стропила мансардной крыши необходимо обработать специальным антисептиком, препятствующим гниению древесины. Однако не всегда возможно применить дерево для изготовления стропил. При больших нагрузках требуется применение бруса с большим профилем сечения, либо существенное уменьшение расстояния между элементами. Это приводит к значительному утяжелению всей конструкции мансардной крыши и, как следствие, к необходимости увеличения несущей способности стен мансарды. В этом случае нередко используют металлические стропила мансардных крыш. Результаты расчетов отражаются в чертежах, где указываются все проектные решения, принятые для данной стропильной системы мансарды. Если работа выполняется самостоятельно, то допускается вместо подробного чертежа разработать упрощенный эскиз стропильной системы мансардной крыши. При этом эскиз должен иметь все сведения и параметры, необходимые для сборки и установки стропил.

Этапы самостоятельного сооружения мансарды

Если принято решение изготавливать подобную конструкцию самому, в проекте важно предусмотреть применение таких материалов:

материал для кровли;
пароизоляция;
гидроизоляция;
материал для утепления.

Выбор утеплителя влияет на такой параметр, как шаг стропил. Чтобы уменьшить количество теплоизолятора, лучше всего размещать стропила так, чтобы плита или мат плотно вошли между ними. От выбора материала для покрытия кровли будет зависеть тип обрешётки и её шаг. Уделить внимание нужно не только выбору качественного материала для утепления, но и созданию эффективной вентиляционной системы.

Вентиляция обустраивается путём подготовки технологических зазоров.

Строительство системы стропил нужно проводить с применением пожаробезопасных материалов. Все детали следует обработать средствами огнезащиты. Понадобится подготовить такие элементы:

деревянные бруски сечением от 100х50 мм;
рейки 50х150 мм;
необрезные доски;
строительный уровень;
саморезы;
гвозди;
стальная проволока диаметром 4-5 мм;
отвес;
рулетка;
ножовка;
топор;
молоток;
острый нож.

Составление проекта

Одной из самых важных частей работы является составление проекта. Очень важно проанализировать особенности планировки частного дома. Следует определить габариты и форму возводимой конструкции, а также предусмотреть размещение окон и балкона.

На проекте следует обозначить все конструктивные элементы.

В процессе составления проекта надо учитывать такие требования:

Важно заранее определиться с тем, какая высота мансарды должна быть. Следует помнить о том, что расстояние от напольного основания до самой высокой точки конструкции должно быть минимум 0,5 м.
Рекомендуется учитывать площадь отопления и основных элементов интерьера.
Схема мансарды должна быть развернутой. Если планируется установить окна, то их надо указать на чертеже.

Составление чертежа нужно начинать с выбора формы, определения сечения стропильных ног и шага их размещения. Чтобы определить размеры стропил, надо учитывать такие параметры:

уклон;
материал для кровли крыши;
особенности климата в регионе строительства.

Также в проекте важно предусмотреть требуемое количество стропил.

В конце следует определить количество деталей для фиксации.

Установка мауэрлата

Устройство системы стропил мансардной крыши следует подбирать исходя из типа кровли, а также от подготовленного проекта чердачного помещения. Простым вариантом является конструкция с двумя скатами.

Главными деталями системы стропил крыши с двумя скатами являются:

линейные элементы (колонна, система стержней, балка);
??лоскостные детали (плита, настил, панель);
пространственные элементы (свод, оболочка, объёмная деталь).

Перед выполнением работ понадобится тщательно просушить древесину. Первым делом выполняется разметка и установка мауэрлата. Он закрепляется к стенам строения. Деталь можно выполнить из бруска или мощной рейки. Если планируется соорудить крышу с двумя скатами, то мауэрлат укладывается на длинных стенках здания. Элемент необходим не только для надёжной фиксации нижней части стропил, но и для корректного разделения нагрузки на стенки и основную часть строения.

Чтобы зафиксировать мауэрлат, следует использовать шпильки из металла, которые крепятся в балке из монолитного бетона.

Балку следует выполнять в верхней части стенки. Также возможно использование стальной проволоки, вмурованной в кладку из кирпича.

Чтобы закрепить мауэрлат к верхнему венцу стенки из дерева, нужно использовать деревянные нагели. Ауэрлат требует выполнения качественной гидроизоляции бруса из дерева. Поэтому необходимо использовать рубероид или другой материал с водоотталкивающим свойством.

Установка мауэрлата требуется в случае, если планируется выполнить возведение каркаса крыши, стропила которой упираются в верхнюю часть стенки скошенными торцами или подготовленными вырезами.

Если планируется сделать мансарду, ширина которой соответствует ширине здания, стропильные ноги должны упираться нижними торцами в вынесенные опорные детали. В качестве опор возможно использование мощных балок, уложенных поперёк длинных стенок. Количество опорных элементов соответствует количеству стропил. Балки надо закреплять к стенкам так же, как и мауэрлат.

Последовательность действий:

Прежде всего нужно подготовить деталь. Брус должен быть 10 или 15 см. Понадобится отпилить элемент требуемой длины, при надобности выпрямить шпильки анкеров и поверх них выложить бруски. Во время укладки деталь надо простукивать молотком. Если постройка из дерева, то в качестве мауэрлата используется верхний брусок или бревно. Если постройка из камня или кирпича, то бруски закрепляются при помощи анкеров. Крепёжные детали надо закрепить в стенке во время укладки с отступом в 2 м друг от друга или меньше.
Мауэрлат выравнивается по внутреннему основанию стены. После того как деталь будет надета на шпильки, гайки надо затянуть.
На бруске могут остаться впадины от шпилек. По ним следует высверлить углубления требуемого диаметра. Брусок можно размещать и при помощи рулетки, однако можно легко допустить ошибку.
Если снаружи осталась часть стены, то в дальнейшем её надо заложить декоративной кладкой.
На стенку следует уложить гидроизоляцию в рулонах. Если планируется использовать рубероид, то его надо укладывать в 2 слоя.

Сооружение каркаса

Далее следует выполнить монтаж планок перекрытия.

В качестве ма??ериала часто применяются бруски хвойных пород 200х100 мм. Рейки перекрытий кладутся поверх мауэрлата с отступом за поверхность стен на 30-50 см или в подготовленные пазы в кладке. В первом случае детали фиксируются при помощи уголков и самонарезающих винтов.

Чтобы сделать ровное перекрытие, планки следует устанавливать в данной последовательности:

Первым делом укладываются крайние детали по уровню.
Далее следует натянуть шнур и по нему установить промежуточные элементы.
Шаг балок должен быть от 60 до 100 см. Расстояние в 60 см даёт возможность монтировать утеплительные плиты без подпила.
Чтобы разровнять балки по высоте, их можно подтесать. Другой вариант — использование подкладок из планок.
Если балки вставляются в подготовленные карманы, их крайние части следует обязательно обработать жидкой гидроизоляцией и обернуть рубероидом.

На крайние планки надо выставить стойки:

В качестве материала применяется брус 150х100 мм. Высоту и линию монтажа стоек надо определять по созданному чертежу.
Стойки требуется выровнять при помощи уровня и отвеса, после чего на некоторое время зафиксировать укосинами вдоль и поперёк оси конструкции. Это даст возможность смонтировать стойки ровно. Укосины можно выполнить из досок и прибить на гвозди.
Между крайними стойками надо натянуть шнур и выставить по нему остальные элементы. Расстояние между деталями соответствует шагу монтажа балок перекрытий. Все стойки фиксируются так же, как и крайние. В результате должно получиться 2 ряда стоек идентичной высоты, которые расположены параллельно друг другу.
На стойки следует уложить прогоны из реек 150х50 мм. Детали крепятся на гвозди 15 см или на уголки из стали при помощи самонарезающих винтов.
На прогоны ставятся ригеля из рейки 200х50 мм узкой частью вниз. Это позволяет увеличить жёсткость конструкции. На ригеля во время использования постройки нагрузка передаваться не будет, поэтому подобного сечения рейки будет достаточно. Чтобы они не прогибались и во время установки можно было увеличить их надёжность, под детали надо подложить временные подпорки из досок толщиной 25 мм.
В верхней части ригеля скрепляются несколькими рейками до тех пор, пока не будут установлены стропильные ноги. Рейки должны размещаться не в средней части затяжки, а на расстоянии 30 см от них.

После монтажа стоек, ригелей и прогонов можно получить надёжную конструкцию, которая будет ограничивать внутренние комнаты мансарды. Чтобы увеличить её прочность, в дальнейшем её следует закрепить подкосами и прихватками.

Монтаж стропил

На данном этапе выполняется монтаж нижних стропил:

Выставляются нижние стропила. Их можно сделать из планок 150х50 мм. Для этого первым делом рекомендуется соорудить шаблон из реек 150х25 мм — их проще и быстрее обрабатывать. Рейку нужной длины следует приложить к верхнему прогону, нарисовать кон??ур запила и выпилить деталь.
Далее шаблон надо ещё раз приложить к прогону в местах монтажа стропильных ног. Если он совпадёт, то верхняя часть элементов выполняется по изготовленному шаблону.
Нижняя часть, которая упирается в мауэрлат поблизости с планками перекрытия, каждый раз должна вырезаться в процессе.
Стропила фиксируются при помощи железных уголков и самонарезающих винтов.

После этого производится установка верхних элементов:

Первым делом следует разметить центральную часть крыши. Это можно произвести при помощи стойки, которая была предварительно прикреплена к мауэрлату и затяжке с торцевой части крыши. Крайняя часть доски должна проходить по центру крыши. По этой доске нужно выравнивать стропильные ноги.
Далее надо подготовить шаблон из рейки 150х25 мм. Его следует прикладывать к крайней части смонтированной рейки на необходимом уровне и к прогону, на который будут опираться нижние стропильные ноги.
Следует разметить верхний и нижний пропилы и выпилить шаблон. Приспособление по очереди прикладывается к двум сторонам крыши. Это даст возможность проверить точность разметки центральной части. Если ряды стоек размещены параллельно, то каких-либо трудностей при закреплении верхних элементов не возникнет — они будут иметь идентичные габариты.
По заготовке надо подготовить нужное количество стропил. Детали ставятся на прогоны и связываются в верхних частях при помощи накладных пластинок из железа или обрезков планок. В последнем случае в качестве крепежных деталей используются самонарезающие винты. В прогон стропильные планки упираются на запилы и прихватываются железными уголками. Чтобы детали стояли прямо, их крепят при помощи подкосов, смонтированных нижней частью на затяжки. Таким методом устанавливаются все стропила.
Выполняется фиксация подвесных стоек — кусочков планок 150х25 мм. Верхняя часть рейки крепится в месте фиксации стропил, нижняя — к затяжке.

Установка подкосов и фронтонов

Последовательность действий:

Под нижние стропильные ноги следует установить подкосы из планок 150х50 мм. Их надо упереть нижним косым срезом в рейку перекрытия, после чего прикрепить на уголки. Верхняя часть крепится в боковой части к стропиле. Её надо прибить 1-2 гвоздями. Далее нужно просверлить сквозную пробоину и зафиксировать на болт.
После монтажа нижних подкосов надо убрать распорки и стойки, которые были временно установлены.
Выполняется зашивка фронтонов. Важно предусмотреть проёмы под двери и окна. Если планки перекрытий вставлялись в пазы стенок, на нижние ??тропильные ноги надо установить кобылки — рейки, которые продлевают линию стропил и создают свес крыши. Если перекрытия выкладываются сверху мауэрлата, балки будут выступать на требуемое расстояние, поэтому нет надобности в установке кобылок.

Обрешётка конструкции

Обрешётка нужна для:

распределения и передачи веса материала кровли на стропила;
выполнения дополнительного крепления системы стропил;
основания для фиксации материала для кровли.

Обрешётка может быть ??делана в одном или двух слоях, сплошной или с разряжением.

Метод монтажа зависит от того, какой материал для покрытия конструкции планируется использовать. Если будет возводиться крыша из шифера или металлочерепицы, обрешётку следует выполнять из реек, которые прихватываются к брускам стропильных ног при помощи гвоздей. В этом случае шаг установки соседних планок может составить 27-30 см.

Сплошная обрешётка применяется в случае крепления мягкого материала в рулонах.

В этом случае можно применять влагостойкие листы фанеры или стружечные плиты. Допускается использование соснового древесного материала — обрезных планок.

Важно учитывать тот факт, что при устройстве подобной обрешётки материал, который будет укладываться, должен повторить контуры внешнего основания. Поэтому каркасная конструкция должна быть прочной и выровненной.

В процессе выкладки материала следует использовать шнур, при помощи которого рейки или плиты будут ложиться ровно. Детали должны быть размещены параллельно друг другу. Перед фиксацией материал надо обработать антисептическим составом, чтобы уберечь его от гниения, появления грибка и сырости. Заготовки должны быть ровными и качественными. Рекомендуется отдавать предпочтение древесине 1 и 2 сорта. На ней не должно быть сучков. Чтобы доски не коробились, их надо предварительно высушить.

Последовательность действий по установке обрешётки:

Прежде всего понадобится разметить размещение брусков на крайних стропилах.
Далее по всему скату отмечаются места установки досок. Если на месте фиксации деталей есть углубления или выпуклости, то дефекты надо устранить путём стёсывания или набивания планок нужной толщины. Также может использоваться рубероид.
Укладка обрешётки начинается с конька. Расстояние между планками зависит от кровельного материала. Если планируется применять профнастил, то шаг может быть от 20 до