Мансардная крыша своими руками
Наличие мансарды позволяет оптимизировать жилое пространство, а также позволяет придать дому более оригинальный внешний вид, уменьшая при этом расходы тепловой энергии на отопление. Если прочность фундамента рассчитана на дополнительную нагрузку, то одноэтажный дом легко можно превратить в двухуровневый. Мансардную крышу не проблематично построить своими руками, не имея особых навыков подобного строительства, если конечно, все делать по правилам, выбрав соответствующие строительные материалы.
На первом этаже окна монтируются в стенах, чего не скажешь о мансарде, так как здесь стены заменяет кровля. В таком случае, конструкция окон на этом этаже существенно отличается, поскольку такие окна должны не только пропускать достаточное количество света, но и выдерживать несколько большие нагрузки, особенно снеговые.
Виды мансардных окон
Согласно рекомендациям СНиПа, площадь мансардных окон не должна быть меньше 10 процентов от площади пола, поэтому в каждом помещении, образованном в результате разделения мансарды, должно быть окно.
Устройство мансардных окон в крыше
На изображении выше представлены разновидности окон для установки на мансарде, при этом наиболее простой разновидностью считается наклонная установка окна. Несмотря на простоту, подобный вариант связан с некоторыми проблемами гидроизоляции стыков. Кроме этого, придется устанавливать окно с усиленной рамой и армированным остеклением из-за повышенных нагрузок на конструкцию окна.
Подобная установка имеет ряд достоинств:
Чем меньше угол наклона крыши, тем потребуется большее окно по площади. На изображении ниже указано, как следует расположить окно, в зависимости от угла наклона.
Чем круче наклон относительно пола, тем меньше должна быть высота окна
При монтаже окна следует брать во внимание расстояние между стропилами. Окно должно быть уже на 5 см, по сравнению с расстоянием между стропилами. Это необходимо для того, чтобы не нарушать целостность всей конструкции. В противном случае придется дополнительно усиливать элементы крыши, что не всегда оптимально.
Вместо одного большого окна лучше установить два небольших. Кроме того, что проблем значительно уменьшится, два небольших окна смотрится ничуть не хуже, чем одно большое. Не следует также забывать о нагрузках, которые больше действуют на одно большое окно.
Два окна рядом смотрятся ничуть не хуже, чем одно широкое
Установка окон-дормер связана с появлением ендов, как сверху, так и с боков. Как правило, подобная конструкция становится более сложной в любом случае. Кроме этого, имеются некоторые сложности при укладке кровельного материала, так как подобные места являются вероятными участками протечек влаги. На таких участках приходится укладывать кровельный материал особенно тщательно. В регионах, где выпадает много осадков в виде снега, такие окна подвержены особенно высоким нагрузкам при сходе снега. Решить данную проблему помогают снегозадержатели, которые монтируются над такими окнами. Достоинство подобных окон заключается в том, что возле него допустимо стоять в полный рост. На самом деле, такие окна пропускают меньше света, при этом рельеф крыши становится сложнее, с рядом некоторых проблем.
Устройство вертикального окна-дормера в мансардной крыше
Утопленные окна также используются, но в основном тогда, когда необходимо организовать выход на балкон. Утопленное окно – это не лучший вариант, поскольку света оно пропускает мало, а тени становятся достаточно глубокими. Это не совсем комфортно для глаз человека. Кроме этого, усложняется геометрия крыши, хотя не настолько, как в случае с выступающими окнами.
Если организовать окна в торцевых частях мансарды, то это существенно упростит данную проблему. В таком случае можно вполне обойтись без усиления рамы и стекол, поэтому подойдут самые обычные качественные стекла. Вариант малозатратный и легко реализуемый своими руками, поэтому именно такие окна чаще всего устанавливают хозяева на мансардах.
Организация стропильной системы
Самостоятельное строительство частного дома, в большинстве случаев, связано с возведением ломаной крыши, что позволяет оптимизировать внутреннее пространство под ней.
При равной ширине основания (дома) мансардное помещение под ломанной крышей получается больше, чем под обычной двускатной. Стропильная система становится сложнее, но двускатная крыша с мансардой под ломаной крышей все равно боле популярна
Ломаная крыша мансарды может иметь в конечном итоге достаточно интересный внешний вид, поскольку свесы допустимо опустить как можно ниже. При этом длинные свесы крыши выполняют несколько важных функций. Одна из них – это отведение воды как можно дальше от фундамента, закрывая часть стены от осадков. Несмотря на это, следует учитывать тот факт, что длинные свесы увеличивают парусность всей конструкции. В таком случае следует останавливать свой выбор на более мощных элементах конструкции крыши. В связи с этим, на этапе проектирования основной упор делается на погодные условия конкретного региона.
Угол наклона крыши
Угол наклона крыши выбирается не просто так, исходя из личных соображений. Во-первых, этот угол зависит от материала кровельного покрытия, а во-вторых, от погодных условий местности. На рисунке ниже представлен классический вариант, когда нижняя часть крыши по отношению к горизонтальной плоскости наклонена под углом в 60 градусов, а верхняя часть крыши имеет наклон порядка 30 градусов. Исходя из подобных показателей, совсем нетрудно рассчитать все элементы крыши. При этом нужно обратить внимание на то, что высота потолка в данном помещении не может быть меньше 2-х метров. Если высота потолка меньше, то подобное помещение называется чердаком. При высоте потолка больше 2-х метров, человек чувствует себя более комфортно. Учитывая данные факторы, рассчитываются все элементы конструкции.
Углы наклона в классической варианте
Классический вариант допускает, чтобы не рассчитывались нагрузки от осадков на боковые, нижние поверхности. Осадки хотя и смогут задерживаться, но только в верхней части крыши, где угол наклона меньше 45 градусов.
Наклон боковых поверхностей может находиться в пределах 45-80 градусов, при этом, чем больше этот угол, тем большей парусностью обладает конструкция. В регионах, где преобладают сильные ветры, следует делать более пологие крыши. В таком случае ветровые нагрузки не смогут оказать разрушительного воздействия на элементы крыши.
Разновидности ломаных крыш
Чтобы изготовить каркас ломаной крыши, потребуются строительные конструкционные элементы из сосны, не ниже 2 сорта. В зависимости от размеров крыши выбирается сечение строительных элементов. Кроме этого, необходимо учитывать характер кровельного покрытия, ветровую и снеговую нагрузки, шаг установки стропил и т.д. На этапе расчета необходимо учитывать все факторы.
Один из вариантов построения каркаса с висячими стропилами
На рисунке выше представлен чертеж каркаса, где применяются висячие стропила. Подобный вариант не может быть реализован, если основание верхнего треугольника больше 4-х с половиной метров. В таком случае устанавливаются наклонные стропила, которые должны упираться на несущую стену в центре. Короче говоря, подобная конструкция получается разделенной на 2 части.
На фото ниже представлен еще один вариант, когда боковые стропила имеют подкосы, усиливающие данную конструкцию, что позволяет конструкции выдерживать значительные нагрузки. Похожего эффекта можно добиться, если установить схватки. На рисунке они представлены еле заметными очертаниями. При этом длина боковой стропильной ноги делится на 3 и в этих местах монтируются схватки. Подобная конструкция может выдерживать значительный вес кровельного материала.
Вариант устройства стропильной системы ломанной крыши — с подкосами, увеличивающими жесткость системы
Если здание небольшое, то крыша может быть выполнена по простой схеме, как показано на фото внизу. Верхняя часть выполнена на основе 2-х висячих стропильных ног, затяжки, балок перекрытия, стоек и боковых стропильных ног.
Устройство стропильной системы ломанной мансардной крыши для небольшого дома
Как сделать своими руками мансардную крышу 👷 дома, фото и чертежи мансарды
Мансарда — это жилое пространство под самой крышей. Оно позволяет существенно увеличить квадратуру площади строения без пристроек. Мансарду необязательно планировать в частном доме заранее, ее можно построить на старом здании с обычной крышей при уже существующей стропильной системе.
Бюджет таких работ выйдет сравнительно небольшим — ведь несущие элементы уже присутствуют, возможно, доработка потребуется лишь для утепления и приведения мансарды в жилое состояние. Мансарда своими руками — вполне реальный проект, который можно реализовать без привлечения квалифицированной рабочей силы, но с помощником.
Реконструкция крыши под мансарду без замены стропил
Прежде, чем приступать к строительству
К кровле мансардной крыши предъявляются свои специфические требования. В случае несоответствия им существующих элементов придется избавиться от них и смонтировать новые, которые будут рассчитаны на новые нагрузки.
Мансардная крыша своими руками может быть построена по разным проектам. Форма подкровельного пространства зависит от того, как будет сформирована крыша, в частности, ее несущие элементы — стропила и балки. Наиболее удачная форма кровли требует воплощения двускатной схемы крыши с ломаной линией кровли. То есть угол расхождения скатов от точки конька на середине прогона сменяется более крутым, и свесы кровли опускаются на мауэрлат второго этажа очень круто.
Хотя односкатная кровля имеет преимущества в виде более простой конструкции стропильной системы, проект такого типа не нашел частого применения при устройстве мансард из-за целого ряда несоответствий задачам помещения. С ней не получится обеспечить высокий потолок, или ширина помещения будет минимальной. К тому же вес снежного покрова в данном случае значителен и требует увеличить сечение несущих балок, что приведет к удорожанию строительства мансардной крыши.
По этой причине многие предпочитают строить ломаную двускатную крышу, считая ее наиболее приемлемым вариантом для домов с мансардным помещением. Преимущество этой схемы мансардной крыши в том, что полезный объем пространства под крышей будет наибольшим, что приближает правильно спроектированную мансарду к полноценной комнате.
Компромиссом можно считать вариант полумансардной крыши, когда часть стен мансардного этажа является продолжением коробки здания. При этом двускатная форма полумансардной кровли диктует наклонные боковые части потолка помещения.
Особенности стропильной системы мансардной крыши
Ломаная схема мансардной кровли хороша тем, что позволяет устроить свесы длиннее и расположить их под более крутым углом. Проект такого типа придает своеобразный вид всему дому. При этом, помимо эстетического фактора, низко опущенные свесы хорошо защищают стык между стеной и крышей от осадков. С другой стороны, парусность крыши при сильном ветре увеличивается, поэтому при разработке конструкции мансарды находят среднее решение, удовлетворяющее всем параметрам.
Крутой свес ломаной кровли
Определяем углы наклона
Принимая решение, как сделать мансарду, необходимо определиться с величиной углов наклона скатов. Для этого следует разобраться с двумя базовыми факторами: погодными условиями с преобладающими направлениями ветров в регионе, где осуществляют стройку, а также материалами, из которых состоят лаги перекрытия, балки стропил и стены. Если зимой выпадает много снега, который лежит подолгу и не тает, то крышу делают более крутой.
Благодаря этому снег не скапливается толстым слоем и не увеличивает нагрузку на стропила. Принимая в расчет все климатические факторы и то, что в качестве стропил повсеместно используются доска стандартных сечений, либо брус, угол верхней части крыши делают 30 градусов по отношению к горизонту, а нижней части — 60. Указанные параметры демонстрирует нижеследующий чертеж.
Такое решение обеспечивает прочную конструкцию, которая при минимальном расходе древесины обеспечивает максимальную высоту потолков в подкровельном пространстве. По строительным нормам она должна быть не менее 2 м. Все, что ниже, считается чердаком, а не мансардой, и для комфортного проживания не подходит. Наоборот, по возможности потолок приподнимают до отметки в 2,2 — 2,3 метра, так как рослым людям будет неудобно находиться в низком помещении.
Выбираем вид стропильной системы
В качестве материала для стропил при строительстве мансардного этажа своими руками в подавляющем большинстве случаев используют сосну, в силу ее дешевизны, приемлемого веса и легкости в обработке. Толщина балок выбирается обычно 40 — 50 мм, ширина — 200 — 250 мм. Чем мощнее стропила, тем больше разрешается делать шаг между ними, и наоборот. Определение точных параметров производится согласно СНиП 2.08.01-89 и ТКП 45-5.05-146-2009.
Для устройства стропильной системы мансардной ломаной крыши применяют две схемы: наслонную и висячую. В висячей системе коньковая балка не опирается на стойки по центру, а жесткость конструкции обеспечивается затяжками, которые образуют со стропилами треугольник. Для длинных стропил такая система не подойдет из-за большой длины балок. В наслонной схеме по центру перекрытия возводятся несущие балки, на которые опирается коньковый прогон. Благодаря промежуточной опоре, крыша может выдержать большие нагрузки, но внутри мансарды будут опоры, либо цельная перегородка.
Вариант размеров каркаса с висячими стропилами
Ломаная двускатная крыша устроена чуть сложнее, чем прямая. Дело в том, что в первой нет жесткой треугольной конструкции. По этой причине висячие стропила можно делать лишь в том случае, если ширина затяжки не более 4,5 м. Этот параметр соответствует ширине мансардной комнаты. Однако даже в случае меньшего параметра потребуется установка вертикальных стоек, соединяющих точку излома кровли с лагами пола.
Стропильная система с подкосами
Для дополнительной прочности, если кровельное покрытие многослойное и тяжелое, делают схватки — горизонтальные раскосы между нижними наклонными лагами и вертикальными стойками. Иногда в конструкцию стропильной системы включают бабку — стойку между коньковым прогоном и затяжкой. Ее установка имеет смысл только в случае тяжелого конька и широкой крыши, во всех остальных случаях жесткости верхнего треугольника достаточно.
Основы расчета ломаной крыши дома
Для кровли дома, ширина которого не превышает 6 м, можно сделать приблизительный, прикидочный расчет для того, чтобы представить ориентировочное количество материала для строительства и денег, которые нужно будет на это затратить. В небольших домах, где нагрузка на стропила невелика, можно ориентироваться на изложенный выше опыт обустройства стропильной системы с учетом характеристик сопутствующих материалов, например, утеплителя и внешнего кровельного покрытия.
Один из основных параметров — шаг установки стропильных балок. Если в качестве теплоизоляции планируется использовать минераловатный утеплитель, то этот размер стоит подбирать, исходя из формата материала. Маты минеральной ваты имеют ширину 60 см, и они не требуют крепежа в момент установки, если вставляются плотно и держатся за счет силы упругости. Соответственно, шаг стропил стоит выбрать 57 — 58 см.
Ширина стропильной ноги должна позволять свободно уложить утеплитель с небольшим провисанием. Если мы говорим об Урале, Сибири, северных регионах, то базальтовый утеплитель укладывают в шахматном порядке двумя слоями по 100 мм каждый. Значит, балка должна быть не менее 230 мм толщиной.
В интернете встречаются утверждения о том, что утеплитель должен «проветриваться», поэтому ширина стропильной ноги должна быть выбрана с запасом. На самом деле, сам утеплитель может и не проветриваться, так как не боится влаги, но в то же время он несколько теряет свои теплоизоляционные свойства при увлажнении. Проветривание, которое в реальности нужно скорее древесине каркаса, обеспечивают, набивая на стропила обрешетку и контробрешетку, если ширины балок для этого недостаточно.
Брус для стоек и балок должен подбираться с толщиной не менее 80 мм по меньшей стороне. Допускается использование бруса 80*80, 80*100, 100*100. Последний вариант актуален для тяжелых кровель большой площади.
Схема монтажа мансардной крыши своими руками
Перед монтажом стропильной системы для мансарды своими руками, в первую очередь, сооружают мауэрлат — пояс из бруса, опоясывающий здание по периметру. Именно на нем крепятся нижние свесы стропильных ног. Мауэрлат абсолютно одинаков как для ломаной, так и для прямой двускатной крыши. В зависимости от материала стен, он имеет особенности в монтаже.
В домах, возведенных из бруса или бревен, отдельная мауэрлатная балка не требуется — ее роль успешно берет на себя верхний венец. В нем зарезаются проушины с нужным шагом, и крепятся концы стропильных ног на уголки или шпильки.
Крепление мауэрлата и стропильных ног
В домах из ячеистых бетонов перед укладкой деревянного бруса по периметру требуется армопояс. Без него мягкий пористый материал стен может со временем продавиться, а крепление вырвет из раскрошившегося газо- или пенобетона. Делают его из бетона по опалубке, армируют двумя-четырьмя прутьями, лучше всего из стекловолокна, чтобы конструкция была легче.
Сборка фрагментов крыши на земле
Есть несколько способов сборки каркаса мансардной крыши. Один из них — это сборка всех элементов на земле, поднятие их на крышу, укрепление временными распорками, а затем сквозной «чистовой» монтаж, который обеспечивает конструкции жесткость. Рассмотрим выполнение работ пошагово:
Последовательный монтаж на месте
Во втором случае все части стропильной системы постепенно собираются на своих местах на крыше. В финале выходит готовая конструкция. Такой вариант легче в том случае, когда отдельные фрагменты весят много и не могут быть подняты без специальной техники. В этом случае пошаговая инструкция сборки такова:
Для ломаной крыши не характерна проблема с нехваткой стандартной длины пиломатериалов — 6 м. Напомним, что стропило состоит из двух частей. Если же все-таки такое неудобство возникло, балки можно нарастить, поставив с обеих сторон латки той же толщины, что и балка, и стянув места стыков болтами и гайками через сквозные отверстия.
Чертежи важных узлов
Самые ответственные места, исполнение которых может потребовать схематичной визуализации, — это соединения нескольких плоскостей, а также места, на которые приходится большая нагрузка. На фото показаны чертежи таких соединений
Для скрепления деревянных балок и стоек используют разный крепеж. В порядке прочности и предпочтения можно расположить их в порядке убывания: болты с гайками и шайбами — шурупы и «глухари» — гвозди. Гвозди плохи тем, что через годы при усыхании и деформации древесины они склонны вылезать из отверстий. Полностью конструкция не развалится, но появится нежелательный люфт.
К мауэрлату стропила крепятся посредством мощных стальных уголков. Для удобства на нижнюю часть стропильной ноги набивают упорную планку, которая препятствует соскальзыванию окончания доски и позволяет тщательно затянуть весь крепеж.
Варианты окон мансардного этажа
Мансарда, будучи жилым помещением, должна быть хорошо освещена. СНиПы рекомендуют 10 %-ную площадь остекления от площади пола в комнате.
Самый простой способ впустить под крышу свет — предусмотреть окна во фронтонах. Если Вы предусмотрели несущие стойки, то поставить такое окно не составит никакого труда. Не потребуется ни специальная гидроизоляция, ни усиление конструкции мансардной кровли. Если окно будет только с одной стороны, эта сторона должна быть западной или южной, так в нее попадет больше света в течение дня.
Следующим популярным и привлекательным решением являются наклонные окна. Они не требуют изменения конструкции кровли. Также их преимущество — в большом количестве света, которое они обеспечивают. Однако при монтаже наклонных окон нужна хорошая гидроизоляция рамы. В регионах со снежной зимой рекомендуют ставить усиленные окна, так как при наличии толстого слоя снега им придется испытывать дополнительную нагрузку.
Наклонные окна изнутри
Чем круче угол ската кровли, тем меньшей высоты можно делать окно. На пологих участках высота, напротив, должна быть больше. Обычно наклонные окна не делают шире межстропильного шага, так как это вызвало бы необходимость серьезного усиления соседних стропильных ног, на которые бы перераспределился вес крыши. Целесообразнее сделать два узких окна — света через них будет проникать столько, сколько нужно, а на конструкционные элементы влияния не будет.
Окна дормер и наклонные
Иногда в мансарде делают окна дормер, для которых устраивают специальный выступ. Плюс состоит в вертикальном расположении рамы и возможности стоять перед окном в полный рост. Минус — необходимость изменения конфигурации кровли. На сплошной поверхности появляются сразу две ендовы — места встречи двух плоскостей, где возникает наибольшая опасность протекания.
Окно, подобное дормеру, но только навыворот, то есть утопленное внутрь мансарды, делают в том случае, если хотят обеспечить выход на балкон. Иных преимуществ у такого решения нет, так как света в помещения в этом случае попадает меньше, чем через стандартные наклонные окна.
Монтаж обрешетки и кровли
Следующим этапом строительства мансарды своими руками будет монтаж финишного кровельного покрытия. Первым делом на лаги перекрытия набивают гидроизоляционную мембрану. Она не должна пропускать воду к утеплителю, но через нее должен выходить пар. Поверх гидроизоляции вдоль лаг набиваются рейки. Затем поперек лаг крепится несущая обрешетка. Это может быть доска произвольной ширины и толщиной 15 — 20 мм. Благодаря наличию этих разнонаправленных слоев и обеспечивается вентиляция обратной стороны кровельного покрытия.
Данная схема подходит для жестких кровельных материалов: шифера, металлочерепицы, фальцевой кровли, профнастила. Для гибкой кровли нужна сплошная твердая подложка. Для этого используют плиты osb или листы фанеры, поверх делается экран, а сверху наплавляются элементы мягкой кровли.
Пошаговая инструкция по утеплению мансарды
Чаще всего при устройстве мансардной крыши частного дома предполагается ее утепление. При этом гидроизоляционную мембрану удобнее прибивать снаружи крыши. Однако, если Вы не сделали этого, то всегда можно смонтировать ее изнутри. Для этого рулоны мембраны раскатываются вдоль крыши и пристреливаются к лагам строительным степлером. При этом нужно оставить прогибы для утеплителя. Стыки проклеиваются специальной двусторонней лентой.
Далее между балками закладывают маты утеплителя. Упругость материала позволяет ему держаться между стропилами без крепежа. Изнутри подшивается пароизоляция, благодаря ей в утеплитель не проникнет влага.
В качестве пароизоляции можно использовать полиэтиленовую пленку. Стыки здесь также важно герметизировать. После этого есть два варианта: либо начинать монтаж внутренней облицовки (например, ГКЛ), либо набить сперва обрешетку поперек лаг (так удобно крепить вагонку, пластиковые панели и другие материалы).
Я буду рад, если мои советы по обустройству мансардной крыши своими руками Вам пригодятся и помогут сделать работу грамотно, качественно и на долгие времена.