Конструкция двухскатной мансардной крыши: как не наделать ошибок при строительстве?

Современная мансарда – это помещение с наклонными или частично наклонными стенами, а порой и потолком. Благодаря наличию мансарды в доме существенно сокращаются теплопотери, а любое жилое помещение лишним быть не может. Так, мансарда обычно служит замечательной гостевой комнатой, библиотекой, мастерской, рабочим кабинетом и просторной гардеробной.

Причем конструкция двускатной мансардной крыши может быть как классической, с прямыми скатами, так и ее отдельным видом – ломанной, более удобной и современной. И у каждого из варианта – свои преимущества!

Содержание

Виды мансардной двускатной крыши

Вы удивитесь, но под понятием двускатная крыша способны прятаться удивительные открытия в виде смещенного центра, разных углов и других архитектурных хитростей. Потенциал огромен, тогда как, например, односкатные и шатровые крыши для обустройства мансарды подходят менее всего.

Если говорить в общем, то основных видов двускатной мансардных крыш всего два:

Вариант #1 — мансарда под классической двускатной крышей

Вот самый простой пример конструкции мансардной крыши. Так, вдоль несущих стен закреплена нижняя часть ската, представленная в виде прямоугольных треугольников. Собирают их, как наслонные стропила, и дополнительно связывают схватками. Причем одна из боковых сторон – это будущий каркас для стен мансардной комнаты и, в то же время, опорная стойка. А соединяют верхнюю часть крыши висячие стропила, при помощи затяжки.

В общем для устройства мансардного помещения подходит и обычная двускатная мансардная крыша с фронтонами. Тогда в чем же конструктивная разница между обычной двускатной крышей и ломаной двускатной крышей, которую еще называют мансардной? Дело в том, что при расчете и проектировании стропильной системы первой принято брать во внимание такие параметры:

1. Вес кровельного материала.
2. Вес стропильной системы.
3. Климатические особенности местности.

А вот при проектировании мансардной крыши этих пунктов – целых пять:

1. Вес кровельного материала.
2. Вес стропильной системы.
3. Ветровая и снеговая нагрузка местности.
4. Вес материалов, которые входят в кровельный пирог: тепло-, гидро- и пароизоляция.
5. Вес всех элементов внутренней отделки мансарды.

Вариант #2 — мансарда под ломанной двускатной крышей

Ломаная крыша – это покатая крыша, состоящая из двух основных частей – верхней крутой и нижней, более пологой. Причем нижняя часть может быть даже с углом 90°.

Ломанную двускатную крышу как раз и строят для того, чтобы разместить под ней мансарду. Если говорить о геометрии, в основе ломанной крыши – прямоугольники, над ними – треугольники и еще два уже прямоугольных треугольников с каждого бока. Мансарда под такой крышей получается просторной, с высоким потолком и комфортной геометрией.

Строительство такой крыши также не предоставляет никаких сложностей:

• Сначала на балки перекрытия дома ставим опорные стойки каркаса.
• На стойки укладываем прогоны так, чтобы они оказались параллельны стенам.
• На готовый каркас монтируем верхнюю часть конструкции – висячие стропила.

Хотя, есть и некоторые особенности:

Вариант #3 — мансарда под крышей с выносными консолями

Еще один популярный вариант мансардной крыши – крыша с выносными консолями. Если балка перекрытия выносится за несущую стену, тогда стропильную ногу уже следует опирать на нее, балку, а не опорный брус, и обязательно усиливать стропила подкосами. К чему такие хлопоты? Значительно увеличивается жилая площадь мансарды!

Вариант #4 — мансарда не на всю ширину крыши

Крышу обычно располагают по всей ширине здания, но не всегда. Нередко такую крышу делают только с одной из сторон от продольной оси, а вторая сторона накрывается более крутой скатной кровлей. Это называется несимметричной кровлей.

И если стены мансарды повторяют скаты такой кровли, такой интерьер считается оригинальным. Правда, для некоторых людей психологически комфортнее, когда комната – это комната, со своей строгой геометрией и без наклонов.

Важные особенности такой постройки

Особенность конструкции мансардной крыши в том, что такая стропильная система изготавливается из стропил и стоек, которых обрезают в местах переломов скатов под определенным углом. Да, вся сложность только в соединениях! И все, что вам нужно, это точно определить угол наклона верхней части крыши, правильно рассчитав будущие нагрузки на крышу и высоту потолка мансарды.

Крайне важно, чтобы вся мансардная крыша, включая внутреннюю стропильную систему, получилась максимально легкой конструкцией. Почему так? Потому, что мансарда, как жилое помещение, еще будет утепляться и отделываться изнутри, еще будет стоять мебель, ходить человек (да и не один). Также учтите, что современные мансарды оснащены всей необходимой инженерной коммуникацией: вентиляцией, отоплением, электричеством, кондиционированием и даже порой и вытяжкой.

Все это – немалая дополнительная нагрузка на весь дом, и в частности на фундамент. А потому старайтесь хотя бы саму крышу сделать легкой, но прочной. И проще всего экономить как раз на кровельном покрытии. Самый простой вариант такой:

Стропильную систему мансардной крыши принято сооружать по принципу висячих стропил. У этих стропил нет средних опор, а потому под крышей образовывают внутреннее единое пространство без лишних опор. Потому система висячих стропил еще называется беспрогонной.

Как это происходит? Висячие стропила опираются друг на друга и на наружные стены. Создается так называемая распорная сила, ведь стропила все время пытаются как бы разъехаться в разные стороны. Но их крепко держат балки-затяжки (их еще называют ригелямми) у основания, которые одновременно служат для мансарды балками перекрытия, причем для такой крыши эти затяжки устанавливают немного выше, чем у будущего неиспользуемого чердака.

Но мансарда под ломанной крышей получается всегда более просторной, поэтому при пролете от 6 м дополнительно стропильные фермы еще подпирают раскасами и стойками на прогоны. Это важно сделать для того, чтобы нижние части стропильных ног не превышали в длину 4,5 м.

Материал, шаг и сечение стропил

Еще один момент: для устройства стропильной системы мансардной крыши брать нужно только влагостойкую древесину для изготовления стропил (если вы решили именно дерево, а не металл), и обязательно дополнительно ее обрабатывать специальными пропитками. Т.к. со временем начинает терять свои свойства любая гидро- и пароизоляция, и плохо, если стропила начнут слишком быстро гнить.

Вот почему нередко стропильную систему для мансардной крыши сегодня выполняют из ЛСТК – легкого стального материала с тонкими стенами. Это, конечно, обойдется вам дороже обычной древесины, зато и преимуществ будет немало. Одна из самых ценных которых – мобильность.

Да, вы действительно в любой момент можете разобрать крышу и сделать из нее другой вариант, с новыми другими элементами. А в голову после того, как мансарда будет обжита, может прийти многое: и соорудить балкон, и расширить жилое пространство на другое крыло, и приподнять еще немного потолок. Поэтому, если вы любите экспериментировать – останавливайтесь на этом варианте.

Отметим, что и возиться с такой стропильной системой приятнее. Ведь нужен минимальный набор инструментов: заклепочный механизм и шуруповерт. Не сложнее детского советского конструктора!

Практикуются, конечно, и комбинированные варианты, когда стропильную систему для мансардной крыши делают и из металлического профиля, и из древесины. Но обычно такой метод применяют тогда, когда планируют некоторые детали конструкции сделать декоративными.

Рассчитывая шаг стропил мансардной крыши, берите во внимание такие факторы:

• Будущий вес кровельного материала, который легко рассчитать по специальной таблице.
• Угол наклона скатов.
• Снеговые и ветровые нагрузки в вашей местности.
• Вес кровельных элементов.
• Антенны, декоративные окошки и тому подобное.
• И, наконец, о чем чаще всего вообще забывают – вес человека, который периодически будет делать ремонт кровли.

В среднем стандартный шаг мансардной крыши колеблется в пределах 70-120 см. Ввиду этих факторов учитывайте, что шаг стропил при одних и тех же используемых материалов у мансардной крыши будет чаще, чем у обычной.

Важен также фактор комфорта в мансарде, который немало влияет на выбор параметров конструкции двускатной крыши:

Тепло-, гидро- и пароизоляция

Мансардная крыша отличается от обычной в первую очередь тем, что чердак у нее есть, но представляет собой уже только небольшое подкровельное пространство между покрытием и внутренней теплоизоляцией. Причем теплоизолировать мансардную двускатную кровлю нужно обязательно. Ведь теперь это – используемое жилое помещение, а там, где живут люди, всегда есть водяные пары. Они выходят из дыхания человека, чашечки кофе, глажки утюгом и по многим другим причинам. А в сочетании с теплом жилого помещения – это далеко не лучший вариант для любого кровельного покрытия.

Далее, поднимающийся вверх теплый влажный воздух нагревает кровельное покрытие так, что зимой на нем легко тает снег. И талая вода начинает течь не только во все щели и трещины, пробираясь внутрь, но и скатываться по самой кровле – к более холодному карнизу, где снег не растаял вообще. Там она снова замерзает, оказавшись без теплой мансарды внизу, и образуется наледь.

Последствия: забитые и разрушенные водостоки, огромные сосульки и постоянно сваливающийся на голову снег. Вот почему, раз уж вы планируете жилую мансарду, включайте в проект и ее изоляционные работы: тепло, гидро- и пароизоляцию. Причем продумывать все это нужно тщательно: мансардная крыша достаточно быстро теряет свое тепло из-за большой площади соприкосновения с окружающей средой. А потому важно создать один непрерывный изолирующий контур по всему периметру.

Организация подкровельной вентиляции

Кроме того, по-другому уже устраивается и вентиляционная система мансардной крыши.

Выбор кровельного покрытия

Есть свои тонкости и выборе кровельного материала для такой крыши. Так, здесь важны звукоизолирующие качества. Ведь постоянный шум и периодический грохот от дождевых капель способны привнести немало дискомфорта.

Кровельное покрытие должно быть настолько легким, насколько это возможно, ведь мансардная крыша сама по себе и со своим внутренним наполнением уже оказывает немало давление на фундамент.

Подробнее про выбор покрытий читайте в этой статье.

«Правильные» мансардные окна

Немного сложности в свою очередь привносят мансардные окна – без них ведь никак. В случае с ломанной мансардной кровлей все проще, окна делаются прямыми и особо при строительстве не мешают. А вот у классической двускатной крыши их придется сооружать наклонными, что доставляет немало хлопот.

Мансардные окна хороши тем, что свет от них распространяется равномерно по всему помещению и нет глухих боковых отсеков. В зависимости от формы самой кровли такие могут быть прямым, наклонными и в сочетании.

Как переделать обычную крышу в мансардную?

Нередко уже существующую двускатную крышу переделывают в мансардную. Все потому, что еще на этапе строительства решили сэкономить средства и доделать заветное подкровельное жилище со временем. Тем более, что многие действительно так поступают и все получается.

Скажем так: все-таки лучше проектировать мансардную крышу еще на этапе проектирования фундамента, это и технологически грамотнее, и надежнее, даже если в этом сезоне вы утеплять и отделывать ее не будете. Но раз уж решили переделывать уже готовую двускатную – и это возможно. Например, другого варианта и не получится, если вы приобрели уже готовый дом.

Итак, при переделке первым делом рассчитайте вес будущей мансардной крыши и несущую способность имеющегося фундамента. Говоря простым языком, вы должны удостовериться, что фундамент был построен с запасом и готов выдержать немного больше веса, чем сейчас.

Вторым шагом нужно пригласить специалиста посмотреть на чердачное перекрытие. А рассчитано ли оно, что на нем будет стоять мебель и будут ходить люди? И то, что вы без опаски ступаете на чердак не говорит ни о чем. Большинство видов кровельного покрытия тоже рассчитано на то, что время от времени по ним будет ступать человеческая нога – ремонт-то нужно делать, но не постоянно. Все рассчитано и можно приступать к строительным работам? Тогда идем дальше.

Самая важная задача сейчас перед вами – решить, будете ли вы менять форму крыши. Да, иногда приходится приподнимать скаты и делать из классической двускатной кровли – ломаную. Процесс этот трудоемок, но все реализуемо. Усиливают стандартную скатную кровлю при помощи треугольных стропильных ферм, которые удобно крепить и к крыше, и в качестве отдельных элементов.

И, самый ответственный момент реконструкции – перераспределение нагрузки. Итак, балки и стропила усиливают накладками, которые связываются стойками. Затем к подкосам и усиленным стропилам крепят затяжки. И если нагрузка с кровли идет на балки перекрытия рассредоточено (это часто бывает, когда стропильные фермы располагаются с маленьким шагом), тогда все эти изменения помогут изменить направленность нагрузки всей крыши.

Вот почему есть смысл запланировать мансарду заранее, даже если на ее реализацию нет средств: на этом этапе хватит и гидроизоляции.

Открытые элементы в интерьере мансарды

Что интересно, в конструкции современных мансардных крыш бывают и открытые элементы: балки, части внутренних стропил и подобные им элементы. Все это эффектно вписывается в выбранный стиль интерьера, да и для строительства не нужно переживать, как бы что не осталось на виду после отделки.

Что за интерьер? Во-первых, речь идет о таком стиле, как французский прованс. В нем приветствуются голые балки из дерева с сочетанием нежно-белого цвета потолка и стен, натуральные ткани в мелкий цветочек и такая же экологичная деревянная мебель темных тонов. Нынче в моде! А повредить этому стилю не способна даже огромная балка посередине мансарды. Ведь, как вы помните, именно французский архитектор придумал использовать подкровельное пространство как жилое, а потому подобные конструктивные мелочи довольно гармонично сочетаются с прованским стилем, а иногда еще и выступают главными стилевыми акцентами.

Второй не менее популярный стиль – хай-тек. Вот здесь напоказ можно и нужно смело выставлять любые элементы стропильной системы, сделанной из металла. Главное, чтобы только сам металл был блестящим и качественным, с таким же креплением. Дополнительно оставляйте на виду трубы вентиляционной системы и любые другие инженерные элементы, если они выглядят достаточно эстетично. Ведь этот стиль интерьера – технический. Кому такое нравится? Нынешним тинейджерам, программистам и любым молодым людям, которых уже воротит от приторной классики в интерьерах или приевшегося грубоватого минимализма.

Вот такой небольшой экскурс в мир современного дизайна. Не удивляйтесь, но у такой привычной нам мансарды именно такая история – изначально в таких помещениях жили творческие люди и богема. И частично эта традиция сохранена и до сегодняшнего дня. А потому, если вы конструируете дом с мансардной крышей, и беспокоитесь о наличии дополнительных опор, балок или стоек – конечно смело оставьте, речь ведь идет не о гостиной.

А вот то, о чем нередко вообще забывают при проектировании мансардной крыши. Это лестница! Как бы смешно это не звучало, но бывает и так, что уже в процессе строительства приходится проделывать двойную работу. Не упустите этот момент!