Особенности технологии возведения мансардной крыши частного дома, строительство мансарды в частном доме собственными руками

Особенности технологии возведения мансардной крыши частного дома, строительство мансарды в частном доме собственными руками

Нередко возникает ситуация, когда в существующем доме необходимо увеличить жилую площадь без существенной перестройки здания. В этом случае целесообразным будет решение об устройстве мансарды вместо нежилого чердака. Иногда такие помещения обустраиваются на этапе строительства с целью уменьшения затрат на сооружение ограждающих конструкций или для придания дому своеобразного архитектурного облика. Технология возведения мансардных крыш частных домов может быть применена и в первом, и во втором случае.

Требования к конструкции

При устройстве своими руками крыши дома с мансардой учитывается прочность несущих конструкций существующего здания. Но начинать проверку следует с определения несущей способности основания, на которое опирается фундамент. Вес конструкции мансарды может оказаться велик настолько, что нагрузка, передаваемая фундаментом на грунт, окажется больше допустимой. Уменьшить её можно либо изменением параметров фундамента, либо изменением характеристик основания.

Кроме того, сама конструкция должна быть прочной, чтобы выдерживать снеговые и ветровые нагрузки. Устройство мансардной крыши должно предусматривать достаточное освещение и утепление будущих помещений.

конструкция мансардной крыши
Конструкция мансардной крыши

Освещённость помещений зависит от площади остекления оконных проёмов, которая должна быть не менее 1/8 площади жилого помещения для окон, установленных вертикально, и не менее 1/10 площади пола для окон, установленных в наклонных плоскостях мансардных крыш.

Мансардные окна, смонтированные в наклонных плоскостях крыши, эффектно подчеркнут особый стиль интерьера помещений. Они помогут рационально спланировать помещение, сделав его просторным и функциональным.

Утепление крыши производится теплоизоляционными материалами. Толщина слоя зависит от коэффициента теплопроводности, а также от расчётной температуры наружного воздуха. Тепловой расчёт производится согласно строительным нормам. Для большинства районов средней полосы России достаточной будет толщина слоя 200 мм при использовании минераловатных утеплителей.

утепление мансардной крыши
Утепление мансардной крыши

Нюансы обустройства с балконом

Чтобы создать дополнительную зону отдыха на открытом воздухе, нередко на мансардном этаже устраиваются балконы. Повышая уровень комфорта и общую привлекательность дома, такие конструкции могут очень сильно усложнить строительство и увеличить стоимость.

При устройстве балкона на мансарде учитываются следующие факторы:

  • выход на балкон уменьшает общую теплоэффективность ограждающих конструкций мансарды;
  • снег и вода, попадающие на балкон во время ненастной погоды, должны выводиться за пределы ограждающих конструкций дома, а для этого нужна качественная гидроизоляция перекрытия и примыкания балконной плиты;
  • частое посещение балкона неизбежно приведёт к попаданию уличной пыли, влаги и грязи в помещение и потребует частой уборки.
мансарда с балконами
Мансарда с балконами

Ещё до начала работ нужно решить, так ли необходим вам балкон, которым, возможно, и пользоваться то придется пару месяцев в году, как, например, в северных районах.

Достоинства и недостатки

Даже правильно спроектированная и построенная мансардная крыша помимо очевидных преимуществ, будет обладать и некоторыми недостатками. Поэтому принимая решение о том, как построить мансарду, нужно оценить, насколько они весомы и в какой связи находятся между собой. В таблице приведены достоинства мансардных крыш и одновременно недостатки, которые могут сопровождать конструкции.

 

Достоинства мансардных крыш

 

 

Сопутствующие недостатки

 

Мансарды с ломаными крышами создают привлекательный вид здания

Усложнение работ по устройству кровель

Возможность устройства наклонных мансардных окон, улучшающих освещенность и зрительно увеличивающих внутренний объем помещений.

Высокая стоимость мансардных окон, сложность работ по гидроизоляции их примыканий к кровле.

Повышенный риск попадания осадков в помещения при открытых мансардных окнах

Возможность увеличения жилой площади за счёт чердака.

Уменьшение полезной площади на нижнем этаже, вызванное необходимостью устройства лестниц.

Увеличение жилой площади происходит за счёт увеличения высоты здания и в большинстве случаев не влечёт расходов на увеличение размеров фундамента.

Требуются более сложные решения для устройства отопления и вентиляции, так как помещения, находящиеся друг над другом, потребуют подъёма теплоносителя на большую высоту, а в вентиляционных стояках придется предусматривать дополнительные каналы.

Малый вес конструкции мансарды.

Низкая звукоизоляция помещений.

Возможность применения древесины — экологичного материала.

Низкий уровень пожаробезопасности, дополнительные затраты на огне-биозащиту и повышенные требования к монтажу электропроводки.

Сравнивая пользу, полученную от строительства мансарды в частном доме и связанные с этим трудности, нужно учитывать климатический регион, в котором находится здание. В случае, когда средняя температура наружного воздуха низкая, расходы на утепление и на последующее отопление мансарды могут свести на нет все преимущества объёмно-планировочного решения и внешнего оформления дома с мансардной крышей.

дом с мансардной крышей
Дом с мансардной крышей

Виды кровельных конструкций

Существует много разновидностей кровель. В индивидуальном строительстве домов с мансардными крышами применяются односкатные, двускатные, ломаные, вальмовые конструкции. Реже можно встретить пирамидальные и купольные.

Односкатная

Односкатные крыши представляют собой наклонную плоскость. В конструкции крыши кровля смонтирована по стропилам, а те, в свою очередь, опираются противоположными концами на несущие стены здания. При определённом сечении стропила обладают достаточной несущей способностью только при ширине пролёта до 6 метров. Дальнейшее увеличение сечения для повышения прочности конструкции нерационально.

односкатная крыша с мансардой
Односкатная крыша с мансардой

Односкатные конструкции не очень подходят для устройства мансард, так как полезная площадь последних получается небольшой. Более удачной является разновидность, когда два смежных пролета перекрыты наклоненными в разных направлениях плоскостями, не имеющими общего конька.

Двускатная

Двускатные конструкции крыш широко распространены при строительстве частных домов. Они представляют собой две наклоненные в противоположных направлениях плоскости, которые, соединяясь верхними сторонами в коньке, опираются нижними на несущие стены здания. Угол наклона может быть различным, но для устройства мансард он должен укладываться в диапазон 35-45°. Именно при таком значении площадь может быть использована по максимуму, а наклонные плоскости, как бы срезающие часть стен, создают оригинальный интерьер, который ассоциируется с теплом и уютом.

Двускатная крыша деревянного дома обеспечивает наибольшую прочность всей конструкции здания за счёт треугольной формы стропильной системы.

двускатная крыша с мансардой
Двускатная крыша с мансардой

В двускатных (иногда ошибочно говорят «двухскатных») крышах с углом наклона более 35° обеспечивается хорошая вентиляция подкровельного пространства, а это залог долговечности стропильных конструкций.

Вальмовая

Вальмовыми называют крыши, перекрытые четырьмя плоскостями. Из них две противоположные по длинным сторонам здания имеют форму трапеций, а две другие — форму треугольников. Трапециевидные стороны соединяются вверху в укороченном коньке. Такая крыша очень эффектно смотрится на одноэтажных домах.

Переделывать вальмовую крышу под мансарду очень сложно. Полезная площадь небольшая, а скосы, образуемые стыками смежных плоскостей по всему периметру, не способствуют рациональной расстановке мебели в помещениях. Высокие предметы обстановки просто невозможно будет поставить вплотную к стене из-за того, что вверху они будут упираться в наклонную плоскость крыши. Если загромождать мансарду предметами обстановки не планируется, можно отлично разнообразить комнаты установкой наклонных окон во всех четырех скатах.

вальмовая мансардная крыша
Вальмовая мансардная крыша

Одной из разновидностей вальмовой крыши является вариант, когда треугольные плоскости сравнительно небольшие и не опираются на стены, а как бы «зависают», опираясь на затяжку, установленную горизонтально на скосах немного выше окон мансарды. По технологии возведения такая крыша мало отличается от двускатной, а вот выглядит, как вальмовая. Треугольные плоскости зрительно «сглаживают» резкие очертания. К тому же, такие крыши более устойчивы к ветровым нагрузкам.

Ломаная

Ломаные конструкции часто используются для устройства мансардных помещений в частных домах. Образуются они четырьмя плоскостями. Две противоположные нижние плоскости установлены на несущих стенах отвесно, а две верхние — имеют гораздо меньший уклон и стыкуются в коньке.

Помещения под такой крышей имеют оптимальную площадь. В этом случае можно обеспечить необходимую высоту потолка над всем пространством мансарды.

ломаная мансардная крыша
Ломаная мансардная крыша

Если возводить деревянный каркасный дом с ломаной крышей, строительство выйдет наиболее экономичным. Себестоимость жилой площади в расчете на 1 м2 будет низкой.

Пирамидальная, купольная

Пирамидальные крыши образуются несколькими треугольными плоскостями. Треугольники своими основаниями опираются на стены, которые образуют многоугольник, если смотреть на план сверху. Вершины треугольников соединяются в одной точке. Такими крышами перекрывают башенки, служащие архитектурными украшениями зданий, корпусами для винтовых лестниц. Крыша образует форму пирамиды с несколькими гранями.

Купольные крыши отличаются от пирамидальных тем, что опираются на стены, которые в плане расположены по окружности. Крыши имеют форму конуса. Для устройства мансард пирамидальные и купольные крыши практически не годятся.

дом с купольной крышей
Дом с купольной крышей

Типы

В зависимости от площади здания и крыши есть возможность устройства одноуровневых или двухуровневых мансард.

Одноуровневые

Одноуровневые — это конструкции, в которых помещения расположены под общей крышей и на одном перекрытии верхнего этажа. Этот вариант использования пространства встречается чаще всего, именно его следует рассматривать, если обустраивается мансарда своими руками в частном доме.

Двухуровневые

Двухуровневые мансарды сооружаются под крышами, высота которых позволяет устроить помещения в два яруса. Для этого расстояние от перекрытия до конька должно быть не менее 5 метров. Такие мансарды дают еще большее увеличение полезной площади помещений дома.

Конструируются двухуровневые мансарды на стадии проектирования здания. Самостоятельно обустроить их в готовом доме очень сложно.

Различия стропильных систем

Стропилами называют горизонтальные или наклонные элементы крыши, на которые по обрешетке укладывается кровля. Совокупность стропил, установленных с определенным шагом, а также балок, брусков и брусов, необходимых для установки и обеспечения прочности и жесткости, называют стропильной системой.

Элементами стропильной системы, помимо самих стропил, являются:

  • мауэрлат;
  • подкосы;
  • раскосы;
  • прогоны;
  • стойки;
  • нарожники;
  • кобылки.
стропильная система мансардной крыши
Стропильная система мансардной крыши

Мауэрлатом называют брус, на который опирается нижний конец стропила. Элемент укладывается и закрепляется на несущей стене здания и равномерно распределяет нагрузку от стропил по длине стены.

Подкосы — это вертикальные или наклонные элементы, уменьшающие длину расчётного пролета стропила. Подкосы воспринимают сжимающие нагрузки.

Раскосы — наклонные элементы, воспринимающие сжимающие или растягивающие нагрузки и служащие для обеспечения пространственной жёсткости конструкции.

Стойки — вертикальные элементы, поддерживающие прогоны.

Прогоны лежат горизонтально на стойках. На прогоны верхними концами могут опираться стропила.

стропильная система с наслонными стропилами
Стропильная система с наслонными стропилами

Нарожниками называют короткие стропила, не доходящие до конька, а опирающиеся на диагональные стропила. Такие элементы встречаются в вальмовой крыше.

Кобылки – элементы, которые продолжают линию стропил за пределами мауэрлата. Они служат опорой для кровли, выходящей за пределы стен.

В зависимости от того, как стропила закреплены в коньке, они могут быть висячими или наслонными.

Висячие

Висячие стропильные системы предполагают соединения стропил между собой в коньке, когда они не опираются на прогон. Такие стропила сохраняют положение под нагрузкой за счёт распора — усилия, возникающего в нижнем опирании. Распор направлен горизонтально внутрь здания. Обеспечивается он прочным соединением с мауэрлатом, а также прикреплением стропил к несущим стенам. Мауэрлат также должен быть надёжно прикреплён к несущим стенам, чтобы исключить сдвиг наружу.

стропильная система с висячими стропилами
Стропильная система с висячими стропилами

Наслонные

Наслонные стропила опираются верхними концами на прогон, который установлен по коньку. Прогон должен опираться на стойки, а те на лежень — брус, передающий нагрузку на несущие стены. Система более проста в изготовлении, не требует мощного укрепления стропил в нижней части и создает на мауэрлат только вертикальную нагрузку.

Параметры сечения стропил

При выборе материала для стропильной системы предпочтение обычно отдается дереву. В качестве стропил используется брус или доска. Расчёт сечения производится в зависимости от величины нагрузки, которая возможна в процессе эксплуатации здания.

При определении нагрузки учитываются следующие факторы:

  1. Вес кровельных материалов, обрешётки, утеплителя и пароизоляции.
  2. Снеговая нагрузка.
  3. Ветровая нагрузка.
расчет конструкции крыши
Расчет конструкции крыши

Снеговая нагрузка — это принятое для каждого района максимальное расчетное значение веса снегового покрова. К примеру, для Москвы, Санкт-Петербурга, это значение равно 180 кг/м2.

Ветровая нагрузка действует на здания и сооружения горизонтально, если уклон кровли достаточно велик. На пологую кровлю ветер действует, пытаясь поднять крышу вихревыми потоками, которые образуются при огибании конька. Значение ветровой нагрузки (ветрового давления) зависит от района, где расположено здание, а также от типа местности: побережья морей, степи, городские застройки, лесные массивы и прочие.

Значения нагрузки для материалов, применяемых в конструкции крыши, а также параметры для определения снеговой и ветровой нагрузок можно определить по СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия». Методика расчёта приведена в этом же документе.

Минимально необходимую площадь сечения для стропил можно определить, воспользовавшись СНиП II-25-80 «Деревянные конструкции». Параметры сечения — высота и ширина — назначаются с учётом имеющихся в распоряжении пиломатериалов, а также требуемой толщины слоя утеплителя, который будет находиться между стропилами.

материал для стропил
Материал для стропил

Создание схемы проекта

Решение о строительстве мансардного дома должно быть обдуманным и взвешенным. Чтобы на любом этапе представлять, как сделать ту или иную работу, необходим проект. Он должен включать в себя план помещений, места устройства дверных и оконных проемов. Разрабатывая схему помещений, необходимо учитывать план верхнего этажа. Это нужно, чтобы перегородки в мансарде располагались по возможности над стенами и перегородками, расположенными ниже. Так можно значительно снизить нагрузку на элементы перекрытия.

При планировании помещений нужно учитывать места прохода вентиляционных каналов, дымовых труб. В соответствии с их расположением должны быть выбраны варианты изоляции деревянных конструкций от дымоходов и способы огне-биозащиты.

план мансардного этажа
План мансардного этажа

Площадь окон необходимо рассчитать с учётом требований по освещённости жилых помещений. Размеры и направление открывания дверей назначаются в соответствии с требованиями пожарной безопасности.

Особое внимание следует уделить устройству электропроводки. Её неисправности являются причиной пожаров в большинстве случаев. Требования к устройству и материалам изложены в «Правилах устройства электроустановок» (ПУЭ).

Если проект разрабатывается самостоятельно, желательно рассмотреть готовые решения и ознакомиться с тем, как строят в домах крыши и мансарды профессиональные строители.

проект мансардной крыши
Проект мансардной крыши

Подготовка материалов и инструментов

Материалы для строительства мансарды должны быть подобраны в соответствии с проектом.

Для изготовления деревянных элементов используются пиломатериалы из хвойных пород деревьев. Все элементы обязательно должны быть просушены и антисептированы. Оконные и дверные блоки должны быть приобретены до начала работ, чтобы проемы были выверены по ним.

Все крепёжные элементы на крыше могут быть только оцинкованными. Соединения конструктивных деревянных элементов между собой должно осуществляться саморезами или болтами.

оцинкованный крепёж
Оцинкованный крепёж

Для устройства мансардной крыши потребуются следующие инструменты:

  • цепная пила (бензиновая или электрическая);
  • дисковая ручная пила;
  • электродрель;
  • электрошуруповерт;
  • электроперфоратор;
  • электрический или ручной рубанок;
  • набор стамесок и долот;
  • молоток;
  • топор;
  • ножовка.

Монтаж

После подготовки материалов и инструмента можно приступать к сооружению конструкции мансардной крыши.

строительство мансардной крыши
Строительство мансардной крыши

Любое отступление от проекта, если оно потребовалось в процессе работ, должно быть тщательно обдумано, чтобы было ясно, как строить крышу в дальнейшем и чтобы при выполнении последующих работ не возникло непредвиденных, порой неразрешимых проблем. Ниже приведена упрощённая технологическая схема пошагового строительства крыши с мансардой.

Крепление мауэрлата

Мауэрлат представляет собой деревянный брус сечением не менее 150х150 мм. Он должен быть прочно закреплён на несущей стене.

Для крепления мауэрлата к каменным стенам используются стальные шпильки или анкера. В брусе и несущей стене соответственно друг другу просверливаются отверстия. Диаметр их должен соответствовать виду крепежа. Шпильки в материале стены могут крепиться при помощи химических анкеров.

крепление мауэрлата
Крепление мауэрлата

На старом доме, если надежно смонтировать мауэрлат невозможно, по верху стены необходимо устроить монолитный железобетонный пояс. С его помощью можно укрепить стены, выровнять поверхность, а в процессе изготовления можно установить стальные закладные детали для монтажа мауэрлата.

Все деревянные элементы обязательно должны быть изолированы от камня, кирпича, бетона. Сделать это можно, проложив между материалами гидроизоляцию из двух слоёв рубероида или гидроизола.

В деревянных рубленых домах из бруса или бревна мауэрлат можно не устанавливать. Стропила мансардной крыши могут опираться на верхний венец.

Для каркасно-щитовых домов в качестве мауэрлата может быть использован верхний брус каркаса, если сечение его соответствует требованиям прочности.

использование верхнего бруса сруба в качестве мауэрлата
Использование верхнего бруса сруба в качестве мауэрлата

Сборка стропильной конструкции

Стропильная конструкция может собираться несколькими способами.

Если стропила наслонные, то легче поднимать их по отдельности и монтировать по одному на месте, каждые два противоположных стропила скрепляются между собой.

Еще на земле необходимо выполнить в стропилах необходимые запилы для соединения с другими элементами. Это намного сократит время монтажа и трудоёмкость работ. Чтобы не допустить неточностей при разметке, можно использовать нехитрый шаблон, выполненный из картона.

Висячие стропила можно также поднимать по одному и монтировать, если по коньку поставить временный прогон. После монтажа и обеспечения пространственной жёсткости прогон можно демонтировать.

крепление стропил
Крепление стропил

Если установить временный прогон невозможно, необходимо собирать каждую пару стропил непосредственно на перекрытии, в положении, близком к проектному. Каждая пара поднимается и закрепляется временными раскосами. В этом случае необходимо минимум два работника, чтобы выполнить монтаж.

Каждое стропило необходимо прикрепить к несущей стене. Делается это скрутками из стальной проволоки диаметром не менее 1 мм. Для скрутки следует применять не менее трёх витков.

Устройство кровли

В зависимости от вида, кровля может устраиваться разными способами. Чаще она изготавливается из битумных листовых или штучных материалов, металлических профилированных листов или металлочерепицы. Также часто встречаются кровли из цементно-песчаной или традиционной керамической черепицы.

работы по монтажу кровли
Работы по монтажу кровли

В зависимости от материала покрытия принимается решение о размерах и шаге обрешётки, вентиляционных зазорах, применении определенного вида крепежа.

Общим условием при строительстве мансарды, независимо от вида кровли, является необходимость устройства гидроизоляции и пароизоляции конструкции крыши. Эти мероприятия направлены на то, чтобы водяной пар из внутреннего объёма помещения не оставался в слое утеплителя, иначе в морозы он будет замерзать, и материал потеряет свои теплоизоляционные свойства. После оттаивания влага, попавшая из утеплителя на стропила и стены, вызовет гниение и возникновение грибка в конструкциях деревянного дома.

Финишное покрытие

Покрытие монтируется в соответствии с технологическими требованиями по устройству кровель из того или иного материала. При работе не избежать нахождения на самом покрытии. Чтобы не повредить уже готовые участки кровли, необходимо использовать мягкую обувь с нескользящей подошвой.

При монтаже материала необходимо выполнять все работы основательно, до технологического завершения каждого процесса. Устранять недоделки и недостатки по готовой кровле будет очень сложно.

При работе на высоте в целях безопасности необходимо применять страховочные приспособления.

Соблюдение требований проекта и технологии при выполнении строительных процессов — залог качества будущей крыши. Творчески продуманная и построенная по всем правилами мансарда своими руками в частном доме не только станет функциональным и архитектурным элементом, способным привнести новизну для проживающих в нём, но и может стать предметом гордости для хозяина и его домочадцев.

Комментарии 0
Загрузка...