Двускатная кровля с крутыми изломами на скатах — привычное зрелище для пригородов и почти правило для частных домов в городской черте. Еще ломаная крыша часто венчает дореволюционные здания и жилые комплексы премиального уровня. В чем же причина такой популярности этой конструкции в городах? Какими бывают ломаные крыши? Каковы их особенности? С этим, а также с порядком строительства таких кровель разберемся в статье.
Ломаная крыша: особенности устройства
Тенденцией современного строительства является стремление повысить функциональность дома без потери внешней привлекательности. Ломаная конструкция полностью отвечает этим потребностям: она не только преображает облик постройки, но и позволяет рационально использовать подкровельное пространство. По этой причине, несмотря на усложнение сооружения, ломаные кровли все чаще украшают загородные коттеджи.
Ломаная крыша является производной от привычной двухскатной крыши. В отличие от последней, каждый скат ломаной конструкции имеет линию изгиба, на которой происходит изменение угла наклона. Благодаря этой детали количество скатов удваивается, а фронтон (боковая вертикальная поверхность между скатами, обычно имеющая треугольную форму) становится пятиугольным. Такое изменение отражается на стропильной системе ломаной крыши. Она становиться более сложной, появляются нижние и верхние стропила, а кровля характеризуются следующими параметрами:
- Нижние стропила. Задают более крутой угол, не меньше 60°.
Принципиальная схема ломаной крыши Источник mirhat.ru
- Верхние стропила. Для них выбирается угол порядка 30°.
- Расположение скатов. Опорой скатов могут служить стены постройки или балки перекрытия, продолженные за стены.
Все эти изменения нужны для того, чтобы сделать площадь чердака максимальной. Получившееся пространство используется обычно для оборудования мансарды, отчего такая конструкция получила название мансардной крыши. Распространенный в частном домостроении дом с ломаной крышей и верандой считается наиболее удобным для проживания; крыша в таких постройках снабжается следующими дополнительными элементами:
- Окна. Актуальны энергосберегающие окна с безопасным стеклопакетом (с внутренним ламинированным стеклом триплекс).
Окна различного типа в ломаной кровле Источник pinterest.es
- Балкон или терраса. Неплохой способ увеличить уровень комфорта и полезную площадь мансарды. Решение обзавестись этой эффектной деталью потребует усложнения конструкции и дополнительных расчетов на прочность.
Дом с террасой на мансардном этаже Источник makika.ru
- Эркер. Оригинальное архитектурное решение, которое украшает постройку и также расширяет жилую площадь. Обычно эркер стремятся остеклить по максимуму, чтобы увеличить естественное освещение мансарды.
Дом с эркером Источник klub-masterov.ru
- Кукушка. Свое название эта деталь получила из-за сходства с известными настенными часами. Кукушка имеет сопряженную с главной, отдельную стропильную систему. По форме различают одно- и двускатную конструкцию, а также вальмовую и арочную; последнюю можно встретить на домах в стиле альпийского шале.
Двускатная кукушка Источник memphite.com
Виды стропильных систем
Конструкционные показатели мансарды напрямую зависят от того, какая конфигурация будет у крыши. Поэтому стропильные системы для такого типа кровли можно разделить на такие виды:
- Односкатная – это самый дешёвый и простой вариант. Такая система предполагает создание одного ската крыши, который опирается на стены разного уровня. Чтобы обеспечить прочность конструкции, рекомендуется соблюдать угол наклона – от 35° до 45°, иначе в зимнее время накопившийся снег будет оказывать сильную нагрузку на несущие стены.
Если расстояние между противоположными стенами будет максимум 4,5 м, то можно не обустраивать дополнительные опоры. Если этот показатель превышен, то опоры – обязательны, иначе здание будет подвержено деформации. Подробно о правильном креплении стропил при монтаже односкатной крыши читайте тут. - Двускатная – не очень сложный вариант обустройства крыши. Особенность в том, что сама крыша должна быть высокой, чтобы было удобно под ней обустроить жилое помещение. Учитывая расположение конька, такая крыша может быть симметричной либо асимметричной.
Минус такой системы – из-за конфигурации крыши большая часть свободного пространства остаётся нежилой (верхняя часть кровли и зоны около стены). - Трёхскатная. Особенность – 2 части крыши будут располагаться под разными наклонами относительно балок перекрытий. Но такая конструкция позволяет максимально использовать свободное пространство.
В итоге, жилая площадь помещения будет всего лишь на 10-15% меньше, чем площадь комнаты, находящейся этажом ниже. А высота потолка при этом также будет одинаковой – в пределах 2,1-2,3 м. - Четырёхскатная – самый сложный вариант. Он позволяет использовать пространство под крышей с минимальными потерями жилой площади. Но стоит учесть, что эта стропильная система требует большего количества утеплителя и кровельного покрытия.
Обратите внимание: за счёт правильного уклона скатов на кровле зимой не будет скапливаться снег, но всё равно на наслонные стропила будет оказываться самая большая нагрузка, поэтому при расчётах важно продумать этот момент.
Ломаная крыша: достоинства и недостатки
Прежде, чем сделать выбор в пользу данной кровли, стоит познакомиться с ее плюсами и минусами. К достоинствам относятся следующие качества:
- Вы получаете дополнительное жилое помещение, что особенно ценно для небольших участков, где приходится экономить каждый метр территории.
- Вы получаете помещение удобной формы, в котором (в отличие от двускатной кровли) легко размещается габаритная мебель. При желании дополнительные скрытые шкафы можно разместить в мертвых зонах (между скатами и стенами).
- Мансарда обходится дешевле, чем возведение полноценного второго этажа или расширение периметра жилья.
- Грамотно сконструированная мансарда сокращает теплопотери, что означает экономию энергоресурсов.
- Облик частного дома с ломаной крышей выигрывает по сравнению с классической двускатной кровлей.
Ломаная крыша в классическом стиле Источник 123rf.com
К негативным сторонам ломаной кровли относятся следующие факты:
- Финансы. Ломаная кровля обойдется в большую сумму, чем двускатная, так как потребуется больше древесины и материалов для кровельного пирога.
- Ограничения использования. Подобная кровля — не лучшее решение для регионов со снежными зимами. Снег на окнах, расположенных под наклоном, не дает солнечному свету проникать в мансарду. Если крыша сконструирована с ошибками, снег забивается под конек или на линии излома скатов, и накапливается внутри.
- Важность вентиляции. Недостаток вентилирования ведет к скоплению конденсата в слое теплоизоляции и ускоренной изнашиваемости стропильной системы.
Советы по работе
Выполняя обустройство мансардной кровли ломаного типа, нужно помнить следующие рекомендации:
Для придания конструкции максимальной прочности и надёжности, высота мансарды не должна быть больше 2,2 м.- Вентиляцию нужно проводить от карнизных свесов до самого конька, чтобы предотвратить появление конденсата.
- Если впоследствии планируется расширение площади мансарды, это нужно учесть при проектировании и вычислении нагрузок на стены.
- Поскольку кровля почти на 70% состоит из древесных материалов, их нужно предварительно обработать специальными защитными составами.
- Все элементы крыши должны иметь минимальный вес, чтобы не оказывать дополнительную нагрузку на несущие стены и фундамент.
Мансарда под ломаной крышей: выгодно или нет
На первый взгляд, устройство мансардного этажа под ломаной кровлей — выгодное предприятие, поскольку можно сэкономить на возведении стен и одновременно получить дополнительную площадь. Это утверждение является верным наполовину; сэкономленные средства будут потрачены на другие составляющие, в число которых входит:
- Стропильная система. Чтобы построить ломаную крышу из досок и других пиломатериалов, необходимо оценить стоимость сооружения. На итоговую смету будет влиять тип выбранной вами конструкции и местные расценки на пиломатериалы. Лучшим выбором станут пиломатериалы из хвойных пород деревьев с влажностью 18–22%.
- Составляющие кровельного пирога. Если вы планируете жилую мансарду, на утеплении, гидро- и пароизоляции сэкономить не получится. Для поддержания в помещении надлежащей температуры потребуется приличный утепляющий слой (нормы СНиП для европейской части России предусматривают слой минваты от 20 см).
Что нужно из материалов?
Для возведения крыши ломаного типа с мансардой нужны:
- Брус для стропильной системы, мауэрлата, прогонов – лучше брать хвойные породы дерева, такие как сосна или ель.
- Обрезные доски – для стропильных ног.
- Доски – для обрешётки.
- Рейки – для контробрешётки.
- Толстая фанера – в качестве крепежей стыков стропильных ног.
- Антипирены, противопожарная, противогрибковая обработка, антисептическая пропитка.
- Утеплитель (какой лучше использовать для мансардной крыши?).
- Гидроизоляционный и пароизоляционный материал.
- Герметик.
- Кровельное покрытие.
- Крепления, скобы, саморезы, кронштейны.
Видео описание
О доме с мансардой и балконом в следующем видео:
- Окна. Используются два типа оконных пакетов — вертикальные и в плоскости кровли. Окна, расположенные под наклоном, обходятся дороже, чем окна в доме в полтора-два раза; они снабжаются усиленной рамой поворотного типа и стеклом, способным выдержать снежный покров. Их установка также обойдется дороже, поскольку необходимо обеспечить герметичность проемов и подумать об снегозадержателях над каждым окном. Для слуховых окон потребуется отдельная стропильная система, усложняющая рельеф крыши и делающая дороже монтаж.
- Выбор кровельного покрытия. Популярные материалы на металлической основе (металлочерепица или профлист) — не самый лучший выбор для обустройства подобной конструкции. Кровля, покрытая металлом, характеризуется высокой теплопроводностью и сильным эффектом барабана в дождливую погоду. Эти особенности заставят вас использовать дополнительную тепло- и звукоизоляцию, что, вполне ожидаемо, приведет к дополнительным тратам.
Мансардные окна предназначаются для вентиляции или выхода наружу Источник eadone.org
Может показаться, что строительство ломаной мансардной крыши — не настолько дешевый вариант, как виделось вначале. Однако реальная экономия все же существует и выглядит следующим образом:
- Экономия на фундаменте. Так как мансардный этаж легче полноценного, фундамент закладывается менее мощный, чем для двухэтажного дома. Поскольку затраты на фундамент могут составлять до 25-30% стоимости строительства, то и выигрыш будет ощутимым.
- Экономия на кровельном материале. Покупая более дорогое кровельное покрытие, вы сможете сэкономить на начинке кровельного пирога; правда, для этого придется просчитать не один вариант.
- Отложенное строительство. Нередко для стропильной системы приобретают пиломатериалы высокой влажности. Если крышу собрать сразу, влага начнет впитываться в теплоизолирующий слой, что не опасно для грамотно собранного пирога, но принесет проблемы кровле, выполненной с нарушениями. Отложенный ввод в эксплуатацию позволит древесине как следует просохнуть, что снизит количество проблем в будущем.
Основные этапы строительства
Возведение ломаной крыши с мансардой предполагает прохождение 8 этапов строительства:
- Монтаж мауэрлата на слой гидроизоляции (рубероида) и балок перекрытий.
Фиксация вертикальных стоек к балкам перекрытия.- Установка нижних стропил.
- Монтаж верхних стропил.
- Фиксация подкосов, стяжек и дополнительных опор – для придания прочности конструкции.
- Набивание контробрешётки и обрешётки.
- Монтаж финишного кровельного покрытия.
- Создание и обшивка фронтонов.
После монтажа стропильной системы можно переходить к утеплению мансардной кровли и обустройству вентиляции. В качестве паро- и гидроизоляции можно использовать «дышащую» мембрану, которая монтируется сплошняком, чтобы избежать возможности проникновения влаги внутрь помещения, а испарений – из помещения в утеплитель.
Обратите внимание: пароизоляционный материал монтируется изнутри крыши, а гидроизоляционный – под кровельным покрытием.
Поскольку мембрана будет укладываться внахлёст, важно загерметизировать стыки специальным скотчем. Утеплителем может стать каменная вата, которую достаточно легко монтировать и нарезать на нужные размеры плит.
Важно не забыть о вентиляционном зазоре между утеплителем и финишным кровельным покрытием, о специальных вентиляционных проходах в карнизе и коньке. Для плоского кровельного материала вентиляционный зазор должен быть не меньше 50 мм, а для профилированного – не меньше 25 мм.
Больше о том, как правильно построить мансардную крышу своими руками, читайте в отдельной статье.
Нюансы расчета мансардной кровли
Расчет крыши решает несколько задач:
- Расчет стропильной системы при строительстве. Особенно важен при наличии дополнительных деталей — окон, балкона, выхода на крышу, террасы. Такие детали увеличивают нагрузку на стропила, и конструкция нуждается в корректировке.
- Расчет стропильной системы при реконструкции. Переделка нежилого чердака в мансарду ограничивается размерами существующей постройки. Для всех несущих элементов потребуется грамотный расчет их сечения.
- Расчет стройматериалов. Чтобы возведение кровли не тормозилось из-за внезапной нехватки бруса, металлочерепицы или саморезов, предварительно вычисляют нужное количество материалов.
Схема-расчет ломаной кровли Источник stroicod.ru
Порядок расчета ломаной кровли выглядит следующим образом:
- Рассчитывается площадь будущей кровли. Измеряются линейные размеры каждого ската; определяется площадь (перемножением длины и ширины). Итоговое число является суммой площадей всех скатов.
- Рассчитывается необходимое количество кровельного материала.
- Рассчитывается несущая способность. Для этого определяется средняя снеговая и ветровая нагрузка, которую может получить конструкция в течение сезона.
В интернете предлагается онлайн калькулятор расчета стропильной системы ломаной крыши. Как правило, он позволяет рассчитать углы наклона скатов, параметры обрешетки, допустимую нагрузку и нужное количество кровельного материала. Результат основывается на следующих параметрах:
- Ширина заложения (проекция наклонного ската на основание) каждого элемента.
- Высота подъема (расстояние от верхней точки ската до основания крыши) каждого ската.
- Длина основания и свесов.
- Кровельный материал (учитывается вес).
Общая информация
Большим достоинством двускатной ломаной крыши является большой тупой угол конька. Благодаря этому чердачное помещение обладает высокими потолками и практически вертикальными стенами.
Хоть данная идея и более сложная в осуществлении, плюсы, которые получит домовладелец слишком увесистые. К тому же, при правильном и серьезном подходе к делу, все негативные стороны можно обойти стороной.
Размеры деревянных деталей каркаса мансарды
Балки, поз.7 на рисунке, являются элементом силового каркаса крыши мансарды. Кроме того, в показанной на рисунке конструкции, эти детали одновременно служат балками перекрытия нижнего этажа дома.
Сечение балок зависит от величины действующих на перекрытие нагрузок, длины перекрываемого пролета и расстояния между соседними балками (шаг балок). Нагрузки на перекрытие в этой конструкции складываются из обычных нагрузок межэтажного перекрытия плюс нагрузки крыши.
Для балок длиной менее 6 м. в большинстве случаев достаточно выбрать брус сечением 100 х 200 мм. Расстояние в свету между соседними балками 0,6 м.
При устройстве перекрытия необходимо правильно выполнить звукоизоляцию. При строительстве этому вопросу хозяева обычно не уделяют должного внимания, а потом сожалеют об этом.
Балки, поз.4 на рисунке, служат балками чердачного перекрытия. Эта же деталь выполняет роль затяжки для висячих коньковых стропил (поз.1). Подробности устройства и расчет сечения балки можно узнать из статьи «Чердачное перекрытие по деревянным балкам«. Сечение балок выбирают, как для не эксплуатируемого чердачного перекрытия.
Сечение других деталей каркаса тоже зависит в конечном итоге от размеров дома, расстояния между соседними элементами, а также нагрузок — от веса конструкций, ветровых, снеговых, эксплуатационных.
При выборе размеров деталей каркаса мансарды учитывают также стандарты выпускаемых пиломатериалов. Для балок обычно применяют брус или обрезные доски больших сечений. В некоторых случаях балки выгодно делать из досок, сплачиваемых в два или три слоя.
Большие пролеты, более 6 м. перекрывают балками или фермами заводского изготовления.
Пиломатериал для деталей каркаса крыши должен соответствовать первой категории качества для несущих конструкций. Если на гранях бруса балок имеются сучки, то брус укладывается сучками вверх.
Для стропил и других деталей каркаса обычно используют обрезные доски. Читайте подробности о размерах и устройстве стропильной системы крыши: «Крыша частного дома«.
При устройстве каркаса мансарды выгодно руководствоваться проектом. Работа без проекта приводит либо к перерасходу пиломатериала, либо к недостаточной прочности строения.
Посмотрите видео на тему проектирования каркаса мансарды.
Посмотрите видео о сборке каркаса ломанной крыши мансарды.
Фронтоны ломанной крыши
После монтажа каркаса мансарды выполняют обшивку фронтонов. Сделать это выгодней до устройства обрешетки для кровли. Обшивку фронтонов будет удобней обрезать по месту, по границе стропил, чтобы подогнать под свес крыши. Если сначала сделать обрешетку и кровлю, то обшивку фронтонов потом придется тщательно измерять, размечать и подгонять под свес кровли.
Кроме того, крыша с открытыми не зашитыми фронтонами обладает большой парусностью. При сильном ветре крышу может снести.
В некоторых проектах домов фронтоны не зашивают, а выкладывают из того же материала, что и стены. То есть, фронтоны являются продолжением стен дома.
Не следует делать фронтоны из бруса или бревна. Эти материалы при высыхании дают усадку. В результате под скатами крыши образуются зазоры, которые потом трудно заделать. Лучше фронтоны сделать в каркасном исполнении, а снаружи обшить иммитацией бруса или бревна, погонажными изделиями — фальшбрусом или блок-хаусом.
