Грамотная вентиляция мансардного помещения частного дома

Ломаная крыша мансардная очень удобна на даче в качестве дополнительного помещения. Ее можно соорудить своими руками, привлекая к работе минимум финансов и времени. Построить мансардную крышу своими руками можно относительно недолго и специальных строительных знаний для этого не нужно. Также большой экономией будет экономия на персонале, а для помощи вы можете позвать нескольких знакомых вам людей.

Конструктивные особенности

Мансардная крыша строится на фермах ломаной конструкции. Тут вместо стяжки должно быть использовано межэтажное перекрытие. Монтажная система довольно сложна, особенно по сравнению с остальными видами крыши. Это объясняется тем, что если следовать заложенным пропорциям дома, высота потолков мансарды получится достаточно заниженной. Из-за этого в строительстве при обустройстве зданий с чердаком используется крыша, не имеющая ломаных линий. Такая мансарда будет иметь стены, расположенные под острым углом к полу. Таким образом, у владельца мансарды будут дополнительные возможности для воплощения дизайнерских идей. Освещение в скате крыши будет обеспечиваться специальными мансардными окнами. Их выполняют в форме отдушин, которые предназначаются для вентиляции мансарды и выхода при необходимости на крышу.

Для того чтобы обеспечить отвод воды от стены, рекомендуется стропильные ноги сделать с определенным запасом длины. Если речь идет о деревянном доме, тогда запас должен быть не менее полуметра. Ноги стропил необходимо упереть на балки потолка или же на бревно сруба. Для этого в конструкции должны быть предусмотрены шипы и гнезда. В каменной усадьбе под стропильные ноги нужно подложить брусья, распределяющие нагрузку от системы стропил равномерно по периметру стены. Брусья размещаются выше на 150 мм, чем верх перекрытия самой крыши-мансарды. Они изолируются от камня толевой прокладкой. Толщина пиломатериалов напрямую зависит от длины пролета и расстояний между фермами. Тут также должен быть учтен вид используемого кровельного материала и ряд дополнительных факторов, таких как ветровые, снеговые нагрузки и т.д.

Разумеется наиболее тяжеловесной является кровля из черепицы. Сечение брусков, используемых в качестве стропил, определяется степенью нагрузки. Оптимальное сечение – 5х15 см, а среднее расстояние между стропильными ногами должно составлять приблизительно 100 см.

Обратите внимание! Если уклон крыши превышает 45°, то расстояние необходимо увеличить до 120 или 140 см. Если же крыша будет подвержена высоким снеговым нагрузкам, то это расстояние следует уменьшить до 60 или 80 см.

Об узлах мансардных стропильных систем

Внутренняя облицовка и внешние кровельные материалы размещаются на стропильной системе, которая, по сути, является каркасом крыши. Данная конструкция состоит из ряда элементов и узлов, к которым относят:

  • распорки, подкосы, диагональные соединения и иные связующие компоненты;
  • мауэрлат;
  • наслонные либо висячие стропила;
  • боковые и коньковые прогоны.
Об узлах мансардных стропильных систем

Монтаж крыши с мансардой

При самостоятельном проектировании описываемых конструкций нужно помнить, что стропильные узлы воспринимают весьма серьезные нагрузки (до 200 кг/квадратный метр в среднем). Они могут быть и значительно выше, если строение находится в местности, где имеются сильные снеговые и ветровые нагрузки.

Именно с учетом климатических условий, а также тонкостей, которыми характеризуется кровельная конструкция, необходимо выполнять ее расчет и последующий монтаж. Главное, чтобы система стропил имела требуемый запас прочности (на случай обильных осадков или сильного ветра), который бы позволил ей без проблем противостоять указанным нагрузкам.

Каждый компонент стропильной системы описывается собственным сечением, профилем, протяженностью и другими геометрическими показателями. Друг с другом элементы системы соединяются одним из четырех способов:

Об узлах мансардных стропильных систем
  • сварным;
  • при помощи шурупов;
  • шпунтованным;
  • болтовым.

Конкретный способ соединения выбирается с учетом особенностей кровельной системы, используемых материалов, климатических нагрузок, формы крыши. Он обязан обеспечивать максимальную прочность конструкции.

Стандартная мансардная конструкция

Наслонные стропила нижней части конструкции опираются внизу на мауэрлат, а верхней пяткой на правый или левый прогон. Часть каркаса мансардной крыши, венчающую сооружение, выполняют висячие стропильные арки. Их дополняют бабкой-подвеской посредине, если им предназначено перекрывать пролет более 3м. Бабку нельзя соединять с затяжкой арки врубкой, как опорную стойку. Ее работа заключается в предотвращении провисания затяжки – это не опора, а подвес.

читать статью:

Подпорки-стойки наслонных стропилин нижней части опираются через лежень на перекрытие. При необходимости увеличить устойчивость под подпорки монтируют подкосы. С лежнем и прогонами стойки соединяются врубками, места соединения дублируются металлическими уголками и зубчатыми пластинами. Если перекрытие бетонное, под лежень подстилается битумная гидроизоляция. Лежень может быть уложен не на перекрытие, а на кирпичные столбики или на выравнивающие доски. При устройстве мансарды по деревянному перекрытию можно вообще обойтись без лежня и врезать стойки непосредственно в балки.

Стандартная мансардная конструкция

Схема стропильной системы двухскатной мансардной крыши

На довольно крутые нижние части скатов мансардных крыш практически не действует снеговая нагрузка, осадки ведь на них не задерживаются. Однако у круто установленных стропилин есть другая беда — порывистые ветра будут стремиться перевернуть и сорвать крышу. Поэтому к креплению системы к мауэрлату отнестись нужно очень серьезно. В мансардной ситуации к стенам скрутками привязывается каждая стропилина, а не через одну, как у обычных скатных конструкций.

Устройство и принцип работы мансардной вентиляции

Обустройство воздухообмена в мансарде производится по общим принципам монтажа вентиляции в доме, жилых и тёплых» помещениях. Это может быть естественная или принудительная система циркуляции воздушных масс.

Самый простой вид вентиляции мансарды – обустройство люков или окон непосредственно в крыше. За счёт их открывания обеспечивается необходимая циркуляция воздушных масс. Но такая вентиляция неудобна и не всегда эффективна.

Минусы естественной вентиляции через люки:

  1. Создание сквозняков.
  2. Высокие потери тепла зимой.
  3. Перегрев воздуха летом в жаркую погоду.
Устройство и принцип работы мансардной вентиляции

Грамотнее позаботиться об обустройстве более сложной приточно-вытяжной вентиляции.

Люки или окна отлично подойдут для создания приточной линии. Для обеспечения притока подойдут специальные клапаны. Расчет необходимого количества клапанов производится по установленным нормативам.

Вытяжные каналы выводятся через фронтон (треугольная, пятиугольная или закруглённая стена, в зависимости от формы скатов, закрывающая боковое пространство мансарды, между двумя скатами крыши) или конёк крыши. Для вытяжки подойдут пластиковые трубы. Они вертикально монтируются в скат крыши. Нижнее окончание трубы размещается как можно выше.

Для обустройства вытяжки в мансардном помещении подойдут пластиковые трубы

Верхнее завершение трубы по стандартам должно возвышаться над коньком не менее чем на 50 см. При характерных обильных снегопадах в местности, где расположен дом, труба поднимается ещё на 10—20 сантиметров, чтобы её не занесло снегом. Она помещается в специальный пластиковый короб и утепляется. На её уличном окончании устанавливается дефлектор. Он позволит усилить циркуляцию, защитить трубу от пыли, снега, дождя и листьев.

Вытяжную трубу лучше ставить в противоположной стороне помещения относительно расположения приточных элементов. Для увеличения эффективности рекомендуется установить на вытяжку стандартный вентилятор. Он позволит контролировать поступление свежего воздуха.

Расчет стропильной системы мансардной крыши с разным количеством скатов

Определившись с дизайном мансардного помещения, приступают к монтажу каркаса крыши. При этом основные ее элементы и узлы определяются формулой расчета, которая поможет подобрать профиль, длину и сечение элементов системы, шаг их расположения, способы соединение деталей. Учитывая особенности чердачной крыши, часть помещения  будет иметь низкий потолок.

[su_label type=»success»]Совет:[/su_label] [su_highlight background=»#E0FEC7″]в местах, где потолок мансарды находится слишком низком, можно расположить ниши для хранения вещей, различные модульные шкафчики, стеллажи.[/su_highlight]

Расчет стропильной системы мансардной крыши с разным количеством скатов

Стропильная система крыши: составление проекта

Сначала определяются с выбором схемы каркаса мансардной крыши. В строительстве стропила делят на наслонные и висячие. Наслонные опираются на стены дома, и устанавливаются в зданиях, где расстояние между стенами не превышает значение 6,5 м, а висячие — монтируют на затяжку и мауэрлат. Если ширина пролетов большая, стропильную систему необходимо усилить дополнительными связями.

Читайте также:  Дом с мансардой: фото, проекты, особенности планировок

Разные схемы-проекты стропильной системы мансардной крыши, их отличия

Для расчета предполагаемых нагрузок существуют специальные формулы.

Для определения снеговой нагрузки воспользуетесь формулой: S=Sg*µ. В которой: S — нагрузка снеговая, Sg — вес покрова снега на 1 м2 площади (данный показатель можно найти в СНИП  — разделе «Стропильные системы»), µ —коэффициент, зависящий от угла наклона кровли (он составляет 1,0 — для плоских крыш с наклонным углом в 25 градусов, и 0,7 — для крыш с наклоном от 25 до 60 градусов). Для расчета ветровой нагрузки применяется следующая формула: W = Wo*k В которой: Wo — норма ветровой нагрузки, определяющаяся по таблице СНИП индивидуально для каждого района страны, k — коэффициент, который определяет колебание ветровой нагрузки в зависимости от высоты дома и типа местности его расположения.

Расчет стропильной системы мансардной крыши с разным количеством скатов

[su_label type=»info»]Внимание:[/su_label] [su_highlight background=»#D9F0F9″]для крыши с крутыми склонами снеговые нагрузки учитывать не обязательно.[/su_highlight]

Высота дома А-открытые местности (степь, побережье) Б – местности с препятствиями (города, леса)
0,75 0,85
10м 1 0,65
20м 1,25 0,85

Для расчета других элементов мансардной крыши и сечения стропил можно воспользоваться специальным онлайн-калькулятором. Необходимо указать кровельный материал, материал изготовления чердачных перекрытий, а программа выдаст расчет обрешетки, угол сечения и расстояние между стропилами мансардной крыши.

Онлайн-программа для расчета

Расчет стропильной системы мансардной крыши с разным количеством скатов

Материалы для изготовления стропильной системы

Чаще всего каркас для мансардной крыши сооружают из дерева. При этом следует подбирать прочную древесину, способную противостоять перепаду температур и гниению. Подойдет для этих целей материал первого сорта хвойных пород и лиственница.

[su_label type=»success»]Совет:[/su_label] [su_highlight background=»#E0FEC7″]для защиты стропильной системы, древесину следует обработать специальным антисептическим и огнезащитным составом.[/su_highlight]

Пропитка стропил мансардной крыши антисептиком

Расчет стропильной системы мансардной крыши с разным количеством скатов

Если на крышу предполагаются большие нагрузки, то могут применяться металлические стропила мансардных крыш. Они могут опираться на деревянные балки, или всю конструкцию полностью изготовляют из металла.

Стропильная конструкция мансардной крыши состоит из ферм. А  стропила для мансарды (ноги) выступают составляющими элементами каждой  фермы. Количество ферм определяется длиной фасада и шагом их установки.

Металлическая конструкция крыши крепкая и долговечная, но имеет она и недостатки, связанные с доставкой и монтажом, а также ее высокой стоимостью.

Преимущества и недостатки мансардной крыши

Наличие мансарды в загородном частном доме имеет ряд как преимуществ, так и недостатков.

Главным преимуществом мансарды — второго этажа является увеличение жилой или полезной площади небольшого дома. Также подобное решение делает дома более привлекательным с архитектурной точки зрения.

А вот и недостатки такого решения:

Но, несмотря на это, сделать мансардную кровлю желающих меньше не становится. При правильном подходе, это решение очень стильное и разумное, тем более, если ваш загородный домик сам по себе небольшой.

Утепление ломаной крыши

Утепление кровли производится после завершения монтажа стропильной системы и укладки гидроизоляционного слоя. Особенностью ломаной крыши является то, что утеплитель прокладывается по нижним стропилам и потолку мансардного помещения, образованного затяжками. Верхний треугольник кровли оставляют холодным для обеспечения вентиляции подкровельного пространства.

Плиты утеплителя должны заходить в промежутки между стропильными лагами с ощутимым натягом, чтобы не создавались условия для образования мостиков холода

Утепление ломаной крыши

Если в качестве гидроизоляции поверх стропил была уложена обычная плёнка, между ней и теплоизоляцией также должен быть продуваемый зазор величиной хотя бы в 10 мм. Если же укладывалась супердиффузионная мембрана, в устройстве зазора необходимости нет.

Плиты утеплителя укладываются в несколько слоёв со смещением мест стыка в каждом ряду. Поверх утеплителя монтируется парозащитная мембрана.

Кровля представляет собой многослойную конструкцию, состоящую из защитных пленок, утеплителя, кровельного покрытия и вентилируемых зазоров

Утепление ломаной крыши

Создание водоотливов для крыши

Водоотлив

При обустройстве ломаной крыши вам будут необходимы водоотливы. Без них долго эксплуатировать ваш дом вы не сможете, кровля просто испортится. Обычно водоотливы для ломаной крыши делаются из пластика, цветных металлов или же оцинкованной стали. Некоторые производители покрывают их специальными полимерными составами, которые призваны повышать устойчивость материалов к появлению коррозии.

Без сомнения, наиболее привлекательно смотрятся водоотливы из цветных металлов — меди, алюминия или титана, нежели их пластиковые собратья. Кроме этого, они характеризуются очень высоким уровнем устойчивости к внешним воздействиям. Но их стоимость зачастую бывает высока. Поэтому, если вы ограничены в своих средствах можете выбрать пластиковый вариант, но впоследствии заменить его на более  прогрессивный – металлический.

Естественно, все рассказанное выше можно отнести только к общим сведениям о технологиях возведения ломаных крыш, так как создание таких конструкций — один из наиболее трудоемких и сложных процессов в постройке зданий. Но мы надеемся, что хоть немного приоткрыли завесу тайны над вопросом,  как построить ломаную крышу самостоятельно. Удачного строительства!

Типы мансардных крыш

конструктивные решения

Рис.1 Расположение мансарды в зависимости от конфигурации крыши

  • а, б – в одном уровне, крыша двускатная классическая;
  • в – в одном уровне, крыша с переменным углом наклона(ломаная);
  • г – в одном уровне, крыша с выносными консолями;
  • д – в двух уровнях, крыша со смещением шипов опирания

Из рисунка видно, что если у ломаной крыши угол наклона верхнего ската и нижнего сделать одинаковым, что вполне реально, то внешне она будет очень схожа с двускатной классической. Однако схема силовой конструкции должна остаться той, которая используется для мансардной крыши, ее общий вид представлен на рис. 2.

Рис. 2 Схема силовой конструкции мансардной крыши

  1. верхний треугольник из стропил, может быть выполнен по типу висящей или наслонной конструкции;
  2. схватка, может выполнять функцию затяжки в конструкции висячих стропил или несущей балки под опорную стойку для наслонных стропил;
  3. боковые части силовой конструкции, которые выполнены в форме прямоугольных треугольников. Наслонные стропильные системы, соединяются между собой посредством схватки.

Этап ІV. Монтаж конькового прогона

В рассчете конькового прогона отталкивайтесь от таких нюансов:

Если же в здании есть капитальные продольные стены, или хотя бы два ряда внутренних столбов, тогда прогонов делают два.

При этом многие стропильные конструкции по длине могут быть составными, а для увеличения жесткости используются же здании нет внутренних опор, тогда здесь наклонные стропила сделать не получится. А поэтому используются специальные строительные фермы, к которым чердачное перекрытие попросту подвешивается. В таком случае стержни, которые расположены по верхнему контуру ферм, образуют верхний пояс строительной ферма, а по нижнему контуру – уже нижний пояс.

Сама решетка фермы образует теперь вертикальные стержни и раскосы – наклонные стержни, которые располагаются между верхним и нижним поясом. Причем такие фермы необязательно изготавливают только из дерева, напротив, сегодня достаточно популярны стальные железобетонные. В процессе самого строительства фермы устанавливают на расстоянии 4-6 метров друг от друга.

Самый простой вариант таких ферм  – это шпренгельные, которые состоят из стропильных ног, вертикальной подвески, бабки и ширина здания достаточно большая, при установке используются строительные фермы или шпренгельные опоры. Но тогда чердачное перекрытие нельзя перекрывать балками, которые будут опираться на одни только стены. Такую конструкцию необходимо подвешивать на стальных хомутах к нижнему поясу фермы, или к затяжке, чтобы образовать, таким образом, подвесные перекрытия.

В этой фотоиллюстрации хорошо видно, как именно стропила нужно крепить к коньку и хребтам: