Какая крыша дешевле и лучше — двухскатная или четырехскатная

Одним из ключевых звеньев в строительстве подчердачного этажа является расчет стропильной системы мансардной крыши. Сложность заключается в том, что необходимо учесть несколько важных составляющих: снеговую нагрузку, порывы ветра, угол наклона скатов, вес самих стропил, утеплителей, гидроизоляции, кровельных материалов. Стропила могут быть комбинированными, металлическими или деревянными.

Слуховое окно на крыше и его функции

Слуховое окно – это особенное отверстие, размещенное в кровле жилого строения. От обычного оконного проема оно отличается своим небольшим размером и функциональными особенностями. Его предназначение – это выполнение ряда функций:

  1. Обеспечение естественного освещения чердачного помещения.
  2. Проветривание и вентиляция.
  3. Дополнительный доступ к крыше прямо с чердака.

Помимо этих функций, слуховое окно может служить элементом украшения, если его обустроить с учетом специфических и индивидуальных особенностей, не только предъявляемых к крыше, но и ко всему жилому дому в целом.

Элементы конструкции мансардной крыши

Стропильная система под мансардную крышу состоит из таких конструктивных элементов:

  • мауэрлата;
  • стропильных ног или стоек из балок;
  • вертикальных стоек;
  • прогонов;
  • конькового бруса;
  • обрешетки;
  • дополнительных балок, регелей и прогонов.

Основой всей конструкции кровли является мауэрлат, который состоит из деревянных брусов квадратного сечения, крепящихся к внешним стенам здания. К этим доскам крепятся остальные элементы каркаса мансардной крыши. Главным предназначением мауэрлата является восприятие и равномерное распределение всей нагрузки от общей системы кровли на несущие стены здания.

Элементы конструкции мансардной крыши

Стропильные ноги или стойки из балок образовывают каркас кровельной конструкции. Для данных элементов следует подбирать доски, которые способны выдержать нагрузку кровельного пирога совместно с наружным покрытием. Для поддержания стоек из балок или стропильных ног используются прогоны, устанавливаемые под углом. Вертикальные стойки удерживают центральную часть стропильных брусьев, предохраняя их от изгиба. Они также создают поддержку для конькового бруса.

  • Схема устройства конька мансардной крыши

Для обеспечения жесткости будущей кровельной конструкции на длинных стропильных системах монтируется коньковый брус. Обрешетка представляет собой дополнительную деревянную конструкцию, что крепится к стропильной системе, и является основанием для будущей кровли.

Конструктивные решения

Принципиальных схем слуховых окон четыре.

В щипцовой стене

Окно устраивается в щипце (верхней части торцовой стены в форме треугольника, ограниченной скатами крыши) в плоскости фасада. Устройство окна не требует дополнительных конструкций, через него можно легко попасть по наружной лестнице на чердак.

Окно полностью расположено над скатом крыши. Устройство такого окна требует усиления конструктивных элементов крыши и тщательную гидроизоляцию. С точки зрения архитектуры это самый распространенный и самый эффектный с точки зрения архитектуры вид слуховых окон, имеющий большое количество модификаций.

Схемы некоторых видов слуховых окон типа дормер приведены здесь.

Антидормер

Окно не выступает за пределы ската крыши, является встроенным и поэтому уменьшает полезный объем чердака. Широкого распространения этот тип окон не получил, хотя является более простым в исполнении, чем дормер. Вариант более экономичный по затрате материалов и более простой по устройству гидроизоляции.

Наклонное (мансардное) окно

Оно находится непосредственно в плоскости кровли. В настоящее время разработаны эффективные конструкции мансардных, в частности, металлопластиковых окон различных форм: стандартных прямоугольных, круглых, треугольных.

Зенитный фонарь

Является полностью стеклянным окном, может иметь разные формы. Конструкция дает максимальное освещение. Применяется на крышах производственных и общественных зданий.

Угол наклона скатов

Уклон двускатной кровли в строительстве задается на этапе проектирования. Конструкции с углом до 30° считаются пологими, 30-45° — со средним уклоном, 45-60° — крутыми.

На выбор наклона скатов определяющее значение оказывают:

  • Ветровые нагрузки. Чем больше подъем крыши, тем выше парусность и сильнее воздействие ветра. В районах, где часто бушуют ураганы, оптимальный угол 15-20°.
  • Снеговые нагрузки. Здесь зависимость обратная. Чем уклон меньше, тем больше осадков скапливается на кровле. Чтобы воспринимать вес снега, требуется более мощная конструкция, что нецелесообразно. В снежных регионах самый благоприятный наклон скатов около 25-40°.
  • Тип кровельного материала. Для каждого вида разработаны рекомендации о максимально и минимально допустимом угле монтажа. Если их не соблюдать, герметичность и внешний вид кровли могут пострадать.
  • Конструктивные особенности. В проектах домов с двускатной крышей и мансардой уклон скатов должен обеспечивать необходимую высоту помещения. Иногда крыша делается ломаной, чтобы слишком не поднимать конек.

Наиболее универсальный угол наклона двускатной кровли — 20-45°.

Читайте также:  Какой шаг обрешетки под металлочерепицу Монтеррей должен быть?

Существуют еще разноуклонные крыши, где каждый скат расположен под своим углом. Но такие системы нужно использовать очень аккуратно, поскольку в плане архитектуры они достаточно нестандартные, а монтаж их сложнее, чем симметричных конструкций.

Каркас крышного окна ↑

Установка слуховых окон производится на каркас. На участках расположения люкарен между стропилами установленной системы выполняют проемы. Обрамление выполняют из удвоенных или утроенных стропил, так как они испытывают существенную нагрузку, которая превышает воздействие на любом другой участок системы.

В поперечном направлении на двух участках монтируют балки на стропила: первую снизу на уровне наружной стены, а последнюю сверху – соответственно имеющемуся проекту на стропила, причем усиленные. На первую устанавливают вертикальные стойки и, обвязав их по верху поперечным бруском, получают рамку. Последнюю необходимо присоединить к верхней балке. Делают это, используя продольные брусья. Таким образом получается каркас люкарны, но пока без системы стропил.

Стропильная система слухового окна устраивается так же, как и конструкция основной кровли. Элементы каркаса закрепляют, используя металлические детали.

ВниманиеИспользование таких способов крепления, как врезки и врубки не допускается, поскольку приводит к ослаблению стропильных балок.

Далее приступают к укладке конькового бруса оконной крыши и стропил. Последние на оконный проем вырезают по шаблону и фиксируют одним концом к коньку, а другим – к нижней части каркасной конструкции.

Фронтоны обшивают влагостойкими материалами, к примеру, фанерой этого типа. При этом обшивка должна расположиться на том же уровне, что и обшивка наружной стены.

Преимущества и недостатки строительства мансарды

Если бы мансарда не обладала определенным перечнем преимуществ, то вряд ли стала бы столь популярна. Дачные дома, бани, загородные дома и даже ряд многоквартирных строений в городах – везде задействовано полезное пространство чердачных помещений.

Преимущества мансарды

  1. Расширение жилой площади. Строительство мансардного этажа позволяет примерно в два раза увеличить жилую площадь. Причем, даже если места в одноэтажном доме достаточно, то оборудование мансарды позволяет дополнительно сделать помещения, которые при иных обстоятельствах были роскошью: библиотека, кабинет, мастерская, бильярдная комната, оранжерея и так далее.
  2. Экономичность строительства. Мансарда — это благоустроенное чердачное помещение. То есть то помещение, которое при строительстве любого дома все равно будет. Остается только качественно его благоустроить: утеплить, сделать ветрозащиту, добавить освещения и вентиляции.
  3. Экономия площади участка. Если мансарда планируется на этапе проектирования дома, то ее применение позволяет увеличить площадь жилую, а значит уменьшить само пятно застройки. А это значит свободное место на участке для бани, гаража, террасы.
  4. Снижение теплопотерь. В мансарде крыша и стены делаются утепленные. Одним из главных путей утечки тепла является крыша, даже при условии утеплении потолка, так как качественно изолировать все узлы очень сложно. Дополнительная теплоизоляция и ветрозащита кровли сводит теплопотери к минимуму, а значит, позволяет экономить на отоплении.
  5. Строительство не требует тяжелой техники. В большинстве случаев мансарда делается из обрезной доски по каркасной технологии. Поднимать такие материалы можно руками. Специальная техника для этого не нужна. Утеплитель тоже поднять не сложно.
  6. Возможность реализации различных дизайнерских идей.

Недостатки мансардных помещений и их строительства

  1. Наклонные «стены» — скаты кровли уменьшают полезное пространство. В связи с этим возникают пустые места, которые требуют грамотного заполнения, так как «пустота способна порождать свалку мусора».
  2. Сложности в размещении мебели. Мебель для мансарды необходимо либо делать на заказ, либо использовать низкие варианты, которые будут помещаться у нижней части ската. Например, вместо шкафа лучше приобрести комод. В тоже время в верхней части под коньком можно отлично устроить спальное место по принципу полатей (вместо двухъярусной детской кровати), что еще и освободит пространство для игр.
  3. Требуется решить вопрос с освещением. На чердаке освещение обычно не планируется, задача кровли максимально защитить от осадков и ветра, задача фронтонов защитить от ветра, и кровля и фронтоны должны обеспечивать хорошую теплозащиту. В связи совсем перечисленным, мансардные окна – это особая категория в строительстве. Искусственного света всегда будет недостаточно, так как человеку нужен луч солнца.
  4. Организовать естественное освещение можно несколькими способами:

    • традиционные световые (слуховые) окна, которые можно делать и с балконом;
    • панорамное освещение во фронтонах;
    • специальные мансардные окна в кровле.
  5. Тепло, ветро- и гидроизоляция требует навыка, знаний ее обустройства и профессионального подхода. Самостоятельное оборудование мансарды может оказаться дороже приглашения профессиональной бригады. К этому этапу необходимо подходить очень взвешенно.
  6. Скошенные потолки могут оказывать давление на психику человека.
  7. Шум дождя. Ударные шумы являются проблемой в любом доме, а удары по кровле сродни музыкальному инструменту, но он может надоесть. Кровля требует не только утепления, но и качественной шумоизоляции.
  8. Высокие температуры летом. В летнее время происходит нагрев кровельной поверхности с передачей тепла внутрь помещения. В результате температура летом в мансардном помещении повышается. Теплоизоляция должна не только удерживать тепло зимой, но и препятствовать проникновению тепла внутрь летом. По этой причине недостаточно ориентироваться только на теплопотери. Стропильная система, которая и является «магистралью», также должна быть изолирована.
Читайте также:  Лестница для крыши: классификация. Материалы и процесс изготовления

Таким образом, мы видим, что недостатков в применении мансарды также достаточно. Выбор объясняется, как и раньше, в экономичности строения, но только при правильной ее реализации.

По каким признакам могут различаться крыши

Срубы, как правило, имеют скатные кровли различных форм. Самая типичная и простая для частных домов – это двускатная (или щипцовая). Именно о ней мы и будем говорить в этой статье.

Также в малоэтажном строительстве пользуются популярностью мансарды, и соответственно мансардные формы крыш. Однако для мансарды необязательно сооружать крышу ломаной конфигурации. Можно сделать так называемую «полумансарду», если поднять стены, примерно, на 1/3 или половину этажа и поставить обычную двускатную крышу. Можно даже обойтись обычной щипцовой (треугольной) крышей, если она достаточно широка и высока.

В принципе ж, можно и шифером накрыть по обрешётке, и готово. А утеплять уже потолок – перекрытие между чердаком и жилым этажом. Это, конечно, самый простой и брутальный вариант. С крышей, даже нетеплой, многие предпочитают повозиться основательней – особенно сейчас, когда появилось столько материалов, и по уверениям их производителей, ни шагу нельзя ступить без всевозможных паро-, гидро- и прочих изоляций и утеплителей. Но ключевая мысль такая – что конструктивно утеплять чердачное перекрытие (потолок) значительно проще, чем саму крышу. Особенно, если речь идёт о срубе с рублеными фронтонами, и дальше будет понятно, почему.

С другой стороны, можно сделать утеплённую крышу – для мансарды, или чтобы не делать отдельно потолок (например, в бане – в комнате отдыха).

  • По конструкции несущих элементов:
  • Многие знают, что основные несущие элементы крыши – это стропила. Но есть ещё и…
  • кровля на слегах

Стропила могут быть жёстко связаны с остовом дома, или быть скользящими («плавающими») – независимая стропильная конструкция. Жесткие традиционно разделяют на:

  • висячие – оказывают распирающее давление на стены при переносе веса крыши на здание; допустимы при ширине между опорами (внешними стенами) до 6 — 6,5 метров;
  • наслонные – связаны между собой затяжкой – балкой – по нижним концам, и таким образом оказывают вертикальное давление; обязательны при шаге между опорами от 7 метров.

В чистом варианте висячие стропила встречаются редко, их часто усиливают ригелями, дополнительными стойками, укосинами и прочими конструктивными элементами. Вся вместе конструкция пары стропил с прочими элементами называется фермой. Помимо висячих и наслонных конструкций, которые собирают на объекте, существуют стропильные фермы, которые собирают в заводских условиях и доставляют в готовом виде.

Этапы монтажа стропильной системы мансарды

Технология монтажа мансардной крыши требует определенной последовательности:

  • установка мауэрлата;
  • укладка поперечных балок;
  • монтаж вертикальных стоек;
  • затяжка боковых стоек или установка конькового бруса;
  • разметка шага и монтаж стропильных ног;
  • установка вспомогательных узлов: ригелей, подкосов, подстропильных ног;
  • обрешетка, гидроизоляция, настил кровельного материала.
Этапы монтажа стропильной системы мансарды

Крепление мауэрлата является важным этапом для устройства всей системы, это основа конструкции

Строительство стропильной системы и фронтонов

Стропильная система ломанной двускатной крыши.

Для монтажа потребуется:

  • обрезная доска 150х50 мм;
  • деревянный брус 150х150 мм;
  • прямые доски без дефектов 40-50 мм (для стропил);
  • дрель;
  • ножовка;
  • гвозди;
  • саморезы;
  • болты;
  • шурупы;
  • металлические накладки (для стропил), а также кровельный материал (шифер, металлочерепица и т.д.).

Для того чтобы защитить стены от ветра и осадков, необходимо произвести укладку бруса для перекрытия вдоль наружной стены с небольшим выпуском, который должен быть свыше 40 см. Затем укладывают обрезную доску размером 50х150 мм и закрепляют ее гвоздями к перекрытиям, после чего ставят стойки и делают стяжку верхних обвязок. Если мансардная зона будет предназначена для жилых целей, то для балок перекрытия используют деревянный брус 150х150 мм. В любом случае ставить брус необходимо без наклона на стойки стен.

Снаружи стойки необходимо обить горбылем, а в середине утеплить и обить фанерой. Если мансардная крыша устанавливается на перекрытие, сделанное из дерева, то нижний брус не кладут. В этом случае стойки крепят к балкам перекрытия. Затем проводят монтаж мауэрлата – нижней балки, упирающейся в подстропильную ногу. Чтобы избежать намокания от стены, под него расстилают рубероид. Мауэрлат служит зацеплением к стропилам и распределяет нагрузку стен.

После этого приступают к устройству стропильной системы. Стропильная система двускатной крыши требует особого внимания. Важно правильно рассчитать устройство конструкции стропильной системы, так как именно от нее зависит надежность и долговечность всей крыши. Сами стропила составляют каркас крыши и являются ее основой.

Затем необходимо установить фронтоны, которые являются продолжением стены и переходят в треугольник крыши с вершиной в коньковом элементе. Для этого, т.е. для обвязки, используют доски размером 50х150 мм. Если при строительстве дома запланирована мансардная зона, то для стропильной конструкции необходимо ставить обвязку с фиксацией обрезной доски, т.е. ребром вверх. Для этого доску кладут ребром на балку и проводят линию вплотную к стропильной системе, делают разрез, а затем ее распиливают. В результате получается подпятник со скошенным концом, который плотно прилегает к плоскости балки. Затем в точку пересечения двух стропил устанавливают доску и спиливают излишки, это обеспечивает абсолютно плотный крепеж конструкции.

Читайте также:  Какие бывают размеры листа поликарбоната, выбор материала, монтаж

Устройство стропильной системы двускатной крыши

Устанавливая стропила, необходимо их скрепить в верхней части с помощью “бабки”, это может быть деревянный брусочек или просто обрезка от доски. Чтобы придать жесткость конструкции, стропила дополнительно закрепляют металлическими накладками, которые можно сделать из оцинкованного железа с помощью электролобзика или электроножниц. Окончательно скрепляют верхние части конструкции ригелем. Затем необходимо проверить качество установки фронтонов, вершины фронтона должны быть на одном уровне. После этого выполнить окончательный крепеж стропильной конструкции, используя не только гвозди, но и скобы и мягкую проволоку.

Затем устанавливаются средние стропила аналогично фронтонам. Вершины их также должны находиться на одном уровне, не имея уклон. Чтобы избежать этого, через верхнюю точку обоих фронтонов натягивают бечевку. По окончании монтажа стропила усиливают подкосами, чтобы избежать провисания и увеличить жесткость. При этом один конец подкоса должен упираться в стойку мансарды. На другом конце подкоса, который должен крепиться к середине стропильной ноги, делается разрез, выпиливается паз и прибивается гвоздями на 200 мм (концы загнуть) через стропильную ногу.

Из чего делают конструкцию

Чаще всего главным материалом выступает клееный брус, за исключением оформления санитарных зон, поскольку древесина не переносит влажность. Для санузла или ванной используют каркасы из металлопластика или дерева с покрытием из полиуретана, который справляется с высокой влажностью и температурными перепадами.

Основной материал для изготовления мансардных окон — клееный брус

Кстати, мансардные окна velux или других производителей с мелкими размерами, органично смотрятся в уборных. Они обеспечивают достаточное освещение, но при этом не открывают большой обзор с внешней стороны.

Главные преимущества конструкции: ради чего стоит стараться?

Четырехскатная крыша по своей форме бывает двух видов: шаровой и вальмовой. Если все четыре плоскости кровли сходятся в одной точке конька, такая кровля – шатровая. Если нет – речь идет о вальмовой, у которой тоже есть свои подвиды. Так, это классическая вальмовая кровля, двускатная полувальмовая кровля, называемая датской, и четырехскатная полувальмовая кровля, называемая голландской.

Обычная вальмовая кровля состоит из четырех плоскостей, две из которых – треугольной формы, а две – трапециевидной. Это как бы улучшенная форма двухскатной кровли, но, но здесь нет фронтонов. В чем и заключена ее основная экономичность в какой-то мере. Вот как она выглядит:

Главные преимущества конструкции: ради чего стоит стараться?

Сама по себе вальмовая кровля обладает многими преимуществами перед двускатной или односкатной, но ее стропильная система непростая. Все составляющие элементы такой крыши должны быть продуманы до мелочей.

В ней, для достижения необходимой жесткости каркаса, стропила соединяются в одну общую связку, в чем и состоит, собственно, основная сложность:

Зато благодаря отсутствию щипцов и фронтонов у вальмовой кровли – минимальное сопротивление потоку воздуха, а потому она особенно целесообразна для местностей с сильными ветрами и периодическими бурями. Действительно, ветру сорвать такую крышу непросто, и на участках карнизных свесов это крыша практически не подтверждена разрушению.

Далее, за счет наличию угловых ребер, которые соединяются в коньке, вальмовая крыша обычно не подвергается деформации со временем благодаря своей высокой жесткости за счет большого количества ребер.

Главные преимущества конструкции: ради чего стоит стараться?

А еще только у этой конструкции можно спокойно делать красивые широкие свесы, отводя дождевую воду от стен подальше. Еще один интересный момент: дом с вальмовой крышей кажется по высоте немного меньше, чем если бы он имел двухскатную крышу.

Виды конструкций слуховых окон

В щипцовой стене оконца располагаются на торцевой стороне кровли. Представляют собой встроенные оконные рамы с функцией вентиляции и освещения. Полезную площадь не увеличивают. В кровельном покрытии отверстия не делаются.

Дормер представляет собой рамную конструкцию, выступающую над кровлей. За счёт увеличения пространства меняется не только конфигурация крыши, но и внешний вид дома. Для практичности устанавливается сразу несколько окон, которые могут располагаться по одной или обеим сторонам кровельных скатов.

Антидормер напоминает конструктивными особенностями дормер, но рама углубляется в плоскость крыши, что сокращает полезную площадь мансарды. Данный вид используют на больших площадях, где скрадывание пространства не создаст дискомфорта при эксплуатации.

Наклонное окно, состоящее всего лишь из оконной рамы, монтируется в плоскость кровли. Функциональность сводится к освещению и вентиляции чердака.

Виды конструкций слуховых окон

Часто используемые при обустройстве чердачного помещения являются дормерные разновидности, обоснованные большими функциональными возможностями:

— вентиляция;

— увеличение пространства;

— освещение;

— улучшение общего вида строения.

Форма слухового окна может повторять разные геометрические фигуры:

— квадрат;

Виды конструкций слуховых окон

— прямоугольник;

— треугольник;

Среди популярных конфигураций рамы с арочным проёмом, которые значительно улучшают общий вид дома.