Мансардные крыши частных домов: различные типы и их особенности

Мансардные крыши частных домов: различные типы и их особенности

Изначально мансардные крыши строились только для богатых заказчиков (здания вдоль Бульвар Осман в Париже). | Фото: en.wikipedia.org.

Поперечная схема стропильной системы мансардной крыши. | Фото: braas.ru.

Мансардный тип крыш приобрел популярность еще во времена французского Возрождения, прежде чем распространиться на другие страны (отсюда и еще одно название – французская крыша). Традиционно они имеют четыре стороны, каждая из которых состоит из двух скатов (один над другим), при этом нижняя часть конструкции предусматривает гораздо более крутой уклон (60-70 градусов), чем верхний (от 15- до 30 градусов).

Мансарды можно увидеть и на многоэтажных зданиях в исторических центрах крупных городов Европы и США. | Фото: za.pinterest.com.

Ломаная двускатная крыша – один из вариантов конструкции планировки кровли. | Фото: apartmenttherapy.com.

Мансардные крыши могут быть частью двускатной или вальмовой (имеет более двух скатов) конструкции. Зачастую их привязывают к низкоскатной крыше, где мансардную часть можно увидеть со стороной парапета как в жилом, так и в коммерческом строительстве. Основное отличие от двускатных кровель заключается в том, что мансардные крыши на жилых домах всегда имеют четыре стороны, в то время как двускатные – только две. А вот вальмовые и мансардные крыши имеют больше сходств из-за наличия четырех наклонных сторон. В таких зданиях, находясь на уровне земли, сложно определить, какая из двух конструкций предусмотрена в том или ином проекте.

Мансардный этаж с вальмовой конструкцией кровли. | Фото: apartmenttherapy.com.

Авторы Novate.ru обращают внимание на то, что главным критерием, по которому определяется мансарда (а заодно и отличается от других крыш, даже очень схожих и имеющих ломанную или криволинейную структуру), является наличие оформленного жилого пространства, образованного за счет скатов кровельного покрытия (полностью или частично).

Связанные вопросы и ответы:

Что такое мансардные крыши

Мансардная крыша представляет собой жилое чердачное помещение, которое образуется под высокой крышей с «переломом» и с окнами. Такое название помещение получило по фамилии французского архитектора Франсуа Мансарда , известного возведением особняков и отелей с высокими кровлями. Уже в конце 19 века в Париже мансарды стали выступать в качестве ателье для художников и фотографов. В наши дни популярность мансарды резко возросла не только в коттеджном домостроении, но и в коммерческих объектах. Многие заказчики стремятся обустроить дополнительные жилые метры в виде светлой и теплой мансарды.

В соответствии со СНиП 2.08.01-89 «Жилые здания», мансардный этаж находится в чердачном пространстве. При этом его фасад полностью или частично образован поверхностью наклонной или ломаной крыши. А линия пересечения плоскости крыши и фасада находится на высоте не более 1,5 м от уровня пола этажа. То есть мансардным этажом можно считать этаж, где кровля одновременно является и стеной, то есть отсутствует холодный нежилой чердак.

Мансардная крыша - это жилое чердачное помещение, образованное под высокой крышей с "переломом" и окнами. Это название получило от французского архитектора Франсуа Мансарда, известного по возведению особняков и отелей с высокими кровлями.

Уже в конце 19 века в Париже мансарды стали использоваться в качестве ателье для художников и фотографов. В наши дни популярность мансарды резко возросла не только в коттеджном домостроении, но и в коммерческих объектах. Многие заказчики стремятся обустроить дополнительные жилые метры в виде светлой и теплой мансарды.

Согласно СНиП 2.08.01-89 "Жилые здания"

Мансардный этаж находится в чердачном пространстве. Фасад его полностью или частично образован поверхностью наклонной или ломаной крыши. Линия пересечения плоскости крыши и фасада находится на высоте не более 1,5 метра от уровня пола этажа.

Таким образом, мансардным этажом можно считать этаж, где кровля одновременно является и стеной, то есть отсутствует холодный нежилой чердак.

Надстройка мансардного этажа сегодня является действительно востребованной услугой. Очень часто мансардой называют не утепленное чердачное помещение. Однако даже при наличии окон или световых фонарей такое помещение жилым не назовешь. Современное понятие «мансардная кровля» подразумевает сложное конструктивное решение, которое совмещает характеристики несущей наружной стены и кровельного покрытия одновременно.

Какие типы мансардных крыш существуют

Скаты мансардной крыши в таком случае состоят из нескольких плоскостей, между которыми образуются углы. Нижние части часто бывают крутыми, общая конструкция позволяет сделать их такими. Благодаря этой особенности активное пространство мансарды оказывается больше в сравнении с этажами под двускатной или односкатной крышей.

Угловатые стены ломаной мансарды Источник fairvu.com

Ломаная крыша основывается на сложной стропильной системе. Однако если требуется максимально увеличить жилую площадь дома, стоит вложиться в усложнённую работу. Крыша с дополнительными рёбрами в основе расширяет мансарду и не создаёт сильного давления на опоры. Снег не задерживается на такой конструкции надолго, поэтому ломаная крыша подходит для строительства домов в заснеженных регионах.

Четырёхскатная

Все стены в классической четырёхскатной мансарде наклонены, из-за чего часть площади под крышей оказывается неиспользуемой. Крыши подобной конструкции устанавливают в домах с большой площадью.

Кровля, уложенная конически, сходится в одной точке, поэтому потолок на мансардном этаже слишком высокий, и тепло уходит. Чтобы избежать этого, над мансардой делают дополнительный этаж. На четырёхскатной крыше также часто пристраивают кукушку – вертикальную конструкцию с окном.

Заполненное пространство четырёхскатной мансарды Источник remontbp.com

Вальмовая

Крыши этого типа состоят из четырёх скатов, но пары сторон имеют разную форму. Торцы вальмовой крыши треугольные, а два других ската трапециевидные. Усложнение четырёхскатной конструкции проводится с целью увеличить высоту потолка в мансарде. Как и ломаные конструкции, мансарды с вальмами непросто строить, поэтому стоимость работ возрастает. С другой стороны, в таком помещении просторнее и комфортнее, чем на мансардном этаже с крутыми скатами.

Многощипцовая

Один из самых редких и сложных типов мансарды. Крыша состоит из нескольких двускатных частей – щипцов. Нередко их края выступают над фасадом дома и образуют фронтоны. Многощипцовая конструкция способна пережить снежные зимы, не задерживает талую и дождевую воду.

Благодаря усложнённой структуре крыши потолок мансарды приобретает необычную форму, это важно в планировании интерьера. Планировка тоже усложняется, что позволяет оборудовать на мансардном этаже несколько комнат. Активная площадь мансарды с многощипцовой крышей достаточно большая.

Достоинства и недостатки

Мансарда часто становится единственным решением для тех, кто хочет расширить жилую площадь дома до строительства или после нескольких лет жизни в готовом здании. Идея организовать помещение под крышей имеет свои плюсы и минусы. Эти пункты нужно изучить перед тем, как согласовывать план или приглашать рабочих для перепланировки.

Преимущества

• Площадь здания увеличивается.

Это самая распространённая причина для постройки мансардного этажа. Появляется возможность построить на небольшом участке дом, жилая площадь которого больше, чем кажется на первый взгляд. Учтите, что мансардный этаж с потолками высотой более 2-х метров облагается налогом, как остальные этажи дома.

• Экономия стройматериалов

Мансарда не нагружает фундамент дополнительно – появление свободного пространства под скатной крышей подразумевается при создании проекта. Благодаря этому можно создать дополнительный этаж, не укрепляя основание дома перед постройкой.

Строительство мансарды Источник lolodrom.ru

• Снижаются потери тепла в доме.

Такой эффект возникает благодаря дополнительному утеплению крыши, что необходимо для обустройства мансарды. Считается, что любой дом с пространством под крышей теплее, чем здание без такого пространства.

Какие факторы влияют на выбор типа мансардных крыш

Выбор конфигурации крыши для обустройства жилой мансарды является ключевым моментом, влияющим на многие факторы. От этого зависит, во-первых, внутреннее пространство помещения под кровлей. Во-вторых, стоимость и сложность реализации крыши. В-третьих, общий внешний вид дома, то есть, его архитектура. Предлагаем сравнить, что лучше для мансарды — прямая двускатная или, всё же, ломаная крыша.

Прямая двускатная крыша для мансарды

Обе конфигурации целесообразно сравнивать по трём критериям. Первый — особенности устройства, от которых зависит и стоимость, и сложность, и доступное пространство. Второй и третий — преимущества и недостатки, соответственно. Причём, что немаловажно, именно в контексте обустройства жилой мансарды под крышей.

Особенности устройства

Основой большинства видов крыш частных домов является стропильный каркас. У двускатной прямой крыши он предельно простой. Состоит из секций, каждая из которых — это силовая ферма из двух стропильных ног и перемычки. Шаг между ними подбирается в зависимости от того, какой кровельный материал планируется использовать. Чем он тяжелее, тем расстояние между секциями должно быть меньшим.

В случае с обустройством полноценного мансардного этажа под крышей важно учитывать также технологию её отделки. Дело в том, что одного голого кровельного материала недостаточно для создания комфортных условий. Летом под такой кровлей будет невыносимо жарко, а зимой либо немыслимо холодно, либо затратно по отоплению. Чтобы решить эти проблемы, крыша мансарды тщательным образом утепляется. Теплоизоляционный материал тоже имеет свой вес, и с ним надо считаться при проектировании силового каркаса.

Обустроить под ровной двускатной крышей удобное жилое помещение не так-то просто. Из-за треугольного профиля стропильного каркаса приходится жертвовать углами. То есть, для обустройства мансарды они попросту не используются. По скатам крыши от краёв отступают на столько, чтобы высота до условного потолка получилась, хотя бы, 1-1,5 метра. Понятно, что такой отступ «ворует» львиную долю доступной площади, и в результате мансарда жёстко теряет в плане пространства.

Преимущества:

• простота конструкции;
• сравнительно невысокая стоимость строительства;
• минимальное количество отходов кровельного и других материалов;
• оптимальный наклон скатов для схода дождевой воды и снега;
• максимальная прочность.

Недостатки:

• самая простая, ничем не выделяющаяся архитектура;
• неэффективное использование доступного объёма при обустройстве мансардного помещения.

В итоге, забегая немного наперёд, уже на этом этапе разбора можно сделать вывод, что прямая двускатная крыша не очень подходит для обустройства жилой мансарды. По крайней мере, есть решения получше.

Ломаная крыша для мансарды

Ломаной называется крыша, у которой, как и предыдущего варианта, скатов два, но каждый из них имеет излом. То есть, сначала от конька скат идёт с крайне небольшим уклоном, а затем резко заламывается вниз, куда и уходит в некоторых случаях почти отвесно. Из-за такой конфигурации ломаную крышу часто называют четырёхскатной, однако это неправильно. А вот то, что ломаная крыша стала синонимом мансардной — это очень даже справедливо.

Особенности устройства

Основой является стропильный каркас, тоже состоящий из секций с определённым шагом. Каждая секция устроена следующим образом. Стропильные ноги, образующие крутой скат, доходят до места излома, где наращиваются и сводятся к коньку. Аналогично с треугольной стропильной системой – в ломаной есть перемычки. Крепятся они к тем местам, где стропильные ноги образуют излом. Кроме того, чтобы придать крыше требуемой жёсткости, из этих же точек уходят подпорки. На каждую секцию, соответственно, по две штуки.

Собственного говоря, если посмотреть на ломаную крышу в профиль, то сразу же можно увидеть очертания мансардного помещения. От предыдущего варианта оно сразу выделяется тем, что его площадь по отношению к размерам дома значительно большая, чем под ровной двускатной крышей.

Преимущества:

• неординарная архитектура, выделяющаяся среди домов с простыми крышами;
• максимально эффективное использование подкровельного пространства для обустройства жилой мансарды.

Недостатки:

• конструктивно сложнее, чем прямая двускатная крыша;
• соответственно, обходится дороже;
• большее количество отходов кровельного и других материалов;
• неоптимальный наклон верхней части скатов для схода воды и снега.

Итоги

В свете всех рассмотренных факторов с уверенностью можно сделать вывод, что ломаная крыша как нельзя лучше подходит для обустройства мансарды. Под простой же двускатной — жилое помещение получается принципиально более тесным. Вполне естественно, что за простор и удобство приходится платить сложностью конструкции и затратами на материалы.

Какие материалы используются для изготовления мансардных крыш

Несмотря на то, что скатные кровли появились достаточно давно, мансарды стали известны гораздо позже. Считается, что первым придумал использовать пространство под крышей французский архитектор, который и дал название этому архитектурному элементу – Ф.Мансар, и произошло это только в 17 веке. В Россию мансарды пришли и того позже, поскольку наибольшей популярностью у нас в течение долгого времени пользовались плоские кровли. В настоящее время большинство возводимых особняков и загородных коттеджей снабжаются скатными крышами, и пространство под ними, как правило, используется в качестве жилого. Это позволяет не только максимально рационально использовать дополнительные полезные метры, но и получить уникальное по своим качествам помещение, которое создает ощущение близости к небу.

Особенности мансардной кровли

Чтобы использовать подкровельное пространство в качестве жилого, кровля в здании должна быть выполнена с учетом определенных особенностей. Скаты кровли выполняют в мансарде роль стен. В конструкцию кровли, под которой планируется устройство мансарды, включается слой теплоизоляции. При этом его обязательно нужно защитить от влаги, которая поступает снаружи, и от водяного пара, который поднимается изнутри здания. С этой целью нужно обязательно использовать гидроизоляционные и пароизоляционные материалы, а также предусмотреть меры вентиляции. Конструкция кровли, таким образом становится многослойной, отчего она и получила название «кровельный пирог».

Теплоизоляция кровли

Основным элементом кровельного пирога, является слой теплоизолирующего материала. Он представляет собой плиты или маты, которые устанавливаются в пространство между стропилами. В качестве теплоизолирующего материала используются стекловата, минеральная вата, пенополистирол. Различные виды ваты применяются чаще, так как, в отличие от пенополистирола, они не горят. Основной показатель для теплоизолирующего материала - низкая теплопроводность. Эта величина выражается специальным коэффициентом. Чем этот коэффициент ниже, тем более выраженными будут теплоизолирующие свойства материала. В зависимости от коэффициента теплопроводности определяется толщина слоя теплоизоляции: понятно, что чем ниже этот коэффициент, тем большей эффективностью обладает материал и тем меньшей толщины понадобится выполнять его слой. Толщина утеплителя во многом зависит и от того, в какой климатической зоне ведется строительство.

Как стекловата, так и минеральная вата представляют собой материалы волокнистой структуры. Волокна минеральной ваты выполняются из базальта, который плавится при высоких температурах, при изготовлении стекловаты для этих целей используется стекло. Так как между волокнами находится неподвижный воздух, который, как известно, способен идеально хранить тепло, подобные материалы получают отличные теплоизолирующие характеристики. Теплоизолирующие характеристики подобных материалов зависят не только от того, из какого вещества изготовлены волокна, но также от их толщины и длины. Известно, что коэффициент теплопроводности готового материала будет тем ниже, чем меньше диаметр волокна. Оптимальным показателем для минеральной ваты считается коэффициент 0,032 Вт/ кв. м-К, для стекловаты - 0,041 Вт/ кв. м-К.

Одна из важнейших характеристик утеплителя наряду с теплопроводностью – упругость. Так как скатная кровля представляет собой наклонную поверхность, важно, чтобы теплоизолирующий материал со временем не оседал. Поскольку утеплитель устанавливается между стропилами, он должен обладать определенными самонесущими свойствами. Это позволит материалу сохранять постоянный размер и обеспечить плотное примыкание к стропилам. Недостаточная упругость утеплителя приводит к возникновению «мостиков холода», которые, в свою очередь, ведут к постепенному промерзанию мансарды. Однако упругость теплоизоляции должна иметь свои пределы: с повышением жесткости утеплителя повышается и его теплопроводность. Наряду с упругостью, теплоизолирующий материал должен быть эластичным, чтобы заполнять все неровности кровельной конструкции. И стекловата, и минеральная вата обладают оптимальными показателями эластичности и упругости. Принято считать, что минеральная вата является более жесткой, чем аналогичная по плотности стекловата, из-за частичной вертикальной ориентации волокон. Но, с другой стороны, стекловата считается более эластичной.

Какие особенности имеют мансардные крыши в зависимости от региона

Мансарда отличается от чердака тем, что ее стены выше чердачных, что позволяет человеку чувствовать себя  в помещении комфортно.

Можно выделить такие виды мансардных крыш:

• Односкатная крыша – имеет наклонную площадь, которая предусматривает опор на несущие стены.
• Двускатная крыша – строится из двух противоположных скатов. Считается надежной и более простой в своем строении видом кровли.
• Ломаная кровля – является одной из разновидностей крыши двускатной. Наличие изломов предоставляет  увеличение пространства  под крышей.
• Четырехскатная – предполагает под кровлей намного больше места, однако визуально смотрится не слишком выигрышно.
• Купольные крыши – строятся на строениях соответствующего размера и формы.

Особенности крыши:

• Особенность,отличающая мансардную крышу от обычной, это разделения ската на пологий и более крутой. Для обустройства такого вида крыши лучше всего пригласить специалистов для предотвращения ошибок в строении кровли
• Материалы для кровли крыши защищают все здание от повреждений
• Гидроизоляционный слой предупреждает появление влаги в помещении
• Для покрытия необходимо использовать материалы легкие и прочные
• Несущую конструкцию следует делать деревянную либо металлическую
• Для обустройства внутренних стен мансардной крыши лучше использоватьгипсокартонные материалы.

Между слоем утеплителя и кровельным слоем необходимо оставлять небольшой слой пустого пространства для естественного проветривания.

Устройство крыши мансардного типа:

• Кровля- самый верхний слой, отвечающий за защиту  от природных явлений
• Обрешетка – доски, к которым монтируется кровельная поверхность
• Стропила –для мансарды используется стропила наклонного типа
• Внутренние опоры
• Прогон коньковый
• Слой изоляции.

Преимущества мансардной крыши

К преимуществам мансардных крыш можно отнести следующее:

• Увеличение жилого помещения за счет использования чердачной площади
• Экономия денежных средств,дешевле построить такой вид крыши чем пристроить дополнительное помещение.
• Увеличение теплоизоляции всего помещения
• Возможность строения уже на готовом здании
• Уменьшение нагрузки на стены и фундамент постройки.

Как выбрать мансардную крышу, соответствующую архитектурному стилю дома

Здесь утеплитель располагают между, а также над или под стропилами; при этом нередко сочетают минеральную вату (150 мм) и пенопласт (50–100 мм). Таким способом удаётся удовлетворить требования современных (в том числе европейских) нормативов по теплосбережению, однако технически сложнее добиться эффективной вентиляции подкровельного пространства: толстый слой утеплителя сохнет плохо, особенно если минеральная вата закрыта сверху непроницаемым для воздуха ЭППС. В связи с этим требуется как можно более тщательно защитить волокнистый материал от паров из помещений мансарды. 

Герман Мурадов, специалист компании VELUX: При монтаже мансардных окон важно неукоснительно соблюдать правила гидро-, тепло- и пароизоляции в узлах примыкания к элементам крыши. Например, наша компания предлагает готовые решения, которые обеспечивают герметичное соединение всех слоёв кровельного пирога с мансардными окнами. Система желобов (оклад) служит для отвода воды с поверхности кровельного покрытия, специальные гидро- и пароизоляционный фартуки помогают избежать разрывов в соответствующих слоях подкровельных плёнок. Для утепления по периметру оконного блока (в местах, где монтаж обычного теп­лоизоляционного материала затруднён) компания предлагает использовать специальный контурный термопояс из вспененного полиэтилена. Он закреплён на стальной рамке и не теряет своей формы на протяжении всего срока эксплуатации мансардного окна.

Пароизоляция

При отсутствии пароизоляционного слоя тёплый влажный воздух свободно проникает в конструкцию крыши, где конденсируется, в результате чего волокнистый утеплитель отсыревает и перестаёт защищать от холода, а стропила и обрешётка начинают гнить. В свою очередь, горячий воздух из подкровельного пространства легко попадает в комнаты. 

Современные пароизоляционные плёнки изготовлены из двух слоёв полиэтилена или полипропилена и армированы синтетическим волокном; они прочны, эластичны и не рвутся при монтаже. А фольгированные плёнки, кроме того, отражают лучис­тое тепло обратно в мансарду, что позволяет сократить расходы на. 

Полосы плёнки располагают перпендикулярно стропилам и прибивают гвоздями через прижимные бруски или степ­лерными скобами. Стартуют от конька и обеспечивают нахлёст около 10 см. Стыки, а также места, пробитые скобами, проклеивают специальным скотчем.

Минимальное сечение прижимных брусков или брусков обрешётки составляет 40 × 40 мм, при меньшей толщине не удастся обеспечить зазор под отделкой, и при монтаже электроустановочных изделий пароизоляция почти наверняка будет порвана или прорезана. 

Фото: «Металл Профиль»

Монтаж аэраторов и вытяжек возможен на любое кровельное покрытие. Проходной элемент с полимерной манжетой плотно прилегает к кровле, минимизируя риск протечки. Количество аэраторов определяют путём расчёта.

Утеплитель необходимо защищать не только снизу, но и сверху. Дело в том, что на внутренней поверхности металлической кровли выпадает конденсат, к тому же немного воды почти всегда просачивается сквозь стыки между элементами кровельного покрытия и отверстия от крепежа. Кроме того, волокнистые материалы со временем разрушаются потоком воздуха, который формируется в подкровельном вентиляционном зазоре. Эти негативные воздействия предотвратит ветровлагозащита, монтируемая поверх утеплителя. 

Фото: ТЕХНОНИКОЛЬ

Какие проблемы могут возникнуть при установке мансардных крыш

Чердачное помещение во многом определяет степень защищенности дома от внешних перепадов температуры. Воздушная прослойка между крышей и потолочным перекрытием служит защитой для перегрева помещения в жару и сохраняет тепло зимой. Но часто такой защиты недостаточно и потери тепла могут составлять до 25%. Поэтому для случаев, когда в доме не удается сохранять комфортный температурный режим, теплоизоляция мансарды станет хорошим способом исправить такую ситуацию.

Очень привлекательным становится вариант превращения обычного чердака в  уютное жилье. Но не всякий чердак можно «облагородить». Есть некоторые требования к его параметрам, на основании которых можно решить будет из него мансарда или нет.

Читайте подробнее: Утепление чердака .

Чтобы создать место, где хочется отдохнуть подольше и не получить непонятное тесное и неприветливое помещение, стоит оценить возможности чердака.

1. В первую очередь оценивается высота предполагаемого помещения. Она будет зависеть от высоты чердака (не менее 2,5м).
2. Понятно, что наклонные скаты крыши будут уменьшать пространство, а для жилого помещения желательно, чтобы более половины площади помещения имело высоту более 2м. Меньшая высота может превратить помещение в каморку.
3. Важным моментом становится расчет способности потолочного перекрытия выдержать увеличение нагрузки. Это произойдет за счет веса теплоизоляционной системы, в том числе и пола.  Нельзя не учесть нагрузку, добавившуюся за счет мебели и предметов, которыми будет заполнена мансарда.

Если помещение соответствует всем необходимым требованиям, то следующим этапом будет выбор варианта ее теплоизоляции.  Нельзя не учитывать, что создание непосредственно под крышей жилого пространства изменит микроклимат мансарды, повысится влажность, появится вероятность увеличения конденсата на элементах конструкции. Поэтому утепление мансарды потребует серьезного подхода, чтобы не создавать условий для гниения и возникновения плесени в доме.

Таким образом, можно и нужно утеплять мансарду в следующих случаях:

1. Оборудование дополнительного жилого помещения.
2. Улучшение температурного режима жилых помещений за счет уменьшения теплообмена.
3. Снижение расходов на отопление.