Что нужно для того, чтобы построить качественную мансардную крышу своими руками?

Мансардная крыша даёт возможность существенно увеличить суммарную жилую площадь, при этом вложения финансовых средств будут минимальными. Наиболее распространенным вариантом является двускатная ломаная конструкция, которую несложно соорудить самостоятельно.

Как сделать мансардную крышу самостоятельно

Под мансардной крышей можно обустроить комнаты для жилья. Форма постройки может быть разной, однако в большинстве случаев мансарда обустраивается под крышей с двумя скатами. Оптимальным решением, которое позволяет получить существенную площадь жилого пространства, является ломаная конструкция.

Чертежи и расчеты крыши мансардного типа

Первым делом стоит определиться со схемой каркаса. Стропила могут быть наслонного или висячего типа. Наслонные опираются на стенки здания. Они монтируются в конструкциях, где расстояние между стенками меньше 6,5 м. Висячие стропила ставятся на кобылки и мауэрлат. Если ширина пролётов будет большой, то систему стропил понадобится усилить вспомогательными связками.

Основным условием комфортного возведения мансарды является уровень потолков — он должен быть выше 2,5 м. Чтобы обеспечить подобную высоту, линия излома должна размещаться на высоте более 2,8 м с учётом толщины слоя материала для утепления и обшивки конструкции. Также важно учесть толщину пола.

Пример чертежа можно увидеть на изображении:

Чтобы рассчитать предполагаемые нагрузки от снега, понадобится применить данную формулу: S = Sg x µ, где S — нагрузка от снега, Sg — вес покрова снега на 1 м² площади, µ — значение, которое зависит от уклона крыши (1,0 — для плоской конструкции с наклоном в 25°, 0,7 — для конструкции с наклоном 25–60°).

Чтобы рассчитать ветровую нагрузку, надо применить данную формулу: W = Wo x k, где Wo — норма нагрузки от ветра, k — значение, определяющее колебание нагрузки от ветра исходя из высоты здания и типа местности.

Параметры Sg и Wo можно найти в соответствующих СНиП, в разделе «Системы стропил». Если крыша имеет крутой склон, то нагрузку от снега можно не учитывать.

Устройство крыши

Каркасная конструкция включает в себя такие детали:

• мауэрлат — опорный брусок, который передаёт нагрузку от стропил стенкам постройки;
• стойки — опорные детали, которые поддерживают систему стропил в вертикальном положении;
• балки перекрытия — планки, которые образуют половину мансарды и потолок нижнего этажа;
• стропила — рейки, которые образуют главный контур крыши;
• прогоны — горизонтальные опорные детали для стропил;
• обрешётка — рейки или фанерные листы, которые предназначаются для укладки материала для кровли;
• кобылки — планки, которые крепятся вдоль оси в нижней части стропильных ног.

Ломаная крыша имеет отличия от обыкновенной конструкции с двумя скатами. Отличие в том, что скаты, которые размещены друг напротив друга, имеют особую форму: они образуют не ровную линию, а состоят из нескольких скатов, которые скрепляются один с другим под тупым углом. Конструкция также бывает симметричной.

Крайняя часть стропил в основном выставляется под углом порядка 60°. Стойки для опоры, которые придерживают стропила, образуют каркасную конструкцию внутренних стенок. Верхняя часть стропил монтируется под маленьким углом, он может быть от 15 до 45°. Это даёт возможность уменьшить расход материалов, при этом сохранив функциональные свойства крыши и стойкость к нагрузкам от снега.

Вертикальные стойки, которые упираются в планки перекрытия, прогоны и скрепляющие их ригеля, образуют параллелепипед. Конструкция ограничивает габариты мансарды изнутри. Чтобы придать изделию дополнительную жёсткость, следует установить подкосы между рейками перекрытий и нижними стропильными ногами.

После монтажа верхних элементов для фиксации фермы и исключения провисания ригелей следует установить подвесные опорные элементы — бабки. Для вспомогательной фиксации нижних стропильных ног их надо стянуть со стойками при помощи прихваток. Скрепление деталей производится при помощи гвоздей и болтов.

Этапы самостоятельного сооружения мансарды

Если принято решение изготавливать подобную конструкцию самому, в проекте важно предусмотреть применение таких материалов:

• материал для кровли;
• пароизоляция;
• гидроизоляция;
• материал для утепления.

Выбор утеплителя влияет на такой параметр, как шаг стропил. Чтобы уменьшить количество теплоизолятора, лучше всего размещать стропила так, чтобы плита или мат плотно вошли между ними. От выбора материала для покрытия кровли будет зависеть тип обрешётки и её шаг. Уделить внимание нужно не только выбору качественного материала для утепления, но и созданию эффективной вентиляционной системы.

Строительство системы стропил нужно проводить с применением пожаробезопасных материалов. Все детали следует обработать средствами огнезащиты. Понадобится подготовить такие элементы:

• деревянные бруски сечением от 100х50 мм;
• рейки 50х150 мм;
• необрезные доски;
• строительный уровень;
• саморезы;
• гвозди;
• стальная проволока диаметром 4–5 мм;
• отвес;
• рулетка;
• ножовка;
• топор;
• молоток;
• острый нож.

Составление проекта

Одной из самых важных частей работы является составление проекта. Очень важно проанализировать особенности планировки частного дома. Следует определить габариты и форму возводимой конструкции, а также предусмотреть размещение окон и балкона.

В процессе составления проекта надо учитывать такие требования:

1. Важно заранее определиться с тем, какая высота мансарды должна быть. Следует помнить о том, что расстояние от напольного основания до самой высокой точки конструкции должно быть минимум 0,5 м.
2. Рекомендуется учитывать площадь отопления и основных элементов интерьера.
3. Схема мансарды должна быть развернутой. Если планируется установить окна, то их надо указать на чертеже.

Составление чертежа нужно начинать с выбора формы, определения сечения стропильных ног и шага их размещения. Чтобы определить размеры стропил, надо учитывать такие параметры:

• уклон;
• материал для кровли крыши;
• особенности климата в регионе строительства.

Также в проекте важно предусмотреть требуемое количество стропил. Они могут быть наслонного или висячего типа.

В конце следует определить количество деталей для фиксации. На рисунке ниже можно увидеть некоторые данные, необходимые для расчёта, однако составление проекта является сложным процессом. Данную работу рекомендуется доверить квалифицированным специалистам.

Установка мауэрлата

Устройство системы стропил мансардной крыши следует подбирать исходя из типа кровли, а также от подготовленного проекта чердачного помещения. Простым вариантом является конструкция с двумя скатами.

Главными деталями системы стропил крыши с двумя скатами являются:

• линейные элементы (колонна, система стержней, балка);
• плоскостные детали (плита, настил, панель);
• пространственные элементы (свод, оболочка, объёмная деталь).

Перед выполнением работ понадобится тщательно просушить древесину. Первым делом выполняется разметка и установка мауэрлата. Он закрепляется к стенам строения. Деталь можно выполнить из бруска или мощной рейки. Если планируется соорудить крышу с двумя скатами, то мауэрлат укладывается на длинных стенках здания. Элемент необходим не только для надёжной фиксации нижней части стропил, но и для корректного разделения нагрузки на стенки и основную часть строения.

Чтобы зафиксировать мауэрлат, следует использовать шпильки из металла, которые крепятся в балке из монолитного бетона.

Балку следует выполнять в верхней части стенки. Также возможно использование стальной проволоки, вмурованной в кладку из кирпича.

Чтобы закрепить мауэрлат к верхнему венцу стенки из дерева, нужно использовать деревянные нагели. ауэрлат требует выполнения качественной гидроизоляции бруса из дерева. Поэтому необходимо использовать рубероид или другой материал с водооталкивающим свойством.

обУстановка мауэрлата требуется в случае, если планируется выполнить возведение каркаса крыши, стропила которой упираются в верхнюю часть стенки скошенными торцами или подготовленными вырезами.

Если планируется сделать мансарду, ширина которой соответствует ширине здания, стропильные ноги должны упираться нижними торцами в вынесенные опорные детали. В качестве опор возможно использование мощных балок, уложенных поперёк длинных стенок. Количество опорных элементов соответствует количеству стропил. Балки надо закреплять к стенкам так же, как и мауэрлат.

Последовательность действий:

1. Прежде всего нужно подготовить деталь. Брус должен быть 10 или 15 см. Понадобится отпилить элемент требуемой длины, при надобности выпрямить шпильки анкеров и поверх них выложить бруски. Во время укладки деталь надо простукивать молотком. Если постройка из дерева, то в качестве мауэрлата используется верхний брусок или бревно. Если постройка из камня или кирпича, то бруски закрепляются при помощи анкеров. Крепёжные детали надо закрепить в стенке во время укладки с отступом в 2 м друг от друга или меньше.
2. Мауэрлат выравнивается по внутреннему основанию стены. После того как деталь будет надета на шпильки, гайки надо затянуть.

   

3. На бруске могут остаться впадины от шпилек. По ним следует высверлить углубления требуемого диаметра. Брусок можно размещать и при помощи рулетки, однако можно легко допустить ошибку.
4. Если снаружи осталась часть стены, то в дальнейшем её надо заложить декоративной кладкой.
5. На стенку следует уложить гидроизоляцию в рулонах. Если планируется использовать рубероид, то его надо укладывать в 2 слоя.

Сооружение каркаса

Далее следует выполнить монтаж планок перекрытия.

В качестве материала часто применяются бруски хвойных пород 200х100 мм. Рейки перекрытий кладутся поверх мауэрлата с отступом за поверхность стен на 30–50 см или в подготовленные пазы в кладке. В первом случае детали фиксируются при помощи уголков и самонарезающих винтов.

Чтобы сделать ровное перекрытие, планки следует устанавливать в данной последовательности:

1. Первым делом укладываются крайние детали по уровню.
2. Далее следует натянуть шнур и по нему установить промежуточные элементы.
3. Шаг балок должен быть от 60 до 100 см. Расстояние в 60 см даёт возможность монтировать утеплительные плиты без подпила.
4. Чтобы разровнять балки по высоте, их можно подтесать. Другой вариант — использование подкладок из планок.
5. Если балки вставляются в подготовленные карманы, их крайние части следует обязательно обработать жидкой гидроизоляцией и обернуть рубероидом.

На крайние планки надо выставить стойки:

1. В качестве материала применяется брус 150х100 мм. Высоту и линию монтажа стоек надо определять по созданному чертежу.
2. Стойки требуется выровнять при помощи уровня и отвеса, после чего на некоторое время зафиксировать укосинами вдоль и поперёк оси конструкции. Это даст возможность смонтировать стойки ровно. Укосины можно выполнить из досок и прибить на гвозди.
3. Между крайними стойками надо натянуть шнур и выставить по нему остальные элементы. Расстояние между деталями соответствует шагу монтажа балок перекрытий. Все стойки фиксируются так же, как и крайние. В результате должно получиться 2 ряда стоек идентичной высоты, которые расположены параллельно друг другу.
4. На стойки следует уложить прогоны из реек 150х50 мм. Детали крепятся на гвозди 15 см или на уголки из стали при помощи самонарезающих винтов.
5. На прогоны ставятся ригеля из рейки 200х50 мм узкой частью вниз. Это позволяет увеличить жёсткость конструкции. На ригеля во время использования постройки нагрузка передаваться не будет, поэтому подобного сечения рейки будет достаточно. Чтобы они не прогибались и во время установки можно было увеличить их надёжность, под детали надо подложить временные подпорки из досок толщиной 25 мм.

   

6. В верхней части ригеля скрепляются несколькими рейками до тех пор, пока не будут установлены стропильные ноги. Рейки должны размещаться не в средней части затяжки, а на расстоянии 30 см от них.

После монтажа стоек, ригелей и прогонов можно получить надёжную конструкцию, которая будет ограничивать внутренние комнаты мансарды. Чтобы увеличить её прочность, в дальнейшем её следует закрепить подкосами и прихватками.

Монтаж стропил

На данном этапе выполняется монтаж нижних стропил:

1. Выставляются нижние стропила. Их можно сделать из планок 150х50 мм. Для этого первым делом рекомендуется соорудить шаблон из реек 150х25 мм — их проще и быстрее обрабатывать. Рейку нужной длины следует приложить к верхнему прогону, нарисовать контур запила и выпилить деталь.
2. Далее шаблон надо ещё раз приложить к прогону в местах монтажа стропильных ног. Если он совпадёт, то верхняя часть элементов выполняется по изготовленному шаблону.
3. Нижняя часть, которая упирается в мауэрлат поблизости с планками перекрытия, каждый раз должна вырезаться в процессе.
4. Стропила фиксируются при помощи железных уголков и самонарезающих винтов.

   

После этого производится установка верхних элементов:

1. Первым делом следует разметить центральную часть крыши. Это можно произвести при помощи стойки, которая была предварительно прикреплена к мауэрлату и затяжке с торцевой части крыши. Крайняя часть доски должна проходить по центру крыши. По этой доске нужно выравнивать стропильные ноги.
2. Далее надо подготовить шаблон из рейки 150х25 мм. Его следует прикладывать к крайней части смонтированной рейки на необходимом уровне и к прогону, на который будут опираться нижние стропильные ноги.
3. Следует разметить верхний и нижний пропилы и выпилить шаблон. Приспособление по очереди прикладывается к двум сторонам крыши. Это даст возможность проверить точность разметки центральной части. Если ряды стоек размещены параллельно, то каких-либо трудностей при закреплении верхних элементов не возникнет — они будут иметь идентичные габариты.
4. По заготовке надо подготовить нужное количество стропил. Детали ставятся на прогоны и связываются в верхних частях при помощи накладных пластинок из железа или обрезков планок. В последнем случае в качестве крепежных деталей используются самонарезающие винты. В прогон стропильные планки упираются на запилы и прихватываются железными уголками. Чтобы детали стояли прямо, их крепят при помощи подкосов, смонтированных нижней частью на затяжки. Таким методом устанавливаются все стропила.
5. Выполняется фиксация подвесных стоек — кусочков планок 150х25 мм. Верхняя часть рейки крепится в месте фиксации стропил, нижняя — к затяжке.

Видео: система стропил крыши мансардного типа

https://youtube.com/watch?v=JZQ80pZdHr0

Установка подкосов и фронтонов

Последовательность действий:

1. Под нижние стропильные ноги следует установить подкосы из планок 150х50 мм. Их надо упереть нижним косым срезом в рейку перекрытия, после чего прикрепить на уголки. Верхняя часть крепится в боковой части к стропиле. Её надо прибить 1–2 гвоздями. Далее нужно просверлить свозную пробоину и зафиксировать на болт.
2. После монтажа нижних подкосов надо убрать распорки и стойки, которые были временно установлены.
3. Выполняется зашивка фронтонов. Важно предусмотреть проёмы под двери и окна. Если планки перекрытий вставлялись в пазы стенок, на нижние стропильные ноги надо установить кобылки — рейки, которые продлевают линию стропил и создают свес крыши. Если перекрытия выкладываются сверху мауэрлата, балки будут выступать на требуемое расстояние, поэтому нет надобности в установке кобылок.

   

Обрешётка конструкции

Обрешётка нужна для:

• распределения и передачи веса материала кровли на стропила;
• выполнения дополнительного крепления системы стропил;
• основания для фиксации материала для кровли.

Обрешётка может быть сделана в одном или двух слоях, сплошной или с разряжением.

Метод монтажа зависит от того, какой материал для покрытия конструкции планируется использовать. Если будет возводиться крыша из шифера или металлочерепицы, обрешётку следует выполнять из реек, которые прихватываются к брускам стропильных ног при помощи гвоздей. В этом случае шаг установки соседних планок может составить 27–30 см.

Сплошная обрешётка применяется в случае крепления мягкого материала в рулонах.

В этом случае можно применять влагостойкие листы фанеры или стружечные плиты. Допускается использование сосновного древесного материала — обрезных планок.

Важно учитывать тот факт, что при устройстве подобной обрешётки материал, который будет укладываться, должен повторить контуры внешнего основания. Поэтому каркасная конструкция должна быть прочной и выровненной.

В процессе выкладки материала следует использовать шнур, при помощи которого рейки или плиты будут ложиться ровно. Детали должны быть размещены параллельно друг другу. Перед фиксацией материал надо обработать антисептическим составом, чтобы уберечь его от гниения, появления грибка и сырости. Заготовки должны быть ровными и качественными. Рекомендуется отдавать предпочтение древесине 1 и 2 сорта. На ней не должно быть сучков. Чтобы доски не коробились, их надо предварительно высушить.

Последовательность действий по установке обрешётки:

1. Прежде всего понадобится разметить размещение брусков на крайних стропилах.
2. Далее по всему скату отмечаются места установки досок. Если на месте фиксации деталей есть углубления или выпуклости, то дефекты надо устранить путём стёсывания или набивания планок нужной толщины. Также может использоваться рубероид.
3. Укладка обрешётки начинается с конька. Расстояние между планками зависит от кровельного материала. Если планируется применять профнастил, то шаг может быть от 20 до 40 см. При использовании металлочерепицы оптимальное расстояние между деталями составляет 60–90 см.
4. Достаточно часто существует необходимость в сращивании деревянной обрешётки по длине, так как типичной длины пиломатериалов недостаточно. Данное значение в основном меньше длины ската. Крайние части сращиваемых заготовок первым делом надо зафиксировать гвоздями, после чего установить на кровлю так, чтобы стыки брусков пришлись на стропила. В разных рядах по горизонтали стыки надо смещать.
5. Для этого рейки следует подрезать на требуемую длину.
6. В торце крыши надо установить ветровые планки. Их высота должна превышать обрешётку на значение, равное высоте профиля материала для покрытия.

   

Гидроизоляция крыши мансардного типа

Материал для кровли не имеет теплоизоляционных свойств, поэтому понадобится подготовить качественный материал, который будет экологически безопасным для здоровья человека. Довольно часто применяют минеральную вату или стекловату. Оба материала имеют отличные звуко- и теплоизоляционные параметры. Важно также учитывать, что если кровля произведена из металла, при промокании утеплителя все его качества можно свести к нулю. Поэтому важно тщательно продумать устройство конструкции.

Утеплить мансарду без прокладки гидроизоляционного материала не получится, поэтому процесс следует рассматривать в совокупности. Пошаговое руководство по гидроизоляции конструкции:

1. Работы следует выполнять снизу вверх. Начинать надо от нижнего слоя, плавно переходя к кровле. По стропильным ногам кровли снизу с сильным натяжением надо прибить степлером плёнку для пароизоляции. Чтобы скобы не повредили материал, поверх фиксаторов к каждой стропильной ноге его надо прижимать рейкой, которая фиксируется саморезами.

   

2. В результате должны получиться ячейки, стены которых образуют стропила, а нижнюю часть — пароизоляция. В них надо уложить теплоизоляцию. Материал укладывается с перехлестом, в шахматном порядке. Если толщина материала 5 см, то потребуется укладка в 3 слоя.
3. В верхней части теплоизоляцию следует закрыть гидроизоляцией с защитой от ветра. Поверх материала набиваются рейки. Их толщина сможет обеспечить требуемый зазор для вентиляции. Ширина щели будет зависеть от материала для покрытия крыши. Если планируется использовать профилированные листы, металлочерепицу или ондулин, то для потока воздуха будет достаточно щели в 2,5 см. Если в планах использование плоского материала, щель для вентиляции между гидроизоляцией и обрешёткой под кровлю должна быть минимум 5 см. Вентиляцию надо производить от карниза к коньку.
4. Стыки плёнки нужно проклеить скотчем. В этом случае влага не сможет проникать внутрь.

Практика показала, что защищать утеплитель лучше при помощи современных материалов, к примеру, Тайвек или Изоспан. Применение обыкновенной плёнки из полиэтилена даёт плохой результат, так как может появляться конденсат. Опытные мастера считают, что гидроизолировать конструкцию рубероидом не следует.

Теплоизоляция крыши

Перед тем как перейти к выполнению работ, надо определиться с теплоизоляционным материалом.

Чаще всего применяются следующие теплоизоляторы:

• стекловата;
• минеральная вата;
• пенопласт;
• вспененное стекло;
• древесная стружка;
• солома.

Выбирать материал надо с учётом четырёх параметров.

1. Показатель теплопроводности. Для теплоизоляции крыши оптимальным является 0,05 Вт/м*К или ниже.
2. Водостойкость. Чем выше показатель, тем лучше.
3. Устойчивость к возгоранию.
4. Экологическая безопасность.

Изоляционные качества минеральной ваты через некоторое время значительно ухудшаются. Также материал может повредиться под влиянием механических нагрузок. Однако минеральная вата имеет невысокую стоимость, поэтому материал используют довольно часто. Пенопласт не боится воды и имеет отличные теплоизоляционные характеристики. Если планируется возводить дом только из экологичных материалов, то можно использовать пеностекло или солому.

Пошаговое руководство по теплоизоляции крыши:

1. На этапе сооружения стропильных ног следует корректно определить оптимальный шаг их установки. Шаг должен сберечь надёжность строения, при этом дать возможность расположить между стропильными ногами теплоизоляцинные плиты или маты. Если в планах использование материала, который не боится воды, пароизоляцию делать не требуется. Для минеральной ваты поверх стропил надо настелить пароизоляционный материал.
2. Устанавливается контробрешётка и обрешётка, на которую следует настелить слой водостойкой мембраны.

   

3. Между стропил надо расположить теплоизоляцию и прикрепить её. Сделать это можно при помощи самонарезающих винтов или скоб.
4. Важно учесть тот факт, что стропило сооружается из древесины или железа. Эти материалы имеют плохую теплопроводность. Поэтому детали будут служить мостиками холода. Чтобы это предотвратить, поверх теплоизоляционного материала надо обустроить ещё один слой теплоизоляции. Это скроет стропильные ноги, к которым в будущем будут закрепляться другие детали мансарды. Чтобы можно было в дальнейшем производить работы с комфортом, надо отметить места расположения стропил.
5. Поверх теплоизоляции расстилается паропроницаемая плёнка. Конструкция фиксируется внутренней обрешёткой.

Укладка материала для кровли и монтаж оконных проёмов

В качестве примера будет рассматриваться монтаж металлочерепицы, так как этот материал применяется довольно часто:

1. Перед выкладкой листов с них надо снять защитную плёнку. Кровлю надо вести справа налево. Первый лист надо выровнять по торцевой части крыши и закрепить у конька. Закрепление производится при помощи одного самореза. Лист надо вынести за карниз на 40 мм.
2. Второй лист кладётся с нахлестом. В верхней части нахлеста листы надо скрепить самонарезающими винтами так, чтобы они могли вместе повернуться по отношению к крепёжной детали и не были привинчены к обрешётке.
3. Следующий лист монтируется так же, как предыдущий.
4. Три листа, скрепленные друг с другом, надо разместить параллельно карнизу. При необходимости их надо подровнять вручную.
5. Нижняя часть листа прикрепляется самонарезающими винтами к подошве волны.
6. Последующие крепежные детали надо ввинчивать в шахматном порядке через одну волну.

   

Число окон определяется соотношением полезной площади остекления к основанию пола 1:10. Например, если площадь мансарды составит 100 м², то остекление должно быть примерно 10 м². При монтаже окон надо учитывать такие нюансы:

1. Оптимальная высота монтажа окон от пола — 95–100 см.
2. Механизм установки окон позволяет монтировать их на обрешётку с фиксацией в стропильные рейки. Если габариты окна не совпадают с расстоянием между стропильными планками, то систему крыши следует немного изменить. В этом случае лучше всего смонтировать фрагмент стропильной балки и контррейки для её крепления.
3. Проём должен на 45 мм по высоте и 45–55 мм по ширине быть больше размера окна.

   

Отделка мансарды

Внутреннюю отделку мансарды можно выполнить при помощи дерева или гипсокартонных листов. Если используется последний вариант, то после установки листы надо оклеить обоями или окрасить водоэмульсионной краской. В некоторых случаях мансарду разбивают на несколько комнат. Сделать это возможно при помощи перегородок из гипсокартона.

Если планируется часто использовать мансарду, то пол и стены можно дополнительно утеплить. Выполнить это возможно при помощи, например, минеральной ваты.

Интересные варианты дизайна мансардной комнаты

Видео: изготовление мансардной крыши

В последнее крыша мансардного типа является достаточно популярной среди владельцев частных домов. Чтобы прочувствовать все позитивные стороны проживания в постройке подобного типа, требуется уделить должное внимание утеплению строения.