Как защитить дом от импульсных перенапряжений

В техподдержке интернет-магазина «АСберг АС» клиенты часто задают вопросы о том как защитить дом от перепадов напряжения, что такое устройства защиты от перенапряжения, какие они бывают и как их подбирать. Класс продукции УЗИП известен покупателям значительно меньше чем автоматические выключатели или УЗО и игнорирование защиты от перенапряжения часто служит причиной пожаров и выхода из строя дорогостоящего электронного оборудования в частных домах. Хотелось бы восполнить этот пробел в знаниях покупателей и рассказать более подробно о том, что такое УЗИП, для чего он нужен и как его подобрать.

УЗИП: особенности выбора и применения

Даже кратковременные импульсные броски напряжения, в несколько раз превышающие номинальное, могут нанести непоправимый ущерб дорогостоящей электротехнике и электронике, а то и стать причиной пожара. Перенапряжение в сетях может возникать из-за грозы, аварий или переходных процессов. Например, импульсные перенапряжения могут стать следствием попадания молнии в систему молниезащиты или линию электропередач, переключения мощных индуктивных потребителей, таких как электродвигатели и трансформаторы, коротких замыканий.

Что такое УЗИП и для чего оно нужно?

Ограничитель перенапряжения в электроустановках напряжением до 1 кВ называют устройством защиты от импульсных перенапряжений — УЗИП. Устройства защиты от импульсных перенапряжений — как раз и призваны защитить электрооборудование от подобных ситуаций. Они служат для ограничения переходных перенапряжений и отвода импульсов тока на землю, снижения амплитуды перенапряжения до уровня, безопасного для электрических установок и оборудования. УЗИП применяются как в гражданском строительстве, так и на промышленных объектах.

Основной российский документ, определяющий, что такое УЗИП, это ГОСТ Р 51992-2002, «Устройства для защиты от импульсных перенапряжений в низковольтных силовых распределительных системах».

УЗИП призваны обеспечить защиту от ударов молнии в систему молниезащиты здания (объекта) или воздушную линию электропередач (ЛЭП), защитить высокочувствительное оборудование и технику от импульсных перенапряжений и коммутационных бросков питания. Широкое распространение получили УЗИП с быстросъемным креплением для установки на DIN-рейку.

Аппараты защиты от импульсных напряжений включают в себя устройства нескольких категорий:

Тип устройства	Для чего предназначено	Где применяется
I класс	Для защиты от непосредственного воздействия грозового разряда. Защищают от импульсов 10/350 мкс: попадание молнии в систему внешней молниезащиты и попадание молнии в линию электропередач вблизи объекта. Амплитуда импульсных токов с крутизной фронта волны 10/350 мкс находится в пределах 25-100 кА, длительность фронта волны достигает 350 мкс.	Устанавливаются на вводе питающей сети в здание (ВРУ/ГРЩ). Данными устройствами должны укомплектовываться вводно- распределительные устройства административных и промышленных зданий и жилых многоквартирных домов.
II класс	Обеспечивают защиту от перенапряжений, вызванных коммутационными процессами, а также выполняющие функции дополнительной молниезащиты. Предназначены для защиты от импульсов 8/20 мкс. Они защищают от ударов молнии в ЛЭП, от переключений в системе электроснабжения. Амплитуда токов — 15-20 кА.	Монтируются и подключаются к сети в распределительных щитах. Служат дополнительной защитой от импульсов, которые не были полностью нейтрализованы УЗИП I класса.
III класс	Для защиты от импульсных перенапряжений, вызванных остаточными бросками напряжений и несимметричным распределением напряжения между фазой и нейтралью. Также работают в качестве фильтров высокочастотных помех. Предназначены для защиты от остаточных импульсов 1,2/50 мкс и 8/20 мкс импульсов после УЗИП I и II классов.	Используются для защиты чувствительного электронного оборудования, поблизости от которого и устанавливаются. Характерные области применения — ИТ- и медицинское оборудование. Также актуальны для частного дома или квартиры — подключаются и устанавливаются непосредственно у потребителей.

Конструкция УЗИП постоянно совершенствуется, повышается их надежность, снижаются требования по техническому обслуживанию и контролю.

Как работает УЗИП?

УЗИП устраняет перенапряжения:

Несимметричный (синфазный) режим: фаза — земля и нейтраль — земля.
Симметричный (дифференциальный) режим: фаза — фаза или фаза — нейтраль.

В несимметричном режиме при превышении напряжением пороговой величины устройство защиты отводит энергию на землю. В симметричном режиме отводимая энергия направляется на другой активный проводник.

Схема подключения УЗИП в однофазной и трехфазной сети системы TN-S. В системе заземления TN-C применяется трехполюсное УЗИП. В нем нет контакта для подключения нулевого проводника.

Схема подключения УЗИП в однофазной и трехфазной сети системы TN-S.
В системе заземления TN-C применяется трехполюсное УЗИП.
В нем нет контакта для подключения нулевого проводника

В разрядниках при воздействии грозового разряда в результате перенапряжения пробивает воздушный зазор в перемычке, соединяющей фазы с заземляющим контуром, и импульс высокого напряжения уходит в землю. В вентильных разрядниках гашение высоковольтного импульса в цепи с искровым промежутком происходит на резисторе.

УЗИП на основе газонаполненных разрядников рекомендуется к применению в зданиях с внешней системой молниезащиты или снабжаемых электроэнергией по воздушным линиям.

В варисторных устройствах варистор подключается параллельно с защищаемым оборудованием. При отсутствии импульсных напряжений, ток, проходящий через варистор очень мал (близок к нулю), но как только возникает перенапряжение, сопротивление варистора резко падает, и он пропускает его, рассеивая поглощенную энергию. Это приводит к снижению напряжения до номинала, и варистор возвращается в непроводящий режим.

УЗИП имеет встроенную тепловую защиту, которая обеспечивает защиту от выгорания в конце срока службы. Но со временем, после нескольких срабатываний, варисторное устройство защиты от перенапряжений становится проводящим. Индикатор информирует о завершении срока службы. Некоторые УЗИП предусматривают дистанционную индикацию.

Как выбрать УЗИП?

При проектировании защиты от перенапряжений в сетях до 1 кВ, как правило, предусматривают три уровня защиты, каждая из которых рассчитана на определенный уровень импульсных токов и форму фронта волны. На вводе устанавливаются разрядники (УЗИП класса I), обеспечивающие молниезащиту. Следующее защитное устройство класса II подключается в распределительном щите дома. Оно должно снижать перенапряжения до уровня, безопасного для бытовых приборов и электросети. В непосредственной близости от оборудования, чувствительного к броскам в сети, можно подключить УЗИП класса III. Предпочтительнее использовать УЗИП одного вендора.

Читайте также:

Современный интерьер. лучшие тенденции

Для координации работы ступеней защиты устройства должны располагаться на определенном расстоянии друг от друга — более 10 метров по питающему кабелю. При меньших дистанциях требуется включение дросселя, возмещающего недостающие активно-индуктивные сопротивления проводов. Также рекомендуется защищать УЗИП с помощью плавких вставок.

При каскадной защите требуется минимальный интервал 10 м между устройствами защиты.

При каскадной защите требуется минимальный интервал 10 м между устройствами защиты

Классы УЗИП не являются унифицированными и зависят от конкретной страны. Каждая строительная организация может ссылаться на один из трех классов испытаний. Европейский стандарт EN 61643-11 включает определенные требования по стандарту МЭК 61643-1. На основе МЭК 61643 создан российский ГОСТ Р 51992.

Оценка значимости защищаемого оборудования

Необходимость защиты, экономические преимущества устройств защиты и соответствующие устройства защиты должны определяться с учетом факторов риска: соответствующие нормы прописаны в МЭК 62305-2. Критерии проектирования, монтажа и техобслуживания учитываются для трех отдельных групп:

Группа	Что включает	Где определяется
Первая	Меры защиты для минимизации риска ущерба имуществу и вреда здоровью людей	МЭК 62305-3
Вторая	Меры защиты для минимизации отказов электрических и электронных систем	МЭК 62305-4
Третья	Меры защиты для минимизации риска ущерба имуществу и отказов инженерных сетей (в основном электрические и телекоммуникационные линии)	МЭК 62305-5

Оценка риска воздействия на объект

Нормы установки молниезащитных разрядников прописаны в международном стандарте МЭК 61643-12 (принципы выбора и применения). Несколько полезных разделов содержит международный стандарт МЭК 60364 (электроустановки зданий):

МЭК 60364-4-443 (защита для обеспечения безопасности). Если установка запитывается от воздушной линии или включает в себя такую линию, должно предусматриваться устройство защиты от атмосферных перенапряжений, если грозовой уровень для рассматриваемого объекта соответствует классу внешних воздействий AQ 1 (более 25 дней с грозами в год).
МЭК 60364-4-443-4 (выбор оборудования установки). Этот раздел помогает в выборе уровня защиты для разрядника в зависимости от защищаемых нагрузок. Номинальное остаточное напряжение устройств защиты не должно превышать выдерживаемого импульсного напряжения категории II.

Выбор оборудования по МЭК 6036

В качестве первой ступени лучше применять УЗИП на базе разрядников без съемного модуля. Вряд ли вам удастся найти варисторное устройство с номинальным током Iimp более 20 кА. Шкаф, в котором установлено УЗИП такого типа, должен быть из несгораемого материала.

Важнейшим параметром, характеризующим УЗИП, является уровень напряжения защиты Up. Он не должен превышать стойкость электрооборудования к импульсному напряжению. Для УЗИП I-го класса Up не превышает 4 кВ. Уровень напряжения защиты Up для устройств II-го класса не должен превышать 2,5 кВ, для III-го класса — 1,5 кВ. Это тот уровень, который должна выдерживать техника.
Ещё несколько важных параметров, которые необходимо знать для выбора УЗИП. Максимальное длительное рабочее напряжение Uc — действующее значение переменного или постоянного тока, которое длительно подаётся на УЗИП. Оно равно номинальному напряжению с учетом возможного завышения напряжения в электросети.

Минимальное требуемое значение Uc для УЗИП в зависимости от системы заземления сети

Номинальный ток нагрузки IL — максимальный длительный переменный (действующее значение) или постоянный ток, который может подаваться к нагрузке. Этот параметр важен для УЗИП, подключаемых в сеть последовательно с защищаемым оборудованием. УЗИП обычно подключаются параллельно цепи, поэтому данный параметр у них не указывается.

Выбор защитной аппаратуры: чувствительное оборудование и оборудование здания Выбор защитной аппаратуры: бытовая техника и электроника Выбор защитной аппаратуры: производственное оборудование Выбор защитной аппаратуры: ответственное оборудование

Сегодня многие крупные потребители электрической энергии с успехом используют на территории России высококачественные элементы УЗИП. Положительные результаты испытаний и эффективность применения УЗИП в России позволяют говорить о том, что их использование в российских условиях выгодно и удобно. Остается подобрать нужную модель устройства и установить ее на объекте.

Источник: Компания «АСберг АС»

Электробезопасный частный жилой дом и дача. Часть 4. Защита от перенапряжений

ГОСТ Р 50571.19-2000
(МЭК 60364-4-443-95)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ТРЕБОВАНИЯ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ БЕЗОПАСНОСТИ

Защита от перенапряжений

ЗАЩИТА ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК ОТ ГРОЗОВЫХ И
КОММУТАЦИОННЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ

Electrical installations of buildings. Part 4. Protection for safety.
Chapter 44. Protection against overvoltages. Section 443.
Protection against overvoltages of atmospheric origin or due to switching

Дата введения 2002-01-01

1 РАЗРАБОТАН Всероссийским научно-исследовательским институтом электрификации сельского хозяйства (ВИЭСХ) и Всероссийским научно-исследовательским институтом стандартизации и сертификации в машиностроении (ВНИИНМАШ)

ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 337 ”Электроустановки жилых и общественных зданий”

2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 18 декабря 2000 г. N 377-ст

3 Настоящий стандарт представляет собой аутентичный текст международного стандарта МЭК 60364-4-443-95 ”Электроустановки зданий. Часть 4. Требования по обеспечению безопасности. Глава 44. Защита от перенапряжений. Раздел 443. Защита от перенапряжений атмосферного происхождения или из-за коммутации” с дополнительными требованиями, учитывающими потребности экономики страны.

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Введение

Настоящий стандарт является частью комплекса государственных стандартов на электроустановки зданий, разрабатываемых на основе стандартов Международной электротехнической комиссии МЭК 364 “Электроустановки зданий”. Он представляет собой аутентичный текст международного стандарта МЭК 60364-4-443-95, кроме раздела 1, уточняющего особенности применения настоящего стандарта в национальной энергетике, раздела 3, который исключает разночтения в толковании терминов, и требований (выделенных курсивом), отражающих потребности различных отраслей экономики страны, в том числе и сельскохозяйственного производства.

В стандарте сформулированы требования к техническим средствам, направленные на устранение или ограничение до допустимого уровня кратковременных (импульсных) перенапряжений, которые могут возникать в электроустановке до 1 кВ во время грозовой активности или вследствие коммуникаций в цепях с большими пусковыми токами. Указанные требования корреспондируются с указаниями, изложенными в МЭК 60664-1-92 [4] относительно способности электрической изоляции оборудования выдерживать кратковременные перенапряжения определенных значений для каждой из приведенных в стандарте четырех категорий электроприемников.

Нумерация разделов, пунктов и подпунктов в настоящем стандарте, начиная с раздела 443.2, соответствует принятой нумерации в МЭК 60364-4-443-95.

Требования настоящего стандарта дополняют, изменяют или заменяют требования других частных стандартов комплекса государственных стандартов на электроустановки зданий. Отсутствие ссылки на главу, раздел или пункт частного стандарта означает, что соответствующие требования стандарта распространяются и на данный случай.

1 (443.1) Область применения

Настоящий стандарт распространяется на электроустановки зданий, применяемые во всех отраслях экономики страны независимо от их принадлежности и форм собственности, и устанавливает требования по обеспечению электробезопасности путем защиты электроустановок от грозовых и коммутационных перенапряжений.

Применительно к сельскохозяйственному производству защита от грозовых и коммутационных перенапряжений должна обеспечивать ограничение периодически возникающих в электроустановке кратковременных импульсов напряжения до допустимых значений не только с позиции защиты электрооборудования от аварий и выходов из строя, но и с позиции обеспечения электробезопасности очень чувствительных к действию электрического тока сельскохозяйственных животных, включая устранение электропатологии скота, т.е. снижения продуктивности под воздействием безопасных для жизни животных весьма малых напряжений прикосновения.

Стандарт предназначен для проектных, монтажных, пусконаладочных и эксплуатационных организаций любых форм собственности.

Требования, дополняющие МЭК 60364-4-443-95 и учитывающие потребности экономики страны, выделены в тексте курсивом.

Требования настоящего стандарта являются обязательными.

2 (443.1.2) Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 6433.3-71 Материалы электроизоляционные твердые. Методы определения электрической прочности при переменном (частоты 50 Гц) и постоянном напряжении

ГОСТ 6581-75 Материалы электроизоляционные жидкие. Методы электрических испытаний

ГОСТ 27427-87 (МЭК 343-70) Материалы электроизоляционные. Методы относительного определения сопротивления пробою поверхностными разрядами

ГОСТ 27474-87 (МЭК 587-84) Материалы электроизоляционные. Методы испытания на сопротивление образованию токопроводящих мостиков и эрозии в жестких условиях окружающей среды

ГОСТ 29322-92 (МЭК 38-83) Стандартные напряжения

ГОСТ Р 50571.18-2000 (МЭК 364-4-442-93) Электроустановки зданий. Часть 4. Требования по обеспечению безопасности. Глава 44. Защита от перенапряжений. Раздел 442. Защита электроустановок до 1 кВ от перенапряжений, вызванных замыканиями на землю в электроустановках выше 1кВ

3 Определения

В настоящем стандарте применяют следующие термины.

3.1 электрическая прочность изоляции: По ГОСТ 6581.

3.2 предельная электрическая прочность изоляции: По ГОСТ 6433.3.

3.3 сопротивление изоляции образованию токопроводящих мостиков и эрозий: По ГОСТ 27474.

3.4 сопротивление изоляции пробою поверхностного разряда: По ГОСТ 27427.

3.5 сопротивление изоляции пробою импульсным напряжением: Способность электрической изоляции сопротивляться электрическому пробою импульсным напряжением с определенными параметрами.

3.6 импульсное выдерживаемое напряжение: Кратковременное (импульсное) напряжение определенного диапазона значений, которое должна выдерживать электрическая изоляция оборудования данной категории.

3.7 категории импульсных выдерживаемых напряжений (категории перенапряжений): Подмножества (группы) числовых оценок импульсных напряжений, характеризующиеся их верхними значениями, при которых электрическая изоляция электрооборудования должна выдерживать периодически возникающее импульсное напряжение при условии, что это электрооборудование рассчитано на возможность появления импульсных напряжений с такими значениями. Различают четыре категории импульсных выдерживаемых напряжений – I, II, III и IV.

3.8 характеристическое число импульсного выдерживаемого напряжения: Числовая оценка импульсного выдерживаемого напряжения из категорий IV, показывающая уровень ожидаемого напряжения. Наибольшее характеристическое число свидетельствует о более высоком значении напряжения, которое может появиться на оборудовании во время грозовых или коммутационных перенапряжений и которое должна выдерживать электрическая изоляция оборудования, рассчитанного на работу в этой категории напряжений (см. таблицу 44В).

3.9 оборудование импульсного сопротивления категории Х (оборудование импульсных перенапряжений категории X): Оборудование, электрическая изоляция которого способна выдерживать импульсное напряжение категории Х из ряда I-IV (способна сопротивляться этому напряжению).

3.10 земля (относительная, эталонная): Проводящая электрический ток и находящаяся вне зоны влияния какого-либо заземлителя часть земной коры, электрический потенциал которой принимается равным нулю.

3.11 локальная земля: Часть земли, находящаяся в контакте с заземлителем, электрический потенциал которой под влиянием тока, стекающего с заземлителя, может быть отличен от нуля. В случаях, когда отличие от нуля потенциала части земли не имеет принципиального значения, вместо термина «локальная земля» используют общий термин «земля».

3.12 заземление: Преднамеренное электрическое соединение данной точки системы или установки, или оборудования с локальной землей посредством заземляющего устройства.

3.13 заземляющее устройство: Совокупность заземлителя и заземляющих проводников.

3.14 заземлитель: Часть заземляющего устройства, состоящая из одного или нескольких электрически соединенных между собой заземляющих электродов.

3.15 электрически независимый заземлитель (независимый заземлитель): Заземлитель, расположенный на таком расстоянии от других заземлителей, что токи растекания с них не оказывают существенного влияния на электрический потенциал независимого заземлителя.

3.16 заземляющий проводник: Проводник, соединяющий заземляемую точку системы или установки, или оборудования с заземлителем.

3.17 заземляющий электрод (электрод заземлителя): Проводящая часть, находящаяся в электрическом контакте с локальной землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду, например через слой бетона или проводящее антикоррозионное покрытие.

3.18 потенциаловыравнивающий электрод: То же, что и заземляющий электрод, но используемый для выравнивания электрических потенциалов.

3.19 сопротивление заземляющего устройства: Отношение напряжения на заземляющем устройстве (по отношению к земле) в точке заземления системы или устройства, или оборудования к току, стекающему с заземлителя в землю, равное сумме сопротивления заземляющего проводника и сопротивления растеканию заземлителя.

3.20 сопротивление растеканию заземлителя (сопротивление растеканию тока с заземлителя в землю): Отношение напряжения в точке на заземлителе в месте присоединения заземляющего проводника (по отношению к земле) к току, стекающему с заземлителя в землю.

Читайте также:

Соединение стропил под крышу

3.21 уравнивание электрических потенциалов: Электрическое соединение проводящих частей друг с другом для достижения их эквипотенциальности.

443.2 Классификация категорий импульсных выдерживаемых напряжений (категорий перенапряжений)

443.2.1 Цель классификации

Примечание – См. таблицу 44В.

Категории напряжений должны характеризовать различную степень пригодности оборудования с точки зрения его длительной эксплуатации и допустимого риска отказов. Выбором уровня импульсного сопротивления изоляции оборудования (сопротивления импульсному перенапряжению) применительно ко всей электроустановке может быть достигнуто уменьшение вероятности отказов оборудования до заданного допустимого значения, обеспечивая основу для управления импульсным перенапряжением.

Наибольшее характеристическое число категории импульсного сопротивления свидетельствует о более высоком специфическом импульсном сопротивлении оборудования и делает возможным более широкий выбор методов управления импульсным перенапряжением.

Понятие категорий импульсного сопротивления используется для оборудования, которое получает питание от основной электросети.

Примечание – Перенапряжения атмосферного происхождения физически несущественно ослабляют процессы, имеющие место в большинстве установок. Исследования показали, что концепция вероятностного подхода оправдана и полезна.

443.2.2 Описание категорий оборудования импульсного сопротивления (категорий оборудования импульсных перенапряжений)

Оборудование импульсного сопротивления категории I предназначено для соединения c существующими электрическими установками зданий. Защитные средства располагают снаружи оборудования или в существующей установке, или между конкретной установкой и оборудованием, чтобы ограничить кратковременные перенапряжения до заданного уровня.

К категории II относится оборудование, которое будет соединяться с существующими электроустановками зданий посредством штепсельных розеток и других аналогичных соединителей.

Примечание – Примеры такого оборудования – бытовые приборы, переносной инструмент и аналогичное другое.

К категории III относится оборудование, которое составляет часть конкретной электрической установки здания, где обеспечивается повышенная степень доступности.

Примечание – Примеры такого оборудования – распределительные щиты, выключатели, системы монтажа (см. МЭК 60050 (826) [IEV 826-06-01] [1], включая кабели, распределительные коробки, переключатели, розетки) в существующей установке, и оборудование для промышленного применения, а также другое оборудование, например стационарные двигатели с предварительным присоединением к конкретной установке.

Оборудование импульсного сопротивления категории IV предназначено для использования вблизи электрических установок зданий перед главным распределительным щитом.

Примечание – Примеры такого оборудования – электрические счетчики, первичные приборы защиты от сверхтока и устройства для управления перенапряжением.

443.3 Устройства для управления перенапряжением

1 Не рассматриваются прямые удары молнии в воздушные линии питающих сетей напряжением до 1 кВ или в электрические установки зданий (условия внешнего влияния AQ 3); см. МЭК 61024-1 [2].

2 Управление перенапряжением, вызываемым коммутационными действиями, не является необходимым в большинстве случаев, потому что статистическая оценка показала, что коммутационное перенапряжение выше, чем уровень перенапряжения категории II, маловероятно.

Если требуется установка приборов защиты от импульсных перенапряжений в соответствии с указаниями этого раздела, необходимо также соблюдать условия нижеследующего раздела.

443.3.1 Необходимое управление

443.3.1.1 Если установка питается полностью от кабеля напряжением до 1 кВ, проложенного в земле, и не имеет воздушной линии, достаточно импульсного выдерживаемого напряжения оборудования в соответствии с таблицей 44В, и нет необходимости в дополнительной защите от перенапряжений атмосферного происхождения.

Способы завязывания фронтона двухскатной крыши: расчет и примеры устройства своими руками

Фронтон – это верхняя часть стены здания, ограниченная с боковых сторон скатами крыши, а снизу карнизом. Если кровля на здании двухскатная, то она формирует два фронтона с боковых сторон чердачного помещения.

Они служат для поддержки стропильной системы, а также для защиты чердачного пространства от атмосферных явлений. При этом способы завязывания фронтона двухскатной крыши несложные и понять, а затем применить эти знания на практике, сможет даже начинающий строитель.

Содержание

Выбор материала для устройства фронтонов

Фронтон может быть выполнен из разных материалов. В первую очередь, это зависит от материала стен. Если постройка кирпичная, то и фронтон обычно собирают из кирпичей. Деревянные постройки требуют более легкой конструкции фронтона – каркасной (чаще всего) или рубленой (в случае бревенчатых и брусовых стен).

Каркасный фронтон относится к универсальной конструкции, сочетающейся с любым материалом стен: кирпичом, блоками, бревном, брусом, каркасными панелями. Однако каркас на фронтоне требует однотипной отделки всех стен вместе с фасадом – и это тоже необходимо учитывать.

Кирпичные стены, завершающиеся каркасным фронтоном, вместе с ним обшивают (на рейках) брусом, вагонкой, сайдингом.

На бревенчатых стенах сооружают каркасные фронтоны с обшивкой блок-хаусом, а на брусовых – с обшивкой имитацией бруса (тип вагонки).

Особенности конструкции фронтона

Чаще всего фронтон двухскатной крыши представляет собой треугольник. Вершина его совпадает с коньком, две боковые стороны – со скатами.

Если крыша имеет правильную геометрию, треугольник фронтона равнобедренный. В других случаях, когда конек смещают ближе к одной из стен, боковые стороны фронтона отличаются по длине и углу наклона. В любом случае, стороны фронтона повторяют очертания стропильной системы с торца.

Монтаж фронтонов может осуществляться до или после возведения стропильного каркаса. В соответствии с этим выделяют два типа фронтонов:

Тип #1. Устанавливаемые до возведения крыши

Такие фронтоны выстраивают до налаживания стропильной системы, поэтому монтаж их связан с некоторыми трудностями. Так как треугольная конструкция до установки стропил существует сама по себе и не имеет опоры по бокам, существует большой риск ее обрушения при сильном ветре. Поэтому, как правило, выстраивают такие фронтоны из прочных материалов – кирпича, блоков, бревен.

Для их укрепления могут быть использованы следующие методы: выкладывание пилястр, строительство дополнительного поперечного простенка внутри чердака.

Описываемый вариант требует особой аккуратности при расчете и возведении конструкции. Ошибки и неточности в геометрии фронтонов приводят к невозможности совмещения с ними стропильного каркаса. Если же фронтоны оказываются разными по величине (высоте, ширине, форме), то стропильная система перекашивается.

Тип #2. Устанавливаемые после возведения крыши

В каркасных домах фронтоны чаще сооружаются уже после установки стропил и их покрытия кровельным материалом. В уже существующих, стесненных рамках стропильной системы выставляется каркас фронтона, который зашивается досками, вагонкой, сайдингом и т.п.

Как провести расчет фронтонов

Прежде, чем приступить к возведению фронтона, необходимо провести ряд расчетов для определения его геометрических размеров, подходящих под задуманную стропильную систему и функциональные особенности чердачного помещения.

Высота фронтона

Расчет фронтона двухскатной крыши следует начать с определения его высоты – расстояния от конька до карниза. Зависит этот параметр от функциональности чердачного помещения. Если это будет обычный чердак для складирования хозяйственных принадлежностей, то достаточная высота фронтона 1,4-1,8 м. При устройстве мансарды – не менее 2-2,5 м.

Высота фронтона влияет на общее впечатление от крыши постройки. Если этот параметр слишком велик и превышает высоту строения от земли до чердачного перекрытия, то крыша визуально давит на стены, создает эффект подавления. Если, наоборот, фронтон слишком низкий, строение визуально кажется приземистым, почти плоским. Оптимальное соотношение высоты стен и фронтонов приближается к пропорции 1:1.

Угол у основания фронтона

Зная высоту фронтона, можно определить наклон скатов кровли (угол у основания фронтона). Выполняется этот расчет по методу треугольника.

Фронтон симметричной двухскатной кровли (скаты одинаковы) представляет собой равнобедренный треугольник. Конек – его вершина. Основание – ширина дома. Высота фронтона – медиана, делящая равнобедренный треугольник на два одинаковых прямоугольных треугольника. Один катет такого треугольника – это длина ската, второй катет – половина ширины дома.

Высота равнобедренного треугольника рассчитывается по формуле:

H=1/2*L* tg α, где:

L – основание равнобедренного треугольника-фронтона или ширина дома;
α – угол у основания треугольника или наклон ската.

Поэтому вычисление наклона ската сводится к расчету:

tg α=2H/L,

после чего по таблицам Брадиса вычисляется искомый угол.

К примеру, крыша возводится на доме, торцевая стена которого имеет ширину 8 м. Высота фронтона 3 м. В этом случае тангенс угла при основании фронтона будет равен: 6/8 = 0,75. А сам угол α = 37°.

Площадь фронтона

Площадь фронтона также высчитывается по методу треугольника. Используется формула:

S= L /2*H, где:

L – основание равнобедренного треугольника-фронтона или ширина дома;
H – высота фронтона.

В приведенном выше примере площадь фронтона рассчитывается таким образом: 3*8=24 м 2 .

После выполнения расчетов и определения всех важнейших размеров фронтона, можно приступать к его строительству.

Устройство кирпичных фронтонов

Как правило, кирпичные фронтоны монтируют до сооружения стропильной системы кровли, сразу после возведения стен.

Основные этапы монтажа:

Разметка. Первым делом визуально обозначают очертания строящегося фронтона. На торцевой стене, в ее срединной точке, выставляют рейку, длина которой равна высоте фронтона до конька. Если кровля несимметричная, то рейку фиксируют ближе к одной из стен. Затем соединяют верхний срез рейки с углами стен, натягивая через них капроновый шнур. Такие нехитрые манипуляции образуют воображаемый треугольник, основание которого – стена, вершина (точка конька) – вершина рейки, стороны – натянутый шнур. В дальнейшем, кирпичная кладка фронтонной стены должна повторять линии этой воображаемой фигуры.
Кирпичная кладка. Выполняют кладку кирпичей в пределах натянутого шнура. Кладка ведется обычным образом, за исключением обязательной подрезки крайних кирпичей по линии шнура. Кирпич примеряют к шнуру и чертят по нему линию углового среза. Примерку и соответствующую отметку делают с учетом будущего кладочного шва (примерно 1,5 см). Очень удобно при этом пользоваться деревянным шаблоном, толщина которого совпадает с толщиной шва. После того, как отметка сделана, по ней срезают часть кирпича. Для отреза можно воспользоваться болгаркой, бензорезом или станком по камню.
Армирование. Через каждые 4-5 рядов кладки между кирпичами закладывают армирующую сетку для усиления прочности.
Выравнивание боковин. Когда кладка закончена, боковины фронтона выравнивают цементным раствором.
Дополнительное укрепление конструкции. Для поддержки высокого фронтона с его внутренней стороны выкладывают пилястры.

После монтажа двух фронтонов приступают к установке стропильной системы.

Предлагаем вам посмотреть подробную видео-инструкцию на тему того, как построить фронтоны из кирпича:

Аналогично выстраивают фронтоны из блоков – газосиликатных, пенобетонных, газобетонных, шлакоблока и т.п.

Устройство деревянных фронтонов

Другой популярный строительный материал для домов – дерево. Соответственно, и фронтоны для таких домов, выстраивают не из кирпича или блоков, а из дерева – бревен, бруса или досок.

По конструкции деревянные фронтоны бывают рублеными и каркасными.

Вариант #1 — рубленые фронтоны

Такие фронтоны выполняют из бревен сечением 230-250 мм, разной длины. Каждое последующее бревно для фронтона короче, чем предыдущее. Благодаря этому формируется рубленая конструкция треугольной формы. Рубку выполняют непосредственно на месте строительства.

Бревна фронтона прирубают или устанавливают с помощью нагелей на верхний венец сруба. Оба фронтона после монтажа стягивают слегами — бревнами, тянущимися по всей длине постройки. Если расстояние между фронтонами превышает 6 м, слеги стыкуют по длине на внутренней несущей стене.

Главная слега – верхняя, соединяющая верхние точки фронтонов. Она называется князевой слегой (князьком), на нее в дальнейшем будет опираться конек крыши. Остальные слеги – рядовые — идут вдоль стропил, их врубают в боковые стороны фронтонов.

Рубленые фронтоны гармонично вписываются в облик деревянного сруба, делают его завершенным. В то же время их рубка – мероприятие сложное, требующее большого профессионализма плотников. Поэтому и стоимость рубленых фронтонов может доходить до 30% от стоимости всей коробки дома.

Намного дешевле оказывается возведение каркасных фронтонов, которые, для завершенности образа деревянного дома, можно обшить имитацией бруса или бревна.

Вариант #2 — каркасные фронтоны

Представляют собой каркас из пиломатериалов (досок, бруса), обшитый финишным покрытием. При необходимости, конструкция утепляется по тому же принципу, что и кровля.

Каркасный фронтон не является прерогативой деревянных домов. Его возводят и над кирпичными, и над блоковыми стенами, особенно если нужно сократить срок и стоимость работ.

Предварительно сооружается обрешетка. Доски или рейки достаточного сечения прибивают к мауэрлату и стропильным ногам с шагом примерно 40 см. При горизонтальной обшивке доски (рейки) обрешетки набивают вертикально, при вертикальной обшивке – горизонтально.

Если во фронтоне предусмотрено наличие двери или окна, в ячеистой конструкции обрешетки формируют дополнительный каркас – по размерам планируемого проема. Оставляют пространство для проема и обрамляют его дополнительными рейками.

Готовый каркас обшивают отделочным материалом: досками, вагонкой, имитацией бруса и т.п.

Правила утепление фронтона

Это мероприятие необходимо, если чердачное помещение будет использовано в качестве мансарды.

Каркасные фронтоны двухскатной крыши часто утепляют своими руками, с использованием теплоизолирующих материалов, закладываемых в середину каркаса.

Можно придерживаться такой схемы:

по рейкам каркаса (снаружи помещения) прибивают пленку гидро- и ветрозащиты;
сверху, по каркасу, набивают рейки для формирования вентиляционного зазора, зашивают их финишным отделочным материалом;
между рейками (изнутри помещения) закладывают утеплитель: минеральную вату, пенопласт, ЭППС и т.п;
поверх утеплителя монтируют пароизоляционную пленку, образующую барьер для паров, идущих из помещения в сторону утеплителя;
поверх пароизоляции прибивают материал для внутренней отделки чердака (мансарды).

Очередность работ может незначительно меняться, но схема пирога остается той же (изнутри наружу): пароизоляция, утеплитель, гидроизоляция, зазор, финишная отделка.

Если же фронтон выполнен из кирпича или блоков, то единственно верным решением является наружное утепление. Внутренняя закладка утеплителя, несмотря на свое удобство, может привести к большим проблемам. Стены будут полностью промерзать, а между ними и утеплителем станет скапливаться влага.

Результат: мокрые подтеки на фасаде, появление плесени, гниение утеплителя. Поэтому утепление рекомендуется производить снаружи, с использованием жестких утеплителей (пенопласт, ЭППС, жесткие плиты минеральной ваты).

При «мокром» способе утепления:

в нижней части фронтонной стены закрепляют цокольную планку, которая станет опорой для нижнего слоя теплоизоляционных плит;
начиная снизу (с цокольной планки) теплоизоляционные плиты рядами приклеивают на стену фронтона;
на поверхность плит наносят слой штукатурки и утапливают в него армирующую сетку, сверху наносят еще один выравнивающий слой штукатурки;
выполняют декоративное покрытие, чаще всего это декоративная штукатурка (типа «короед», «барашек» и т.п.) или финишная штукатурка под покраску.

При навесном способе утепления:

к кирпичу фронтона набивают каркас из деревянных или металлических реек;
теплоизоляционные плиты плотно вставляют в ячейки каркаса;
на рейки каркаса закрепляют мембрану ветрозащиты;
обшивают каркас обрешеткой;
на обрешетку монтируют декоративную финишную отделку (сайдинг, имитация бруса и т.п.)

Внешняя отделка и декор

Монтаж фронтона заканчивается его отделкой, которая по умолчанию должна гармонировать с материалом, использованным для стен постройки.

Если коробка дома выложена из кирпича, фронтон тоже, как правило, делают кирпичным. Затем фронтоны вместе со стенами штукатурят и окрашивают. Или обкладывают облицовочным кирпичом, декоративным камнем. Возможна также отделка сайдингом, вагонкой, имитацией бруса или бревна. Для этого на кирпич набивают рейки, а уже на них нашивают финишную отделку.

Принцип обшивки фронтона сайдингом можно понять, посмотрев видео-сюжет:

Почти те же принципы отделки используются для каркасного фронтона, который надстраивают над кирпичными, блоковыми, каркасными постройками и даже срубами. В случае сруба идеальной отделкой для каркасного фронтона является блок-хаус – имитация бревна. И не отличишь от настоящих бревен!

Рубленый фронтон вообще не требует никакой отделки, кроме покраски или лакировки. Он строится только над бревенчатыми стенами, поэтому в объединении общей стилистикой с коробкой дома не нуждается.

Облицовка завершает устройство фронтона. А облицованный фронтон – завершает устройство крыши. Поэтому только после полной сборки и обшивки фронтона можно сказать, что конструкция двухскатной крыши полностью завершена.

Варианты устройства фронтонов двухскатных крыш

Хорошо спроектированная и построенная крыша становится не только надежной защитой каркасного дома, но и его украшением. Здесь каждая деталь имеет огромное значение, будь то фронтон, облицовка или декоративные элементы. Казалось бы, при умелых действиях обычная конструкция способна превратиться в шедевр строительного искусства, но перед тем как сделать фронтоны двухскатных крыш застройщики тщательно продумывают каждую мелочь монтажного процесса, предлагаем и вам ознакомиться с азами этого искусства.

Функции фронтона

Фронтоном называют верхнюю часть стены, которая по сторонам ограничивается скатами, а снизу – карнизом. Двухскатная кровля в большинстве случаев выполняется в форме треугольника или пятиугольника. Также можно встретить и другое описание фронтона: подскатная часть стены, которая имеет сплошную кладку с несущей конструкцией. Что касается деревянного или каркасного дома, то этот элемент чаще называют щипцовой стеной, хотя оба термина означают одно и то же и относятся ко всем участкам чердачного перекрытия, созданного из кирпичной кладки, древесины или блочного материала.

На фронтон возложено несколько миссий одновременно, и он с ними отлично справляется:

защищает мансардное помещение от осадков и негативных атмосферных явлений. Он не позволяет влаге воздействовать на деревянные элементы конструкции, ведь при повышенной влажности они быстро приходят в негодность, да и о комфорте в доме можно забыть;
поддерживает оптимальный температурный режим. Для двухскатной кровли каркасного сооружения характерно обустройство мансарды, которую обязательно нужно утеплять. Даже если вы не планируете ее использовать под жилое помещение, зашить фронтон необходимо, иначе отопительная система будет вынуждена работать с нагрузкой, что отразится в счетах за использованное топливо;
добавляет кровле необходимой жесткости. Он обеспечивает стропила дополнительной опорой, частично беря нагрузку на себя, что делает крышу надежной и устойчивой. Без такой детали не обойтись в ветреных регионах;
придает эффектный внешний вид постройке. Благодаря декоративным элементам фронтона удается полностью преобразить облик даже самого ветхого каркасного дома, при этом не потратив огромную сумму.

Архитектурные формы

Большинству из нас более привычны треугольные или пятиугольные фронтоны, однако это далеко не все формы, присущи подкровельной части стены. Архитекторы также создают конструкции следующего вида:

килевидные. Созданные по подобию киля корабля. Не смотря на всю красоту и изящество, они практически не используются в современном строительстве, а относятся к старинному зодчеству и кое-где еще сохранились до наших времен;
полукруглые. Эти фронтоны также практически не встречаются в современном строительстве, так как их монтаж очень сложен;
трапециевидные. Как становится понятно из названия, по форме напоминают трапецию, устанавливаются при строительстве полувальмовых кровель;
треугольные. Наиболее распространенные фронтоны. В случае с симметричной кровлей они будут равносторонними;
прерванные. Карниз таких участков стены прерывается оконным проемом;
лучковые. По форме напоминают полуовал натянутого лука. Если крутизну изгиба увеличить, то они становятся полукруглыми;
ступенчатые. По бокам у таких фронтонов выполнены ступени, а монтаж кровли здесь происходит без устройства фронтальных свесов.

Расчет и монтаж

Любая грамотная работа начинается с инженерных расчетов, что позволяет выдержать пропорции и геометрию кровли, а также определиться с количеством строительных материалов, которыми нужно будет зашить фронтон. Для начала определяется высота щипцовой стены, а если крыша уже есть, тогда расчет ведется с учетом высоты конька. В обратном случае определяют продолжительность фронтона, и руководствуясь полученными параметрами выстраивают геометрию двухскатной конструкции. Высота конструкции планируется с учетом ее функционального назначения. Для нежилого чердака достаточно высоты до 1 м, в то время как жилая мансарда требует от 1,5 м. Если вы хотите получить комфортное пространство для проживания, проводите монтаж конька на высоте от 2 до 2,5 м.

Высота фронтона для мансарды

Фронтонная стена каркасного или любого другого дома строится по двум технологиям, которые разнятся порядком проведения работ:

До монтажа кровли. Если возведена только коробка строения, можно соорудить фронтон в первую очередь, тогда скаты не будут затруднять процесс, ведь они не занимают пространство. Выбрав такой способ, установите мачту по центру щипцовой стены, при этом ее длина должна соответствовать высоте самого фронтона. От мачты к углам коробки нужно натянуть шнур, который очертит контур щипцового пространства.

Если монтаж крыши закончен. В данном случае фронтон выкладывается изнутри чердака. Этот способ не так удобен, ведь доступ к объекту ограничен скатами, зато уже сформирована геометрия кровли, и вы своими действиями не нарушите ее.

Монтаж фронтона каркасного дома нельзя назвать очень сложным, ведь он под силу подавляющему большинству людей, владеющих определенными навыками. Последовательность работ здесь определяется выбором строительных материалов, и чаще всего обращаются к помощи деревянного сырья или кирпича. Если вы решили зашить фронтон древесиной, то для начала соорудите каркас, а затем облицуйте его досками толщиной не менее 30 мм.

Специалисты не советуют использовать для таких целей фанеру, даже если она влагостойкая, ведь такой материал не обладает достаточной прочностью и конструкция будет не абсолютно надежной. В качестве наружной облицовки можно использовать сайдинг или вагонку, которые придадут фасаду прекрасный внешний вид и усилят влаго- и термоизоляцию. Кирпичную конструкцию создают кладкой в полкирпича, со средним расходом материала 40шт/1м2, учитывая подгонку. Лучше всего монтаж проводить пустотелым кирпичом, чтобы снизить нагрузку на фундамент каркасного дома.

Утепление

Как говорилось ранее, теплоизоляционные работы проводятся там, где мансарда будет использоваться в качестве жилого пространства, но даже если чердак будет нежилым, а средства позволяют, лучше фронтон утеплить, ведь это положительно скажется на микроклимате внутри каркасного дома и позволит сэкономить на отоплении.

Следуя советам профессионалов, лучше выбирать базальтовую вату, и лишь в крайнем случае, пенопласт.

Монтажный процесс начинается с устройства каркаса из досок, ширина которых равна толщине утеплительного материала. Под наружную облицовку фронтона каркасного дома необходимо натянуть пароизоляционную мембрану. С внутренней стороны такой «пирог» нужно закрыть щитами или досками.

Облицовка фронтона сайдингом

Ни в коем случае не трамбуйте утеплитель, так как он утратит свои полезные свойства. Также не забывайте оставлять технологический зазор между минватой и внутренней облицовкой. Чтобы деревянные элементы обшивки прослужили долго, их обрабатывают специальными антисептическими средствами. Рекомендуется не реже одного раза в год проводить ревизию крыши и при необходимости выполнять ее своевременный ремонт. Если вы знаете, как сделать фронтон крыши, то с ремонтом у вас вопросов точно не возникнет.

Коровин Сергей Дмитриевич

Магистр архитектуры, закончил Самарский Государственный Архитектурно-Строительный Университет. 11 лет опыта в сфере проектирования и строительства.

Инструкция по самостоятельной регулировке пластиковых окон
Руководство по самостоятельной установке межкомнатных дверей

–>

Всё что нужно знать о фронтоне стропильной системы двускатной крыши: устройство и способы завязывания

28.01.2017 2,557 Просмотров

Двухскатная крыша — один из наиболее распространенных вариантов обустройства кровли здания.

Простота конструкции, легкость расчетов и отсутствие сложных элементов делают двухскатную крышу самой надежной и удачной для применения.

Наличие двух плоскостей равной площади или имеющих разброс по углу наклона и смещение оси конька упрощают отвод осадков, имеют меньшее количество проблемных участков, опасных мест скопления снега или воды.

В состав такой крыши входят два ската с одинаковым или разным углом наклона и площадью кровли, и два фронтона (щипцовые стены) — участка с торцевых сторон крыши, которые не относятся к стропильной системе и скатам и возводятся из другого материала.

Как сделать двускатную крышу самому вы можете прочитать здесь.

В этой статье вы узнаете, как посчитать площадь фронтона двухскатной крыши и как сделать фронтон двухскатной крыши своими руками.

Что такое фронтон крыши и каких видов он бывает

Фронтон — это продолжение торцевой стены здания, закрывающего чердак от перекрытия до соединения со скатами кровли.

Обычно щипцовая стена строится из того же материала, что и стены, но иногда используется другой тип — например, стены из кирпича, а фронтон — из деревянного бруса, досок и т.п. Причинами использования других материалов чаще всего являются более позднее возведение фронтона под готовую крышу, экономия стройматериалов или иные соображения.

Форма щипцовой стены может быть самой разной, она определяется типом и конфигурацией крыши. Архитекторы выделяют такие типы устройств фронтона двухскатной крыши:

Треугольный. Самый распространенный тип, встречающийся повсеместно. Чаще всего имеет форму равнобедренного треугольника, но при несимметричной форме скатов фронтон повторяет очертания поперечного сечения чердака в виде неравнобедренного треугольника.
Полукруглый или лучковый. Применяется при строительстве зданий с арочной формой крыши, не имеющей выраженного конька и представляющей собой плавное сопряжение двух скатов в одну дугу. В современном строительстве используется крайне редко, был распространен в эпоху классицизма.
Раскрепованный. Имеет выступающие части на плоскости, широко применялся в старину в эпоху барокко.
Трапециевидный. Род треугольного со срезанной вершиной, крыша имеет плоскую поверхность.
Разорванный. Имеет в верхней части разрыв, в который устанавливалось украшение (чаще всего — статуя или лепной геральдический элемент).

Список используемых типов можно продолжать еще долго, но это не имеет смысла — в настоящее время используются лишь несколько вариантов. Основной тип — треугольный, часто встречается его разновидность — пятиугольный фронтон. Он получается при мансардной форме крыши с изломанными скатами.

Фронтон двускатной крыши: фото

Когда возводить фронтон – до или после возведения крыши?

Для материалов наподобие кирпича, шлакоблока и т.п. наиболее удачный вариант — постройка щипцовой стены до возведения крыши. Работы с такими материалами в тесноте чердака сложны и доставляют немало неудобств.

Такая ситуация может возникнуть при необходимости скорее закрыть строение от дождей, или при отсутствии четкого плана постройки крыши: иногда угол наклона скатов определяется на глаз и критериями выбора становятся чисто эстетические предпочтения владельца.

Такой вариант имеет свои плюсы: фронтон сразу связывается со стропильной системой и имеет опору, в то время как фронтон, возводимый в первую очередь, представляет собой участок стены, не укрепленный никакими средствами и нуждающийся в поддержке на случай сильного ветра.

Большинство украшений на фронтонах играют роль дополнительного усиливающего элемента, выполняющего наряду с декоративной функцию механического усиления. Окончательный выбор очередности возведения стропильной системы и фронтона определяется, в основном, материалами, используемыми для фронтона и обстоятельствами строительства — погодными условиями, срочной необходимостью внутренней отделки и т.д.

Мнения специалистов в этом вопросе диаметрально расходятся — одни утверждают, что сначала нужен готовый фронтон, другие однозначно советуют сначала возводить крышу. Поэтому можно определенно считать оба варианта равноценными.

О видах стропильной системы вы можете узнать здесь.

Порядок установки фронтонов

Как рассчитать площадь и размеры

Необходимость расчета площади фронтона может возникнуть при определении количества строительных или отделочных материалов для его возведения.

Расчет площади и размера фронтона опирается на геометрию и основывается на данных проекта дома.

Как рассчитать площадь фронтона двухскатной крыши мы можем узнать по формуле площади треугольника — произведение основания на высоту деленное пополам, где основанием служит ширина торцевой стены дома, высота — высота крыши от перекрытия до конька.

Если неизвестна высота, но имеется ширина стены и угол наклона скатов, то можно определить высоту, умножив ширину торцевой (щипцовой) стены на тангенс угла наклона, определяемый по таблицам Брадиса. Чаще всего, высота будущей крыши известна заранее, поэтому сложные расчеты редко бывают необходимы.

Из каких материалов делают щипцовые стены?

Наилучшим решением является постройка фронтона из тех же материалов, что и стены. То есть, кирпичные стены — кирпичный фронтон, бревенчатые стены — бревенчатый фронтон и т.д. При этом, такое предпочтение делается по большей части из эстетических соображений, для восприятия цельности постройки, большей аккуратности и собранности здания.

Тем не менее, часто для фронтона выбирается другой материал, что обусловлено стремлением снизить нагрузку на стены и фундамент, упростить работы по возведению и утеплению фронтона. Например, каркасный тип имеет значительно меньший вес, он может быть легко возведен как до, так и после строительства крыши, он имеет отличные теплоудерживающие свойства, кроме того — он значительно дешевле любого другого.

Такие свойства делают каркасный фронтон наиболее часто используемым в строительстве. Так или иначе, все соображения по поводу выбора материала имеют свои плюсы и минусы.

Основными вариантами являются:

Кирпичный (шлакоблочный, газобетонные блоки и пр.) фронтон.
Деревянный, брусовой, бревенчатый тип.
Каркасный тип постройки, самый легкий и имеющий массу вариантов отделки.

Окончательный выбор материала делается самим владельцем исходя из данных конкретных условий и особенностей постройки.

Стропильная система двухскатной крыши: франтон и способы завязывания

Выделяют два варианта: с деревом или с кирпичом. Рассмотрим их подробнее.

Деревянный фронтон

Часто является, по сути, обшитым крайним рядом стропил. Если он изготовлен из бруса или бревна, то его форма точно повторяет очертания стропил, и фронтон связывается обрешеткой со стропильной системой.

Необходимо помнить, что брус или бревно — тяжелые материалы, не допускающие постройки фронтона после возведения крыши. Но каркасный вариант удобнее для работ после постройки крыши, поскольку доски — легко обрабатываемый материал, обладающий небольшим весом, и вполне допускают работы по месту.

Обычно деревянный фронтон не рассматривается как самостоятельный элемент, его можно строить параллельно со стропильной системой, так как для этого не потребуется наличие раствора или других «мокрых» связующих составов. К тому же, одновременное строительство позволяет более точную подгонку деталей и элементов стропил и фронтона друг к другу.

Деревянный способ завязывания

Монтаж деревянного фронтона

Кирпичный фронтон

Требует первоочередного возведения. Встречаются случаи последующего заполнения торцевого среза крыши кирпичом, но это именно частные случаи, произошедшие в силу обстоятельств. На готовую щипцовую стену надо уложить поперечные балки, которые несут стропила. Для этого края его должны быть ровными, чтобы не допустить искривлений среза кровли.

Кладку осуществляют по натянутому шнуру, один конец которого крепится к рейке и обозначает верхнюю точку конька. Другой конец шнура крепится к нижней точке. Верхушка оборудуется выемкой под коньковый брус, такая же выемка делается в основании под мауэрлат.

При большой площади скатов применяют дополнительные промежуточные брусья, располагающиеся посередине скатов и являющиеся опорой для стропил посередине. Последующая установка стропил и обрешетки прочно связывает все несущие брусья между собой и усиливает фронтон, предохраняя его от ветровых и прочих нагрузок.

Каменный способ завязывания

Монтаж каменного фронтона

Утепление щипцовой стены

Утепление щипцовой стены важно при планировании использования чердака для жилья или для длительного пребывания в иных целях — мастерская, кабинет и т.д.

Деревянный и каркасный типы сами по себе являются хорошими теплоизоляторами, а каркасный — уже имеет слой утеплителя внутри сэндвича.

Применяются два способа утепления — изнутри и снаружи. С точки зрения удобства и безопасности работ, утепление изнутри предпочтительнее.

Но с точки зрения физики эффективнее будет производить утепление снаружи, так как в этом случае точка росы выносится за пределы стены и влага имеет возможность улетучиваться в атмосферу, а не внутрь дома или утепляющего слоя.

Имеется масса утеплителей, хорошо работающих в таких условиях:

Стекловата;
Минвата;
Пенопласт;
Пеноплекс.

Эти и подобные материалы успешно выполняют свою задачу. Для обшивки снаружи может быть использован сайдинг или другие обшивочные материалы.

Все работы должны производиться после консультации с опытными строителями, а элементы конструкции должны иметь запас прочности.

Полезное видео

В этом видео вы можете увидеть как можно сделать фронтон крыши, довольно экономным способом:

Как правильно сделать фронтон двухскатной крыши

Когда заканчивается строительство дома, и вы не знаете, как правильно сделать фронтон двухскатной крыши, вам в помощь эта статья. Специалисты поделятся с вами своим опытом.

Важно! Многие домовладельцы стараются построить здание с необычными фасадами, при этом забывают про козырек на фронтоне. Однако этот особо непримечательный элемент выполняет немало полезных задач. Без козырьковой части фундамент дома может быть подвержен постепенному разрушению от водных потоков, стекающих с кровли.

Как построить фронтон двухскатной крыши самостоятельно из досок

Первичная обработка и подготовка древесины

Чтобы соорудить фронтон крыши своими руками, важно правильно подобрать и подготовить необходимые материалы.

Для работы подойдут доски из дерева, которые тщательно обстругивают и отшлифовывают с лицевой области.

Стоит следить за тем, чтобы они были одинаковой длины и ширины при отделке. Ширина определяется в зависимости от выбранной конфигурации фронтонов и размера дома. Если постройка достаточно широкая, то ширину досок необходимо пропорционально увеличить.

Готовые доски доводят до выбранного размера с обеих торцевых сторон. Глубина пропила должна быть равна ½ толщины обрабатываемого дерева. Выпиливать канавки нужно с 2-х сторон выбранного пиломатериала.

Подготовленные доски крепятся к обрешётке от центра к краям фронтона. Как происходит процесс обшивки фронтона из досок показано на видео.

Как правильно сделать фронтон двухскатной крыши из блоков

Обустроить фронтон двухскатной крыши можно из пенобетонных блоков, кирпича или газосиликата. Все зависит от предпочтений будущего домовладельца.

Однако если выбирать второй вариант, то укладка фронтона займет больше времени. Кирпичные блоки имеют небольшой размер, но большую плотность. Поэтому конструкция получится достаточно тяжелая. Кирпичный фронтон также утяжеляет фундамент и стропильный механизм здания из-за цементной прослойки, которая сцепляет блоки между собой. Учитывайте это при выборе материала.

Схема выполнения укладки и монтажа сооружения не отличается от выбранного сырья. Фронтон из кирпича, пенобетона или газосиликата возводится по общему принципу.

Порядок строительных работ включает следующие операции:

Сначала нужно сделать разметку боковых стен здания. Если фронтон крыши будет выглядеть как равнобедренный треугольник, то нужно найти его середину. Когда сооружается асимметричная крыша, то проекция конька сдвигается ближе к зоне боковой стены на подходящую дистанцию. К полученным точкам на внешнюю сторону стен прикрепляют рейки. Они должны быть подняты над стенами по высоте конька, это и будет вершиной стропильной конструкции.
В верхней части рейки крепят шнуры, которые растягивают и укрепляют на углах постройки. Это будет ориентиром для укладки элементов фронтона. Если чердачное помещение будет оборудовано окнами, то до начала работ нужно определить их высоту.
Теперь можно приступить к выкладке сплошных рядов стены. Когда фронтон крыши поднимается на определенную высоту, укладочный ряд измеряют и находят его середину. От этого параметра делается отступ до оконных проемов и определяется их ширина.
Далее можно продолжить кладку блоков, ориентируясь на шнур и оставленные оконные проемы. Натяжение шнура определяет не только наклон крыши, но и сдвиг края материала по ступенчатой траектории.
Если оконные проемы сооружаются нестандартной формы, то их перекрывают досками для четкости выбранного направления.
Затем сверху укладываются блоки параллельно скатам кровли. Они обустраиваются в 2 ряда и служат перекрытием проемов для окон.
Далее блоки укладывают горизонтально. Таким образом, формируется вершина треугольника. Ступенчатые боковые части фронтона, которые остались незаполненными, доделываются небольшими частями кирпича. Для этого кирпичи сначала размечают по натянутому шнуру, а затем отрезают от них лишнюю часть.
С внутренней стороны фронтон подпирают балками, чтобы избежать его перекоса. Сооружение оставляют до полного высыхания цемента и переходят к монтажу стропил.
Перед установкой стропильной системы область наклона фронтона выравнивается плоскими пластинами из кирпича. Их укладывают на цемент, начиная от нижней части скатов крыши до самого верха.
Если нужно соорудить коньковый или стропильный прогон на крыше, то между кирпичных пластин оставляют промежутки.
В итоге должно получиться 2 фронтона, которые могут отличаться отделкой.
Когда раствор окончательно просох, монтируют систему стропил. Для этого на вершину фронтонной стены крепят коньковую балку и на нее укладывают стропила.

Если фронтон на крыше выкладывают из кирпича, то можно для ориентира кладки первоначально установить стропильные ноги. Так стропила служат опорой для фронтовых стен.

Чтобы защитить фундамент и стены дома от осадков, желательно выполнить возведение специального карниза. Многие домовладельцы недоумевают, как сделать карниз на фронтоне, чтобы здание выглядело привлекательно.

Для этого нужно правильно выбрать вид будущего свеса, исходя из климата местности. Карнизная доска крепится на выступы стропил, которые выходят за предел дома. Если выступа стропил нет, то их наращивают кусками деревянного бруса.

Инструменты и материалы

Для возведения и установки фронтонов своими силами рекомендуется использовать:

Деревянные доски;
Ножовка;
Измерительный уровень;
Стремянка;
Цементный раствор;
Строительное сырье;
Шнур;
Деревянный брус.

Как рассчитать площадь фронтона?

Площадь фронтонов рассчитывается для определения количества необходимого материала, степени утепления и сайдинга для обшивки.

Существуют различные программы в интернете, которые можно использовать для выполнения нехитрых операций. Однако площадь будущего сооружения можно рассчитать и по формулам.

Если форма фронтона треугольная, то площадь вычисляется как ½ от умножения фронтонной высоты на длину кровельного основания.

Когда крыша имеет трапециевидную форму, то площадь рассчитывается как ½ от сложения длины оснований, поделенная на 2 и перемноженная на высоту конструкции.

Для расчета площади пятиугольной кровли площадь разбивается на площадь треугольника и трапеции. Теперь легко вычислить площадь одной и другой фигуры и сложить их.

Специфика сооружения каркасных фронтонов

Каркасные фронтоны представляют собой 3-х угольные или 5-ти угольные боковые стены с каркасом, выполненным из брусков или спаренных досок.

Такой вид фронтонов имеет следующие плюсы:

небольшой вес;
легкость укладки;
экономия сырья.

Каркасные технологии отлично подходят не только для возведения фронтов утепленной мансардной кровли, но и для обустройства холодных помещений.

Однако здесь нужно учитывать климат, в котором будет построен дом. Легковесная конструкция даже с утеплением может не выдержать сильных ветровых порывов, а также веса снеговых масс.

Чтобы каркасное сооружение прослужило долго и выглядело презентабельно, его можно подшить с наружного края.

Чем зашить фронтон мансардной крыши:

Небольшими деревянными рейками, толщиной от 1,8 до 2 см. Перед обшивкой дерево обрабатывают антисептической жидкостью.
Сайдингом. Можно выбрать либо виниловый, либо металлический вариант сайдинга. Обшить металлическим материалом будет гораздо дороже, чем использовать винил.
Полихлорвинилом. Можно использовать ПВХ вагонку в южных районах, где присутствует мягкий климат.
Медным софитом. Материал нового поколения, который при обшивке показывает высокую износостойкость и долговечность.

Данная информация поможет вам правильно определиться, как сделать фронтон крыши и из какого материала.

Также можно задать вопрос мастеру строительных работ.

Фронтон двухскатной крыши: назначение и этапы возведения

Крыша, спроектированная и построенная профессионалами, имеет не только функциональное назначение, но делает архитектурный замысел дома законченным, гармоничным. Фронтон двускатной крыши, геометрия скатов, используемый кровельным материал — каждая из этих деталей вносит весомый вклад в общее впечатление от постройки, превращая самую простую, незамысловатую конструкцию в образец стиля. Однако, существует и обратная связь — небрежное, невнимательное отношение к строительству двухскатной кровли способно свести к нолю старания даже именитого архитектора или дизайнера.

Что такое фронтон

Фронтон крыши — участок стены, ограниченный скатами по сторонам, а снизу карнизом. Если говорить о двухскатной кровле, чаще он имеет форму треугольника или пятиугольника. В некоторых источниках фронтоном крыши называют лишь часть стены под скатами, выкладываемую одновременно с основными стенами кладкой. По отношению же к деревянным домам чаще использовался термин «щипцовая стена». Однако эти два понятия слились в одно, используются к каждому участку перекрытия в районе чердака, отстроенному при помощи кирпича, блоков, бруса или бревна.

Необходимость возведения фронтона обосновано следующими задачами, которые он выполняет:

Защита мансардного помещения двухскатной кровли от порывов ветра, атмосферных осадков в виде дождя и снега. Как известно, избыточная влажность не только ухудшает состояние деревянных перекрытий, снижая срок службы, но также отрицательно сказывается на уровне комфорта проживания в доме.
Сохранение комфортного температурного режима. Двухскатная крыша предполагает оборудование жилого мансардного помещение, утепление которого просто необходимо. Но даже если оно не будет использоваться, необшитые фронтоны станут «черной дырой» для отопительной системы, доводя затраты домовладельцев до заоблачных высот.
Обеспечение дополнительной жесткости конструкции крыши. Фронтон крыши дает дополнительную опору для стропил, частично разгружая их, что благотворно сказывается на надежности, а также устойчивости кровли особенно в районах с сильными порывистыми ветрами.
Придание эффектного внешнего вида. С помощью декоративных материалов фронтона можно обновить невыразительный облик стареющего дома, не тратя на это большое количество средств.

Читайте также:

Что делает рейсмусовый станок по дереву

Разновидности форм

Хоть большинству людей привычен фронтон в виде треугольника или пятиугольника, разнообразие форм этими двумя фигурами отнюдь не ограничивается. В архитектуре можно встретить следующие виды:

Полукруглый. Фронтон, выполненный в виде половинки круга. Также мало используемый архитектурный прием, низкая популярность которого объясняется сложностью данной конструкции.

Трапециевидный. Напоминает трапецию с большей стороной внизу, применяется при строительстве полувальмовых крыш.

Треугольный. Самый распространенный вид, выглядящий как треугольник. Если кровля симметричная, то он будет равносторонним.

Самцовый. Сложенный из бревна в виде треугольника как продолжение венцов щипцовой стены.

Прерванный. Горизонтальный карниз такого фронтона прерывается для врезки одного или нескольких окон.

Лучковый,форма которого соответствует полуовальной форме натянутого лука. При увеличении крутизны изгиба, он превращается в полукруглый.

Ступенчатый, бока которого выполняются в виде лесенок-ступенек, а кровля настилается без оборудования фронтальных свесов.

Расчет и способы возведения

Чтобы соблюсти строительные нормы, не сделать ошибку, лучше начинать сооружение фронтона с инженерного расчета. Это позволит соблюсти пропорции, геометрию крыши, а также заранее просчитать сколько каких материалов необходимо будет закупить. Первым делом необходимо определить высоту щипцовой стены. Если кровля уже возведена, тогда она ограничивается высотой ее конька. В противном случае, сначала намечают продолжительность фронтона, а затем, исходя из этого параметра, выстраивают геометрию двускатной крыши. Для нежилых чердачных помещений достаточно 0,7-1,0 метра, но, если там будет оборудована теплая мансарда высота не должна быть менее полутора метров. Чтобы гарантировать комфортное использование таких помещений желательно сделать конек на высоте 2-2,5 метра.

Строительство фронтонной стены может производится двумя способами, отличающихся по порядку выполнения работ:

После сооружения. Если устройство кровли уже завершено, фронтон можно выложить только изнутри чердачного помещения. Это менее удобно, так как скаты будут затруднять доступ, мешая работе. Плюс этого способа в том, что геометрия крыши уже сформирована, то есть деформировать ее уже невозможно, нужно лишь заложить имеющийся просвет.

Этапы строительства

Процесс строительства фронтона нельзя назвать трудным, с ним может справится любой, при условии наличия базовых строительных навыков, не требуется даже специальная техника. Даже не зная, как его сделать, любой желающий может обучиться по видео-урокам. На самом последовательность работы определяется прежде всего материалом, который был выбран. Чаще всего выбор стоит между деревом и кирпичом. Можно выложить его кладкой в половину кирпича на вязком растворе. Чтобы придать ему необходимую форму, достаточно обработать пилой. На один квадратный метр расходуется 35-40 штук с учетом подгонки. Предпочтительнее использование пустотельного кирпича, так как его вес значительно ниже обычного, а значит нагрузка на фундамент минимальна.

Если использовать дерево, то сначала необходимо создать каркас, а потом обшить его досками 30 мм толщиной. Нередки случаи использования для обшивки влагостойкой фанеры. С одной стороны, это ускоряет строительство, с другой стороны конструкция, которая без того достаточно хрупкая, выходит менее надежной. Для придания привлекательного вида снаружи можно монтировать сайдинг или вагонку, которые не только эффектно выглядят, но также отлично защищают от влаги, термоизолируют.

Утепление

Если планируется устройство в мансарде жилого помещения, то без утепления фронтона не обойтись. Даже если оборудование чердака не подразумевается, но есть финансовые возможности, лучше его все же утеплить, так как генерируемое отопительными приборами тепло будет выходить через это незащищенное место. Специалисты советуют применять минеральную вату на базальтовой основе, но за неимением ее подойдет пенопласт. Чтобы осуществить монтаж создается каркас из досок ширины, соответствующей толщине утеплителя, для средней полосы России достаточно слоя 15 см. Затем снаружи фронтона выполняется обшивка вагонкой или сайдингом со слоем пароизоляции. А внутри стеновой пирог закрывается досками или щитами.

Нужно помнить, что трамбовать утеплитель ни в коем случае нельзя, в спрессованном виде он менее эффективен. А между внутренней обшивкой и ним должен быть оставлен зазор для циркуляции воздуха. Также важно подбирать утеплитель в соответствии с материалом, из которого происходит устройство фронтона. Чтобы обшивка из дерева прослужила дольше, необходимо обработать антисептиком, а при дальнейшей эксплуатации раз в год осматривать, выполнять текущий ремонт.