Схемы обвязки котла отопления при различных видах циркуляции и контурах

При построении автономного отопления дома важно правильно продумать и выполнить обвязку газовых, твёрдотопливных и электрических котлов. Давайте рассмотрим возможные схемы и элементы обвязки, поговорим о классических, аварийных и специфических контурах, а также об основном оборудовании этих схем.

Подсоединение котла к источникам питания
Одно- и двухконтурные котлы
Схема обвязки котла при естественной циркуляции
Схема обвязки котла при принудительной циркуляции
Одно- и двухтрубная разводка системы отопления
Коллекторная схема разводки отопительной системы
Первично-вторичные кольца
Аварийные контуры

Основные принципы выполнения обвязки котла любой конструкции — это безопасность и эффективность, а также максимальный ресурс всех элементов отопительной системы. Рассмотрим различные варианты организации отопления, чтобы при индивидуальном строительстве принять взвешенное и наиболее подходящее для конкретного случая решение.

Подсоединение котла к источникам питания

Если котёл работает на газовом топливе, то к нему нужно организовать подачу газа. При магистральном газоснабжении это должен сделать работник газовой службы. Если отопление от баллонов, нужно заключить договор аренды с Газтехнадзором, а монтаж поручить компании, имеющей разрешение на данный вид работ. Все работы, связанные с газом, потенциально опасны и это не тот момент, когда стоит экономить и выполнять работу своими руками.

1. Подача отопления. 2. Горячая вода для бытовых нужд. 3. Газ. 4. Холодная вода к контуру ГВС. 5. Обратка отопления

При использовании баллонного газа обязательно используется редуктор, объединяющий группу баллонов

Электрокотёл нужно присоединить к сети. Котёл и клеммная коробка должны быть заземлены, все соединения выполняются медной проводкой с сечением не меньше указанного в техническом паспорте к оборудованию.

Котёл на твёрдом топливе всегда автономен и требует только присоединения труб отопления и горячего водоснабжения. Подключения к электрическим цепям питания требуют только блоки автоматического управления, если они задействованы.

Одно- и двухконтурные котлы

Одноконтурные котлы предназначены в первую очередь для отопления. Через них проходит только один контур, включающий автоматику, разводку труб и радиаторы. В контур может быть включён и бойлер косвенного нагрева для подачи горячей воды в смесители рукомойников, душа и ванны. Мощность котла подбирается с соответствующим запасом по мощности. Целесообразность такого подключения в большинстве случаев несколько сомнительна, так как нарушает стабильность функционирования системы отопления внезапным отбором тепла. Проблему можно решить, оборудовав контур сложной системой управления, которая в некоторых моделях может идти в комплекте с котлом.

Одноконтурный котёл с бойлером косвенного нагрева: 1. Котел. 2. Обвязка котла. 3. Радиатор. 4. Бойлер косвенного нагрева. 5. Ввод холодной воды

В двухконтурном котле горячее водоснабжение, наряду с отоплением, входит в функции котла и составляет один из двух его контуров циркуляции. Более стабильная работа обеих систем осуществляется при работе котлов, оборудованных двумя отдельными теплообменниками для двух контуров. Особенность системы: отсутствие бака-накопителя горячей воды.

Подключение двухконтурного котла: 1. Котел. 2. Обвязка котла отопления. 3. Отопительный контур. 4. Ввод холодной воды

Схема обвязки котла при естественной циркуляции

Естественная циркуляция основана на законах физики — температурном расширении теплоносителя и гравитации, поэтому обвязка котла не включает напорное оборудование.

Чтобы вода в контуре совершала непрерывное движение, нужно соблюсти несколько правил.

Котёл должен находиться в самой низкой точке дома, желательно в подвале или в специально оборудованном приямке.

Трубопровод от верхней точки к радиаторам отопления, и от них в «обратку» должен быть выполнен с уклоном не менее 0,5° для снижения гидравлического сопротивления системы.

Отопление с естественной циркуляцией. H — разница уровней линий подачи и обратки, определяет напор в контуре отопления

Диаметр труб разводки отопления должен обеспечивать скорость воды не ниже 0,1 м/с и не выше 0,25 м/с. Такие значения нужно принимать предварительно и проверять расчётом, исходя из разницы температур на входе и выходе (градиент) и разницы высоты по осям котла и радиаторов (не менее 0,5 м).

Гравитационные контуры котла могут быть открытого и закрытого типов. В первом случае в самой высокой точке системы (на чердаке или крыше) устанавливают расширительный бак открытого типа, он же выступает в роли воздухоотводчика.

Закрытая система оборудуется мембранным баком, расположенным на одном уровне с котлом. Так как закрытая система не имеет прямого контакта с атмосферой, она должна быть укомплектована группой безопасности (манометр, предохранительный клапан и воздухоотводчик). Располагается группа таким образом, чтобы воздушный клапан находился в наивысшей точке контура.

Системы с естественной циркуляцией являются независимыми от электропитания и наиболее распространены там, где электросети отсутствуют или работают ненадёжно.

Схема обвязки котла при принудительной циркуляции

Побудителем движения воды в контуре с принудительной циркуляцией является циркуляционный насос. Схемы также могут быть открытыми (с расширительным баком открытого типа) и закрытыми (с мембранным баком и группой безопасности).

Циркуляционный насос, как правило, устанавливают в месте, где температура воды имеет самое низкое значение — на её входе в котёл, и монтируют на той же площадке. Выбор насоса осуществляется на основании расчёта отопления, показывающего необходимый расход теплоносителя, и характеристик котла. Регулирование расхода теплоносителя осуществляется на основании температуры обратной воды по импульсу от установленного на входе в котёл датчика.

1. Котёл. 2. Группа безопасности. 3. Расширительный бак. 4. Циркуляционный насос. 5. Радиаторы отопления

Одно- и двухтрубная разводка системы отопления

Однотрубная система широко распространена в многоквартирных домах старой застройки. Температура воды от радиатора к радиатору постоянно понижается, что ведёт к неравномерному обеспечению теплом отдельных помещений. В двухтрубной системе теплоноситель распределяется равномерно по всем радиаторам, потерявший температуру, попадает во вторую трубу — «обратку». Таким образом, двухтрубная система обеспечивает дом теплом более равномерно.

1. Однотрубная схема разводки. 2. Двухтрубная схема разводки

Коллекторная схема разводки отопительной системы

При большом количестве радиаторов отопления, расположенных на разных этажах, или при подключении «тёплого пола», лучшей схемой разводки является коллекторная. В контуре котла устанавливают минимум два коллектора: на подаче воды — раздающий, и на «обратке» — собирающий. Коллектор представляет собой отрезок трубы, в который врезаются отводы с вентилями для возможности регулирования отдельных групп.

Коллекторная группа

Пример подключения контура отопления и системы «тёплый пол» с помощью коллекторной группы

Коллекторную разводку называют также лучевой, так как трубы лучами могут расходиться в разные стороны по всему дому. Такая схема в современных домах одна из наиболее распространённых и считается практичной.

Первично-вторичные кольца

Для котлов мощностью от 50 кВт или группы котлов, которые предназначены для отопления и горячего водоснабжения домов большой площади, применяется схема первично-вторичных колец. Первичное кольцо составляют котлы — генераторы тепла, вторичные кольца — потребители тепла. Причём потребители могут устанавливаться на прямой ветви и быть высокотемпературными, или на обратной — и называться низкотемпературными.

Аварийные контуры

В системах принудительной циркуляции насосы зависят от электропитания, которое может отключиться. Чтобы не произошёл перегрев котла, способный вывести оборудование из строя или даже привести к разгерметизации, котлы снабжают аварийными системами.

Первый вариант. Источник бесперебойного питания или генератор, которые будут питать циркуляционные насосы. По эффективности такой способ один из наиболее оптимальных.

Второй вариант. Обустраивается малое резервное кольцо, работающее по гравитационному принципу. При отключении циркуляционного насоса в систему включается контур с естественной циркуляцией, обеспечивая сброс тепла теплоносителя. Полноценного отопления дополнительный контур обеспечить не может.

Третий вариант. При строительстве закладываются два полноценных контура, один работает по гравитационному принципу, второй с помощью насосов. Системы должны иметь возможность тепломассообмена на аварийный период.

Четвертый способ. Если водоснабжение централизованное, то при отключении насосов холодную воду подают в контуры отопления через специальную трубу с запорным вентилем (перемычку между системами водоснабжения и отопления).

В заключение предлагаем посмотреть видео о правилах расчета однотрубной системы отопления частного дома.

Обвязка твердотопливного и газового котла

Создание системы отопления предполагает соединение котла и отопительных приборов (радиаторов, конвекторов и теплого водяного пола). Также в системе должны присутствовать устройства, обеспечивающие безопасность. Порядок подключения всего этого хозяйства и называют «обвязка котла».

Что такое обвязка и из чего ее делают

В системе отопления две основные части — котел и радиаторы отопления или теплый пол. То что их связывает и обеспечивает безопасность — это и есть обвязка. В зависимости от типа установленного котла используются разные элементы, потому обычно рассматривают отдельно обвязку твердотопливных агрегатов без автоматики и автоматизированных (чаще — газовых) котлов. У них разные алгоритмы работы, основные — возможность нагрева ТТ котла в фазе активного горения до высоких температур и наличие/отсутствие автоматики. Это накладывает ряд ограничений и дополнительных требований, которые приходится выполнять при обвязке котла, работающего на твердом топливе.

Пример обвязки котла — сначала идет медь, потом — полимерные трубы

Что должно быть в обвязке

Для обеспечения безопасной работы отопления обвязка котла должна содержать ряд устройств. Обязательно должны быть:

Манометр. Для контроля давления в системе.
Автоматический воздухоотводчик. Для спуска воздуха, попавшего в систему — чтобы не образовывались пробки и не стопорилось движение теплоносителя.
Аварийный клапан. Для сброса чрезмерного давления (подключается к системе канализации так как стравливается некоторое количество теплоносителя).
Расширительный бак. Необходим для компенсации теплового расширения. В системах открытого типа бак ставится в верхней точке системы и представляет собой обычную емкость. В закрытых системах отопления (обязательно с циркуляционным насосом) ставится мембранный бачок. Место установки — в обратном трубопроводе, перед входом в котел. Он может быть внутри настенного газового котла или устанавливается отдельно. При использовании котла для подготовки воды для ГВС также необходим расширительный бак в этом контуре.
Циркуляционный насос. Обязателен к установке в системах с принудительной циркуляцией. Для повышения эффективности отопления может стоять и в системах с естественной циркуляцией (гравитационных). Ставится на подачу или обратку перед котлом до первого ответвления.

Примерная схема обвязки напольного котла

Часть этих устройств уже установлена под кожухом газового настенного котла. Обвязка такого агрегата очень проста. Для того чтобы не усложнять систему большим количеством отводов манометр, воздухоотводчик и аварийный клапан собирают в одну группу. Есть специальный корпус с тремя отводами. На него накручиваются соответствующие устройства.

Так выглядит группа безопасности

Устанавливают группу безопасности на подающем трубопроводе сразу на выходе котла. Ставят так, чтобы легко было контролировать давление и можно было вручную стравить давление в случае необходимости.

Какими трубами делать

Сегодня в системе отопления уже редко используют металлические трубы. Их все чаще заменяют на полипропилен или металлопластик. Обвязка газового котла или любого другого автоматизированного (пеллетного, на жидком топливе, электрического) возможна сразу этими видами труб.

Настенный газовый котел можно подключать полипропиленовыми трубами сразу от входа котла

При подключении твердотопливного котла хотя-бы метр трубы на подаче непроходимо делать металлической трубой и лучше всего — медной. Дальше можно ставить переход на металлопластик или полипропилен. Но и это — не гарантия того, что полипропилен не разрушится. Лучше всего сделать дополнительную защиту от перегрева (закипания) ТТ котла.

Какие из полимерных труб лучше? Полипропиленовые или металлопластиковые? Однозначного ответа нет. Обвязка полипропиленом хороша надежностью соединений — правильно сваренные трубы представляют собой монолит. (Как соединять полипропиленовые трубы читайте тут). Но максимально допустимая температура теплоносителя в системе — не выше 80-90°C (в зависимости от типа трубы). И то, длительное воздействие высоких температур приводит к быстрому разрушению полипропилена — он становится хрупким. Потому обвязка котла полипропиленом делается только в низкотемпературных системах на основе автоматизированных котлов.

При наличии защиты от перегрева обвязку котла можно сделать полиропиленовыми трубами

Металлопластик имеет более высокую температуру эксплуатации — до 95°C, чего достаточно для большинства систем. Можно ими делать и обвязку твердотопливного котла, но только в случае наличия одной из систем защиты от перегрева теплоносителя (рассказано чуть ниже). Но металлопластиковые трубы имеют два существенных недостатка: сужение в месте соединения (конструкция фитингов) и необходимость регулярной проверки соединений, так как они со временем текут. Так что обвязку котла металлопластиком делают при условии использования в качестве теплоносителя воды. Незамерзающие жидкости более текучие, потому в таких системах обжимные фитинги лучше не использовать — они все равно будут течь. Даже если заменить прокладки на химически стойкие.

Обвязка газовых котлов

Современные газовые котлы имеют хорошую автоматику, которая контролирует все параметры работы оборудования: давление газа, наличие пламени на горелке, уровень давления и температуру теплоносителя в системе отопления. Есть даже автоматика, которая может подстраивать работу под погодные данные. Кроме того настенные газовые котлы в большинстве случаев содержат и такие необходимые устройства как:

группу безопасности (манометр, клапан для стравливания воздуха, аварийный клапан);
расширительный бачок;
циркуляционный насос.

В настенных газовых котлах расширительный мембранный бак и группа безопасности уже установлены

Параметры всех этих устройств указаны в технических данных газовых котов. При выборе модели надо на них обращать внимание и выбирать модель не только по мощности, но и по объему расширительного бака и максимальному объему теплоносителя.

Схема обвязки настенного газового котла

В самом простом случае обвязка котла содержит только отсечные краны на входе в котел — чтобы при необходимости можно было провести ремонтные работы. Еще на обратном трубопроводе, идущем из системы отопления, ставят фильтр-грязевик — для удаления возможных загрязнений. Вот и вся обвязка.

Пример обвязки настенного газового котла (двухконтурного)

На фото выше стоят угловые шаровые краны, но это, как вы понимаете, не обязательно — вполне можно поставить обычные модели, а трубы развернуть ближе к стене при помощи уголков. Также обратите внимание, что с двух сторон от грязевика стоят краны — это для того, чтобы была возможность снять его и почистить без слива системы.

В случае подключения одноконтурного настенного газового котла все еще проще — подводят только газ (подключают газовщики), подачу горячей воды к радиаторам или водяному теплому полу и обратку от них.

Схемы обвязки напольных газовых котлов

Напольные модели газовых отопительных котлов тоже снабжены автоматикой, но не имеют ни группы безопасности, ни расширительного бака, ни циркуляционного насоса. Все эти устройства приходится устанавливать дополнительно. Схема обвязки из-за этого выглядит немного сложнее.

На двух схемах классической обвязки котла установлена дополнительная перемычка. Это так называемая «антиконденсационная» петля. Нужна она в больших системах, если температура воды в обратном трубопроводе слишком низкая, она может вызвать образование конденсата. Чтобы устранить это явление и устраивают эту перемычку. С ее помощью к обратному трубопроводу подмешивается горячая вода с подачи, подымая температуру выше точки росы (обычно 40°C). Есть два основных способа реализации:

с установкой в перемычке циркуляционного насоса с выносным датчиком температуры (а фото вверху справа);
с использованием трехходового клапана (на фото внизу слева).

В схеме с циркуляционником на перемычке (конденсационный насос) ее делают трубой на шаг меньшего диаметра чем магистрали. Датчик прикрепляют к трубе обратки. При понижении температуры ниже заданной, включается цепь питания насоса, добавляется горячая вода. Когда температура станет выше пороговой, насос отключается. Второй насос — собственно системы отопления он работает все время, пока работает котел.

Во второй схеме с трехходовым клапаном он открывает подмес горячей воды при понижении температуры (выставляется на клапане). Насос в этом случае стоит на обратном трубопроводе.

Обвязка твердотопливного котла

Любой владелец ТТ котла знает, что во время фазы активного горения выделяется очень много тепла. Со времени приходит опыт — когда и как именно прикрыть заслонку, на какой промежуток времени и т.п. Но стоит немного отвлечься, и вода в системе перегреется и может даже закипеть. Чтобы не допустить подобного явления обвязка котла без автоматики должна содержать несколько устройств, предотвращающих закипание системы. Только в этом случае можно разводку по дому делать полимерными трубами. Иначе, рано или поздно, перегретый теплоноситель размягчит материал, трубы прорвутся со всеми вытекающими последствиями. Потому обвязка твердотопливного котла кроме традиционных элементов — группы безопасности, расширительного бака и циркуляционного насоса — содержит солидное количество дополнительных устройств и обычно требует довольно солидных средств.

Одна из простых схем обвязки твердотопливного котла

Циклический характер работы котлов на твердом топливе приводит не только к закипанию системы, но и к тому, что в доме то очень жарко (когда топливо активно горит), то холодно — когда все прогорело. Для устранения этих явлений есть решение: установить бойлер косвенного нагрева или теплоаккумулятор. И то и другое — емкости с водой, просто выполняют они разные функции и, соответственно, подключаются по-разному.

Обвязка с бойлером косвенного нагрева

Бойлер косвенного нагрева греет воду для ГВС и подключается с одной стороны к системе отопления, а с другой — к гребенке раздачи горячей воды. Таким образом и смягчаются температурные перепады, и греется вода для технических нужд. Неплохое решение.

Схема обвязки твердотопливного котла с бойлером косвенного нагрева

Как работает данная схема? Если температура воды в водонагревателе ниже заданной, то котел подключается к нагреву воды в баке. Система отопления на это время оказывается отключенной и немного остывает. После нагрева воды до необходимой температуры котел снова переключается на работу с контуром отопления. Когда теплая вода расходуется, температура в баке снова падает, снова происходит подключение для подогрева.

Несложно, но при такой схеме все равно возможен перегрев — не всегда расход горячей воды совпадает с фазой активного горения топлива. Вот в этом случае возможен перегрев.

Схема с теплоаккумулятором

Второй способ — установить теплоаккумулятор. Это тоже емкость с водой, но подключена она только к системе отопления. Служит для смягчения температурных перепадов в системе.

Этот способ более надежный, но требует устройства нескольких отдельных контуров. Котел греет воду в теплоаккумуляторе — он подключен ко входам ТА. Это один замкнутый контур. Второй контур идет на отопление — с выхода теплоаккумулятора (в верхней части бака) горячая вода поступает в систему отопления, а остывшая вода с обратного трубопровода поступает в нижнюю часть того же бака. При необходимости, можно подключить еще и систему водяного теплого пола.

Схема обвязки ТТ котла с теплоаккумулятором

При таком построении нет обычного для твердотопливного котла резкого повышения температуры на время активного горения. Все потому что добавляется объем бака, потому перегрева воды практически не бывает. Потом, когда топливо прогорело и в обычной системе дом начинает остывать, в системе с ТА продолжает расходоваться запасенное на фазе нагрева тепло. Таким способом выравнивается температурный фон и увеличивается время между топками.

Такая обвязка котла на твердом топливе более надежна и разводку от ТА можно делать полипропиленовыми трубами, но контур от котла до емкости обязательно делать металлическими трубами. В данном случае можно использовать стальные, но лучше все-таки медные.

Обвязка ТТ котла с клапаном от перегрева

Третий способ сделать защиту от перегрева твердотопливного котла — установить автоматическое устройство защиты от перегрева. Это специальный клапан с датчиком температуры. Принцип работы прост: при превышении определенной температуры (обычно 95-97°C) вентиль открывает впуск холодной воды из водопровода, а излишек перегретой выпустит в канализацию. Так работает, например, REGULUS DBV 1-02, Regulus BVTS 14480.

Защита твердотопливного котла от перегрева при помощи клапана REGULUS DBV

Клапана хоть и производятся одной фирмой, имеют разное строение и схему монтажа. Так REGULUS DBV устанавливается на выходе из котла, имеет встроенный датчик температуры (схема установки — выше). Клапан защиты от перегрева ТТ котла Regulus BVTS 14480 имеет выносной датчик, может монтироваться как на входе, так и на выходе (схема установки внизу). Чем хорош этот вариант? Тем что он может работать в системах с естественной циркуляцией — ему давление для работы не нужно.

Обвязка котла отопления с клапаном защиты от закипания теплоносителя

Их ориентировочная стоимость — 40-60€ — это намного меньше, чем стоимость монтажа теплоаккумулятора или бойлера косвенного нагрева, но проблему колебания температуры этот способ не решает. Эти клапана, кстати, можно использовать для повышения надежности схемы с установленным косвенником и тем точно устранить возможность закипания системы.

Что еще необходимо в системе

Обвязка котла будет неполной, если в ней не будет крана для слива и заполнения системы. И лучше, если они будут раздельными. Конкретное место установки зависит от строения системы, но есть определенные правила:

Такой кран для слива системы можно установить в любом удобном месте (на обратном трубопроводе)
Если в системе отопления будет использоваться вода, обычно подключается вход от водопровода. В случае с настенным газовым котлом для этого есть специальный патрубок со стационарным краном. Холодную воду подключают к этому входу, при необходимости подпитки кран открывают на короткое время. Если используется котел без специального патрубка, в трубопроводе подачи (желательно повыше) также устанавливают кран. Как вариант — на отрезке трубы, которая идет на расширительный бачок.

Один из вариантов установки крана для заполнения системы отопления

В некоторых системах слив и залив системы делают из одного крана. Это возможно, если есть насос, которым закачивается теплоноситель и есть манометр, по которому можно контролировать создаваемое давление. При наличии отдельного крана для залива системы в высокой точке можно ее заполнить и самотеком.

Как устроена стропильная система мансардной крыши: обзор конструкций для малоэтажных домов

Устройство мансардной крыши позволяет ощутимо увеличить полезную площадь и рационально организовать пространство малоэтажного дома. Однако ее строительство нередко пугает домашних мастеров слишком сложным и трудоемким процессом.

Опасаться не стоит, ведь результат обеспечит красивой крышей и удобными дополнительными помещениями. А для того чтобы итог работы радовал хозяина и домочадцев, нужно знать, по каким правилам сооружается стропильная система мансардной крыши, каким способом ее проще и лучше устроить.

Содержание

Главный признак мансардных крыш

При упоминании мансардных крыш мы моментально вспоминаем пятиугольную двухскатную конструкцию внушительных размеров над срубом, бетонными или кирпичными стенами. Зрительная память подсказывает, что у скатов ее непременно должен быть разновеликий уклон, т.е. нижняя часть крыши просто обязана быть намного круче, чем верхняя. Из-за разницы в углах наклона формируется выпуклый излом, подаривший крыше народное название «ломанной». Термин обоснованно перекочевал в технические определения мансардных сооружений. Он отражает суть привычного стандарта в устройстве, но с конфигурацией зачастую не имеет ничего общего. Несмотря на то, конструкция всех мансардных крыш в обязательном порядке включает две части, визуально их наличие не всегда можно определить.

Чисто по внешним показателям преобладающее количество мансардных конструкций можно разделить на:

Треугольные крыши, нижняя и верхняя часть которых имеет равнозначный уклон. Внешне они напоминают традиционные двухскатные сооружения без изломов в плоскости скатов.
Пятиугольные крыши со скатами, имеющими выпуклые углы. Эта категория ярко проявляет наличие в конструкции двух состыкованных частей.

В обеих указанных разновидностях стропильная система состоит из двух водруженных друг на друга ярусов. Нижнее сооружение формирует полезное пространство жилой мансарды высотой от 2 до 2,5м, чтобы перемещаться внутри него было не затруднительно. Второй ярус создает форму верха крыши, ему позволено быть произвольной высоты.

Варьируя угол наклона верхних и нижних стропильных ног, можно получить оптимальную на собственный взгляд форму крыши. Считается, что лучше всего выглядит пятиугольная мансарда, углы которой соприкасаются с воображаемой окружностью.

Отметим, что принцип строительства ломанной крыши подходит не только для двухскатных стропильных систем. Интерпретируя базовый метод мансарду можно организовать в вальмовых, односкатных, шатровых и прочих кровельных конструкциях.

Иногда под мансарду переделывают уже существующее сооружение, в возведении которого не использовалась «ломанная» технология. Однако эти крыши априори к мансардному разряду отнести нельзя. Правда, никто не мешает при достаточной мощности стропильных ног использовать ригели скатных стропильных систем в качестве потолочных балок, а опоры дополнительных прогонов в качестве бруса для обшивки мансарды.

Выяснили, что главный признак мансардной крыши это наличие двух смежных стропильных конструкций, соединенных в треугольник или пятиугольник симпатичной хозяину формы. В их строительстве используется типовые технологии сооружения стропильных каркасов для скатных крыш:

Наслонная, согласно которой строят нижний ярус мансарды и используют в устройстве верхней части.
Висячая. В соответствии с ней строят только верхнюю часть конструкции.

Если для упрощения разрез мансардной крыши разделить на две половины, внизу получится трапеция, а вверху треугольник. Наклонным сторонам трапеции разрешено быть исключительно наслонными, а сторонам треугольника наслонными и висячими.

Базовые схемы стропильных систем

«Классикой жанра» по праву считается пятиугольная схема стропильной системы мансардной крыши со стойками-подпорками, образующими стенки внутреннего помещения. Ее разрез условно делится на простейшие геометрические фигуры. В центре прямоугольник, по бокам которого расположены два зеркально развернутых прямоугольных треугольника, сверху равносторонний треугольник.

Стандартная мансардная конструкция

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

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

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

Способ выноса стропил за линию стены

Нередко бывает, что запланированная мансардная конструкция формирует слишком узкое внутреннее пространство. Его можно расширить путем выноса стропильных ног за пределы стен. Т.е. опираться стропильная нога будет не на мауэрлат, а на балки верхнего перекрытия. Этот случай по идее вообще не нуждается в мауэрлате. Зато усиливающие подкосы в схеме с выносом стропилин применяют беспрекословно, потому что под крайней частью боковых треугольников никакой опоры нет совсем.

Установку мауэрлата можно упразднить, а вот заливка монолитного ж/б пояса для крепления балок к кирпичным стенам весьма желательна. Балки перекрытия к монолитному поясу крепятся анкерами, в них врубаются опорные стойки максимум на 1/3 толщины бруса. Важный момент: вынос стропилин за стену просто обязан сформировать карниз для деревянных домов шириной не менее 0,5м, для бетонных и каменных минимум 0,4м.

Технология сооружения стропильной конструкции с выносом стропильной ноги за стену:

Устанавливаем крайние балки перекрытия, определяющие контур карнизных свесов. Т.к. перекрытие будет нагруженным, сечение балок принимаем от 150×200мм. Если при укладке стартового бруса выявится, что стены не формируют идеальный прямоугольник, стремимся изменением положения балок исправить огрехи.
По натянутым между закрепленными крайними балками шнуркам укладываем и фиксируем остальные бруски. Контролируем высоту и шаг укладки балок перед креплением. Расстояние между элементами перекрытия равно шагу между стропильными ногами. Для утепленных крыш оптимальный шаг установки стропилин 0,6м, потому что он равен ширине плиты теплоизоляции. Если стропила будут монтироваться с подобной частотой, их можно сделать из доски 50×150мм.
От левого и правого края откладываем расстояние, равное длине короткого катета прямоугольного треугольника. В отмеченных точках аккуратно стамеской выбираем гнезда на треть высоты балки под крайние опоры.
Изготовим опоры путем вытески шипов. Их нужно сделать по размерам выбранных гнезд. Для изготовления угловых опор подойдет брус сечением 100×150мм, из него же следует сделать две несущие опоры для фронтонных сторон крыши. Под рядовые стойки достаточно бруса 50×100 мм. Материал для опорных элементов должен быть длиннее проектной высоты на длину шипа, но лучше на 10см на случай ошибок при стеске.
Устанавливаем угловые стойки и скрепляем их временными распорками. Соединяем стойки шнуркой.
По шнурке отвесом выверяем в балках точки выборки гнезд под рядовые опоры и выбираем указанные отверстия.
Устанавливаем рядовые стойки и две несущие опоры в центрах фронтонов мансарды.
На установленные опоры укладываем прогоны — доски сечением 50×150мм. Крепим прогоны уголками. Необязательно использоваться столько же гвоздей, сколько в уголках отверстий. Достаточно двух-трех на каждую плоскость. В результате укладки доски получается каркас стен будущей мансарды.
Соединяем установленные друг против друга опоры брусками, прикрепив их к прогонам уголками. Эти элементы будут выполнять функцию ригелей, работающих на растяжение. Потому для их изготовления потребуется пиломатериал 1го сорта сечением 100×150мм. Под каждый установленный ригель нужна временная опора из дюймовки 25×150мм.
Сверху ригели временно скрепляем все той же дюймовкой, отступив от краев каркаса 20-30см. Временный редкий настил из одной-двух-трех досок нужен для удобства монтажа верхней части стропильной системы.
Делаем из дюймовки шаблон для стропилин нижнего ряда. Для этого прикладываем доску-заготовку к торцу прогона и балки. Затем очерчиваем линии пазов, вдоль которых предстоит отпилить излишки. Примеряем, при необходимости подтесываем излишки.
По шаблону изготавливаем стропильные ноги. Если есть сомнения в безупречности строительства, то выпилить для начала лучше только верхний паз. Поместив стропилину на положенное ей место, можно будет потом скорректировать нижний паз по факту без нежелательной порчи материала.
Устанавливаем торцовые стропильные ноги, которые нужно будет опять соединить шнуркой.
Ориентируясь на шнурку монтируем стропильные ноги нижнего яруса мансарды.
Аналогично изготавливаем шаблон для верхней части стропильной системы. Для того чтобы найти линию верхнего спила, временно нашиваем на фронтонную опору доску.
Делаем зеркального собрата для предыдущего шаблона. Опираться стропила верхнего яруса будут друг в друга.
Примеряем оба шаблона на крыше. Если все в норме, изготавливаем по ним требующееся количество верхних стропилин из доски 50×150мм.
Сооружаем верхний ярус стропильной системы.
Для того чтобы ригели не провисали, монтируем к каждой верхней ферме бабки требующегося размера. Жестко пришиваем их только к коньковой зоне, низ не должен быть жестко закреплен.

Дальше стропильные ноги прикручиваются к стенам проволочными связками. Затем устанавливается каркас фронтона, по которому его нужно обшить. В завершении монтируется обрешетка с шагом, соответствующим характеристикам кровельного материала.

Метод с каркасными модулями

Технология отличается от предыдущего способа тем, что на перекрытие устанавливаются не отдельные опоры, а полностью подготовленные к креплению модули-блоки боковых стен будущей мансарды.

Блочный метод устройства стропильной системы позволяет оптимизировать строительство мансардной крыши, потому что сооружение модульных элементов производится на земле. В спокойных условиях без ощущения высоты достичь точности узловых соединений легче.

Процесс устройства блочной мансардной крыши:

По заранее сделанному проекту изготавливаем рамы стенок мансарды. Продольные брусья по этой методе играют роль прогонов и лежней. Их вместе со стойками раскладываем на ровной площадке и отмечаем при помощи угольника гнезда под опоры боковых стен. По отмеренным линиям делаем пропилы.
Вырезаем на стойках шипы, размер которых обязан соответствовать размерам гнезд.
Соединяем продольный брус с вертикальными стойками, получаем две модульных рамы – это стенки мансарды.
Поднимаем рамы наверх, устанавливаем на предназначенное место. Временно фиксируем положение стенок распорками, затем прикрепляем их к балкам перекрытия скобами.
Стамеской выбираем на краях балок гнезда для установки нижнего ряда стропил. Расположить их надо в одну линию. Чтоб соблюсти геометрию проще сначала наметить их бензопилой, потом доработать стамеской.
Верхний стропильный ярус мансарды выполняем на земле, примерив предварительно заготовки к установленным элементам. Для точности подгонки к торцу будущей крыши временно прибиваем доску так, чтобы один ее края четко повторял центральную ось стропильной системы. Основание верхнего мансардного треугольника выполняет функцию растяжки. Длина его равняется расстоянию между наружными вертикальными плоскостями установленных рам. По краям растяжки выбираем гнезда, а на нижних пятках стропилин шипы.
Собираем стропильные фермы верхнего яруса, для надежности монтируем дополнительный ригель, коньковый узел усиливаем треугольной леревянной накладкой.
Пока не переместились на крышу, делаем заготовки стропильных ног. Примеряем их к разложенным на земле рамам. «Раскроить» их удобнее одним махом, прихватив несколько штук струбциной. Выпиливаем только верхний скос с учетом того, что опираться он будет частично на стойку стенки, частично на растяжку верхних стропильных ферм.
Примеряем нижнюю стропилину к торцу. Прорисовываем в зоне ее нижней пятки форму шипа, повторяющую конфигурацию гнезда в балке. Выпиливаем шипы.
Перемещаем на крышу фермы верхнего яруса и стропильные ноги нижнего яруса. Монтируем сначала фермы, прикрепив их к верхней обвязки стенок скобами, затем стропила нижней части, прикрепив их к балкам перекрытия все теми же скобами.

Последующие этапы строительства крыши выполняются по стандартным правилам. Подробно ознакомят с описанными принципами сооружения стропильной системы чертежи для мансардной крыши, наглядно представляющие конструкцию. Благодаря производству соединений врубкой вполдерева увеличивается прочность и жесткость каркаса в целом, что позволит не монтировать дополнительные подкосы.

Минус метода заключается в том, что готовые модули довольно тяжело транспортировать на крышу. Чтобы перенести туда собранные блоки без применения грузоподъемной техники потребуется минимум 4 человека.

Дощато-гвоздевая стропильная система

Строить мощную мансарду над небольшими дачными домиками нецелесообразно, но сэкономить место на малогабаритном участке все же хочется. Для хозяев небольших строений есть отличный вариант – легкая дощато-гвоздевая наслонная конструкция. Способ должен понравиться приверженцам экономии, потому что в сооружении не используется цельный брус.

Для изготовления каждого из опорных элементов используются две доски, между которыми установлены дистанционные отрезки бруска. Формируемая брусками полость объясняет, почему система легка в сравнении с цельными собратьями. Для обеспечения пространственной жесткости устанавливаются ветровые схватки, соединяющие опоры со стропильными ногами. Свой вклад в усиление конструкции в свою очередь внесет обрешетка.

Народный способ разработки макета

Для успешного результата работы очень желателен проект. Не факт, что представленные чертежи с размерами подойдут для обустройства конкретного дома. Типология в строительстве сейчас совсем не приветствуется. Если нет вообще никакой документации, лучше сделать хотя бы набросок будущей крыши, не забывая о высоте потолков в мансардном помещении. При этом:

Следует соблюдать пропорции, ведь слишком большая мансарда может превратить небольшой дом в несуразную, похожую на гриб постройку.
Нужно помнить, что нижняя часть мансардной крыши строится с использованием наслонных стропильных ног, а они оптически занижают свес и перекрывают верхнюю часть высоко расположенных окон. Ощутимого эффекта нависания не будет при устройстве мансарды по схеме с выносом стропил.
Не стоит забывать, что высота мансардного помещения обязана обеспечить свободу передвижения. Именно этот ориентир требуется для правильного определения высоты стоек мансардных стенок.

Подобрать наилучшие пропорции крыши можно народным шаблонно-макетным способом. Согласно ему на ровной просторной площадке раскладываются бруски или доски, повторяющие контур строения в реальную величину. Меняя углы, передвигая составляющие, можно добиться оптимальной конфигурации. Элементы нужно зафиксировать гвоздями и тут же померить длины балок, стропил, затяжек, стоек. Полученные размеры помогут в изготовлении шаблонов.

Расчеты и планировку стропильной системы под мансардную крышу продемонстрирует видео:

Приведенные нами базовые варианты и схемы устройства мансардной стропильной конструкции помогут определиться с выбором оптимального типа стропильной конструкции.

Проектирование и чертежи мансарды

В наше время все больше загородных домов строятся по чертежам, в которых предусмотрена мансарда. Чтобы грамотно выполнить обустройство мансарды, необходимо предусмотреть, какие помещения в ней будут располагаться.

Проект дизайна и интерьера мансардного этажа

cпальня;
кабинет;
миниатюрная гостиница;
детская комната;
спортзал.

Для каждого такого помещения составляется конкретный проект, который затем воплощается в чертеже. Некоторые владельцы загородных домов скачивают такие чертежи из интернета абсолютно бесплатно. Причем в этих материалах представлена подробная внутренняя планировка будущего этажа. Каждое такое помещение загородного дома обязательно имеет мощное освещение. Для подачи свежего воздуха на чертежах проекта предусматривается встроенная вентиляция. Для естественного освещения в домах из бруса устанавливают большие окна.

Разработка мансардного этажа

В принципе площадь мансардного этажа может быть самой разной. Все зависит от габаритов дома. Однако общим остается одно правило: независимо от площади домов мансардный этаж не должен выходить за пределы базового здания.

Подробная схема конструкции мансарды

Планировка мансардного этажа может быть самой разной. Каждое такое помещение имеет собственный проект и конфигурацию. Сделать бесплатно такую планировку можно при помощи специальных планировочных программ. Они же помогут создать план мансарды с учетом всех требований.

Причины строительства мансарды

Такая популярность мансардных проектов при строительстве загородных домов обусловлена рядом характерных причин.

Планировка мансарды позволяет несколько увеличить имеющуюся жилую площадь, одновременно серьезно экономя свободное пространство. Когда на чертеже вместо чердака указывается мансардный этаж, это значит, что в доме из бруса серьезно сократятся теплопотери. Обычно тепло уходит через кровлю, что составляет 10 %. Для получения бесплатного проекта мансардного помещения в брусовом доме достаточно скачать из интернета полный комплект нужных чертежей. При соблюдении технологического процесса строительства в доме мансардного этажа намного сокращаются расходы на ремонт кровли.

Мансардная крыша

Ее планировка обладает некоторыми отличиями. Дело в том, что мансардная кровля должна выдерживать давление с нескольких сторон. Снизу поднимается влажный нагретый воздух, превращается в конденсат и оседает на внутренней поверхности крыши. Поэтому, когда делается проект мансардного этажа, необходимо учитывать основные требования, предъявляемые к таким конструкциям.

теплоизоляции;
пароизоляции;
гидроизоляции.

Так как мансардный этаж обладает наибольшей площадью контакта с внешним миром, ему требуется крыша, имеющая самую качественную теплоизоляцию.

Подробная схема теплоизоляции мансарды

О видах теплоизоляции можно прочесть совершенно бесплатно на сайтах интернета. На страницах Сети можно познакомиться с разновидностями теплоизоляционного материала для дома, сделанного из бруса.

В последние годы хозяева частных домов пытаются при обустройстве чердачного помещения создать мансарду. Изменения учитываются в проектной документации, вносятся соответствующие коррективы в планировку дома. Если дом был куплен старым, имеющим обычный чердак, новые владельцы занимаются его перестройкой. Для такой работы необходимо создание чертежей, где отображается обустройство мансарды.

Что должно быть отражено на чертеже

Безусловно, каждая переделка планировки требует точного отражения в чертежах. Если проект имеет подробный чертеж, с отражением всех нюансов, становится намного легче составить смету необходимых затрат на строительство. Чтобы строительство мансарды было сделано правильно, необходимо сначала рассчитать конструкцию стропил. Как сделать такой расчет, можно посмотреть бесплатно в справочной литературе, представленной на страницах специализированных сайтов.

Специально разработанные строительные нормы предписывают конкретные габариты бруса в зависимости от двух параметров:

шага;
длины.

Больше всего для проектирования и чертежа мансарды дома подходит ломаная крыша с двумя скатами. Для нее делается необходимое количество стропил из бруса, которые устанавливают внутри с опорой на несущие внутренние стены дома. В противном случае крыша может быть не очень надежной.

Чертеж двускатной мансарды

Для мансарды, особенно когда дом очень старый, требуется сооружение мауэрлата. Его делают у основания крыши, проходя весь периметр дома. Такая замкнутая конструкция, позволит снизить давление на стены. Это имеет большое значение, если применяются висячие стропила. При этом стропила должны образовывать своеобразный треугольник, опираясь одним концом в поперечную балку, а другим в мауэрлат.

Все изменения в проекте должны отражаться в чертеже. Должна быть четко показана новая стропильная система, обозначено сечение бруса стропил.

На отдельном чертеже показывается устройство вентиляционной системы. Обычный чердак с утеплением имеет вентиляцию, которая не годится для мансардного этажа. Мансардная вентиляция должна обеспечивать циркуляцию воздуха таким образом, чтобы в комнате никогда не было душно, чтобы она не продувалась сильными ветрами.

Как должна выглядеть планировка мансарды

Конструкция крыши диктует будущую планировку помещения.

Планировка двухуровневой мансарды

От формы кровли зависит полезная площадь этажа. К примеру, боковой скос кровли нужно будет отделить перегородкой. Свободно передвигаться по такому пространству очень сложно. Поэтому односкатная крыша имеет небольшое преимущество. У такой мансарды имеется только одна боковина, что даст возможность увеличить размер полезной площади.

Однако высота потолка ограничит свободу движения, нужно будет все время пригибаться. Идеальным считается скат, обращенный в сторону севера. К сожалению, подобное не всегда получается. Отличным вариантом считается двускатная крыша, имеющая ломаную форму. Она отличается нижним, очень крутым скатом. У такой мансарды увеличивается площадь, ее планировка становится намного проще.

На мансардном этаже можно при желании оборудовать гостиную. Мансарды, имеющие небольшой уклон крыши, смотрятся намного уютнее. Они больше всего подходят для устройства спальни. На такой площади можно устроить кабинет.

Интерьер и дизайн кабинета обустроенного в мансарде

Самая высокая точка потолка мансарды обязательно должна превышать 220 см. Это позволит передвигаться в помещении любому человеку, не наклоняя головы. При устройстве спальни кровать в мансарде лучше ставить рядом со скатом. В этом месте, высота помещения должна превышать 180 см. При резком подъеме с кровати при такой высоте исключается удар головой о потолок.

Когда делается планировка мансардного интерьера, необходимо в проекте учесть несколько важных нюансов:

Утепление;
Нагрузка, которую выдерживает брус;
Отопление;
Освещение;
Компактность мебели.

Вернуться к оглавлению

Утепление кровли

Так как на кровлю постоянно оказывает влияние внешняя среда, она требует более тщательного подхода.

Чтобы предотвратить попадание теплого воздуха из помещения прямо в утеплитель, обязательно делается пароизоляция.

Подробная схема утепления крыши

Ее укладывают так, чтобы получить сплошную поверхность, без зазоров. Все стыки закрывают липкой лентой.

Мансардная крыша своими руками — чертежи, инструкции, советы

Разберёмся в том, что именно мы называем мансардой сегодня. Согласно строительным правилам, действующим в наше время, речь идёт о помещении на чердаке, часть фасада которого образуется поверхностью крыши.

Причём, если рассматривать линию пересечения стен фасада здания и поверхности крыши, то её высота над уровнем пола должна не превышать полутора метров.

Особенность мансардной крыши

Для их проектирования существует широкий спектр возможных решений. При этом нужно помнить, что одной из основных особенностей мансарды является то, что имеется два участка ската крыши. Один из них является более пологим, другой — с более сильным наклоном.

Проектирование

Рассмотрим виды стропильных систем для мансардных помещений. Здесь мы расскажем об основных типах таких помещений в зависимости от их строения.

Односкатная

Здесь речь идёт о плоской наклонной поверхности. Однако, наклон в этом случае обычно бывает относительно небольшим. Проектировать такую мансарду гораздо легче, чем для других типов, но и полезного пространства в таком помещении будет относительно немного.

Двухскатная

Такого рода решений существует немало. Расскажем о некоторых из них. Это также один из самых простых вариантов. Выглядит он следующим образом.

Как мы здесь видим, при проектировании мансарды целостность крыши ничем не нарушена. Это позволяет снизить цену обустройства такого помещения.

Ломаная двухскатная

Рассмотрим похожий вариант. Однако отметим, что он позволяет увеличить величину мансарды. Он рассчитан на другую разновидность устройства крыш.

Его основной недостаток тот же, что и в предыдущем случае. Здесь для помещения отводится очень мало места. Что, однако, окупается простотой проектирования такого рода мансард.

Мансардная с выносными консолями

Здесь мы рассмотрим более сложную геометрию.

Мы видим, что проектирование такого типа мансарды представляет определённые сложности. При этом помещение имеет гораздо больший объём, чем в предыдущих случаях. Имеется вертикальная внешняя стена, что даёт возможность сделать в мансарде качественные окна.

Двухуровневая мансарда

Здесь мы говорим о значительно более сложном варианте. Двухуровневое помещение с несколькими комнатами также может быть одним из вариантов мансарды.

Формы крыш

В этом разделе мы рассмотрим основные типы. К наиболее простым типам можно отнести односкатную или двухскатную.

Более сложным вариантом является использование ломаного типа. При использовании такой её разновидности внутреннее пространство, которое можно использовать для мансардного помещения, существенно увеличивается. Такой вариант является разновидностью двускатной крыши.

Более сложными вариантами являются те, которые выполнены в виде купола, пирамиды или конуса.

Существует ещё четырёхскатная, которая ещё называется вальмовой. Фактически здесь речь идёт о двухскатной крыше, дополненной ещё двумя скатами, которые расположены спереди и сзади.

Также нельзя не упомянуть о многощипцовых крышах. Здесь подразумевается сочетание двух или нескольких двускатных, которые расположены перпендикулярно друг другу.

На следующем рисунке наглядно продемонстрированы некоторые их типы.

Ломаная мансардная крыша

Разновидностей мансард существует не так уж и мало. Однако, некоторые варианты являются достаточно редкими. Один из наиболее распространённых — это ломаная мансардная. Что именно мы имеем в виду, когда говорим об этом?

По сути, речь идёт об обычной двухскатной крыше. Её отличие лишь в том, что в рассматриваемом варианте каждый скат разбит на два участка (это самый распространённый вариант, но таких участков может быть и больше двух), которые имеют различный наклон. Та часть, которая находится в центре, меньше наклонена, а по краям — больше. Поясним сказанное рисунком.

Теперь перейдём к тому, как она устроена. Рассмотрим ещё один рисунок.

На этой схеме показано расположение стропил, которые составляют каркас. Кратко расскажем о них.Балки перекрытия. Это часть, на которой смонтирована вся конструкция крыши. С одной стороны — это часть потолка верхнего этажа здания.

С другой стороны, на этих балках монтируются остальные элементы конструкции:

Стойки — вертикально расположенные элементы, которые служат опорой.
Прогоны расположены вдоль мансарды.
Наслонные стропила — это наклонная основа для настила.
Поперечные балки служат для мансардных перекрытий.

Здесь были перечислены основные элементы конструкции. Покажем ещё одну схему.

Здесь показаны ещё несколько важных элементов стропильной системы:

Мауэрлат. Это продольно расположенные балки, которые служат основной опорой для наслонных стропил.
Висячие стропила. Они расположены в верхней секции крыши.
Затяжка служит для увеличения прочности всей конструкции.
Подкосы являются дополнительной опорой для наслонных стропил.

Вентилируемые и не вентилируемые крыши

Стропильная система — это основа, но это далеко не всё. Сама крыша имеет довольно сложное устройство. Ведь она должна защищать дом от дождя, холода и жары. Кроме этого, внутри дома образуется водяной конденсат, который может не только создать значительный дискомфорт для жильцов, но и повредить слой теплоизоляции. Поэтому она имеет достаточно сложное устройство.

На наслонные стропила сверху прибивают контробрешётку (рейки, которые расположены вдоль стропил). А на них — обрешётку (рейки, расположенные перпендикулярно стропилам). Сверху устанавливается кровельное покрытие.Это пример устройства такой крыши, в которой вентиляция предусмотрена.

К этому типу относится большинство. В местностях, где преобладает тёплый и сухой климат, может быть поставлена крыша, в которой такого рода вентиляция не предусмотрена.

Некоторые проекты мансардных крыш

Расскажем, как могут выглядеть мансардные крыши в наиболее распространённых случаях.

Здесь приведена конструкция для двухскатной мансардной крыши. Вот ещё одна схема, которая соответствует двухскатной ломаной.

Если она четырёхскатная, то это позволяет отвести для мансарды больше свободного пространства. Вот принципиальная схема стропильной системы для них.

На приведённой схеме показана стропильная система, которая может быть применена при проектировании. Далее покажем ещё один пример четырёхскатной (вальмовой) крыши.

Технология строительства мансардной крыши своими руками

Если у нас есть планы построить мансарду, то возможны, в принципе, два основных пути:

Сделать самому.
Обратиться к специалистам.

Каждый из упомянутых вариантов имеет свои достоинства и недостатки. Если выполнить все необходимые работы своими руками, то это будет стоить намного дешевле. Но для этого придётся хорошо потрудиться и нужно будет сделать работу на качественном, достаточно профессиональном уровне.

Если же обратиться к специалистам, то работа, хотя и будет выполнена качественно, но и стоить будет намного дороже.

Если всё же решили взяться за это дело самостоятельно, то сначала нужно подготовить необходимые материалы и инструменты.

Создание будет проходить в два основных этапа:

создание каркаса,
обустройство кровли.

Для проведения работ потребуются различные материалы:

Деревянный брус различного сечения.
Доски толщиной 3-4 см и шириной 15 см.
Кровельный материал (шифер).
Утеплитель.
Пароизоляция.
Гидроизоляция.
Гвозди на 80 мм.

Потребуются также инструменты для работы:

Острый нож.
Молоток.
Топор.
Строительный степлер со скобами.
Отвес.
Рулетка.
Ножовка.

Поскольку мансардная крыша является достаточно сложной конструкцией, то нужно сначала составить её схему и произвести расчёт частей.

Рассмотрим ситуацию для двухскатной ломаной мансардной крыши. Расскажем о том, какие расчёты и как нужно будет сделать.

Прежде всего важно определиться с кровельным материалом. Его надо выбирать исходя из конкретных особенностей ситуации. В частности, обратим внимание на две разных стороны вопроса. Уровень теплоизоляции и гидрозащиты в мансарде существенно ниже, чем в доме.

Поскольку каждый скат разбит на два участка, то важно определиться с углом наклона более крутого участка. При этом нужно помнить, что если он меньше 15 градусов, то это предъявляет особые требования к кровельному материалу. Если же речь идёт об уклоне большем, чем 45 градусов, то для кровли может быть использован практически любой материал.

Для того, чтобы определить вес, нужно определить прежде всего её площадь. Для этого её поверхность разделяется на более простые геометрические фигуры и их площадь складывается.

При определении веса учитываются:

вес стропил и балок,
вес утеплителя,
вес гидроизоляции,
вес кровли.

Сначала определяется вес на единицу площади, и затем умножается на её величину.

При расчёте веса не забываем о возможном весе нанесённого снега и учитываем его величину. Также нужно учитывать дополнительное воздействие ветра.

Проведение работ

Установка стропильной системы

Перед проведением таких работ необходимо подготовить древесину. Её нужно хорошо высушить, а также обработать специальным антисептическим и огнезащитным составом.

На первом этапе нужно установить мауэрлат.

Его укладывают на слой гидроизоляции. Следующим шагом будет крепление конькового бруса.

После этого устанавливаются наслонные стропила. Для удобства места их крепления можно помечать на мауэрлате. Обычно шаг установки стропил составляет 70 см. Стропила принято надрезать для того, чтобы укрепить соединение с мауэрлатом.

Верхние края стропил также обрезаются под углом. Там устанавливают затяжки.

Затем на стропила ставится обрешётка и устанавливается пароизоляционная плёнка.

Установка утепления

Стропильная система — эта основа для крыши, но нужно установить утеплитель и гидроизоляцию.

Прежде всего нужно определиться с выбором материала для утеплителя. Распространены несколько вариантов:

Стекловата. Это дешёвый и эффективный материал, но при её укладке образуется вредная для здоровья пыль. При использовании этот материал безопасен, долговечен и эффективен.
Плита ДВП. Обладает хорошей теплоизоляцией и звукоизоляцией. Для жилых домов обычно не применяется.
Пенопласт — эффективный материал, весит немного. Однако, токсичен и пожароопасен.
Пенополистирол по своим характеристикам сходен с пенопластом, но не обладает его недостатками.
Минеральная вата. В последние годы является наиболее распространённым материалом, который используется для утепления. Эффективна в использовании, почти не имеет недостатков.

Сверху стропил укладываем гидроизоляционную плёнку, которую нужно тщательно закрепить. Снизу вставляем блоки минеральной ваты и закрепляем их пароизоляционной мембраной, прикрепляя её снизу к стропилам.

Особенности стропильных систем мансардных крыш

Каркас строится с той целью, чтобы обеспечить, что он выдержит весь вес мансардной крыши вместе с так называемым «кровельным пирогом». С другой стороны, он должен быть максимально лёгким для того, чтобы снизить нагрузку.

Перед использованием деревянные детали должны пройти антисептическую и противопожарную обработку.

Современные технологии и качественные строительные материалы позволяют самостоятельно построить качественную мансардную крышу. Однако, при этом нужно провести грамотное проектирование и расчёт необходимых параметров.

Особое внимание нужно обратить на качество и надёжность возводимой стропильной системы.

Мансардная крыша — устройство и конструкция

Когда люди начинают строить дом, они редко задумываются о том, что состав семьи в скором времени может изменится. Что же делать, если необходимо дополнительное жилое пространство, а расширить жилище за счет пристроек невозможно по причине малой площади земельного участка? Конструкция мансардной крыши решает проблему недостатка в площади, ее можно монтировать на только отстраиваемый дом или сделать реконструкцию уже существующей крыши.

Разновидности мансардных крыш

В группу мансардных крыш включает все виды кровли, под скатами которых можно обустроить жилое помещение. По строительным нормам мансарду от чердака отличает высота потолка, пригодная для проживания людей и наличие естественного освещения. Для монтажа мансарды подходят следующие разновидности крыш:

Дома с крышей любого типа можно оборудовать мансардой, однако работать с шатровой, односкатной и асимметричной сложнее и дороже, лучше отказаться от этих вариантов в пользу более рациональных – двухскатной или ломанной кровли.

Типы мансардных помещений

Отапливаемое мансардное помещение – реальная альтернатива второму жилому этажу деревянного или кирпичного дома. Дело в том, что увеличение этажности сооружения связано со значительными затратами на капитальный фундамент и сооружение лестницы. Разные конфигурации мансарды используют в зависимости от располагаемой площади и нужд домовладельца:

Одноуровневая. Под ломанными или прямыми скатами двускатной крыши располагают только одно жилое помещение. Сооружение мансарды такого типа не сопряжено с увеличением веса кровли, поэтому он подходит для строящихся и реконструирующихся построек. Выполнить расчет и построить чертеж одноуровневой мансарды может даже мастер без опыта. По строительным нормам высота потолков в жилом помещении должна быть 2,5 м и более.
Одноуровневая с выносной консолью. Устройство мансардной крыши консольного типа размещают под асимметричной крышей. Чтобы увеличить площадь жилого помещения, его часть выносят на пределы периметра сооружения. Выступающую часть мансарды, опирающуюся на столбы, приспосабливают под навес или гараж. Крыша дома с консолями асимметрична, основную часть дома покрывает двухскатная крыша, а консоль – односкатная «заплатка». Консольный вид мансарды возводят, чтобы установить вертикальные окна для естественного освещения. Однако, создать проект и чертежи такой сложности под силу профессиональным архитекторам, а сложная схема стропильной системы не подходит для самостоятельного монтажа.
Двухуровневая. Если высота крыши превышает 5 м, то в мансардном помещении можно обустроить две комнаты, расположенные на разных уровнях и соединенных лестницей. Такой тип мансарды не надстраивают на уже существующие дома. Двухуровневые помещения планируют на этапе проектирования, учитывают, создавая чертежи фундамента. Схема взаимного расположения стропильной системы специально разрабатывается для сложной, асимметричной геометрии скатов крыши. Второй уровень мансарды опирается на колонны, поэтому надежность конструкции напрямую зависит от правильности расчетов и профессионализма архитектора.

Дизайнеры могут создать из консольных и двухуровневых мансард настоящие шедевры, используя преимущества панорамного освещения, оборудовать оранжерею, детскую или спальню, наполненную свежим воздухом и светом, однако, для самостоятельного монтажа больше подходит простая одноуровневая конструкция.

Преимущества мансарды

Домовладельцы стараются использовать каждую возможности рационализировать расходы при строительстве, поэтому не упускают возможность задействовать пространство под крышей дома. Этот вариант увеличения полезной площади дома имеет следующие преимущества:

Минимальная цена 1 кв. м жилого пространства. За счет того, что оборудование мансарды не связно с увеличением затрат на возведение фундамента, стоимость каждого метра в доме обходится дешевле, чем при строительстве двухэтажных сооружений.
Рационализация расходов на отопление. Воздушный карман между полом и потолком мансарды, не дает теплу, сгенерированному отопительными приборами, выходить через крышу. Воздух плохо передает тепло, поэтому в первом этаже сооружения будет теплее, что ведет к экономии энергоресурсов.
Законченный облик. Оборудование мансарды делает облик дома завершенным и гармоничным, позволяет оборудовать балкон, навес или гараж.
Быстрота возведения. Во время строительства мансарды в жилом доме, ну обязательно прекращать эксплуатацию первого этажа. Скорость монтажа позволяет завершить работы по оборудованию мансарды в течение недели.
Минимальные затраты. Опытные строители утверждают, что нет способа дешевле заполучить несколько квадратных метров.

Чтобы оборудовать мансардное помещение длина торцевой стена постройки должна превышать 4,5 м, а площадь дома более 7 кв. м, рекомендуемая пропорция высоты к площади – ½.

Естественное освещение мансарды

Наличие естественного освещения – обязательное условие, которое необходимо выполнять, чтобы мансардное помещение считалось жилым по строительным нормам. Есть два пути его организации.

Установка вертикальных окон. Это самый простой и доступный выход из положения. Окна вертикального типа устанавливают на фронтоны, поэтому для шатровой и односкатной крыши такой способ не подходит. Оптимальная схема размещения окон – на высоте 1,2 м от пола, это позволяет максимально использовать естественный свет в течении светлого времени суток.
Установка панорамных окон. Панорамные окна тоже относятся к вертикальному типу, их отличает большая площадь светопрозрачной конструкции. Их монтаж используют, чтобы открыть обзор на живописные окрестности. Так как панорамное окно заменяет собой значительную часть фронтона, его рама должна быть специально усилена, чтобы выдержать вес кровли. Стоимость панорамных окон панорамных окон в разы превосходит цену обычных вертикальных.

Выбирая окна для мансарды, учитывайте, что оно должно гармонировать с материалом кровли, общая площадь окон не может превышать треть поверхности скатов, а размер светопрозрачной конструкции напрямую зависит от угла наклона.

Оборудование вентиляции

Если вы собираетесь утеплять и отапливать мансарду, ее необходимо оборудовать принудительной вентиляционной системой. Холодное подкровельное пространство проветривается самостоятельно с помощью слуховых окон. В качественно утепленной мансарде естественная циркуляция воздуха затрудняется, отчего становится душно, сыро и некомфортно. Чтобы таких проблем не возникало, необходим монтаж:

Конькового аэратора. Это устройство, устанавливаемое вдоль конькового соединения. Через его систему отверстий нагретый воздух выходит наружу. Конструкция конькового аэратора не дает насекомым и влаге проникнуть под крышу.

Работающая система принудительного вентилирования заставить воздух циркулировать с помощью конвекции – свойства теплого воздуха подниматься наверх, освобождая место для прохладного, забираемого с улицы. Это увеличит срок эксплуатацию стропильной системы, кровельного материала, защитит от плесени и сырости, а также создаст приятный микроклимат в мансарде.

Существуют готовые чертежи мансардных крыш типового размера доступные для монтажа своими руками, если вы неопытный строитель, то надежнее всего будет остановится именно на таких вариантах.

Как правильно построить мансардную крышу своими руками, фото

Превращение одноэтажного дома в двухэтажный, создание оригинального дизайна здания, снижение теплопотерь через крышу, использование всей возможной площади – это только некоторые задачи, которые способна решить мансардная крыша.

Отдельным плюсом является то, что её можно построить своими руками не имея особых строительных навыков. Помощью в этом может стать данная статья.

Как правильно подготовиться к строительству?

Подготовка к любому строительству всегда начинается с расчётов, проектирования и чертежей здания. Чтобы возвести мансардную крышу тоже нужно провести расчёты, цель которых – найти компромисс между дизайном, надёжностью и стоимостью.

Чертежи и расчёты

Сначала нужно придумать общий дизайн мансардной крыши, определившись с её размерами, цветом и материалами.

Затем важно провести конструктивный расчёт, в котором стоит учесть следующие факторы:

Общий вес конструкции. Это важный фактор, поскольку, если фундамент слабый и не рассчитан на серьёзную нагрузку, то здание не выдержит дополнительный вес от мансардной крыши, даст усадку или начнёт разрушаться под давлением.
Размеры кровли. Они зависят от габаритов сооружения и желаемой полезной площади.
Сила ветра. Если дом находится в местности, где постоянно дует сильный, порывистый ветер, то для крыши нужны самые крепкие, ветроустойчивые материалы.
Нагрузка от снега. Снег может неравномерно ложиться на крышу. Например, на участках, где угол наклона крутой – снег не будет долго задерживаться, зато он будет смещаться туда, где угол наклона меньше 30°. В итоге, этот участок должен будет выдерживать двойную нагрузку. К тому же, снег может неравномерно распределяться по правому и левому скатам, в результате чего на балки и стропила будет оказываться сильное давление.

Если угол наклона крыши больше 60°, то снеговую нагрузку можно не принимать во внимание при выборе:

Шага стропил. Он должен быть такой же, как и размеры утепляющего материала.
Сечения стропил – такая же, как и толщина утеплителя.
Типа кровельного материала — даже на шероховатом покрытии снежные массы не будут задерживаться при крутом уклоне.

Материалы и рабочие инструменты

После составления расчётов можно переходить к поиску, просчётам нужного количества и закупке материалов. Выбирать их стоит по характеристикам, отвечающим требованиям пожарной и экологической безопасности.

Из материалов потребуется:

Брус для балок перекрытия. Подойдёт размерами 100×150 и 150×200 мм.
Брус для мауэрлата – размерами 100×150 и 150×150 мм.
Брус для стоек – размерами 100×100 и 150×150 мм.
Стальная проволока для соединения между собой некоторых элементов – диаметром 3-4 мм.
Крепёжные элементы (гвозди, болты, скобы, шпильки с двусторонней резьбой, металлические уголки и стальные накладки).
Лист металла или стали для нарезки накладок – толщиной минимум 1 мм.
Древесина для стропильной системы и обрешётки.
Утеплитель.
Гидроизоляция и пароизоляция.
Кровельный материал и крепежи для него.
Антипирен для противопожарной обработки древесины.

Из инструментов пригодится:

молоток;
гвоздодёр;
шуруповёрт или гайковёрт, электродрель;
рулетка, карандаш;
ножовка или электролобзик;
строительный степлер и скобы;
отвес;
топор;
стамеска;
долото;
строительный нож;
страховочная система.

Варианты сборки

Возводить мансардную крышу можно двумя методами:

Собрать отдельные части конструкции на земле

Затем в отверстия, сделанные в мауэрлате, вставляются остальные части системы и тщательно закрепляются. Если нужно установить элементы в вертикальном положении или под нужным углом, то можно использовать временные распорки. В последнюю очередь монтируются боковые балки.
Собирать все детали конструкции пошагово наверху. Этот способ монтажа более удобен, если возводимая крыша очень большая по размерам и в готовом виде её нужно поднимать наверх только с помощью спецтехники.

Для начала фиксируются балки перекрытия, к которым крепятся вертикальные стойки, затяжки, временные распорки. Затем устанавливаются стропильные ноги, затяжки и укосины. При такой технологии действует тот же принцип, что и в прошлом методе: сначала фиксируются крайние элементы, а потом остальные.

Технология возведения

Чтобы сделать мансардную крышу своими руками, нужно пройти несколько этапов. На каждом из них важно быть внимательным и аккуратным.

Создание проекта кровли частного дома

Это самый ответственный этап, поскольку, если допустить ошибки в проектировании и неправильно подобрать материалы и параметры элементов, то это может привести к повреждению крыши в процессе эксплуатации, а иногда и появлению трещин в стенах дома.

Если нет желания переплачивать деньги и обращаться к профессионалам за составлением проекта, можно воспользоваться специальными программами на компьютере, которые помогут произвести расчёт количества материалов, оптимального угла наклона и других характеристик.

Проект лучше составлять в разных проекциях, чтобы с самого начала видеть и понимать расположение каждого элемента конструкции.

Отдельное внимание стоит уделить правильному расчёту высоты конька и потолка, ведь от этого будет зависеть площадь жилого помещения.

Высота от пола до конька должна быть минимум 2,5-2,7 м. Если она будет меньше, то это уже не мансарда, а чердак.

Ниже показана примерная схема несущей конструкции крыши:

На этом этапе важно продумать месторасположение лестницы на мансарду, перегородок, оконных и дверных проёмов, инженерных сетей и системы вентиляции. Заранее нужно выбрать утеплитель, так как он повлияет на шаг стропил, и кровельное покрытие, от которого будет зависеть тип и шаг обрешётки.

В проекте нужно зонировать будущую жилую площадь, например:

светлые и хорошо проветриваемые участки отвести для сна и основной жизнедеятельности;
некомфортные и труднодоступные участки выделить под место хранения вещей;
другие участки с необычными условиями нахождения можно отдать детям для их игр.

При выборе проекта мансардной крыши стоит определиться с её видом:

Двускатная – классический вариант. Из-за крутого наклона скатов по бокам невозможно поставить кровать, но зато там можно расположить полки и шкафы.
Ломанная – оптимальный вариант для маленького частного дома с крепким фундаментом.
Четырёхскатная. Этот вариант отличается сложностью монтажа и тяжёлым весом готовой конструкции.
Разноуровневая – в зависимости от площади и потребностей владельца.

Установка мауэрлата

Мауэрлатом называют элемент кровли здания, который представляет собой мощный брус, уложенный по всему периметру наружной стены. Он является опорой для стропил и равномерно распределяет нагрузку на стены и фундамент.

Лучше всего монтировать мауэрлат из бруса размерами 100×150 мм или 150×150 мм. Укладывается материал на качественную гидроизоляцию из рубероида.

В качестве крепёжных элементов мауэрлата применяются металлические шпильки, отожжённая проволока или анкерные болты диаметром 12 мм. Если мауэрлат крепится на деревянную стену, то бруски соединяются при помощи деревянных нагелей.

Возведение опорного каркаса

Монтаж каркаса начинается с возведения балок перекрытия, которые могут крепиться:

Сверху мауэрлата – в том случае, когда балки будут выноситься за периметр наружной стены;
По внутреннему краю мауэрлата – этот метод используется тогда, когда стропильные ноги будут фиксироваться непосредственно на мауэрлат. Балки перекрытия нужно крепить на стены с гидроизоляцией при помощи металлических уголков либо скоб.

Чтобы определить расположение опорных вертикальных стоек и конька, нужно сделать на середине балки перекрытия отметку. Стойки должны монтироваться с одинаковым шагом от сделанной отметки и закрепляться металлическими уголками или деревянными накладками. После установки нескольких стоек, их нужно соединить между собой затяжками, которые, в свою очередь, крепятся к стойкам специальными уголками.

Стропила

В итоге получится конструкция, напоминающая букву «П». Сбоку к ней одним концом крепятся наслонные стропила, которые своим вторым концом фиксируются с балкой перекрытия либо мауэрлатом.

В опорах или стропилах проделываются специальные отверстия, в которые нижние стропила плотно монтируются на мауэрлат под очень острым наклоном и фиксируются скобами. Верхние стропила монтируются на арочную конструкцию.

Расстояние между стропилами должно быть максимум 950 мм. Самый оптимальный шаг – 600 мм. При таком расстоянии конструкция будет иметь хорошую жёсткость и устойчивость, а также это облегчит укладку утеплителя.

Стропила крепятся гвоздями либо скобами. В качестве дополнительного крепежа можно использовать обожжённую проволоку диаметром 4 мм.

Если нужно нарастить стропила, то оптимальная длина заплатки должна быть 60 см.

Установка подкосов и фронтонов

Чтобы придать конструкции большую жёсткость и обеспечить неподвижность стоек под действием нагрузок, нужно установить подкосы. Если этого будет мало, то дополнительно можно укрепить каркас стойками и схватками.

Каркас фронтона устанавливается с учётом будущего месторасположения оконных и дверных проёмов, балкона.

Гидроизоляция

Сразу после монтажа стропил должно идти покрытие гидроизоляционного материала. По наслонным стропилам выкладывается гидроизоляция и крепится при помощи скоб и строительного степлера. Рулонный материал стелется внахлёст на 200 мм, а стыки обязательно заделываются водостойким скотчем.

Далее материал прижимается контробрешёткой в виде брусков размерами 50×50 мм (рейки располагаются вдоль стропил). Контробрешётка, набитая поверх гидроизоляции, будет надёжно её фиксировать, создав при этом достаточный вентиляционный зазор.

Монтаж обрешётки

Обрешетка набивается поверх контробрешётки с шагом равным будущему кровельному покрытию (рейки располагаются перпендикулярно стропилам).

Кровельное покрытие и монтаж окон

Самым практичным кровельным материалом считается шифер либо черепица. Металлическое покрытие станет достаточно шумным и может потребовать дополнительной шумоизоляции.

На обрешётку крепится кровельное покрытие. Работа проводится начиная от карниза крыши порядово. Листы монтируются внахлёст. Крепежные элементы желательно подбирать под цвет кровельного материала.

Строительные материалы должны обладать пожароустойчивостью и иметь низкую влагопоглощаемость, поскольку каркасом служит древесина.

Наличие окон и естественного освещения – важное условие для того, чтобы мансарда стала жилым помещением. Поэтому можно установить:

Вертикальные окна. Их монтируют на фронтоны примерно на уровне 1,2 м от пола.
Панорамные окна. Позволяют создать обзор прилежащей местности. Поскольку такое окно заменяет часть фронтона, его рама должна быть усилена, чтобы выдержать массу кровли.
Мансардные окна. Устанавливают в скаты кровли. Их нужно оснастить герметичным и ударостойким стеклопакетом, усиленной рамой и грязеотталкивающим напылением.

Общая площадь окон не должна быть больше трети от всей поверхности скатов.

Тепло- и шумоизоляция

После внешних работ предстоит утеплить крышу. Лучше всего наносить утеплитель с внутренней стороны, поскольку так больше шансов не испортить материал осадками. Со стороны помещения утеплитель герметично закрывается пароизоляцией. Затем пирог зашивается и декорируется отделочным материалом.

Утеплителем может быть различные материалы. Наиболее популярные:

стекловата;
пенопласт;
пенополистирол;
минеральная вата.

Если используется минеральная вата, то её нужно нарезать на пару сантиметров больше, чем зазор между стропилами. Это позволит избежать появления щелей.

Сравнительные характеристики для разных материалов можно посмотреть в таблице:

Отделка изнутри

Для финишной отделки пола и стен можно использовать те же самые материалы, что и в обычных помещениях. Например, для покрытия пола подойдут:

ламинат;
линолеум;
ковролин;
керамическая плитка.

Для отделки стен рекомендуется попробовать один из этих вариантов:

Покраска.
Поклейка обоев с обрамлением декоративными молдингами.
Монтаж гипсокартона с дальнейшей покраской.
Отделка декоративным камнем небольшого участка стены.
Облицовка евровагонкой.

Вентиляция

Поскольку мансарда будет утепляться и отапливаться, её нужно снабдить принудительной вентиляцией. Естественного проветривания будет мало.

Для этих целей подойдёт:

Коньковой аэратор, размещённый вдоль конькового соединения.
Точечный аэратор – монтируется там, где нет конькового соединения.
Карнизный продух – расположен под свесом кровли.

Появление конденсата и другие ошибки

В таблице приведены самые распространённые ошибки при возведении мансардной крыши.

Заключение

Решений по проектированию мансардной крыши очень много. Они могут быть как стандартные, так и разработанные под конкретный дом. Поэтому перед началом строительства нужно рассмотреть все варианты, следовать проекту и не экономить на материалах, особенно утеплителе и крепёжных элементах.