Больше пространства: ломаная крыша для частного дома

Двускатная кровля с крутыми изломами на скатах — привычное зрелище для пригородов и почти правило для частных домов в городской черте. Еще ломаная крыша часто венчает дореволюционные здания и жилые комплексы премиального уровня. В чем же причина такой популярности этой конструкции в городах? Какими бывают ломаные крыши? Каковы их особенности? С этим, а также с порядком строительства таких кровель разберемся в статье.

Содержание

Пространство для жизни: какие задачи помогает решать ломаная кровля

Стандартная ломаная крыша обычно смотрится не очень красиво: подкровельный этаж получается непропорционально большим и нависает над домом; скаты с изломами создают ощущение неправильности; силуэт дома получается каким-то громоздким. В общем, чтобы ломаная крыша выглядела эстетично, нужно привлекать грамотного архитектора, который визуально скроет лишний объем, не уменьшая его. Ведь именно из-за дополнительного жилого пространства все и затевалось.

При всех эстетических недостатках, ломаная крыша — лучший способ расширить жилую площадь на мансардном этаже после плоской кровли. Поясним на примере.

Если вы делаете мансарду под двускатной крышей, то жилое пространство с потолками нормальной высоты будет занимать 50-60% от площади других этажей, а у пологих крыш — и того меньше. Если же крыша ломаная, то жилое пространство на мансарде займет 70-95% площади этажа в зависимости от угла наклона частей ската. При такой разнице несложно простить ломаной крыше не лучшую эстетику.

Кроме увеличения площади мансарды, ломаная конструкция крыши упрощает и удешевляет организацию естественного освещения мансарды:

1. Увеличенная площадь фронтонов позволяет установить в них окна больших размеров. Фронтонные окна в разы дешевле и надежнее мансардных, поэтому их установка снижает общие расходы. Конечно, не всегда можно достичь нужного уровня естественного освещения без мансардных окон, но их понадобится меньше.
2. Вместо дорогих и сложных в монтаже мансардных окон в крутых участках ската можно сделать слуховые окна. При этом они будут давать намного больше света, чем обычные «кукушки», поскольку в крутых скатах не нужно делать глубокую нишу для окна.

Хотя конструкция стропильной системы ломаной крыши сложнее, если сравнивать со «скелетом» обычной двускатной кровли, на практике она проще в монтаже. Для стандартной скатной крыши нужны длинные и тяжелые стропила, а найти качественные пиломатериалы подходящей длины непросто. Установить их и вывести в плоскость еще сложнее. Ломаный скат крыши состоит из двух участков: верхнего треугольника с висячими стропилами и нижних наслонных стропильных ног. Суммарная длина стропил при этом получается больше, а вот доски для их монтажа — намного короче.

Ломаные крыши на любой вкус: подробно о видах крыш с фото

Ломаная крыша — это, скорее, не конкретная конструкция кровли, а ее признак. К ломаным относятся все виды крыш, у которых есть изломы на скатах, если они не вызваны врезкой слуховых окон, щипцов или необходимостью состыковки элементов сложной кровли.

Ломаные крыши бывают пяти видов:

• односкатная;
• двускатная;
• вальмовая;
• шатровая;
• сложная;
• веранда с ломаной крышей.

Односкатные ломаные крыши — самый редкий вид. Они практически не встречаются, хотя полезная площадь под такими кровлями наибольшая. Достигается это за счет размещения жилого пространства возле трех стен, а под наклонным потолком делают лестницу. Это позволяет залить мансарду светом от окон в стенах, поэтому при такой планировке дорогие мансардные окна не нужны. А понижение уровня потолка над лестницей никак не сказывается на комфортности жилого пространства. Пример, как выглядит такая односкатная ломаная крыша, на фото:

Двускатные ломаные крыши, напротив, очень распространены. Настолько, что многие считают двускатную мансардную и ломаную крышу синонимами, не подозревая, что есть и другие виды.

У обычного дома с двускатной ломаной крышей пятиугольный фронтон, пологая верхняя часть ската с уклоном 25-30° и крутая нижняя часть ската с углом наклона 50-60°. Как правило, ни слуховых, ни мансардных окон в такой крыше не делают для удешевления конструкции. Получается функциональная, но часто не очень красивая крыша, которая по форме напоминает кровлю классического амбара.

Но не всегда двускатные ломаные крыши и их строительство — это выбор между внешним видом и практичностью, на фото ниже пример эстетичного дома с такой кровлей:

Слуховые окна уравновешивают массивную крышу, делая ее более гармоничной. Врезки в кровлю — это вообще универсальный способ сделать ломаную крышу визуально менее громоздкой, который работает со всеми видами кровель.

Вальмовая ломаная крыша — это лучший выбор для больших коттеджей и многоквартирных жилых зданий. Такая кровля сложнее в монтаже, зато она устойчивее к ветровым нагрузкам и выглядит аккуратнее за счет отсутствия фронтонов. Но у этой особенности есть и обратная сторона — мансарду под вальмовой ломаной крышей нельзя осветить с помощью дешевых фронтонных окон. Впрочем, это редко когда имеет значение по двум причинам.

Во-первых, вальмовыми ломаными крышами обычно накрывают действительно большие здания. Например, многие старые городские дома, некоторые из которых занимают целый квартал, перекрыты вальмовыми ломаными крышами. Фронтонные окна не играют существенной роли в освещении настолько просторной мансарды, поэтому устройство вместо фронтонов еще двух скатов не сильно увеличивает стоимость строительства.

Во-вторых, чем выше здание и больше площадь крыши, тем важнее ее устойчивость к ветровым нагрузкам. А фронтоны — это слабое место любого здания, поскольку направленный в них ветер работает на срыв кровли.

Шатровая ломаная крыша — это частный случай вальмовой. Различие между ними только одно: если вальмовой крышей можно перекрыть любое прямоугольное здание, то шатровой — только квадратное. В остальном все то же самое: повышенная устойчивость к ветровой нагрузке, аккуратная форма.

Ломаные крыши нестандартной формы, а также те, которые состоят из многочисленных щипцов и врезок, называют сложными. Такие кровли очень дорогие, зато они всегда выглядят красиво:

Для частных домов непрямоугольной формы сложные крыши — единственный возможный вариант. Но при их проектировании важно снизить к минимуму количество ендов и мест примыканий кровель к стенам, поскольку на этих участках чаще всего возникают протечки.

Отдельный вид домов с ломаными крышами — это коттеджи с пристройкой-верандой или террасой. Чтобы перекрыть закрытую веранду или сделать навес над ней, один из скатов кровли как бы «ломают» еще раз, но в обратную сторону. Получается переломанная крыша сложной формы:

У такой конструкции есть свои плюсы и минусы. Из плюсов: кровля веранды — это продолжение крыши дома, поэтому для нее не нужно делать отдельную стропильную систему и заниматься герметизацией места примыкания навеса к стене. Из минусов: переход от ската с большим уклоном к пологому скату — слабое место всей кровли. Здесь повышенная вероятность протечки и скопления больших масс снега зимой.

Вопрос эстетики: как сделать ломаную кровлю красивее

Ломаная крыша — это далеко не новая конструкция. В Европе дома с такой кровлей массово строят ни одну сотню лет. Естественно, за такое время появились дизайнерские приемы, которые делают ломаную крышу более эстетичной. Вот основные из них:

1. В скатах делают слуховые окна (люкарны, «кукушки»), которые не только решают задачу естественного освещения и вентиляции подкровельного пространства, но и как бы «разрезают» большую кровлю, уравновешивая ее.
   
2. Чтобы сделать крышу разнообразнее, на ней можно сделать балконы или даже террасу. В качестве бонуса вы получите зону отдыха и видовые площадки.
   
3. Кровля ломаной крыши обычно перекрывается темным кровельным покрытием, а стены здания красятся в более светлые цвета или облицовываются более светлыми материалами. Это выравнивает пропорции дома, поскольку темная крыша на фоне светлых стен выглядит меньше.
   
4. Нижнюю часть ската делают не ровной, а выгибают. Плавная изогнутая линия придает крыше элегантный вид.
   
5. На концах скатах делают небольшие обратные изломы-козырьки. Это визуально уменьшает высоту крыши. К тому же, эти козырьки лучше защищают стены дома и отмостку от сильного намокания во время дождя.
   

Использовать все эти приемы одновременно совсем не обязательно. Достаточно всего 3-4, чтобы сделать дом с ломаной кровлей красивым, а мансарду — еще более комфортной для жизни.

Делаем ломаную крышу своими руками

Сооружение даже стандартной двускатной ломаной крыши — не самая простая задача. Но она выполнима даже для новичков, если не отступать от проекта и инструкций производителя. При работе в одиночку ломаная крыша даже проще в монтаже, чем стандартные односкатные и двускатные кровли. У нее относительно короткие стропильные ноги, в то время как длинные стропила обычных скатных крыш укладывают силами нескольких человек.

Устройство ломаной крыши начинается с расчетов и проекта.

Правила расчета

Стропильная система крыши рассчитывается в соответствии со строительными нормативами, главные из которых это СП 17.13330.2017 «Кровли» и СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия». Выполнение требований этих нормативов при расчетах обязательно, поскольку их нарушение может привести к обрушению кровли зимой.

При расчетах учитывают:

1. Статичную нагрузку, которая действует на стропильную систему постоянно. Это вес кровельного покрытия, гидроизоляции, утеплителя, пароизоляции, обрешетки, контробрешетки, мансардных окон и других элементов, которые будут установлены на кровле.
2. Переменную нагрузку, которая действует на кровлю временно. Хотя по правилам нужно рассчитывать все виды временных нагрузок, на практике для частных домов обычно считают только снеговую и ветровую.

В зависимости от полученного значения суммарной нагрузки, длины и ширины скатов выбирают угол наклона кровли, шаг стропил, схему их крепления, минимальное сечение всех элементов стропильной системы — от мауэрлата до конька. Важно понимать, что у этой задачи нет единственно правильного решения. Например, если стропила по расчетам получились слишком толстые, их сечение можно уменьшить, если поставить чаще. А чересчур большую снеговую нагрузку легко снизить, увеличив уклон скатов. Примерная схема расчета ломаной крыши приведена на рисунке ниже:

Если вы строите дачу, баню и другие не самые ответственные строения, то можете попробовать сделать все расчеты сами. Если же вы строите дом для постоянного проживания, то закажите проект ломаной крыши со всеми расчетами у специалистов. Не рискуйте — необходимость переделки крыши будет стоить куда дороже, чем заказ проекта у архитектора. Не говоря уже о вашей безопасности.

Кроме того, не обязательно оплачивать дорогой индивидуальный проект. Достаточно типового. Например, если вы строите каркасный дом с ломаной крышей своими руками, то, скорее всего, уже приобрели готовый проект со всей документацией. За небольшую дополнительную плату типовой проект могут доработать под ваши требования и климатические условия.

Устройство стропильной системы

Стропильная система — это каркас крыши, поэтому при ее монтаже важно соблюдать все строительные нормы. Конечно, нарушать нормы при устройстве кровельного пирога тоже нельзя, но цена ошибки разная. Если вы забудете заклеить стыки пароизоляции, то со временем вам придется разбирать отделку и менять утеплитель. Это дорого, но несравнимо дешевле, чем даже точечная переделка стропильной системы, не говоря уже о ее серьезной реконструкции. Поэтому будьте внимательны как при монтаже, так и при выборе материалов.

Требования к материалам

Стропильную систему большинства домов делают из дерева хвойных пород, как правило, сосны. Она достаточно прочная, чтобы выдерживать большие нагрузки, долговечная и при этом недорогая. Иногда вместо дерева хвойных пород могут использовать лиственницу или даже дуб, но это исключительные случаи из-за высокой цены пиломатериалов этих пород.

Независимо от вида древесины, пиломатериалы для стропильной системы должны соответствовать требованиям:

1. Дерево должно быть хорошо высушено. Максимальная влажность — 12%, но лучше, если она будет 8% и ниже. Особенно это важно для несущих элементов: мауэрлата, стоек, стропил. Недосушенные доски и брус под нагрузкой могут деформироваться: доски, как правило, выгибаются, из-за чего их несущая способность снижается, а вот брус может просто провернуть вокруг своей оси. Этот дефект называется винтовым короблением и его невозможно компенсировать подпорками, дополнительными креплениями или хомутами.
2. На пиломатериалах не должно быть пороков. Это несросшиеся сучки, трещины, червоточины, следы гниения и поражения болезнями, обзол. Пиломатериалы с такими дефектами недопустимы не только из-за меньшей несущей способности по сравнению с качественными досками или брусом, но и из-за потенциального отложенного вреда для всей стропильной системы. Так, в обзоле могут быть яйца или личинки жуков-древоточцев, споры грибов, древесные инфекции, которые в условиях кровельного пирога смогут быстро распространиться на весь каркас.
3. По возможности следует использовать цельные доски и брус. Конечно, если нужны пиломатериалы длиной более 6-9 м, то их почти неизбежно придется сращивать. Но любое сращивание, даже если оно выполнено по всем правилам, — это ослабленный участок конструкции. Поэтому его нужно избегать везде, где это в принципе возможно.
4. Пиломатериалы должны быть обработаны антисептиками и огнезащитными составами. Идеально, если обработка выполнена погружным способом с пропиткой древесины в специальных ваннах. Но такое дерево стоит дорого, поэтому для частных домов пиломатериалы обычно обрабатывают поверхностно, покрывая их защитными составами с помощью кисти или валика.

Если стропильная система будет изготовлена из металла, то для нее необходимо брать металлический профиль, швеллеры и другой металлопрокат без видимых дефектов: каверн, нарушения геометрии, проржавевших участков. После монтажа сварные швы обязательно очищаются от шлака и шлифуются, если это необходимо. Затем металл грунтуют в два слоя и красят.

Порядок монтажа стропильной системы

У ломаной крыши достаточно сложная стропильная система, порядок монтажа которой во многом отличается от стандартного.

В первую очередь, как и при устройстве других типов кровли, на стены укладывают мауэрлат, закрепляя его на анкера, закладные или просто обвязывая проволокой. Если брус мауэрлата недостаточно длинный, его сращивают примерно посередине стены с помощью врезки на половину толщины. Длина врезки должна быть минимум в 2-2,5 раза больше толщины бруса. К слову, о брусе — его сечение обычно равно 150×150 мм, 150×200 мм или 200×200 мм. Брус большего сечения практически не применяют, поскольку из-за внушительного веса его сложно поднять на крышу, не говоря уже о нагрузке на стену.

А вот дальше порядок монтажа ломаной крыши уникален:

1. В два ряда устанавливают вертикальные стойки из бруса 150×150 мм или большего сечения, на которые будет опираться крыша в месте излома. Стойки тщательно выравнивают и временно закрепляют распорками.
2. Поверх стоек одного ряда укладывают прогоны, тоже из бруса 150×150 мм.
3. Сверху на прогоны укладывают затяжки из досок 50×150 мм или 50×200 мм, попарно соединяя противолежащие стойки.
4. Устанавливают нижние стропила из досок 50×200 мм, снизу закрепляя их к мауэрлату проволокой или с помощью подвижного ползункового крепления. Сверху стропила крепятся к прогону с вырезом.
5. Ставят верхние стропила, тоже из досок 50×200 мм, скрепляя их в верхней точке друг с другом, а в нижней — с затяжкой. Оба крепления делают внахлест.
6. Устанавливают вертикальные бабки между верхним концом верхних стропил и затяжкой.
7. Крепят схватки и подкосы, если они необходимы по проекту.

У ломаной крыши почти никогда не делают коньковый прогон, поскольку если дом небольшой, то при такой конструкции стропильной системы он просто не нужен. Более того, его вес — это существенная дополнительная нагрузка для крыши.

Но иногда коньковый брус, все-таки, используют. Он нужен для дополнительной устойчивости крыш больших коттеджей и многоэтажных зданий. Для таких домов ветровая нагрузка уже имеет существенное значение. Кроме того, чем сложнее форма крыши, тем неравномернее на ней лежит снеговой покров и тем важнее каждый элемент распределения нагрузки по стропильной системе.

Устройство кровельного пирога

У кровельного пирога ломаной крыши тоже есть свои особенности, хотя их немного, если сравнивать со стропильной системой.

Пароизоляция

Пароизоляционную пленку крепят к стропилам с помощью строительного степлера. Нахлест между соседними полотнами пленки должен быть около 15 см, такой же нахлест нужно делать на все конструкции: стены, вентиляционные шахты, лестничную клетку. В местах стыков и примыканий пароизоляционную пленку проклеивают с помощью специальных герметизирующих лент или армированного скотча. Если этого не сделать, то в кровельный пирог будет проникать водяной пар из помещения.

При использовании фольгированной пароизоляции ее крепят отражающей стороной внутрь помещения. При этом между пароизоляцией и внутренней отделкой нужно предусмотреть зазор в 1,5-2 см, иначе она просто не будет работать — отражать инфракрасные лучи внутрь помещения.

Кроме скатов, пароизоляцию нужно уложить на пол между стропилами и стойками.

Утепление

Поверх пароизоляции изнутри перпендикулярно стропилам набивают внутреннюю обрешетку. После этого между стропилами сверху на пароизоляционную пленку укладывают утеплитель. Кровлю утепляют жесткими плитами минеральной ваты, экструдированного пенополистирола (XPS) или пенополиуретана (PIR).

Чтобы избежать появления мостиков холода, плиты теплоизоляционного материала монтируют вплотную к стропилам или враспор. Кроме того, утеплитель во втором слое размещают со сдвигом относительно стыков плит первого слоя. Таким же образом утепляют пол возле угла кровли.

Гидроизоляция

Для гидроизоляции кровли лучше использовать диффузионные или супердиффузионные мембраны. Они надежно защитят утеплитель от намокания из-за протечки, но при этом не помешают водяному пару покидать кровельный пирог.

Гидроизоляцию временно крепят строительным степлером к стропилам с нахлестами:

• 15 см в месте горизонтального стыка;
• 10 см в месте вертикального стыка;
• 15 см в местах примыкания к конструкциям.

Как и пароизоляцию, гидроизоляционную мембрану в местах нахлестов проклеивают герметизирующей лентой или армированным скотчем. После этого ее окончательно закрепляют с помощью контробрешетки.

Укладка кровельного покрытия

Для монтажа кровельного покрытия поверх гидроизоляции и контрреек набивают сплошную или разряженную обрешетку. Зависит от выбранного материала. Так, ломаная крыша из финской черепицы сначала закрывается сплошным основанием из OSB-плиты или влагостойкой фанеры, а для монтажа несущих и части стеновых марок профнастила часто нужна обрешетка с довольно большим шагом.

Подход к монтажу у разных видов кровельных материалов отличается. Но есть несколько общих особенностей, характерных именно для ломаной крыши:

1. Кровельное покрытие, которое настилается на верхнюю часть ломаной крыши, должно немного выступать на изломе. Получившийся карниз будет защищать излом от ветра и влаги.
2. Для закрытия конька нужно использовать самую широкую коньковую планку из доступных. Из-за небольшого уклона скатов под узкую планку может попадать снег и влага, которые будет задувать под конек сильный ветер.
3. Водосток обязательно нужно крепить к обрешетке на крюки с длинным основанием, а не прикручивать к лобовой доске — снег и дождь не будут задерживаться на крутых скатах, поэтому нагрузка на желоба будет повышенная.

Из-за крутых скатов в нижней части крыши обслуживание и ремонт ломаной крыши затрудняется. Также повышаются требования к качеству укладки тяжелых штучных материалов: керамической и цементно-песчаной черепицы. Поэтому для ломаной крыши лучше выбирать относительно долговечные, но легкие материалы: металлочерепицу, профнастил, битумную черепицу.

Подведем итоги

Ломаная крыша — один из лучших вариантов кровли для жилой мансарды. Под ней много пространства с нормальной высотой потолков, в которое проще и дешевле пустить солнечный свет. Недостаток в виде не лучшего внешнего вида решается с помощью устройства слуховых окон, балконов, выгибания нижнего ската.

Чаще всего ломаная крыша двускатная. Но она может быть и четырехскатной, и даже односкатной.

В монтаже ломаной крыши самое сложное — это расчет нагрузок и стропильной системы. Кроме того, порядок установки элементов стропильной системы отличается от способа монтажа обычных скатных крыш, но этот процесс нельзя назвать сильно сложным. Все вполне можно сделать самостоятельно, тем более с учетом сравнительно небольшой длины стропил.

---