Дом с построенной мансардой — это не только дополнительная площадь жилого пространства, но и презентабельный вид строения в целом. Даже при условии, что помещение остаётся неотапливаемым и им пользуются исключительно летом, оно формирует так называемую «подушку» из воздуха, уверенно удерживающую тепло внутри всего дома.

Можно построить мансарду своими руками, но так как речь идёт о довольно сложной конструкции, рекомендуем воспользоваться услугами или советами опытного мастера. Помещение может быть построено под любыми вариантами кровли, однако чаще всего выбор стоит между двускатной и ломаной конструкцией. Чтобы определить, какой вариант наиболее оптимален в конкретном случае, важно рассмотреть особенности возведения обеих мансард.

Виды стропильных систем

Существует два варианта стропильных систем — висячая и наклонная. Какой тип выбрать зависит от положения несущих стен здания.

Висячая конструкция

Висячий комплекс стропил монтируется на крайние несущие стены строения. Конструкция актуальна в случае отсутствия капитальных стен, за исключением внешних. Её используют при расстоянии между несущими стенами не более 8 метров, поскольку они предполагают повышенную нагрузку на фундаментное основание здания.

Для ослабления нагрузки прибегают к помощи ригелей, подкосов, стяжек и других соединительных элементов. Для установки балок перекрытия применяют толстый брус с минимальным сечением 100×200 мм.

Наклонная конструкция

Система стропил устанавливается не только на крайние капитальные стены, но и несущие конструкции, установленные на фундаменте. Поэтому перед планированием мансарды рекомендуется предусмотреть функционал фундамента.

Наклонная стропильная система — отличный вариант для строительства мансарды, так как она рассчитана на более высокие нагрузки, чем висячая конструкция. С её помощью формируется улучшенная основа для балок перекрытия и пола мансардного помещения.

При ломаной мансардной крыше применима смешанная система кровли, то есть коньковые стропила устанавливаются в виде висячей конструкции, а боковые — по наклонному варианту.

Типы крыш с мансардой

Если дом строится из пеноблоков или кирпича, то фронтальная часть мансарды сразу же возводится из этого материала. Такой подход позволяет не заниматься расчётами параметров этих элементов крыши, а также собирать её дополнительно из бруса, чтобы поднять стены. При этом нужно учесть, что дом должен стоять на надежном фундаментном основании, поскольку фронтоны из камня дадут высокую нагрузку на строение.

Если мансардное помещение предназначается для второго этажа здания, которое будет эксплуатироваться в течение всего года, фронтальные стены из кирпича или пеноблоков — лучший вариант для обустройства жилого пространства под крышей строения.

Чтобы комната при двускатной крыше имела оптимальные параметры высоты и площади, угол скатов должен составлять 45-50 градусов с учётом ширины торцевой зоны строения. При меньшем угле объём полезной площади помещения будет недостаточным. При намеренном увеличении крутизны угла скатов при строительстве получится неоправданно высокая крыша с повышенной парусностью при высокой ветровой нагрузке. Кроме того, речь будет идти о перерасходе стройматериалов.

Возвести двускатную крышу, конечно, легче, чем ломаную, ввиду использования ровных стропил от обреза стен до коньковых элементов, но ломаная конструкция позволяет сделать мансарду более просторной с высокими потолками. Ломаная система стропил сложнее в строительстве и монтаже кровельного покрытия, но с её помощью можно придать зданию некую презентабельность и солидность. Сложность её исполнения состоит в большом количестве связующих компонентов — узлов и связок, которые должны быть устроены по всем правилам.

Если стены здания построены из кирпича или камня, фронтальные части мансарды выкладываются в процессе общей кладки строения. Это позволит создать стропильную систему с выравниванием на готовые фронтоны, а также провести монтаж промежуточных стропил и подпорных узлов к ним.

Перед закупкой материалов необходимо подготовить проект конструкции с проставленными параметрами — он станет базовым документом, необходимым для подготовки и сборки всех элементов мансарды в процессе строительства.

Проект мансарды

При подготовке проекта постройки мансардного помещения необходимо сделать его в различных проекциях, чтобы лучше рассмотреть и рассчитать размещение всех компонентов стропильной системы. От правильности расчёта высоты конька крыши зависит размер жилого пространства под ней.

При подготовке проекта необходимы параметры высоты конька, потолка и общей площади мансарды. Минимальная высота от пола до конька составляет 2,5 м — при меньшем расстоянии речь идёт не о мансарде, а о чердаке.

Для точности чертежа нужно отталкиваться от фигуры с прямыми углами, то есть сечения планируемого мансардного помещения. Опираясь на высоту и ширину будущей комнаты, вероятность допустить ошибку при расчёте величины углов, под которым будут возведены скаты крыши с коньком, стропилами и подпорными элементами довольно сложно. Все параметры заносятся строго в чертёж.

С чего нужно начать? В первую очередь, важно найти середину ширины фронтальной стены и уже отталкиваясь от этой точки, требуется определить размеры высоты конька, потолка мансарды, размещение стоек-стен, а также параметры карнизного свеса. Поскольку все конструктивы будут иметь определённое число связок и узлов различных конфигураций, рекомендуется на чертеже прорисовать каждую из связок по отдельности, чтобы выяснить особенности сопряжения между всеми компонентами, соединяющимися в точке середины ширины фронтальной стены.

Любая стропильная система — это комплекс базовых и вспомогательных элементов, которые могут встречаться не в каждой конструкции. К основным элементам мансардной крыши относятся:

• балки перекрытия — основа всей конструкции стропильной системы. Устанавливаются на несущие стены здания;
• стропильная нога — прямая в двускатной крыше и состоящая из двух отделов в ломаной. Верхнее стропило носит название конькового, оно формирует максимально высокую точку крыши — конёк, при этом стропила, устанавливаемые на стены мансарды называются боковыми;
• коньковый брус или доска — обязательный компонент в двускатной конструкции, при этом он не во всех случаях используется при устройстве ломаной кровли;
• мауэрлат — усиленный брусовый элемент, который крепится к несущим боковым стенам здания. На него монтируются стропильные ноги;
• стойки — опорные конструкции, укрепляющие двускатную и ломаную крыши. В первом варианте стойка считается надёжной опорой для длинного стропила, во втором — с её помощью скрепляют боковое и коньковое стропило. Также стойки являются каркасом для обшивки и утепления стен помещения;
• диагональные связывающие компоненты или скосы, которые дополнительно соединяют стойки или стропила, придавая конструкции повышенную прочность;
• балки чердачного перекрытия применимы во всех конструктивах мансарды — они связывают стойки, а также выполняют роль каркаса для монтажа потолка;
• межстропильные прогоны монтируются в ломаном варианте кровли для обеспечения повышенной жёсткости конструкции.

Подготовленный проект рекомендуется показать специалисту, чтобы убедиться в правильности расчёта параметров будущей мансарды к ширине и длине несущих стен здания.

Выбор материалов для строения мансарды

Если проект готов, то учитывая проставленные в нём размеры, можно рассчитать требуемое количество материалов для запланированного строительства. Необходимо выбирать продукцию с учётом экологических и противопожарных характеристик безопасности. К примеру, древесина должна быть обработана антипиренами, снижающими риск воспламенения, а также горючесть структуры материала.

Итак, для работы потребуются:

• доски для стропильных ног;
• брус с сечением 100×150 или 150×200 мм для балок перекрытия. Сечение зависит от выбранной стропильной системы, а также ширины между капитальными стенами. Кроме того, брус потребуется для диагональных ног и прогонов, если эти элементы предусмотрены конструкцией кровли;
• брус сечением 100×150 или 150×150 мм для монтажа мауэрлата;
• брус 100×100 или 150×150 мм для стоек;
• необрезная доска для чернового пола, а также устройства отдельных крепёжных конструкций;
• стальная проволока сечением 3-4 мм для скрепления отдельных элементов стропильной системы;
• болты, гвозди, скобы различных размеров, уголки разных конфигураций, а также другие крепёжные компоненты;
• металлический лист толщиной от 1 мм для вырезания накладок;
• материалы для обрешётки кровельного материала с учётом выбранной конструкции кровли;
• утеплитель;
• гидроизоляционные мембраны;
• кровельные материалы с крепёжными комплексами.

Какого сечения нужны стропила

Стропила — компоненты кровли, которые берут на себя внешние нагрузки. Требования к сечению данных элементов различны — они зависят от следующих факторов:

• расстояние шага между стропильными ногами;
• длина стропильных ног между точками опорного основания;
• уровень снеговой и ветровой нагрузок.

Геометрические параметры стропильного комплекса можно определить на чертеже. С оставшимися факторами требуется обратиться к справочной информации, а затем выполнить требуемые расчёты.

Снеговая нагрузка

Для разных регионов России снеговая нагрузка не может быть одинаковой. Существует восемь зон на территории нашей страны, где снеговая нагрузка имеет разную интенсивность. Последнюю восьмую зону относят к экстремальным и не рассматривают для возведения мансардной крыши.

Районирование на зоны по интенсивности снеговой нагрузки:

• I — 80 кг/м² или 0,8кПа;
• II — 120 кг/м² или 1,2 кПа;
• III — 180 кг/м² или 1,8 кПа;
• IV — 240 кг/м² или 2,4 кПа;
• V — 320 кг/м² или 3,2 кПа;
• VI — 400 кг/м² или 4,0 кПа;
• VII — 480 кг/м² или 4,8 кПа.

Эти данные позволяют точно рассчитать снеговую нагрузку в зависимости от региона, в котором планируется строить мансардную крышу. Расчёты ведутся по следующей формуле:

S = Sg × μ, где:

Sg — значение в кПа;

μ — поправочный коэффициент, учитывающий угол ската кровли, если:

• угол ската менее 25 градусов, μ = 1,0;
• угол ската равен 25-60 градусам, μ = 0,7;
• угол ската выше 60 градусов — снеговая нагрузка при такой конструкции не учитывается, поскольку предполагается, что кровля не будет задерживать снег.

При ломаной конструкции крыши снеговая нагрузка может иметь различные параметры на разных точках кровли. Угол наклона определяют транспортиром по чертежу или расчётом соотношения высоты к основанию треугольника по правилу половины ширины пролёта.

Ветровая нагрузка

Ветровая нагрузка также зависит от региона строительства здания, особенностей высоты и параметров кровли. Районирование ветровой нагрузки имеет следующие показатели ветрового давления:

• 1а–24 кг/м³ (W);
• 1–32 кг/м³;
• 2–42 кг/м³;
• 3–53 кг/м³;
• 4–67 кг/м³;
• 5–84 кг/м³;
• 6–100 кг/м³;
• 7–120 кг/м³.

Расчёт ветровой нагрузки выполняется по формуле:

Wp = W × k × c, где:

W – ветровое давление;

k – коэффициент, учитывающий высоту строения и его расположение (в следующей таблице).

Высота строения (z)	Зона А	Зона Б	Зона В
До 5 метров	0,75	0,5	0,4
5-10 м	1	0,65	0,4
10-20 м	0,25	0,85	0,55

В таблице рассмотрены следующие зоны:

• А — местность с открытым пространством (степи, пустыни, лесотундра, побережья водохранилищ и морей);
• Б — местность с препятствиями для ветра как рельефными, так искусственными (города, лесные массивы, лесополоса);
• В — плотная городская застройка с высотой зданий выше 25 м.

с — коэффициент, который зависит от направления ветра, а также угла ската крыши. Неоднозначный показатель, так как ветер может оказывать на кровлю двоякое воздействие. Например, на кровельные скаты может быть оказана прямая опрокидывающая нагрузка, но при малых углах наклона возникает аэродинамическое влияние ветра — он стремится поднять плоскость ската за счёт возникающих при порывах подъёмных сил.

После расчёта снеговой и ветровой нагрузок, полученные параметры нужно сложить, и с учётом конструктивных особенностей стропильного комплекса, определить сечение досок для стропил.

Инструменты

При строительстве мансардного помещения сложно обойтись без инструментов — перечислим основные из них:

• шуруповёрт;
• электродрель;
• отвес, рулетка, строительный уровень;
• стамеска, топор, долото, молоток;
• электролобзик, циркулярная пила;
• плотницкий нож, ножовка.

Важно выбирать качественные инструменты, чтобы ускорить процесс монтажа.

Этапы монтажа

Необходимо соблюдать определённую последовательность работ — лишь при таком условии мансардное помещение будет максимально прочным и надёжным.

Монтаж мауэрлата

Возведение любой стропильной системы начинается с фиксации на торцах боковых стен строения усиленного бруса сечением не менее 100×150 мм — мауэрлата, выступающего в роли опорного основания. На него монтируются стропильные ноги. Монтаж мауэрлата производится непосредственно на настеленную гидроизоляцию из рубероида по верхнему торцу несущих стен. За счёт опоры нагрузка будет равномернее распределяться по стенам строения, передаваясь на фундамент.

Мауэрлат монтируется к стенам шпильками из металла, которые предварительно вводят в венец или бетонный пояс, расположенный по верхнему периметру стен. Также возможно крепление анкерными болтами диаметром 12 мм при углублении их в толщу стены не менее, чем на 150 мм. Если мауэрлат крепится к деревянным конструкциям, брус крепится с использованием деревянных нагелей.

Монтаж стропил

Рассмотрим основные этапы выполнения работ:

1. Монтаж начинается с установки балок перекрытия. Их фиксируют на мауэрлат сверху. Если балки вынести за периметр здания, можно увеличить площадь мансардного помещения. В такой конструкции стропильные ноги фиксируются на балки перекрытия.
2. Также балки перекрытия могут устанавливаться на стены, покрытые гидроизоляцией — крепление выполняется уголками и скобами по верхнему краю мауэрлата.
3. После крепления балок перекрытия необходимо найти их середину, и данная отметка становится ориентиром для определения расположения конька и опорных стоек.
4. Стойки располагаются на примерно равном расстоянии от середины балки перекрытия. Позднее они будут определять траекторию стен мансарды, то есть их ширину.
5. Брус для стоек должен иметь сечение, равное сечению балок перекрытия. Стойки фиксируются к балкам специальными уголками либо деревянными накладками с учётом будущих нагрузок.
6. После фиксации первой пары стоек, необходимо скрепить их сверху бруском, так называемой стяжкой. Он соединяется со стойками с использованием специальных уголков.
7. После крепления стяжки получается П-образный элемент, на который монтируются наклонные стропила, вторым концом устанавливаемые к балке перекрытия или мауэрлату.
8. На опорах из бруса или стропилах выпиливается паз — выемка, необходимая для более плотного монтажа стропил к мауэрлату. Крепление производится металлическими скобами.
9. Чтобы придать конструкции жёсткость, дополнительно монтируются подкосы — от основания стойки к центру бокового стропила.
10. По длине стяжке рассчитывается середина — в эту точку необходимо закрепить бабку, которая будет подпирать коньковое соединение верхней висячей стропильной системы.
11. Устанавливаются коньковые стропила, которые можно крепить различными соединителями друг с другом, например, шайбами или болтами с пластинами из металла. После их монтажа к коньку, а также центру стяжки фиксируется бабка.
12. После завершения работы над одним блоком стропильного комплекса, остальные изготавливают по такому же принципу. Расстояние между соседними стропилами должно быть не более 950 мм, наиболее предпочтителен интервал 600 мм, дающий оптимальную жёсткость и устойчивость готовой конструкции.
13. Первично устанавливаются боковые элементы системы, затем промежуточные. Они связываются друг с другом прогонами, которые крепятся между верхними концами стоек и работают по принципу распорок. Результатом работы становится жёсткий каркас стропил мансардного помещения, готовый к утеплению и обшивке стен.

Гидроизоляция мансарды

После того, как стропильная система подготовлена, необходимо приступить к её отделке и утеплению. Рассмотрим основные этапы рабочего процесса:

1. Первой крепится к стропилам скобами и степлером ветрозащитная гидроизоляционная плёнка, начиная от карниза строения. Полотна укладываются внахлёст 200 мм, стыки необходимо склеить водостойким скотчем.
2. Поверх плёнки на стропила набивается контробрешётка, которая фиксирует гидроизоляционную защиту и создает вентиляционное расстояние между кровельным и ветрозащитным материалами. Контробрешётка строится из досок толщиной 50-70 мм при ширине 100-150 мм.
3. Перпендикулярно контробрешётке крепится обрешётка, на которую будет настелен материал для покрытия кровли. Если речь идёт о мягкой кровле, на контробрешётку фиксируются фанерные листы.

Монтаж кровельного покрытия

На подготовленную фанеру или обрешётку крепится кровельный материал, начиная от карниза крыши порядково. Листы устанавливаются с нахлёстом. Если для покрытия используется металлочерепица или металлический профиль, материал крепят саморезами с эластичными прокладками. Крепёжные элементы рекомендуется подбирать по цвету кровельного материала.

При покрытии мансардной ломаной кровли самым сложным моментом считается переход от боковых стропил к коньковым стропилам. Также могут возникнуть сложности, если на крыше предусмотрены выступы для балконов и окон.

Если на кровлю выходит печная труба, для неё выполняется отдельное оформление отверстия внутри системы стропил и в утеплительном слое, а на кровле устанавливается гидроизоляционная защита вокруг трубы.

Работы по строительству любой крыши, тем более такой сложной, как мансардная, требуют соблюдения мер безопасности. Если опыт в проведении таких строительных этапов отсутствует, лучше доверить их реализацию специалистам либо выполнять все действия при поддержке профессионала.