В этой статье: история мансарды; особенности конструкции мансарды; преимущества и недостатки; типы конструкции мансардной крыши; утепление мансарды; жилая мансарда — что еще необходимо.
Со временем размеры любого загородного дома становится малы, ведь количество домочадцев растет. И перед его хозяином возникает дилемма — пристроить к дому новое крыло или, может быть, снести здание и построить новое, большей площади. Между тем существует оптимальное и экономически выгодное решение — мансарда, преобразующая скучный чердак в полноценно жилое и комфортабельное помещение без какой-либо серьезной перестройки дома.
История мансарды
Идея увеличения жилой площади здания путем изменения формы крыши возникла в XVI веке у Пьера Леско, французского скульптора и архитектора. Однако своей популярностью и названием мансарды обязаны архитектору XVII века — французу Франсуа Мансару, проектирующего замковые и дворцовые комплексы для знатных и богатейших землевладельцев Франции. Практически все здания, выполненные по проектам Мансара, имеют мансарды. Жилые помещения вместо чердака, ранее используемого лишь в качестве склада ненужных вещей, быстро стали востребованными среди владельцев доходных домов, поскольку позволяли обойти требования норм по высотности здания. В те времена было запрещено возводить строения высотой более 20 м, при этом замеры высотности проводились от уровня земли до карниза, соответственно мансарда не подпадала под ограничение по высоте, поскольку располагалась над карнизом. Кроме того, здания в Париже облагались особым поэтажным налогом, т.е. за каждый этаж нужно было платить определенную сумму в городскую казну. И мансарда позволяла уйти от оплаты налога — ее помещения не считались этажом, относились к чердаку. В XVII-XVII веках во Франции все помещения под крышей ломаной формы назывались мансаровыми.
Франсуа Мансар. Дворец Мезон-Лаффит близ Парижа. 1642 - 1650. Главный фасад
В России первые многоэтажные дома с мансардами появились в XVIII веке — под влиянием парижской архитектуры такие здания возводились в Санкт-Петербурге. Правда, эти мансарды отличались от французских тем, что практически не имели окон — одно-два массивных дормера или люкарны не позволяли полноценно освещать мансардное помещение днем. В Москве мансард долгое время не было вообще и лишь двадцать лет назад к ним появился устойчивый интерес застройщиков.
В XIX веке в российских городах возникла мода на дома с подобием мансарды — мезонином, надстраивавшимся, как правило, над центральной частью фасада здания. Чаще всего мезонин не выполнял каких-либо функциональных задач и был всего лишь декоративным элементом.
Квартиры в европейских мансардных этажах XVII-XVIII века сдавались по низкой цене, т.к. в них было холодно зимой, а через кровельное покрытие при малейших осадках струились потоки влаги. Сегодня, благодаря современным утеплительным и кровельным материалам, а также высокому содержанию углекислого газа в атмосфере на нижних ярусах многоэтажек из-за плотного потока автомашин в крупных городах, мансарды приобрели высокую популярность у состоятельных горожан.
Мансардный этаж — конструктивные особенности
Геометрическая форма мансардного этажа может быть самой разной — ломаной или треугольной, иметь симметричные стороны и не симметричные, располагаться как по всей ширине строения, так и лишь по одну его сторону. Строение классической ломаной формы мансардной кровли таково: нижней и более широкой части придан уклон до 70о, верхние узкие части более пологи и расположены под углом в 15-30о. Мансардный этаж может находиться как в границах внешних стен здания, так и выступать за них, при этом необходимы дополнительные опоры, как-то стенки, колонны или подвески.
С учетом повышения нагрузки на несущие конструкции здания, создание мансарды требует использования исключительно легких материалов. Как правило, конструкционные материалы для создания каркаса мансардного этажа выполнены из металла и древесины, при этом деревянные конструкции требуется подвергать обязательной обработке противопожарными составами. С внешней стороны стены и потолок мансарды обшиты кровельным покрытием, поэтому ее каркас необходимо приспосабливать под геометрическую форму крыши здания.
Учитывая, что сразу за периметром мансардного помещения находится кровля, работы по ее созданию сопровождаются специфическими проблемами, а именно — конденсация влаги на потолочном покрытии и утеплителе под ним, высокие теплопотери, недостаточные звукоизоляция и вентиляция. Варианты решения этих проблем будут предложены ниже по тексту статьи.
Характеристики мансарды
Эпоха индустриального строения типовых домов с плоскими крышами обезличила города России и при этом так и не решила своей основной задачи по обеспечению граждан страны комфортабельным жильем. Между тем, монументальные железобетонные многоэтажки советского периода в большинстве своем позволяют выполнение их апгрейда в виде мансардных помещений, тем самым не только предоставляя дополнительную жилплощадь на уровне современных стандартов, но и существенно облагородить скучные и, подчас, откровенно убогие очертания зданий советских микрорайонов.
В частном домостроении мансардный этаж более интересен с позиции увеличения жилплощади, расходы на создание которой при этом значительно меньше, чем на строительство двухэтажного строения.
Рассмотрим преимущества мансарды:
- ее облегченная конструкция допускает возведение над несущими стенами зданий старой постройки;
- зачастую невостребованный и захламленный чердак становится полноценным жилым помещением, тем самым увеличивается жилплощадь здания в целом;
- значительное улучшение внешнего вида здания;
- возможность вывода мансарды как на один, так и на два этажных уровня;
- минимизация теплопотерь здания через площадь крыши, что позволяет существенно снизить его энергопотребление в холодный сезон;
- работы по созданию мансардного помещения над несущими стенами существующего здания не требуют привлечения тяжелой строительной техники, нет необходимости в отселении жильцов дома.
Отрицательные характеристики мансарды:
- стропильная система ломаной крыши не позволяет полноценно использовать все помещение мансарды;
- существуют углы наклона стен и, реже, потолков, уменьшающие высоту помещения и создающие определенный дискомфорт для домочадцев;
- в оконные проемы мансарды допустима установка лишь мансардных окон особой конструкции, цена которых выше обычных окон;
- требуется сложные и кропотливые работы по утеплению и гидроизоляции, любой просчет при этом приведет к отложениям конденсата и формированию сосулек на внешней стороне кровли в холодный сезон.
Несмотря на наличие присущий этому помещению недостатков, мансарда позволяет получить из одноэтажного частного дома полноценный двухэтажный без потребности сноса старого и возведения нового коттеджа.
Мансардная крыша загородного дома — типы конструкции
Стропильные системы мансардных крыш могут быть двускатными щипцовыми, двускатными полувальмовыми, шатровыми, шатровыми, четырехскатными вальмовыми и полувальмовыми, многощипцовыми, мансардными вальмовыми и полувальмовыми, вальмовыми с ломаным скатом, коническими щипцовыми и пирамидальными щипцовыми. Ввиду того, что большинство видов стропильных систем позволяют получить лишь небольшое помещение под кровлей, под мансарду чаще всего используются мансардные полувальмовые и вальмовые, а также вальмовые с ломаным скатом. Стоит отметить, что получения мансардного помещения минимально достаточной площади, наименьшая ширина между внешними несущими стенами загородного дома должна быть от 4 800 мм. Опорой для мансардной крыши служит аттиковая (коленчатая) стенка с мауэрлатом поверх нее или же мауэрлат, пущенный по верху несущих стен последнего этажа.
Надстраиваемая на армирующем поясе (венце) над наружными стенами последнего этажа здания стенка называется аттиковой или аттиком. Ее возведение позволяет увеличить высоту, а значит и площадь, мансардного помещения. Аттиковая стенка позволяет перенести нагрузку мансардной крыши на перекрытия верхней части стен нижнего этажа, на нее опирается стропильная система крыши.
Для возведения аттика обычно используются те же материалы, что были использованы для создания несущих стен, с укреплением дополнительными столбцами и венцами из железобетона. Также аттиковая стенка может быть выполнена из деревянного бруса в качестве полноценного конструкционного элемента крыши — в этом случае она обшивается снаружи вентилируемым фасадом, предохраняющим деревянный аттик от разрушения под воздействием атмосферных явлений.
Если чердачное помещение, образованное, в том числе, аттиковой стенкой, предназначается исключительно для каких-либо хозяйственных нужд, то достаточной будет выведение аттика на высоту 700 мм. Для возведения жилого мансардного помещения требуется ее вывод на несколько большую высоту — от 800 до 1 100 мм. На высоте 1 100 мм в мансарде обычно располагается подоконник оконного проема, позволяющий домочадцам смотреть в окно в положении сидя, одновременно стенка такой высоты будет достаточной для размещении вплотную к ней письменного стола или кровати. Если же вывести аттиковую стенку на полутораметровую высоту, то можно будет поместить рядом с ней телевизор на тумбе, напольный стеллаж для книг или стол со стульями, при этом уже в полуметре от нее жильцы смогут передвигаться, не наклоняя при этом головы. Однако рамочная конструкция простенков между мансардными окнами серьезно усложнит строительство мансарды с аттиком высотой 1 500 мм — разумнее будет поднять его стенки до 2 000 мм, т.е. на уровень перемычек оконных проемов, тем самым приобретая помещение достаточной высоты и без каких-либо внутренних препятствий в виде элементов конструкции крыши.
Кладка аттиковой стенки без дополнительного укрепления выполняется из полнотелого кирпича на высоту не более 700 мм, при этом толщина кладки должна составлять половину высоты возведения. При подъеме на большую высоту требуется усиление аттика столбиками из железобетона, с анкерными креплениями к перекрытию (армирующему поясу) и арматурной перевязкой в швах кирпичной кладки на нескольких ее уровнях по обеим сторонам от каждого столбика. Шаг их установки — 2 000-3 500 мм, что позволит расположить каждую вторую или третью ногу стропил в непосредственной близости к ним. По углам три ж/б столбика выставляются вплотную «Г»-образно, армирование с кирпичной кладкой стены выполняется в швы каждого ряда кладки. Если же заложить поверх аттика ж/б мауэрлат минимального поперечного сечения (250 см2), с закреплением в нем анкерных стержней («S»-образной формы, не менее двух на столбец) железобетонных столбцов, то можно обойтись без их перевязки с кирпичной кладкой. Точный расчет аттиковой стенки с ж/б столбиками применительно к конкретному зданию следует поручить проектировщикам.
Те домовладельцы, кого изрядно озадачила конструкция аттиковой стенки и те из них, кто желает устроить мансарду по более простой технологии, не увеличивая дополнительной нагрузки на несущие стены кирпичной кладкой поверх ее, могут разместить мауэрлат под стропильные ноги непосредственно на обвязку в верхней части несущих стен. В этом случае понадобится деревянный брус квадратного сечения и толщиной около 140-160 мм. Допускается заведение отрезков бруса под каждую из стропильных ног, однако более основательным будет его монтаж по всему периметру пояса обвязки. Крепление деревянного бруса-мауэрлата производится к заблаговременно размещенным в монолитной ж/б обвязке анкерам диаметром от 120 мм, «S»-образно загнутым с одной стороны (заведенной в ж/б обвязку) и с нарезанной резьбой со второй. Наибольший шаг крепления анкеров в поясе обвязки — 1 200 мм, но лучше использовать меньший шаг. Длина анкеров должна быть достаточной, чтобы быть полностью погруженными в ж/б обвязку с заведением под арматуру в ее нижней части и пройти насквозь через брус мауэрлата с тем, чтобы было возможным плотно закрепить их гайками с шайбами. В брусе мауэрлата просверливаются сквозные отверстия, через которые после отвердения обвязки с закрепленными в ней анкерами, продеваются их стойки. Во время крепления мауэрлата гайку каждого очередного анкера следует закручивать не до конца — необходимо затягивать их постепенно, предварительно «наживив» на них брус по всему периметру укладки, иначе на отдельных участках периметра его фрагменты от полного затягивания гаек будут смещаться и высверленные отверстия не совпадут с положением анкеров. Между деревянным мауэрлатом и ж/б обвязкой несущих стен необходимо уложить влагоизоляционный материал — как минимум, рубероид.
По завершении монтажа мауэрлата для мансарды начинаются работы по монтажу стропильной системы — общий порядок их выполнения приводится здесь.
Важно: Соединения всех без исключения элементов стропильной системы, а также крепления стропильных ног к мауэрлату производятся только анкерными соединениями. Никаких соединений на гвоздь или шуруп быть не должно!
Утепление, звукоизоляция и вентиляция мансарды
По сравнению с работами по утеплению жилых помещений дома или квартиры, утеплить мансарду сложно технически — площадь ограждающих ее поверхностей, которые граничат лишь с внешней средой, значительно выше, чем площадь любого другого помещения в доме. Мансардная крыша представляет собой сложную конструкцию, изобилующую ендовами, примыканиями и хребтами, слуховыми и мансардными окнами. Кроме того, соединения деревянных элементов стропильной системы подвержены сезонным смещениям по мере их усыхания и увлажнения.
Утепление ограждающих конструкций мансарды производится согласно требованиям СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», с помощью которых можно выяснить требуемое для данной местности сопротивление теплопередачи мансардного помещения. Для утепления мансарды применяются плиты из минеральной ваты или стекловаты марок П-75 и П-125 — первая марка для горизонтальных ненагруженных поверхностей, вторая подходит как для горизонтальных, так и для вертикальных ненагруженных поверхностей ввиду большей жесткости. Помимо плит из минваты понадобится гидро- и пароизоляционная пленка.
Существует пять конструктивных решений по утеплению ограждающих конструкций мансардного помещения: обшивка внутренней стороны стропил; утеплитель промеж стропил; укладка под стропила; поверх стропил; комбинация нескольких способов.
Обшивка стропил изнутри мансарды. Для осуществления такого утепления и одновременной обшивки стен помещения понадобятся листы древесноволокнистой плиты (ДВП). Порядок работ по такому утеплению описан здесь. Следует отметить, что это наиболее бюджетный вариант утепления, ведь минераловатный утеплитель при этом не используется и по окончании работ требуется минимум отделки внутренних поверхностей мансарды.
Монтаж утеплителя между стропил. Данный способ утепления мансард и других помещений наиболее популярен среди исполнителей работ по причине своей простоты. Описание монтажных работ вы найдете в этой статье. В дополнении к содержащейся в ней информации — несколько рекомендаций:
- утеплитель должен иметь стабильную форму, марка не ниже П-75, т.к. жесткость меньших марок минваты будет недостаточна;
- пенополиуретановые плиты для утепления мансарды не подходят ввиду невозможности достижения их плотного прилегания к стропильным ногам. Попытки задуть щели монтажной пеной не улучшат ситуацию;
- при укладке нескольких слоев утеплителя друг на друга, необходимо смещать места стыков каждого нового слоя на половину длины стыка предыдущего. В противном случае в стыке образуется мостик холода;
- каждый стык между плитами минваты требуется уплотнять как можно лучше, стараясь не допустить образования щели;
- если требуется достичь значительной толщины утеплителя, а в наличии есть лишь несколько видов минваты меньшей толщины, то воспользуйтесь наиболее толстыми ее видами. Другими словами, чтобы получить слой утеплителя толщиной, к примеру, в 500 мм, правильным будет воспользоваться двумя плитами по 250 мм, а не пятью по 100 мм. Чем больше слоев утеплителя будет уложено в одном и том же участке, тем больше будет между ними щелей и воздушных «карманов», что значительно повысит теплопотери через этот участок;
- не следует игнорировать рекомендации по укладке, предоставляемые производителем данной марки утеплителя.
Основной недостаток укладки теплоизоляционного слоя в промежутки между стропил — невозможность образовать непрерывный ковер утеплителя, что создает постоянную угрозу образования открытых щелей.
Монтаж утеплителя под стропила. Данный метод утепления привлекателен для помещений с большой высотой потолков, т.к. между требуется слоем утеплителя и кровлей необходимо устройство воздушной полости серьезного размера — не менее 0,15 м2 на метр — естественной вентиляции которой будет недостаточно, потребуется принудительная. Формирование слоя теплоизоляции таким способом при утеплении частных зданий выполняется крайне редко, его используют в основном для утепления промышленных построек.
Утеплительный слой поверх стропил. Если вас интересует ответ на вопрос «как именно утепляют мансарды в Европе?», то этот метод как раз и будет ответом. Формирование непрерывного ковра из минваты непосредственно над стропильной системой и под кровельным покрытием обладает следующими преимуществами:
- достигается непрерывный тепловой контур, без каких-либо щелей и разрывов;
- идеальная звукоизоляция мансардного помещения, по сравнению с любым другим способом укладки утеплителя, при условии одинаковой толщины его слоя;
- внутри мансарды не уходит ни сантиметра площади на утепление, т.е. ее помещения будут особенно просторны.
Для размещения минераловатного ковра поверх стропил требуется набить на них рейку практически вплотную друг к другу — необходимо получить прочный, устойчивый к механическим нагрузкам настил, т.к. по нему предстоит ходить во время укладки утеплителя. На сформированный реечный настил укладывается специальная пароизоляционная пленка, содержащая диффузные мембраны, в местах стыков пленку пускают внахлест и проклеивают. На готовое пленочное покрытие укладываются плиты из минваты, затем настилается гидроизоляционная пленка и выполняется обрешетка под натуральную черепицу, являющуюся наиболее популярным кровельным материалом в Европе.
Недостатки данного способа утепления мансард: исполнение работ требует привлечения специалистов, в особенности при сложном рельефе кровли; потребность в сухой погоде, поскольку прежнее кровельное покрытие будет полностью демонтировано.
Комбинированные методы утепления. Используя два различных способа укладки утеплителя можно достичь существенной экономии средств и создать достаточно высокий уровень тепловой защиты мансарды.
Одновременная укладка минваты над стропилами и между ними допускает использование менее плотного утеплителя в качестве основного (нижнего) слоя, над стропилами выполняется монтаж более жесткого материала, как-то древесноволокнистые (ДВП) или базальтовые плиты. Верхний утеплительный слой при этом должен полностью перекрывать стропила, иначе останутся мостки холода. В качестве верхнего слоя допускается монтаж рулонной минваты низкой жесткости, но в этом случае потребуется создание силового каркаса над стропильными ногами, который будет выдерживать нагрузки от веса кровельного покрытия, ветров и снежных масс.
Комбинация слоев утеплителя между стропилами и под ними обеспечит высокую теплоизоляцию ограждающих конструкций мансарды за счет полной теплоизоляции стропил. При таком способе монтажа утеплителя пароизоляционную пленку удобнее будет разместить между слоями минваты, т.к. удастся избежать ее повреждений в ходе будущих электромонтажных работ и внутренней отделке. Исключить конденсацию влаги на пленке между слоями утеплителя можно в том случае, если внутренний слой минваты, т.е. уложенный между стропил, будет иметь термическое сопротивление, составляющие лишь 20% от значения аналогичного параметра основного (расположенного под стропилами) слоя утеплителя.
Наиболее сложным и дорогостоящим будет комбинация слоев утеплителя под стропилами, между ними и над ними. Его преимущество перед прочими методами укладки минваты заключается в полном решении любых возможных проблем, как-то промерзание утеплителя, мостки холода и отложения конденсата, позволяя дома хозяевам обрести утепленное на 100% жилье.
Важным моментом в построении утепления мансарды будет решение вопроса с обеспечением вентиляции крыши, при этом она должна быть постоянной и достаточной. Конструктивные решение этой проблемы основываются на устройстве отверстий для вентиляции в коньках, карнизных свесах, хребтах, в участках примыканий и ендов. При этом не менее важно обеспечить этим вентиляционным отверстиям достаточную защиту от воздействия атмосферных осадков.
Жилая мансарда в загородном доме
Помимо решения важного вопроса с утеплением мансардного помещения требуется оснастить его окнами для достаточной освещенности в дневное время суток, устроить удобную лестницу, позаботится об отоплении.
Общая площадь оконного остекления мансарды должна составлять не менее 10% от площади ограждающих конструкций. При этом конструкция мансардных окон и технология их установки несколько отличаются от обычного остекления домов — подробно об окнах мансарды и способах их установки смотрите здесь.
Традиционным способом проникновения на чердак всегда была лестница, чаще всего приставная и без перил — данный способ подъема домочадцев в мансарду никак не подходит ввиду малого удобства. Понадобится поднять к новому жилому помещению маршевую или винтовую лестницу, как вариант — и ту и другую, металлическую маршевую снаружи, по стене дома, а винтовую лестницу установить внутри него. Удобство подведения как внутренней, так и внешней лестницы очевидно — поднимать габаритную бытовую технику и предметы мебели будет проще по внешней маршевой лестнице, а передвигаться в холодный сезон по внутренней винтовой.
Отопление нового жилого помещения, при наличии уже существующей системы отопления, решается установкой отопительных приборов и подключением их к контуру, при этом может потребоваться реконструкция старой отопительной системы. Если же загородный дом находится в глухомани, где центральное электро- и газоснабжение обещают подвести когда-нибудь в необозримом будущем, то придется отапливать мансарду печами на древесном или угольном топливе — ряд статей, в которых рассмотрены характеристики таких печей, можно изучить в этом разделе.
В отношении планировки и целей использования помещения мансарды — это уже на усмотрение хозяев дома. Главное, чтобы новая жилплощадь была им в радость.
Присоединяйтесь к нам на канале Яндекс.Дзен
