Возведение полувальмовой крыши своими руками: особенности конструкции, обустройство мансарды, чертежи и фото

Разновидности полувальмовой четырехскатной крыши

В современном строительном дизайне можно встретить достаточно большое количество различных модификаций полувальмовой кровли, их активно применяют для различных схем мансард и жилых чердаков, полутора и двухэтажных построек с балконами и открытыми площадками для отдыха. Все они основываются на двух классических типах – датской и голландской схеме с полувальмовым построением стропильного каркаса.

Голландская полувальмовая крыша

Данный тип кровли по устройству полностью совпадает с рассмотренной ранее конструкцией с верхним расположением полувальмы.

Обычно голландский вариант построения полувальмовых скатов используют для полутораэтажных домов, стропильные системы которых выполнены с длинными скатами, расположенными под большим углом наклона.

Использование полувальмы позволяет снизить ветровую нагрузку на стропильную систему и одновременно защитить от дождя балкон или окна, построенные на фронтоне здания.

Голландский способ обустройства полувальмовой кровли дает возможность надежно изолировать верхнюю часть чердака от мансарды или жилого подкрышного пространства. Один из вариантов голландской схемы полувальмовой крыши приведен на видео

Голландские стропильные системы идеально подходят для обустройства мансард с ломаной крышей, дачных домиков и загородных коттеджей.

Датская полувальмовая крыша

Это классический вариант стропильной системы с нижним расположением полувальм. Голландские модели, несмотря на всю простоту и доступность изготовления двухскатной крыши, получили меньшее распространение, чем датские, так как рассчитаны на достаточно большие по размерам стропильные каркасы. Только в последние 10-15 лет с активным строительством двух и трехэтажных усадьб голландские системы стали пользоваться не меньшей популярностью.

Датские полувальмовые стропильные каркасы могут использоваться практически на любых типах построек, от особняков в три этажа до небольших одноэтажных зданий. В условиях очень влажного и холодного климата Дании полувальмовые системы строили обязательно с ломаными скатами, как на схеме.

Верхняя часть стропильного каркаса строилась под очень большим углом – до 70о, нижние свесы и полувальмовые скаты располагались под наклоном всего в 20о. В результате получалась крыша, по форме очень напоминающая остроконечную средневековую шляпу, одинаково удобную и в снег, и в дождь. В таком доме жили хозяева преимущественно на втором этаже, на первом находилась печка и кухня, на чердаке и в подкрышном пространстве хранилась утварь и припасы.

Долгое время датские кровли с ломаными скатами оставались визитной карточкой Копенгагена. Современные полувальмовые стропильные системы лишь отдаленно напоминают кровельные конструкции двухсотлетней давности.

Важно! В современных условиях датскую полувальмовую стропильную систему выбирают лишь в качестве альтернативы шатровой или обычной четырехскатной крыше. Такая конструкция дает возможность обустроить пару чердачных окон, не прибегая к более сложным слуховым и врезным системам

Такая конструкция дает возможность обустроить пару чердачных окон, не прибегая к более сложным слуховым и врезным системам.

Что лучше?

Практика показывает, что однозначно ответить на вопрос о том, какая крыша имеет больше преимуществ невозможно. Этот вопрос должен решаться в индивидуальном порядке.

Устойчивость к атмосферным явлениям

Для регионов, где часты сильные ветра и осадки, подойдут кровельные конструкции, обладающие значительным запасом прочности. Считается, что большую прочность имеют кровли в четыре ската.

В связи с этим, для кровли в четыре ската требуется устраивать дополнительный термоизолирующий слой, что, в свою очередь, скажется на общей стоимости строительства.

Что касается защиты от осадков, то можно с уверенностью сказать, что, при высоком качестве кровельного материала, и двускатная, и четырехскатная конструкции надежны в этом отношении.

Эстетика

Строения под кровлей в четыре ската предполагают более строгий дизайн, лаконичную и простую форму. Нет нужды в украшающих кровельных элементах. На двускатной крыше флюгер или нарядное мансардное окно смотрятся вполне естественно и гармонично.

Нюансы проектирования

Проектирование дома под четырехскатной крышей в обязательном порядке должно быть проведено грамотно и безошибочно. Для выполнения этой ответственной работы нанимают квалифицированных специалистов.

Проект и строительство двускатной крыши более просты. При наличии минимального опыта это можно сделать и самостоятельно.

Сложность конструкции

Из всех разновидностей двускатных крыш наиболее надежна классическая – симметричная кровля из двух одинаковых скатов. Эта наиболее надежный и бюджетный вариант.

Четырехскатная крыша имеет более сложную конструкцию. Она должна иметь большое количество опор. Кроме того, подкровельные помещения должны планироваться грамотно, с учетом конструктивных требований к крыше.

Это позволит сделать строительную конструкцию еще более прочной и надежной.

Использование подкровельного пространства

• Двускатная крыша более проста во всех отношениях. Даже при наличии недостатков в проекте, они не будут бросаться в глаза.

  Есть возможность организовать в подкровельном пространстве просторное помещение, установить большие окна и балконные двери.

• При четырехскатном типе крыши подкровельное помещение будет менее просторным. Организовывать его гораздо сложнее.

  Но, при правильно организованной вентиляционной системе, и под четырехскатной крышей можно обустроить отличную жилую мансарду.

  Она будет равномерно прогреваться солнцем, и пребывание в ней будет приятным и комфортным.

Выбор материала

Выбирать кровельный материал следует с учетом типа кровли. Один и тот же тип черепичного материала будет по-разному смотреться на разных видах крыш.

• 4-скатная крыша дает ощущение объема. Кровельное покрытие отлично видно отовсюду. Для крыши такого типа чаще выбирают натуральный черепичный материал, который легко укладывается.
• Двускатная крыша выглядит более плоской. С разных точек обзора она смотрится неодинаково. Для нее подойдет кровельный материал любого типа.

Основные требования к обустройству чердачного помещения

Нельзя сказать, что обустройство мансардной кровли – какое-то революционное слово в строительстве жилых домов. В условиях городов – это давно распространенный способ увеличения площади для проживания, а для студентов, поэтов и художников и других представителей не весьма оплачиваемых профессий, едва ли не единственная возможность снять дешевые квадратные метры.

Это было обусловлено не особо комфортными условиями быта, и, как правило, такие помещения под самой крышей были плохо утеплены.

Но этот их недостаток уже давно преодолен, и «битва» за дополнительные квадратные метры давно перешла на качественно другой уровень. Самым главным в мансарде является выполненная надлежащим образом кровля, без протеканий, соответственно гидро- и теплоизолированная.

Такое чердачное пространство подразумевает два варианта исполнения: летний и зимний. Тип крыши может при этом быть любой, все зависит от пожеланий и вкусов владельца дома, и, само собой, от его финансовых возможностей.

Плюсы и минусы

Полувальмовая крыша используется не так часто. В первую очередь это обуславливается довольно сложной в исполнении стропильной системой. Чаще всего возведение такой конструкции доверяют профессиональным строителям. Если у вас нет должного опыта в столярных работах, то лучше не выбирать для своего дома полувальмовую крышу.

Кроме того, существенно возрастают финансовые затраты. Стропил и других элементов понадобиться больше. К тому же они имеют разные размеры. Все это значительно удорожает проект.

Но у полувальмовой крыши есть и свои преимущества. К таковым специалисты относят следующее:

• во-первых, под такой кровлей можно разместить жилое помещение. Место на мансардном этаже будет много;
• во-вторых, внешний вид полувальмовой крыши очень привлекательный. Такая конструкция станет настоящим украшением вашего дома;
• также такая крыша является хорошей защитой от осадков. В независимости от угла наклона ската снег на них, как правило, практически не скапливается. А это значит, что эксплуатация кровли не потребует от вас больших усилий;
• еще одно преимущество – это теплосбережение. Полувальм не дает холоду проникнуть внутрь, что поможет уменьшить расходы на отопление мансардного этажа;
• полувальмовая крыша может противостоять даже очень сильному ветру. Конечно, тут многое будет зависеть от качества используемых при строительстве материалов, верности расчетов и правильности возведения стропильной системы.

Поэтому, если имеется опыт в столярных работах, и вы уверены что справитесь со сложным устройством стропильной системы, то такой вариант крыши вполне вам подойдет.

Подготовительный этап

Любое дело, особенно если оно касается строительства, должно начинаться с планирования. Прежде всего, следует составить схему. Стропильная система полувальмовой крыши имеет достаточно сложное устройство. Но при этом составление ее схемы не сильно отличается от той же работы при возведении других типов кровли.

Прежде всего, следует сделать расчеты. Вам нужно определиться со следующими параметрами:

1. Угол наклона скатов и вальм. От этого будет зависеть, сколько снега скопится на крыше. Также угол наклона определяет свободное пространство под кровлей.
2. Какие нагрузки должны выдержать стропила полувальмовой крыши. От этого параметра будет зависеть сечение используемых материалов. Также в зависимости от нагрузок определяется шаг установки стропил.
3. Также предварительно высчитываются и другие параметры. Например, высота установки конька. От этого параметра будет зависеть высота всей крыши. Чем он больше, тем больше свободного пространства будет на мансардном этаже. Но при этом, высокая крыша будет подвержена большим ветровым нагрузкам.

При расчете угла наклона ската, также важно учитывать каким кровельным материалом будет покрыта ваша полувальмовая крыша. Каждый производитель указывает свои оптимальные параметры, при соблюдении которых их продукция будет работать наиболее эффективно. Рассчитывая нагрузки, в первую очередь учитывают величину снежного покрова

Рассчитывая нагрузки, в первую очередь учитывают величину снежного покрова

Кроме того, следует принять во внимание и воздействие ветра. Этот тип нагрузки зависит не только от погодных условий в вашем регионе, но и от угла наклона ската полувальмовой крыши, также следует учитывать и вес всех материалов, которые будут использоваться при строительстве. После всех предварительных вычислений составляется чертеж стропильной системы полувальмовой крыши

В нем указывается расположение всех элементов конструкции, лучше чтобы он был более точным и подробным. В этом случае сам монтаж стропильной системы полувальмовой крыши пройдет легче и без ошибок

После всех предварительных вычислений составляется чертеж стропильной системы полувальмовой крыши. В нем указывается расположение всех элементов конструкции, лучше чтобы он был более точным и подробным. В этом случае сам монтаж стропильной системы полувальмовой крыши пройдет легче и без ошибок.

Эта работа требует знаний множества нюансов. Поэтому чаще всего ее доверяют профессионалам. Но если вы хотите выполнить все самостоятельно, то можно воспользоваться специальными программами или он-лайн калькуляторами, также советуем прочитать: расчет стропильной системы.

Виды конструкций и фото

Конфигурация стропильного каркаса таких крыш зависит от двух факторов:

1. Способа крепления и опор стропил. В зависимости от этого критерия выделяют полувальмовые крыши с висячими (не имеющими дополнительных внутренних опор) или наслонными стропильными системами. Второй вариант считается более надежным и простым, и чаще выбирается при возведении таких крыш своими силами.
2. Способа обустройства и формы вальмового ската.

   Голландские по сути являются усовершенствованным вариантом двускатной крыши и имеют укороченные в 1,5-3 раза треугольные скаты и ровные трапециевидные фронтоны.

   Условно выделяют крыши голландского и датского типа.

Первые чаще используются при строительстве домов с жилыми мансардами и зачастую имеют массивный каркас. Вторые выбираются при повышенных требованиях к дизайну и отличаются хорошей аэродинамической устойчивостью.

Голландская полувальмовая крыша:

Полувальмовая крыша датского типа:

Преимущества и недостатки полувальмовой кровли

Большинство людей находят внешний вид и дизайн подобного типа крыш достаточно привлекательным. Кровля с полувальмой, фото, выглядит более изящно и современно, чем старые прямоугольные двухскатные и даже шатровые крыши.

В чем преимущества полувальмовой крыши

Необычная и немного странная, на первый взгляд, кровля с полувальмовыми скатами изначально появилась в Дании и Голландии, как наиболее оптимальный вариант, способный противостоять климату с большим количеством тумана, дождя и снега, частыми морозами и регулярным обледенением кровли и фронтов.

Поэтому в полувальмовой крыше изначально заложены некоторые особенности конструкции, позволяющие бороться с влагой:

• Дополнительные скаты отлично защищали верхнюю часть фронтона, примыкающего к коньку, от затекания воды, конденсирующегося тумана и сильных дождей с ветром;
• Использование полувальм позволяло снизить давление воздушного потока на фронтоны в условиях сильного ветра;
• Применение полувальмовой конструкции вместо полноценной четырехскатной крыши давало возможность уменьшить продольные габариты здания.

На первый взгляд, это не слишком важно для современных реалий, но еще недавно укороченный полувальмовый скат кровли был решением проблемы в условиях очень плотной городской застройки. Дизайн дома с укороченной крышей оказался достаточно привлекательным, поэтому датская кровля с черепицей или полувальмовая ломаная крыша уже давно стали классикой архитектуры

Если попытаться заменить полувальмовую крышу двускатной, с плоским фронтонами, то последние будут испытывать нагрузку в несколько сот килограммов, что может привести при сильном ветре к выдавливанию облицовки стены.

Недостатки крыши с полувальмами

Помимо изящного дизайна и неплохой адаптации к плохим погодным условиям, у данного типа конструкции есть и определенные недостатки. Прежде всего, высокий профиль крыши. Изначально полувальмовые каркасы крыш были очень высокими. В современных конструкциях высота конька определяется заказчиком. Но даже при небольшой высоте установки коньковой балки монтаж полувальмовой крыши значительно сложнее, чем в случае двухскатных стропильных каркасов классической схемы.

Вторым существенным недостатком является увеличение количества швов и линий стыковки сопряженных скатов. В полувальмовой крыше их меньше, чем у шатровых или у классических четырехскатных схем, но все равно перечень мест для потенциальной протечки воды больше, чем у двухскатной системы.

Поэтому на верхние полувальмы крыш нередко устанавливают дополнительные козырьки, отражающие часть потоков дождевой воды и защищающие от намокания фронтоны и стены под ними.

Для четырехскатных полувальмовых крыш проектировщики нашли иное решение. Вместо козырьков они продлили две боковые скатные плоскости, в результате окно и верхняя кромка с планкой примыкания оказались под их защитой.

Виды конструкций и фото

Конфигурация стропильного каркаса таких крыш зависит от двух факторов:

1. Способа крепления и опор стропил. В зависимости от этого критерия выделяют полувальмовые крыши с висячими (не имеющими дополнительных внутренних опор) или наслонными стропильными системами. Второй вариант считается более надежным и простым, и чаще выбирается при возведении таких крыш своими силами.
2. Способа обустройства и формы вальмового ската.

   Голландские по сути являются усовершенствованным вариантом двускатной крыши и имеют укороченные в 1,5-3 раза треугольные скаты и ровные трапециевидные фронтоны.

   Условно выделяют крыши голландского и датского типа.

Первые чаще используются при строительстве домов с жилыми мансардами и зачастую имеют массивный каркас. Вторые выбираются при повышенных требованиях к дизайну и отличаются хорошей аэродинамической устойчивостью.

Голландская полувальмовая крыша:

Полувальмовая крыша датского типа:

Варианты вальмовой крыши

Несмотря на многообразие вальмовых кровель, основные направления таких крыш могут быть представлены четырьмя основными видами:

вариант четырёхскатной классической кровли. Характеризуется наличием прямой стропильной системы и угловыми рёбрами, идущими непосредственно с коньковой линии. Свесы имеют одну высоту расположения. Торцевые части обладают треугольной формой, а две другие кровельные части – трапециевидные.

вариант вальмовой шатровой конструкции. Четырёхскатная крыша с характерным схождением всех рёбер в одной центральной точке, что придаёт всем скатам одинаковый треугольный вид. Внешне такая форма напоминает шатёр. Идеальный вариант для здания с квадратной формой.

вариант датской четырёхскатной крыши. Обладает своеобразными короткими скатами, которые обусловлены наличием фронтонов в верхней части конструкции. Интересной разновидностью такой вальмовой кровли является японская разновидность, которая носит название иримойя. Оптимальный вариант для обустройства в жилом мансардном помещении полноценных вертикальных окон.

вариант ломаной вальмовой конструкции. Такой тип кровли более известен как четырёхскатная мансардная крыша. Обладает определёнными конструктивными сложностями исполнения, но позволяет получить самое объёмное мансардное помещение. Относится к наиболее затратным кровельным вариантам.

Виды вальмовых крыш

Существует четыре вида четырехскатной кровли.

Стандартная конструкция. У нее четыре ската, два с фронтов дома – треугольники, другие два с фасада – трапеции. Их верхние точки и плоскости соединяются на коньке крыши. Его длина в два раза меньше длины самого дома. Сборка стропильной системы относится к разряду сложных сооружений. Без должной подготовки собрать ее самостоятельно невозможно.

Голландская (полувальмовая крыша). У нее присутствует четыре ската. Те из них, которые имеют треугольную форму, значительно меньше по размерам тех, что присутствуют у стандартной конструкции. Из-за этого площадь трапециевидных скатов увеличивается. Внешне такая кровля похожа на двускатную. Благодаря такой конструкции можно устанавливать на крышу не мансардные, а обычные световые окна. Что позволяет немного экономить.

Голландская полувальмовая крышаИсточник denooyer.nl

Датская (полувальмовая крыша). У нее присутствует четыре ската. Все они по форме напоминают трапецию. Размеры двух торцевых меньше размеров фасадных. Вальмовая часть начинается чуть ниже конька кровли, сверху него устанавливается фронтон треугольной формы. Его часто используют в качестве слухового окна.

Мансардная крыша. У нее присутствует четыре ската. Два торцевых имеют треугольную форму, два фасадных имеют форму сломанной линии Угол слома можно менять по своему усмотрению. Такой вариант исполнения кровли выбирается тогда, когда нужно в чердачном помещении организовать жилое пространство с высокими потолками.

Датская полувальмовая крышаИсточник memphite.com

Наверняка на глаза попадались квадратные одноэтажные дома из бруса с вальмовой крышей. Для ее создания используется стропильная система, которая называется «шатер». Все ее части – равнобедренные треугольники, плоскость которых равна между собой. Отличительная особенность такой кровли – отсутствие конька. Такие системы формируются с учетом ходов для искусственной вентиляции. Если заранее не установить аэраторы или дефлекторы, на чердаке будет скапливаться большое количество конденсата. Двухэтажные дачные дома с вальмовой крышей и балконом смотрятся очень массивно, но при этом красиво. Об этом наглядно свидетельствует следующее фото.

Двухэтажные дачные дома с четырехскатной крышей и балкономИсточник stroitelstvo-kolomna.ru

Конструктивные особенности стропильной системы

Внешне вальмовая крыша смотрится вполне эффектно, но вся ее «красота», считают специалисты, скрыта внутри. Ее основой является сложная стропильная система. Для ее создания используются элементы, выполненные из хвойных пород деревьев. Предварительно все они обрабатываются антисептическими составами. Они помогают защищать дерево от влаги, гнили и плесени. Основная задача проектировщика – провести точный расчет стропильной системы на предмет ее нагружаемости. От этого зависит прочность всей конструкции.

Кровельные варианты полувальмовых крыш.

Основные варианты кровель, которые предполагает использование представленной в данном материале конструкции:

• Мансардная. Этот тип конструкции подходит для тех, желает иметь дополнительную жилую площадь, но не имеет возможность для постройки ещё одного этажа. Это будет отличным решением для комбинации двух противоположностей – желания иметь крышу с оригинальным дизайном и возможности достроить дополнительную площадь.
• Четырёхскатная полувальмовая. Такую дизайнерскую мысль можно воплощать в том случае, если помещение верхнего этажа не вписывается в треуголку двухскатного типа крыши. Результатом будет огромное пространство, которое пригодно для жилья.
• Двухскатная полувальмовая. Эта конструкция так же имеет треугольную форму. Скат крыши (вальма) на задней стороне дома обрезается практически в самом верху. Такой вариант кровли подходит для небольших домиков, хозяева которых особо не нуждаются в дополнительной жилой площади.

Сделав такую крышу, вы так же надёжно защитите свой дом от пагубного влияния атмосферных осадков.

Монтаж вальмовых стропилин своими руками

Диагональные стропильные ноги в мансардной полувальмовой крыше предназначены для соединения края конька и углов фронтона. Их изготовление и установка имеет несколько специфических моментов, которые позволяют проделать достаточно точную работу:

• Вровень с внешней стороной мауэрлата на фронтоне устанавливают обрезанную доску размером 5*15 см и фиксируют ее одним или двумя гвоздями. Этот элемент позволяет сделать отметку места врубки, не выполняя лишних действий.
• Параллельно прогону под коньком на три или четыре рядом расположенные стропилины укладывают еще одну доску. Проверяя горизонтальность расположения, этот элемент подтягивают до ранее прибитой доски. Место пересечения этих элементов является точкой, через которую проводят горизонтальную линию запила.
• Используя доску 5*20 см, изготавливают диагональную стропилину. Для этого заготовку прикладывают к верхней части крайней фермы и к углу обрезанной доски. Для упрощения процесса все действия рекомендуется выполнять с напарником: один придерживает заготовку, другой делает отметку.
• На внешней стороне доски проводят горизонтальную линию, придерживаясь центральной оси.
• Определяют величину верхнего запила и переносят ее на нижний край заготовки.
• Полученное значение откладывается в четырех точках, определяющих объемное изображение стропилины.
• Заготовку снимают на землю и выполняют необходимые запилы.

Перед тем, как устанавливать диагональные стропильные ноги, необходимо убрать вспомогательную доску с мауэрлата. Готовые элементы устанавливаются на место и прочно закрепляются. Крепление стропилины вверху можно выполнять с помощью гвоздей, а внизу лучше использовать уголки.

Расчет полувальмовой крыши

Первый этап проектирования – чертеж полувальмовой крыши. На этой стадии определяются длины стропил и их количество.

• Шаг между стропилами зависит от предполагаемой нагрузки на крышу и связан с толщиной стропил: если толщина брусьев для стропильных ног больше рекомендуемой, шаг можно делать реже. Расстояние между стропильными ногами желательно сделать по ширине плит утеплителя, тогда их не придется подрезать.
• Длины стропильных ног определяются по формулам для равнобедренных и прямоугольных треугольников.

• Площадь бокового ската рассчитывается сначала как площадь трапеции: высота H (длина рядового стропила), умноженная на основание (длину карнизного свеса), поделенная пополам. Из полученной цифры вычитают площади двух треугольников (углы трапеции, обрезанные полувальмами).
• Площадь полувальм определяется как произведение высоты (длины вальмового ската от конька до середины основания) на основание (карнизный свес полувальмы).