Из всех видов четырехскатных крыш полувальмовые разновидности считаются самыми сложными в проектировании и монтаже.
Самостоятельное возведение таких конструкций возможно лишь при наличии правильного чертежа и подробного плана действий, учитывающих все возможные нагрузки и особенности эксплуатации крыши.
Устройство и преимущества
Термин «полувальмовая крыша» относится к четырехскатным конструкциям с укороченными или измененными торцевыми скатами (подробно об устройстве четырехскатной крыши читайте тут). В отличие от стандартных шатровых и вальмовых видов такие крыши опираются на стенки фронтона, имеют вставки с вертикальными слуховыми окнами или поднятый фронтон.
К преимуществам такого исполнения относят:
Эстетичность, оригинальный внешний вид. Полувальмовые конструкции проектируются с учетом особенностей постройки и украшают дома с любой этажностью и стилем.
- Многообразие предлагаемых вариантов.
- Возможность обустройства под крышей жилой мансарды благодаря увеличению внутреннего объема.
- Хороших аэродинамических и изоляционных свойствах. Полувальмовые конструкции как правило имеют большой уклон скатов и не задерживают осадки.
- Повышенной прочности и стойкости к сейсмическим воздействиям и вибрации.
Минусы проявляются лишь в усложнении проекта и росте сметы строительства. При заложении полувальмовой крыши увеличивается расход пиломатериалов и покрытий (особенно – листовых), ужесточаются требования к их качеству и профессионализму работников.
В ряде случаев каркасы таких конструкций выходят более массивными, что в свою очередь приводит к лишним тратам.
Стандартный каркас таких кровель включает:
- Опорный мауэрлат, выполняющий функции основания каркаса и закладываемый под всеми скатами крыши.
- Систему диагональных, рядовых и вспомогательных стропил, формирующих плоскости широких и вальмовых скатов.
- Опорные вертикальные стоки, поддерживающие конек и опирающиеся о лежень или чердачное перекрытие.
- Коньковый брус, в ряде случаев удерживаемый сложной системой ферм.
- Усиливающие и вспомогательные элементы: лежень, подкосы, ригели, фермы.
Подробнее об устройстве стропильный системы классической вальмовой кровли мы писали здесь, а в этой статье представлена пошаговая инструкция по ее строительству.
Расчет
При проектировании таких крыш последовательно:
- Определяется назначение крыши и тип каркаса.
- Проводится сбор нагрузок, учитываемых при выборе уклона кровли, сечения основных несущих конструкций и шаге рядовых стропил.
- Составляется ориентировочный чертеж крыши, рассчитывается длина и площадь скатов, высота конька, вертикальных стоек и других остальных и вспомогательных элементов крыши.
Основные сложности возникают при выборе уклона кровли, этот параметр должен определяться после учета влияния снеговой и ветровой нагрузки, веса кровельного покрытия и требований технологии их монтажа, способа обустройства подкровельного пространства и других факторов.
Из-за сложности системы расчет каркаса всегда доверяют специалистам (или как минимум согласовывают с ними проект, полученный с помощью кровельных калькуляторов и программ).
Виды конструкций и фото
Конфигурация стропильного каркаса таких крыш зависит от двух факторов:
- 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.
- Способа обустройства и формы вальмового ската. Условно выделяют крыши голландского и датского типа.
- Голландские по сути являются усовершенствованным вариантом двускатной крыши и имеют укороченные в 1,5-3 раза треугольные скаты и ровные трапециевидные фронтоны.
- Датские крыши в классическом исполнении имеют поднятый треугольный фронтон и опущенные вальмы в форме трапеций, доходящие до основного ровного края несущих стен дома.
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:
Двускатная голландская кровля
Голландская двускатная крыша закладывается преимущественно на малоэтажных зданиях и оптимальна при необходимости обустройства под ней мансарды. Из-за сокращения скосов с 4 до 2 и возможности размещения окон на боковых фронтонах при выборе этого варианта потери полезного объема сводятся к минимуму, единственным минусом конструкции считается громоздкость каркаса.
При самостоятельном ведении работ стропила полувальмовой кровли чаще всего крепятся наслонным способом. В таких случаях последовательно:
- Блочные или кирпичные стены укрепляются армопоясом.
- Выполняется крепление мауэрлата – по периметру несущих боковых стен и под нижней частью треугольных вальм.
- Проводятся работы по установке лежня, вертикальных опорных стоек и закреплению конькового бруса. Коньковый прогон в таких конструкциях располагается строго по центру с равных удалением от всех стен дома.
- К коньку и мауэрлату крепятся рядовые стропила. Рядовые стропильные ноги устанавливаются с равномерным шагом около 60-120 см, при распиле этих элементов учитывается потребность 40-50 см запасе на карнизный свес.
- Выполняется установка диагональных стропил (в верхней точке – с помощью гвоздей, в нижней – металлических уголков). При больших нагрузках эти элементы делают сдвоенными.
- Монтируются укороченные стропила основного ската и нарожники вальмового. По аналогии с рядовыми стропилами их нижняя часть обычно выпиливается под мауэрлат и дополнительно фиксируются длинными гвоздями или уголками.
- Монтируются вспомогательные элементы и крепежи под водосточные желоба.
- Поверх стропильного каркаса набивается обрешетка, настилается рулонная гидроизоляция (с обязательным заходом на хребты) и монтируется кровельное покрытие.
При сравнительно небольшой площади дома и эксплуатации внутреннего пространства в качестве жилого в таких каркасах отсутствуют подкосы и аналогичные узлы укрепления. В остальных случаях и при отсутствии возможности установки центральных вертикальных стоек заложение стропильной системы голландской крыши доверяют профессионалам.
Помощь специалистов также требуется при усложнении конфигурации крыши, в частности – при комбинировании разных типов каркаса. Среди возможных вариантов особым спросом пользуются:
- Системы с наклонными треугольными вальмами, продолжающиеся трапециевидными скатами (комбинирование датской и голландской крыши).
- То же, с поднятием краев скатов вверх (крыши в восточном стиле).
- Конструкции с ломанными хребтами, зачастую выбираемые при планировании использования внутреннего пространства в качестве жилого.
Гибрид четырехскатной и двускатной – датская
Эта разновидность ценится прежде всего за интересный вид и хорошую устойчивость к ветровым нагрузкам, но при желании датские крыши закладываются и на мансардных этажах. В поднятых треугольных фронтонах при желании легко устанавливаются осветительные или вентиляционные окна.
Общие требования к монтажу датской крыши и порядок работ по многом совпадают с вальмовой, но это исполнение считается более сложным. При их возведении последовательно:
- Выполняется крепление мауэрлата, в отличие от голландской – на одном уровне и по всему периметру дома.
- Устанавливаются опорные стойки с коньковым прогоном при сборке крыши по наслонной технологии или треугольные стропильные фермы – при висячей.
- Вдоль плоскости основного широкого ската с равномерным шагом монтируются рядовые стропильные ноги.
- На крайние рядовые стропила набивается опорная доска (низ поднятого треугольного фронтона).
- Последовательно монтируются диагональные и укороченные стропила.
- Каркас усиливается подкосами или шпренгельными фермами, рассчитываемыми исходя из его габаритов и назначения крыши. Стропильные системы висячего типа стягиваются горизонтальными затяжками.
- Выполняются остальные кровельные работы (набивка обрешетки, монтаж пирога и вспомогательных узлов)
Коньковый прогон в таких конструкциях закладывается даже при висячем способе крепления стропил.
В особо сложных каркасах конек может быть двойным и усиливаемым фермами, но такое исполнение встречается редко.
По аналогии с голландскими крышами прогон располагается по центральной оси дома, с опорой на стойки или с соединением в верхней точке висячих стропильных ферм. Требования к элементу довольно жесткие – конек выполняется из цельного бруса с сечением от 100 мм.
В отличие от двускатной голландской крыши диагональные ноги, формирующие плоскость скатов и хребты кровли, крепятся не к коньку, а к горизонтальной опорной доске, в свою очередь фиксируемой к боковым рядовым ногам и усиливаемую подкосами.
Из-за повышенных нагрузок этот диагональные стропила рекомендуют делать сдвоенным. Нижняя, опирающаяся в мауэрлат часть обязательно укрепляется металлическими уголками.
Важно! Все несущие системы датской крыши изготавливаются из пиломатериалов одинаковой породы и по возможности имеют одинаковое сечение. Игнорирование этого требования приводит к перекосам и проседанию скатов.
Укороченные стропила, формирующие остальную часть скатов, устанавливаются с равномерным шагом, со стыковкой на хребтах. Способ крепления не регламентируется, но лучшие результаты достигаются при предварительном выпиливании в их нижней части паза для посадки на мауэрлат.
По аналогии с рядовыми стропилами при их расчете предусматривается запас на формирование свеса или заранее продумывается способ его обустройства.
Обустройство мансарды
При планировании использования внутреннего пространства в качестве жилого при проектировании полувальмовой крыши:
Предусматривается возможность утепления ската крыши и фронтонов, с заложением многослойного «дышащего пирога», не удерживающего внутренний конденсат внутри.
На практике это достигается путем защиты утепляющей прослойки с внутренней стороны облицовкой и паробарьером, и заменой непроницаемой рулонной гидроизоляции на диффузионные кровельные мембраны.
- При необходимости (интенсивной эксплуатации, наличии санитарных комнат) закладывается система принудительного вентилирования мансарды.
- Стропильная система проектируется с учетом потребности в максимальном освобождении пространства (диагональные подкосы заменяются ригелями и фермами, вертикальные стойки делаются более массивными и прочными, но редкими, усиливаются требования к декоративности каркаса, зачастую оставляемого открытым).
- Заранее продумываются места расположения окон и габаритной мебели.
Полезное видео
Из видео узнаете, как сделать полувальмовую крышу своими руками:
Заключение
В заключение стоит отметить, что вне зависимости от типа выбранной конструкции при возведении полувальмовой крыши не допускается экономия на сечении или качестве пиломатериалов. При выборе кровельного покрытия предпочтение отдается легким, но долговечным материалам, в идеале – мелкоштучным или оставляющим минимум излишков при раскрое.
