Слуховые окна на крыше: устройство, размеры по СНиП, стропильная система

К устройству окон требования достаточно высоки. Конструкция должна иметь необходимую прочность, обеспечивать достаточный уровень освещенности и вентиляции помещения под крышей, органично вписываться в архитектурный облик сооружения, делая его узнаваемым.

Слуховые окна пользуются популярностью на протяжении многих веков. Мода на их внешний вид постоянно менялась, и сегодня слуховые и мансардные окна могут существенно различаться по своим конструктивным особенностям и дизайнерскому оформлению.

Помимо оконных конструкций, вмонтированных непосредственно в плоскость крыши, популярностью пользуются окна с вертикальным остеклением:

• без боковых стен, с фронтоном в плоскости здания;
• с боковыми стенами и фронтоном в плоскости здания;
• с боковыми стенами и фронтоном вне плоскости здания.

Активно используются небольшие треугольные, трапециевидные и арочные проемы с остеклением всей вертикальной плоскости. Среди конструкций с боковыми стенами слуховые окна на крыше различаются по типу своей кровли:

• односкатные;
• двухскатные;
• вальмовые;
• арочные (с полуциркульной или лучковой аркой);
• плоские французские.

Расположение и тип окошек должны выбираться с учетом стиля сооружения, мест размещения обычных окон. В противном случае они на крыше будут восприниматься как чужеродный элемент.

Проектирование окон

Проектирование и монтаж слухового окна следует выполнять согласно требованиям СНиП (СНиП II-26, СНиП 21-01). Невзирая на конструктивные особенности и стиль выбранной конструкции, необходимо соблюдать строительные правила и нормы. Это позволяет обеспечить необходимую надежность и долговечность данного сооружения без ослабления эксплуатационных параметров кровли здания.

В число ключевых требований СНиП по слуховым окнам входит:

• установка допустима в случае, если угол наклона ската кровли составляет 35 градусов и более;
• надстройки должны располагаться на регламентированном расстоянии от наружных стен здания;
• створки, открывающиеся и расположенные на слуховом окне должны иметь минимальный размер 0.6×0.8 м, а значит допустимый размер окна на крыше составит 1.2×0.8м;
• если предусмотрено обустройство окна с вальмовой крышей и четырехугольным проемом, его фасад не может являться продолжением стены здания.

ГОСТ предусматривает использование различных материалов для облицовки. Это может быть медь, листовой металл, черепица. По своим конструктивным особенностям окна в крыше могут различаться отсутствием или наличием выступа крыши, собственной кровли, водосточного желоба. Проем большого размера может иметь балкон, что выглядит особенно интересно и привлекательно. Окна-люкарны отличаются наличием боковых стенок и полностью остекленного фасада.

Немного истории

Европа . Крыши со слуховыми окнами появились в XIX веке во всех странах Европы практически одновременно. Они возникли как функциональный элемент здания для проветривания и освещения чердака, благодаря чему мансарды стали пригодны для устройства жилых и хозяйственных помещений.

Но сразу же слуховые окна стали служить и для украшения зданий. Для Европы XIX века были характерны люкарны – изысканно декорированные слуховые окна в одном стиле с фасадом здания, будь то готика, ренессанс или барокко. Причем в разных странах они выглядели по-разному.

Россия . Появление слуховых окон в России связано со строительством Манежа в 1817 году в честь пятилетия победы в русско-французской войне. Это грандиозное здание шириной 45 м было перекрыто деревянными фермами, к которым был подшит подвесной потолок. Но, поскольку строительство велось в спешке, лиственницы для конструкций были сырыми, вскоре появились трещины в конструкциях, потолок искривился.

По легенде за исправление дефектов взялся артельщик Алексей Слухов, с фамилией которого и связывают название «слуховые окна». Под его руководством на крыше здания были прорезаны прямоугольные отверстия и оформлены дополнительными конструкциями в виде домиков со стенками, крышей и стеклянным фасадом — окошком, через которое осуществлялось проветривание здания. Конструкция показала свою эффективность – фермы перекрытия, а в следствие и потолок, выпрямились.

Первый опыт оказался удачным, величественное здание Манежа доныне существует со слуховыми окнами, что, несомненно, является его украшением. www.youtube.com/watch?v=eHG4QUszYhs

Так эта архитектурная конструкция прижилась и в России, сделав обитаемыми чердаки домов, в первую очередь, Москвы и Санкт-Петербурга. Здесь селились в основном люди с небольшим достатком. Помимо жилых помещений, на чердаках располагались мастерские и прочие хозяйственные помещения. Через слуховые окна можно было легко выйти на крышу для ее ремонта, а также спастись в случае стихийных бедствий – пожара или наводнения.

Конструкция доказала свою живучесть — на сегодняшний день можно наблюдать большое разнообразие слуховых окон.

Каркас слухового окна возводится одновременно с созданием стропильной системы здания. Конструкция окна предусматривает наличие собственной стропильной системы, обрешетки и конька (в случае, если над окном устанавливается двухскатная крыша). В конечном счете, кровельщик сооружает две независимых крыши.

Все работы по возведению слухового окна осуществляются по определенному алгоритму:

• Монтируются фронтоны, крепится коньковый брус и стропильные ноги. Материал для стропильной системы подбирается исходя из рассчитанной нагрузки от собранной оконной конструкции. В некоторых случаях используются двойные и тройные стропила.
• Монтаж поперечных балок. Самую нижнюю перекладину располагают на одном уровне со стеной здания. Высота, на которой будет располагаться верхняя балка, зависит от проектной высоты слухового окна.
• На нижнюю балку устанавливается несколько вертикальных стоек. Их количество зависит от размеров конструкции. Они крепятся к нижней балке и связываются поперечным брусом в верхней части.
• Продольные брусья скрепляют раму с ранее установленной верхней балкой.
• После монтажа полученную конструкцию проверяют на предмет перекосов. После этого можно устанавливать коньковый брус (в случае, если над окном обустраивается двухскатная крыша).
• Заключительный этап создания каркаса – установка подбалочников. Их можно выпилить из обычного бруса. Подбалочники размещаются между установленными балками и прибиваются гвоздями.

Правильная установка

Устанавливая слуховое окно, обратите пристальное внимание на соблюдение некоторых условий:

• желательно планировать установку слуховых окон при проектировании дома, можно их ставить и в готовую кровлю, но нужно будет грамотно учесть расстояния между несущими стропилами
• кровля должна иметь запас прочности чтобы удержать дополнительный вес, если на каркасе есть повреждения или износившиеся элементы конструкции, ставить слуховые окна нельзя
• вырезать фрагмент кровельного пирога нужно чрезвычайно бережно, чтобы не нарушить гидроизоляцию кровли
• выпиливать части стропил можно только перераспределив нагрузку на ближние балки с помощью поперечин
• полную выемку кровельного элемента делать категорически нельзя
• при установке обязательно проверяйте все вертикали и горизонтали, чтобы избежать перекосов
• тщательно изолируйте все места стыковки основной кровли с оконном, именно здесь чаще всего возникает течь
• боковые стенки обшивайте только влагостойкими материалами
• устанавливая оконную раму заделайте все щели герметиком, это обеспечит гидро- и термо- изоляцию
• каркас сооружайте только из материалов, указанных в проектных документах
• не экономьте на размерах, иначе окно может не выдержать сильного ветра или снегопада

Устанавливая слуховые окна старайтесь «вписать» их в общий стиль дома. Равные уклоны кровли, одинаковые элементы декора и однородное покрытие всей кровли придадут дому привлекательности и стиля.

Какими бывают

Существуют разные решения. Оконная конструкция может быть вмонтирована в плоскость крыши или это может быть вертикальное остекление.

Распространено использование небольших треугольных, арочных и трапециевидных проемов с полностью остекленной вертикальной плоскостью.

Cлуховые окна на крыше, конструкции которых имеют боковые стены, различаются в зависимости от типа кровли:

• плоские;
• четырехугольные односкатные;
• четырехугольные двухскатные;
• треугольные;
• полукруглые;
• панорамные трапециевидные;
• световые фонари;
• круглые.

1. Односкатное

Это самый простой тип, характеризующийся наличием плоской крыши, уклон которой меньше уклона крыши.

У односкатного окна плоская крыша с небольшим уклоном

Оно характеризуется наличием достаточного пространства под потолком по сравнению с двухскатным вариантом. При его устройстве внимание следует уделить оборудованию качественного стока под дождевую воду и прочие осадки. Минусом небольшого уклона является уменьшение количества вариантов кровельных материалов, которые можно использовать.

1. Традиционным решением является окно, расположенное в стеновой плоскости на двухскатной крыше.

Двухскатная конструкция окна существенно уменьшает пространство под крышей

Сама конструкция двухскатной крыши характеризуется маленьким пространством над головой. Окошко может иметь островерхую или закругленную форму. Сложная конструкция потребует больших финансовых затрат, чем односкатная. Минусом будет то, что подкровельное пространство конкретно уменьшится.

1. Внешнее исполнение вальмового окна вызывает ассоциацию с размеренной и уютной жизнью. Угол наклона конструкции и крыши повторяют друг друга.
2. Арочная конструкция придает внешнему виду дома атмосферу особняка. Помимо горизонтального расположения слуховых окон, возможно вертикальное размещение.
3. Окно с названием «зенитный фонарь» придаст внешнему облику здания визуальной легкости и воздушности.

1. Панорамные окна на крыше обеспечивают высокие обзорные качества и максимальное естественное освещение.
2. Ограждающие боковые поверхности трапециевидного окна покрываются кровельным материалом.
3. Окно, именуемое «летучей мышью», лучше подходит для оконных конструкций с небольшим уклоном.
4. Мансардные окна не служат для украшения фасада. Они выполняют практическую задачу по обеспечению мансардного жилого пространства достаточным количеством естественного освещения и свежего воздуха. Для устройства этих окон не потребуется возведение вспомогательных конструкций. В плане гидроизоляционных качеств современные оконные системы надежны и долговечны.

Каркас слухового окна

Для сооружения такого элемента здания, как слуховое окно, необходимо, в первую очередь, устроить его каркас.

В свою очередь, сооружению каркаса окна предшествует устройство каркаса крыши дома:

• выполняются фронтоны;
• производится монтаж конькового бруса и всех стропильных ног;

Между устроенными стропилами, там, где должны располагаться слуховые окна на чердаке, предусматриваются проемы. Стропила, обрамляющие данные проемы, делают двойными или тройными. Объясняется это тем, что такие стропила должны выдержать значительно большую нагрузку, если сравнивать с остальными стропилами, находящимися на основной кровле.

Если работать согласно СНиП, слуховые окна, устроенные в крыше, предусматривают, что фронтоны, которые имеет окно, должны поддерживаться с помощью боковых стен. Они имеют высоту 1,5 метра и простираются вглубь дома от внешней стены.

В свою очередь, опорой каркасов таких боковых стен служат балки потолочного перекрытия, которое находится непосредственно под местом, где находится слуховое окно.

Вследствие этого, после того, как производится сборка стропильной конструкции главной крыши, в первую очередь осуществляют монтаж каркаса боковых стен. Затем уже к ним происходит привязка стоек и перекладин фронтонных каркасов слухового окна, имеющих горизонтальное положение.

В дальнейшем технология работ по монтажу окон осуществляется по предлагаемой схеме:

• Поскольку треугольное слуховое окно ГОСТ 1250681 имеет фронтоны, расположенные в одной плоскости с основной стеной постройки, то нижние концы прилегающих к ним стропильных ног отрезаются наравне с обшивкой стены.
• Между сдвоенных стропильных ног производят монтаж балок-перемычек. Работы производятся на предусмотренной проектом высоте коньковых брусьев чердачного окна. Особенно важно не допустить врезок и врубок, ослабляющих балки стропил. Чтобы укрепить торцы перемычек, рекомендуется применить накладные металлические кронштейны.
• Каждое слуховое окно должно быть выверено на вертикальность фронтонных каркасов. Делается это повторно непосредственно, когда производят установку коньковых брусьев слухового окна. В дальнейшем производится установка и прибивание коньковых брусьев на место.
• На каждое слуховое окно на крыше на основании шаблона вырезается по паре стропил и производится их установка на фронтоны всех слуховых окон.
• В качестве обшивки каркасов фронтонов выступают листы строительной водостойкой фанеры. Обшивка фронтонов производится строго вровень с существующей обшивкой стен дома.

Конструктивные особенности

В зависимости от типа кровли будет отличаться и слуховое окно на крыше, конструкция которого подбирается специальным образом.

• В щипцовой стене. Такие окна обустраивают в верхней части стены, которая располагается с торца здания. Оно имеет треугольную форму, по бокам располагаются скаты кровли. Располагается конструкция на той же плоскости, что и фасад здания. Такое окно не нуждается в каких-либо дополнительных сооружениях, оно открывается, к нему можно приставить лестницу и попасть через него на чердак.
• Дормер располагается целиком над скатом крыши. Для установки такой конструкции потребуется усилить кровлю и позаботится о качественной гидроизоляции окна. Такой вид окна имеет наибольшее распространение за счет своей эффективности, встречается большое количество моделей.
• Антидормер – это слуховое окно на крыше, конструкция которого устроена таким образом, что оно не выступает за пределы крыши, при этом находится в одной плоскости с фасадом. Это встроенное окно, из-за этого оно уменьшает объем помещения внутри. Обустроить такое изделие проще, чем рассмотренное выше, однако из-за складывания внутреннего пространства помещения оно не получило широкого распространения.
• Наклонный тип. Такое окно чаще всего называют мансардным, и оно не является редкостью. Вставляется такая конструкция в наклонную плоскость кровли, из-за чего тоже находится под наклоном. Форма такого окна может быть любой; изготавливается оно обычно из металлопластика.
• Зенитный фонарь. Он создан полностью из стекла, форма может быть разной. Благодаря конструкции фонарь дает максимальное освещение чердаку, чаще всего используется в нежилых помещениях, так как нет возможности его зашторить или открыть для проветривания.

Сборка каркаса слухового окна

Особое внимание следует уделять стропилам под слуховыми окнами. Часто их делают такого же сечения, как и остальные стропила, однако нередко они несут нагрузку в 1,5 раз больше, чем промежуточные стропила.

Кроме повышенной нагрузки, оставляют без внимания и то, что разделка их концов под шип и отверстия креплений для стоек слухового окна в значительной степени ослабляют сечение стропил под этими окнами. Ослабленная стропильная нога больше прогибается, кровля получается неровной.

Слуховые окна устанавливаются в деревянный каркас, выступающий над склоном кровли. Каркасы поднимают в вертикальное положение в виде готовой целой стены или большей части стены, затем скрепляют одну с другой и укрепляют на своих местах.

На столе циркулярной пилы собирают в готовом виде достаточное количество каркасных стоек (рис.6 поз.20) стеновых деталей слухового окна. Стойки переносят на рабочее основание всегда в количестве, необходимом для сборки одной стены.

В каркасах стен, в том числе и слухового окна, имеются три типа обвязки:

• нижняя и верхняя обвязка (рис.6 поз.22),
• а также обвязка, объединяющая стены (рис.6 поз.2) и укрепляющая конструкцию.

Доски или планки обвязки (рис.6 поз.2 и поз.22) всегда изготовляют из длинной древесины, так как стык ослабляет конструкцию.

При сочленении частей каркаса используют почти исключительно торцевые гвоздевые соединения. Об этом необходимо помнить, когда определяется порядок сборки.

Сборку каркаса слухового окна начинают с установки нижней обвязки (рис.6 поз.2) на основную линию стропил (рис.6 поз.1) крыши, указывающую внутренние края и край дальней стены таким образом, что будущий нижний край основной обвязки (рис.6 поз.22) идёт по той же линии.

Варианты устройства каркасов для слухового окна с односкатной и двухскатной крышей показаны на рис.6.

Когда стена слухового окна (рис.6 поз.20 и поз.22) поднимается в вертикальное положение вокруг этой линии, она попадает на правильное место. Нижняя обвязка (рис.6 поз.22) крепится точно по этому месту стропил (рис.6 поз.1) вспомогательными гвоздями наискось.

После того, как верхняя и нижняя обвязки (рис.6 поз.22) готовы, на них одновременно переносятся места установки стоек (рис.6 поз.20) и проёмов.

Тщательному изготовлению обвязок (рис.6 поз.22) и аккуратному переносу размеров стоек (рис.6 поз.20) следует уделить ОСОБОЕ ВНИМАНИЕ, так как от этого зависит успешное выполнение следующих этапов работы.

Этапы работ при строительстве деревянных стеновых каркасов слухового окна:

1. разметка стен по месту;
2. изготовление стеновых обвязок;
3. изготовление вентиляционных и оконных коробок;
4. сборка стенового каркаса;
5. обшивка стенового каркаса;
6. подъём стеновых каркасов в вертикальное положение и крепление стены разной высоты;
7. крепление балок крыши, стыкующихся со стенами;
8. пригонка и крепление вентиляционных решёток и оконных рам.

На месте оконного или дверного проёма доски нижней обвязки (рис.6 поз.22) продолжаются без их обрыва. Они отпиливаются только после того, как стены уже будут стоять в вертикальном положении и будут закреплены.

Оконная рама слухового окна и жалюзийные вентиляционные решётки устанавливаются в оконную и жалюзийные коробки, закрепленные на стойках к стропилам и обрешетке деревянного каркаса, после выполнения обшивки каркаса досками и листовой сталью.

Чтобы избежать проникновения осадков между стенками слухового окна и крышей дома устраивают воротники из кровельной стали. Напуск штучного покрытия на покрытие по листовой кровельной стали должен быть не менее 150 мм.

Чтобы избежать проникновения осадков, между листами укладывают пеньковый жгут, пропитанный дёгтем, или ленту из пенополиуретана, пропитанную битумной мастикой. Выполняя эти работы, устраивают хорошую вентиляцию чердака, иначе на внутренней поверхности кровли конденсируется пар, вызывающий гниение древесины обрешётки и стропил.

Венчает слуховое окно конёк такой же формы, как и на всей крыше. Коньки и ребра крыш покрывают деталями заводского изготовления У-образной формы, ширина каждой из сторон которых составляет 200 мм.

Узел устройства конька крыши из шиферных коньковых деталей для слухового окна показан на рис

При применении коньковых упрощенных деталей (рис.8 поз.8) в асбестоцементных кровлях следует предусматривать заполнение впадин между волнами цементным раствором кл. ВЗ,5 (марки М-50) на длину 150 мм.

При отсутствии коньковых деталей заводского изготовления стыки коньков и рёбер перекрывают колпаками, изготавливаемыми из листовой стали. Покрытие производится по рубероиду.

Устройство каркаса

Какой бы ни была форма окна, вальмовой, двухскатной или арочной, главное правило проектирования – конструкция его каркаса не должна нарушать стропильную систему крыши. «Кукушка» монтируется следующим образом:

• Сначала между стропильными ногами каркаса крыши устанавливают лобовые балки.
• На стропила, ограничивающие конструкцию по ширине, устанавливают вертикальные стойки.
• Наверх каждого ряда вертикальных стоек укладывают прогон, соединяющий опоры между собой.
• На прогоны устанавливают стропильные ноги, которые соединяются на коньковом прогоне.
• Каркас обшивают сайдингом или вагонкой, а на обрешетку укладывают кровельное покрытие.

Важно! Установить слуховой «скворечник» на крыше, не нарушив стропильный каркас крыши, непросто. Чтобы подробно ознакомится с процессом, можно посмотреть видео-руководство или прочитать нашу инструкцию.