Проектирование мансард с учетом световых потоков

 

Вертикальные оконные конструкции создают резкие световые перепады - теневые ниши, что весьма негативно влияет на восприятие мансарды в целом, рождая ощущение стесненности и некоей общей неполноценности интерьера. Ощущения такие, как будто находишься в тоннеле: тяжелая темная крыша нависает над головой, свет брезжит где-то впереди, тяжело, неуютно, да еще и душно. Но настоящие проблемы начинаются, когда приходит время расставлять мебель. Если вертикальная торцевая стена "занята" окном, шкаф сюда уже не поставишь, в лучшем случае, письменный стол. А вся остальная мебель "загоняется" вглубь мансарды, и ни о каком интерьерном решении говорить уже не приходится. Понемногу здесь начинают скапливаться старые вещи, и со временем мансарда превращается в банальнейший чердак.

Все может быть иначе, если еще на этапе проектирования дома предусмотреть наклонные мансардные окна.

Они не ограничивают поток дневного света вертикальными плоскостями, благодаря чему помещение освещается более равномерно, без теневых провалов, характерных для "скворечников". Подсчитано, что мансардное окно дает на 40 процентов больше света, чем вертикальное. Главное - правильно рассчитать размеры окон, их количество, и оптимальную высоту установки (размещения), которая, кстати, составляет 90 см от уровня пола до нижней кромки окна. Мансардное окно или эффектная комбинация окон осветит именно ту часть мансарды, которую вы захотите, в буквальном смысле слова, подстроившись под ваши нужды. Вы не только осветите то место, где будет стоять ваше любимое кресло или кровать, или стол, но и сможете любоваться садом, окрашенным закатами и восходами солнца или просто мечтательно следить за звездами и облаками. А у вертикальной торцевой стены теперь найдется место для удобного шкафа, книжных стеллажей, серванта или пианино.

Вентиляционные устройства мансардных окон

 

Вентиляционные устройства мансардных окон позволяют проветривать помещение при закрытом окне. Это очень удобно, особенно, когда на улице ненастье. А при открывании мансардного окна поворотная рама, вращаясь вокруг горизонтальной оси, образует два воздушных потока: входящий и исходящий. Благодаря разделению эти потоки не смешиваются, поэтому проветривание становится гораздо более эффективным. При вертикальных окнах добиться подобного эффекта можно, только устроив хороший сквозняк. К тому же ниши слуховых окон, сами по себе затрудняют движение воздуха, заметно ухудшая его циркуляцию.

На установку мансардного окна затрачивается значительно меньше времени и материалов, чем при сооружении вертикального "скворечника". А если еще вспомнить, что при комплексном обустройстве чердака площадь окон вычитается из общей площади крыши, то, учитывая высокую тепло- и гидроизоляцию мансардных окон, можно существенно сэкономить на изоляционных и кровельных материалах.

И, наконец, наклонное окно более надежно, чем вертикально расположенный "скворечник". Ведь вся конструкция мансардного окна рассчитана на то, чтобы в любую непогоду, будь то дождь, снег или ветер, человек мог только иронично наблюдать за стихией, зная, что в мансарде всегда будет светло, тепло и уютно.

Но что же делать, если в архитектурном облике выбранного дома значительную роль играют именно вертикальные окна? Ничего страшного здесь нет. При правильном сочетании вертикальные и наклонные окна никогда не "спорят" друг с другом. Даже в тех случаях, когда без вертикального окна не обойтись, дополнительная установка мансардных окон позволит заметно улучшить освещение и вентиляцию помещения, сформирует произвольную планировку мансарды. Таким образом, мансарда словно рождается заново, превращаясь в самое комфортное место в доме.

Интерьер

 

При разработке интерьера мансардного этажа следует учитывать некоторые характерные геометрические формы помещений. Речь идет о размещении лестниц, обстановке ванной комнаты и туалета, кухни, а также о размещении дверей. Следует принимать во внимание свободную высоту лестничных маршей в отношении наклонных поверхностей крыши. Не возникает трудностей, когда направление лестницы - параллельно уклону крыши или лестница размещена по средней оси здания. Свободная высота, обычно, не представляет проблему, но следует учитывать размещение возможных деталей и узлов кровельной конструкции.

Обстановку ванной комнаты и туалета следует принимать с учетом наклонных поверхностей крыши, ограничивающих высоту в полный рост.

Размещение дверей может вызывать сложности не только из-за определения высоты самого дверного проема. Здесь необходимо также учитывать беспрепятственное открывание двери с учетом наклонной стены.

Противопожарные требования

Противопожарные требования, особенно пути эвакуации мансардного этажа, зависят от планировочной структуры здания-основы: при совпадении функций здания-основы и функций мансардного этажа для путей эвакуации используется лестнично-лифтовый узел здания, к которому примыкает мансарда; при несовпадении функций здания-основы и мансардного этажа для создания путей эвакуации требуется устройство специальных коммуникаций, которые могут находиться внутри или вне здания и иметь изолированные выходы, в том числе между двумя зданиями.

Допускается отсутствие выходов в лестничную клетку с каждого этажа квартиры в двух уровнях при условии, что помещения расположены не выше 6-го этажа, и квартира обеспечена дополнительным выходом. Допускается устройство эвакуационных выходов в общую лестничную клетку из творческих мастерских при условии, что возможно сообщение через тамбур.

При размещении контор и офисов в мансардах жилых домов, имеющих не более 9 этажей, входы и эвакуационные выходы должны быть изолированы от жилой части зданий. Допускается принимать в качестве второго эвакуационного выхода лестничные клетки жилой части здания, при этом выход предусматривается через тамбур с противопожарными дверями. Мансардное окно может служить спасательным проемом, через которое люди из помещения могут быть эвакуированы.

Требования СНиП к проектированию мансардных этажей

 

Требования по СНиП 2.08.01-89, которые наиболее полно отражают специфику проектирования мансардных этажей над жилыми зданиями. Руководствуясь этими требованиями, российские архитекторы проектировали мансарды в течение 10 лет (с 1994 вступило в силу изменение №2). Известно, что со вступлением в силу с закона «О техническом регулировании» СНиПы и ГОСТы будут носят рекомендательный характер (кроме пунктов, связанных с безопасностью).

Общие указания Санитарно-гигиенические требования, освещенность и инсоляция 1.1*. Высота жилых помещений от пола до потолка должна быть не менее 2,5 м, для климатических подрайонов IA, IБ, IГ, IД, IIА - не менее 2,7 м. Высоту этажей от пола до пола для жилых домов социального назначения рекомендуется принимать не более 2,8 м, для климатических подрайонов IA, IБ, IГ, IД, IIА - не более 3,0 м. В. Высота внутриквартирных коридоров должна быть не менее 2,1 м. Используя данную норму и правило определения площади мансардного этажа (приложение 2, п.б), мы можем получить формулу расчета возможности использования чердака в жилых целях: а > b + 0,7хс; где а - площадь помещения с высотой выше 2,5 м, b - площадь помещения с высотой от 1,1 м до 2,5 м, с - площадь помещения с высотой от 0,8 м до 1,1 м (см. рис.1).

Рис 1 - Правила расчета площади мансардного этажа

 

1.3*... Естественное освещение следует принимать согласно требованиям СНиП 23-05-95. При этом отношение площади световых проемов всех жилых комнат и кухонь квартир и общежитий к площади пола этих помещений, как правило, не должно превышать 1:5,5. Минимальное отношение должно быть не менее 1:8, для мансардных этажей, при применении мансардных окон допускается принимать отношение 1:10. Данный пункт указывает, что при применении мансардных окон расположенных в скате кровли допускается на 25% меньшая площадь остекления по сравнению с применением вертикальных окон в типовом этаже. К сожалению, при применении люкарен/слуховых окон в мансарде проектировщики при расчете площади остекления применяют коэффициент 1:8, что приводит к недостаточной освещенности помещений. Этот коэффициент предусмотрен для расчета светопрозрачных конструкций в традиционном этаже с вертикальными стенами. При использовании в мансарде вертикальных окон образуются глубокие откосы, в которых задерживается до 2/3 естественного света по сравнению с мансардным окном (см. рис. 3).

Рис 3 - Принцип расчета площади остекления

Этажность и степень огнестойкости 1.13*. Допускается здания I, II и III степеней огнестойкости надстраивать одним мансардным этажом с несущими элементами, имеющими предел огнестойкости не менее R45 и класс пожарной опасности КО, независимо от высоты зданий, установленной в табл.1, но расположенным не выше 75 м. Ограждающие конструкции этих мансард должны отвечать требованиям, предъявляемым к конструкциям надстраиваемого здания. При применении деревянных конструкций следует предусматривать конструктивную огнезащиту, обеспечивающую указанные требования. Бытует мнение, что деревянные конструкции в мансардном этаже запрещены. На самом деле, при соответствующей защите конструкции и высоте здания до 75 м такого запрета не существует. Предлагается применение антипе-ренных пропиток для деревянных частей конструкций мансарды. При существующих известных технологиях пропиток (возможно, уже изобретены и пропитки с лучшими характеристиками) требуется повторное проведение данного мероприятия через три-пять лет, что при конструктивных решениях, получивших распространение в России, невозможно. Поэтому в СНиПах есть указание применять конструктивную защиту. Как подтвердить соответствие выбранного конструктивного решения указанной норме? Нашей компанией был испытан образец конструкции покрытия и перекрытия мансардного этажа (см. рис. 2). Эта конструкция показала результаты (REI75 и К045), превосходящие минимальные требования СНиПов. Аналогичная конструкция была испытана другими фирмами, и результаты подтвердились. Существует несложный прием, который увеличивает огнестойкость кровельной конструкции - это укладка под деревянными стропилами 100-миллиметрового слоя минеральной ваты. Он служит не только как тепло- и звукоизоляция, но и для защиты несущих конструкций от воздействия пламени и температуры. Такой же прием используется и в случае несущих конструкций из проката и холодно-гнутого металлического профиля. Еще один вопрос, который нередко возникает: указание в СНиПе на «один мансардный этаж». По этому вопросу мы консультировались со специалистами Госстроя и получили следующий ответ. Требования, указанные в пункте 1.13, действуют для устройства одного мансардного этажа, если же исходя из технико экономических показателей или архитектурных решений требуется устройство многоуровневой мансарды, то должны быть разработаны и согласованны с органами пожарного надзора мероприятия, обеспечивающие безопасность в здании (в мансарде). Эти мероприятия могут быть сведены к следующему: увеличение огнестойкости конструкций; выполнение требований по эвакуации, в том числе из двухуровневых квартир;

 

Рис 2 - Образец конструкции покрытия и перекрытия мансардного этажа

1.25*. В жилых зданиях секционного типа при общей площади квартир на этаже секции до 500 кв. м включительно допускается предусматривать эвакуационный выход с этажа секции на одну лестничную клетку. При этом в каждой квартире, расположенной на высоте более 15 м, следует предусматривать аварийные выходы по п.б.20* а), б) или в) СНиП 21-01-97*. (6.20* К аварийным выходам также относятся: а) выход на балкон или лоджию с глухим простенком не менее 1,2 м от торца балкона (лоджии) до оконного проема (остекленной двери) или не менее 1,6 м между остекленными проемами, выходящими на балкон (лоджию); б) выход на переход шириной не менее 0,6 м, ведущий в смежную секцию здания класса Ф1.3 или в смежный пожарный отсек; в) выход на балкон или лоджию, оборудованные наружной лестницей, поэтажно соединяющей балконы или лоджии... СНиП 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений») Для квартиры, расположенной в двух уровнях, предусматривать выход на лестничную клетку с каждого этажа не требуется при условии, что помещения квартиры расположены не выше 6-го этажа и этаж квартиры, не имеющий непосредственного выхода на лестничную клетку, обеспечен дополнительным выходом в соответствии с требованиями вышеприведенного пункта. 1.34а*. Нормы настоящего подраздела (п.п.1.29,1.31-1.34) не распространяются на существующие здания высотой до 28 м включительно, надстраиваемые одни м (в том числе мансардным) этажом. При этом надстраиваемый этаж должен быть обеспечен аварийным выходом по п.6.20* а), б) или в) СНиП 21-01-97*. Возникает вопрос, почему к мансарде по сравнению с типовым этажом применяются менее жесткие требования по пожарной безопасности. Анализируя нормативные документы разных стран, мы обнаружили, что во многих из них требования зависят от этажа, а не от этажности. Например, как показано на рисунке 4, если здание одноэтажное, то к его конструкции предъявляются требования по огнестойкости 30 минут, если здание 4-этажное с мансардой, то к обычным этажам - 60 минут, а к мансарде - 30 минут. Это связано с тем, что мансарда всегда последний этаж: соответственно через нижележащий этаж эвакуируются как люди из мансарды, так и люди, проживающие на этом этаже. Второй вопрос в этом ключе: огонь, как правило, распространяется вверх. Соответственно, вероятность возгорания нижележащего этажа стремится к нулю. На сегодняшний день, основываясь на европейском опыте пожаротушения мансард, ни одного такого случая не зафиксировано. Вот объективные причины, позволяющие предъявлять менее жесткие требования к мансардным этажам и, как следствие, применять легкие конструкции.

 

Рис 4 - Требования по огнестойкости конструкции

Нежилые этажи

1.35. Высоту помещений общественного назначения, размещаемых в жилых зданиях, допускается принимать равной высоте жилых помещений, кроме помещений, в которых по условиям размещения оборудования должна быть высота не менее 3 м. 1.36*... На верхнем этаже допускается размещение творческих мастерских художников и архитекторов, при этом сообщение этажа с лестничной клеткой следует предусматривать через тамбур. В надстраиваемом мансардном этаже зданий II степени огнестойкости общей высотой не более 28 м допускается размещать помещения конторского типа по согласованию с местными органами власти с учетом выполнения требований п.1.38. 1.38*. Помещения общественного назначения, кроме помещений общественного назначения общежитий и домов для престарелых и семей с инвалидами, должны иметь входы и эвакуационные выходы, изолированные от жилой части здания. При размещении помещений конторского типа в надстраиваемом мансардном этаже допускается принимать в качестве второго эвакуационного выхода лестничные клетки жилой части здания, при этом сообщение этажа с лестничной клеткой следует предусматривать через тамбур с противопожарными дверями. Дверь в тамбуре, выходящая на лестничную клетку, должна предусматриваться с открыванием только изнутри помещения. Данные пункты допускают размещение офисных помещений в мансарде над жилыми этажами при наличии второго эвакуационного выхода. Существуют следующие варианты решения: пристраивать наружную лестницу; использовать черную лестницу в старых зданиях. Соответственно для мастерских художников и архитекторов достаточно выхода на одну лестничную клетку.

Справочный материал

 

Крыша – это верхняя ограждающая конструкция здания, выполняющая несущие, гидроизолирующие и, при бесчердачных (совмещенных) крышах и теплых чердаках, теплоизолирующие функции.

Кровля – это верхний элемент крыши (покрытие), предохраняющий здания от всех видов атмосферных воздействий.

Наиболее распространенными как в Европе, так и в России являются различные виды наклонных или, если сказать по-другому, скатных крыш.

Крыша здания состоит из следующих элементов (см. рис.): наклонных плоскостей, называемых скатами (1), основой которых служат стропила (2) и обрешетка (3). Нижние концы стропильных ног опираются на мауэрлат (4). Пересечение скатов образует наклонные (12) и горизонтальные ребра. Горизонтальные ребра называют коньком (5). Пересечение скатов, образующие входящие углы, создают ендовы и разжелобки (6). Края кровли над стенами здания называют карнизными свесами (7) (располагаются горизонтально, выступают за контур наружных стен) или фронтонными свесами (11) (располагаются наклонно). Вода по скатам стекает к настенным желобам (8) и отводится через водоприемные воронки (9) в водосточные трубы (10) и далее в ливневую канализацию.

Разновидности форм крыши.

Односкатная крыша опирается своей несущей конструкцией (системой стропил, фермой и др.) на наружные стены, находящиеся на разных уровнях. Односкатные крыши применяются чаще всего при строительстве веранд и террас, хозяйственных построек, складских помещений.

Двускатная крыша является самой распространённой классической конструкцией. Её еще называют щипцовой. Существуют варианты крыш с висячими стропильными формами или с наклонными стропилами. К многочисленным вариантам данного типа надо отнести крыши с равномерным или неравномерным углом наклона ската или же размером карнизного свеса.

Шатровая крыша. Все скаты такой крыши, в виде равнобедренных треугольников, сходятся в одной точке. Определяющим элементом в ней является симметричность. Применяется для строений в форме квадрата или равностороннего многоугольника.

Вальмовая крыша. Она четырехскатная: два ската представляют собой трапеции, а два других, со стороны торцевых стен, - треугольники (они называются вальмами). Разновидностью вальмовой крыши является полувальмовая.

Многощипцовая крыша. Её устраивают на домах со сложной многоугольной формой плана. Такие крыши имеют большее количество ендов (внутренний угол) и ребер (выступающие углы, которые образуют пересечения скатов кровли), что требует высокой квалификации при выполнении кровельных работ.

Мансардные крыши. Для увеличения объема жилого чердачного помещения (мансарды), часто выполняются скаты различных уклонов: нижние - более крутые и верхние - более пологие. Данный тип конструкции крыши очень популярен при современном строительстве, т.к. обеспечивается эффективное использование жилой площади мансардного этажа.

Купольные и конические крыши применяются для перекрытия зданий кругового очертания в плане.

Плоские крыши находят наиболее широкое применение как в гражданском, так и в промышленном строительстве. В отличие от скатных крыш, на плоских крышах не применяют в качестве кровельных штучные и листовые материалы. Здесь необходимы материалы, допускающие устройство сплошного ковра (битумные, битумно-полимерные и полимерные материалы, а также мастики).

Список литератур ы

1. Мансарды. Лестницы. Строительство мансарды. Изготовление лестниц: Справочник / Сост. В.И. Рыженко. — М.: Издательство Оникс, 2007.

2. Крыши, мансарды, лестницы, полы. Баранчикова. – М.: Издательство Феникс, 2004.

3. Мансарды и чердачные помещения. Й. Косо. – М.: Издательство Контэнт, 2008.

4. Мансарды. Эркеры. Балконы. В.С. Самойлов, В.С. Левадный. – М.: Издательство Аделант, 2006.

[1] См. справочный материал