Устройство слуховых окон

Слуховое окно: история

Слуховые окна появились примерно тогда же, когда человек догадался превратить чердак в жилое помещение. На крыше солнце было нужно не меньше, чем соседям снизу. Так и появились первые отверстия в кровле, через которые проникал свет. Сначала их прикрывали чем придется: тканями или деревяшками. Позже окна получили остекление.

Само понятие «слуховое окно» известно только нашим соотечественникам. Этимология доподлинно неизвестна. Однако ходит легенда, что прозвали его в честь мастера Слухова, что был главным по кровле московского Манежа. Он придумал проделать окна в крыше для циркуляции воздуха, чтобы подвесной потолок не испортился под агрессивным воздействием солнца.

Каркас конструкции

Перед тем, как приступать к возведению каркаса, необходимо выполнить каркас крыши дома – возвести фронтоны, смонтировать стропильную систему. Между стропильными ногами, в местах установки окон, необходимо предусмотреть проемы.

Стропильная система слухового окна имеет свои особенности: стропильные ноги, обрамляющие такие проемы, необходимо делать двойными или тройными, так как они в дальнейшем будут нести повышенную нагрузку.

Каркас боковых стен монтируется после сборки стропильной системы крыши здания. После чего следует выполнить привязку горизонтальных перекладин и стоек фронтонных каркасов проёмов.

Дальнейшие работы выполняются в несколько этапов:

Так как фронтоны треугольного окошка располагаются в одной плоскости со стенами строения, нижние концы стропильных ног, прилегающих к стенам, следует обрезать вровень с обшивкой стены.

Балки-перемычки монтируются между сдвоенными стропилами каркаса проёма.

Рекомендуется применять металлические накладные кронштейны.

Не допускается использование врубок и врезок, ослабляющих стропильные балки.

Проемы требуется выверять на вертикальность фронтонного каркаса, в том числе при установке конькового бруса на него.

Стропила на оконный проем вырезаются по шаблону и монтируются к коньку и нижней части каркаса.

Обшивку каркасов фронтонов следует выполнять вровень с обшивкой внешней стены.

Обычно применяется строительная водостойкая фанера.

Проектирование окон для крыши

Поскольку ветровое окно должно быть надежным, долговечным и устойчивым к разным нагрузкам, к вопросу его монтажа нужно подходить с особой ответственностью. Владельцу коттеджа следует грамотно составить проект оконной конструкции, чтобы она гармонично вписывалась в экстерьер и обеспечивала нужную защиту от негативных воздействий.

Дизайн и размеры

Мансардное помещение обладает большой площадью, поэтому оно должно получать максимальное количество света. Размер оконных проемов выбирается с учетом соотношения площади пола и комнаты. Стандартным показателем является 1:10, но для детской, гостиной или студии эту пропорцию можно увеличить до 1:8.

В выборе дизайна окна особых ограничений нет. Главное, чтобы он соответствовал общей концепции стиля дома.

Конструкция и чертеж. Особенности проектирования

Окно на чердаке является важным элементом системы вентиляции, которое защищает пространство под кровлей от застойных явлений, грибка и плесени. А если в этой части дома находится жилое помещение, то оконный проем в чердачной крыше еще и наполняет его светом днем.

Устанавливая слуховое окно на крыше, конструкцию и чертеж нужно предусмотреть заранее. От правильного проектирования зависит комфорт и надежность всей системы.

Строгие нормы и правила при составлении чертежей отсутствуют, но важно придерживаться архитектурной стилистики, учитывать специфику материала изготовления и размеры

Также важно обращать внимание на функциональную и эстетическую стороны кровли

Чтобы проект был составлен правильно, понадобится учесть следующие требования:

Монтаж оконной конструкции разрешен в тех случаях, если угол наклона крыши составляет не меньше 35°.

Любые декоративные элементы и прочие надстройки должны устанавливаться на заданном расстоянии от наружных стен.

Минимальная величина створок равна 0,6х0,8 м.

Нельзя выполнять монтаж оконного проема с вальмовыми или четырехугольными крышами в помещениях, где фасад выполняет роль продолжения стен.

От грамотного проектирования зависит не только функциональность окон, но и внешний вид помещения.

Каркас для окна и остекление

Перед монтажом основы для оконной конструкции производится установка каркаса. На этом этапе понадобится возвести фронтоны и закрепить стропила, руководствуясь следующим принципом: стропильные «ноги», представляющие обрамление проема, должны дополнительно укрепляться, т.к. на них будет воздействовать повышенная нагрузка. Пошаговая последовательность действий выглядит так:

Концы «ног» нужно обрезать вровень с наружной стеной до оптимальной длины.

Дальше следует установить балки-перемычки.

Размер проема определяется с учетом вертикали фронтонного каркаса.

На проемах монтируются стропила.

Обшивку фронтона выполняют вровень с обшивкой стен. Для этой цели используют водостойкую фанеру или другой материал с хорошими водоотталкивающими свойствами.

Технология монтажа окон на крыше

Устанавливать потолочные окна нужно с особой ответственностью. Сам процесс имеет сходство с установкой многощипцовой крыши, но здесь присутствуют свои нюансы.

Для верхней конструкции нужно обустраивать специфическую основу, которая состоит из стропил. Чтобы монтаж был эффективным, нужно ознакомиться с размерами разжелобковых стропильных балок.

Установив верхнюю часть, необходимо переходить к нижней. На этом этапе в верхней части обшивки закрепляется балка, которая будет выполнять роль опоры. Работы выполняются по аналогичному алгоритму. Места стыков и соединений заделывают специальным герметическим составом. Когда они высохнут, их нужно удалить, предварительно закрыв фурнитуру. Дальше нужно снять защитную пленку со стеклопакета.

В завершении понадобится провести обшивочные мероприятия и закрепить финишный слой кровли.

Процесс создания слухового окна

Планируя установку слухового объекта на кровле нужно расписать весь технологический процесс. Это поможет поэтапно решать возникающие вопросы и не упустить важных деталей.

Этап проектирования. Учитываются используемые материалы, крепёжные детали и соединительные элементы. Производится разработка чертежей. Расчётные данные включают все виды нагрузок: ветровые, осадочные, температурные. Документация содержит также решения с водоотливом, герметизацией, гидроизоляцией. Характерен:

• выбором вида конструкции;
• определением количества окон;
• расчётами размеров;
• несущей способности;
• способов крепления с основной кровлей.

Установка каркаса напоминает возведение обычной кровли, так как монтаж включает сбор стропильной системы, обрешётку, настилание кровельного материала, крепление отливов, коньков и защиту примыканий. Осуществлять работу лучше параллельно с возведением кровли дома. Но если возникло желание вмонтировать оконные сооружения в существующую крышу, достаточно рассчитать точки установки и учесть все правила СНиП. Места расположения каркаса слухового объекта следует первоначально укрепить стропильными ногами. Врезку в несущие стропила делать запрещено, так как это ослабляет прочность кровельной конструкции. Поперечные балки каркаса крепятся на уровне внешней стены дома, после чего монтируются вертикальные стойки. Соединяются элементы одним поперечным бруском. Полученную оконную раму закрепить к верхней балке. Стыковка деталей осуществляется металлическими крепежами: анкерами, болтами. Врубка и врезка не даст достаточной прочности. Перед креплением каждой детали выполняется выверка на горизонтальность и вертикальность элементов.

На каркас закрепить обрешётку, используя деревянные бруски или оцинкованные профиля. Интервал должен составлять 500 мм.

После того как завершена работа с каркасом, нужно установить коньковый брус. Далее производится монтаж оконной стропильной системы.

Фронтоны зашиваются фанерой влагостойкого типа вровень с наружной стенкой.

С внутренней стороны закрепить гидроизоляционный материал, заделав все соединения и стыки герметиком.

Кровельное покрытие на оконное сооружение настилается обычно тем же материалом, что и на основную поверхность.

Обшивку закрепляют на обрешётку. Для этого используется идентичный материал, применяемый для отделки помещения или деревянные доски с горизонтальным/вертикальным расположением. Применять штукатурку для обшивки нецелесообразно, хрупкая структура не сможет противостоять подвижным стропилам под силой ветровых потоков.

Облицовку стен оконной конструкции можно сделать с помощью стального сайдинга. Покрытие неприхотливо в эксплуатации, но создаёт надёжную защиту. Сайдинг облагородит стенки оконных сооружений, гармонично впишется в общий дизайн.

Слуховое окно в архитектуре

Такими называются окна, выступающие из кровель. Что это такое и для чего они нужны? Объекты оснащены собственными боковыми стенками и крышей, внешне – миниатюрные домики.

С момента появления слуховые окна реализуют несколько назначений. Установленные на крупных соборных порталах, в средних веках, они сочетали:

• эстетическое назначение;
• были инструментом уменьшения нагрузок на фундамент;
• пропускали воздух и световые лучи.

Во времена готики, сквозные проемы, монтировались на высокие фронтоны, если не в целях вентиляции, то для цельности композиции. Их делали округлыми, и часто полностью из цветного стекла, как витражи. Архитекторы также, добавляли в них «плетение» из камня. Над серединой окна любили возводить высокий шпиль. На таких объектах могли делать вертикальное остекление или оставить проемы открытыми.

В эпоху Ренессанса, в Европе, где преобладал влажный климат, на многоквартирные дома стали возводить двускатные крыши. При таком устройстве кровли, между потолком и поверхностью крыш имеется большое пространство. Иногда, его могли использовать как жилое. Оно должно быть вентилируемым.

Несмотря на прикладное назначение, архитекторы того времени, старались выполнять такие объекты в одном стиле со зданием, и придавали соответствующий дизайн.

Все следующие исторические интервалы такие окошки больше применяли в архитектуре для декора. Они были в чертах свойственных стилю Тюдоров в Англии и шато во Франции. Внешний вид фронтонных окошек всегда исполняли в общей стилистике здания.

В домостроении 21 в. их внедряют в целях проветривания, свето-проходимости и декорирования. Популярный материал их изготовления – полиуретан. Устойчивый к влаге, ультрафиолету, химическим веществам, он не «боится» больших колебаний температуры. В экстерьере, стройматериал имитирует древесные, каменные, гипсовые и кирпичные текстуры.

Что это такое?

Параметры, которые необходимы для определения:

Не нужно путать слуховые и мансардные окна. Последние – это глухо застекленные оконные проемы в жилых помещениях, устроенных на чердаке дома. Слуховые – это специальные конвекционные конструкции, которые нужны для правильной циркуляции воздуха во всем здании.

• Люкарна – это окно, сделанное для вентиляции и поддержания баланса температуры внутри и снаружи чердака. Разница показателей должна быть не более 10 °С. Конструкция делается в виде конвекционной решетки со стеклопакетом или без него. Большая температурная разница способствует образованию конденсата, а это влечет за собой появление сырости и плесени во всем здании. При этом деревянные кровельные конструкции начинают гнить и требуют замены.
• Окно не предназначено для вентиляции, эту функцию выполняют вентиляционные продухи. Оно необходимо для того, чтобы на чердаке было естественное освещение, препятствующее развитию грибка. Уровень его должен быть достаточным, поэтому на больших площадях может формироваться до нескольких окон. Например, на крышах типовых четырехэтажек их можно насчитать от 6 шт. и более. Располагаются они по всему периметру кровли. В частных домах, где не требуется такого количества, а достаточно одно-два таких приспособления, архитекторы и проектировщики советуют размещать их на солнечной стороне дома.
• Технические — необходимость свободного доступа на крышу дома, особенно это актуально в многоэтажных зданиях, к которым приставить высокую лестницу не всегда удобно.
• Как элемент декора. Еще в эпоху средневековья дворцы и дома знатных особ оборудовались слуховыми окнами разнообразных конструкций. Мода в строительстве постоянно меняется: сегодня популярны массивные варианты, а завтра будут востребованы малозаметные, исполненные только из ламельных полос.

Решетка

Люкарни — декоративно-конвекционные элементы кровельной конструкции, создающие благоприятные условия для эксплуатации и обслуживания крыши.

Виды слуховых окон

Слуховое окно на крыше отличается повышенными требованиями к устройству. Такие конструкции обязательно должны быть:

• прочными;
• давать нужное количество естественного света;
• вентиляцию внутри комнаты;
• подходить к общему архитектурному ансамблю.

Такие оконные блоки пользуются популярностью уже не одно столетие. Их внешний облик находится в динамичном изменении. Сегодня такие строения существенно отличаются друг от друга по конструктивным особенностям, а также дизайнерскому оформлению.

Иногда конструкции монтируют прямо в крышу, допустимо создавать и устройства, имеющие вертикальный тип остекления:

• фронтон в плоскости строения, но нет боковых стен;
• есть боковые стены, фронтон в плоскости;
• со стенами, но фронтон вне плоскости строения.

Сегодня особенно популярны треугольные формы, а также трапециевидные, арочные, имеющие остекление по всей плоскости по вертикали.

Расположение и устройство окон выбирается строго с учетом стилистических решений, а также, основываясь на местах размещения окон, типах строения. Если не учесть всех необходимых факторов, такое внедрение будет смотреться на кровле чужеродным.

Проектирование окон

Чтобы создать слуховое окно своими руками, очень важно уделить достаточно времени проектированию и монтажу. Эти параметры определяются требования строительных норма и правил (СНиП П-26, 21-01)

Вне зависимости от конструктивных особенностей, стиля подобранного образа, все равно нужно строго следовать строительным нормам. Только таким образом можно получить надежность, долговечность, устойчивость сооружения. В противном случае, велика вероятность снижения эксплуатационных показателей здания в целом и кровли в частности.

Ключевые требования СНиПа:

• установка разрешается только при условии, что угол наклона ката будет равен 15 градусов или более;
• надстройки располагать строго согласно расстоянию от наружных стен фасада, что установлен регламентом;
• открывающиеся створки, что расположены в окне, могут иметь минимальные параметры 0,6 на 0,8 мм, поэтом допустимый размер сооружения составляет до 1,2 на 0,8 метра;
• когда предусмотрено создание конструкции на вальмовом типе кровли, представляющей собой четырехугольный проем, фасад не может выступать продолжением стены строения.

Государственный стандарт предполагает применение разнообразного сырья с целью облицовки здания:

• медь;
• черепица;
• листовой металл;
• шифер.

По конструктивным особенностям кровля может оснащаться выступом или не иметь его, иметь собственную кровлю, желоб для водостока. Когда проем имеет большой размер, может быть построен балкон, что создает особенно привлекательный внешний облик здания.

Отдельно стоит отметить, окна под названием «люкарны», они обладают боковыми стенками, а их фасад полностью остекляется.

Зачем нужно слуховое окно

Как уже писалось выше основная функция слухового окна – это обеспечение достаточной вентиляции мансарды. Но что будет, если проигнорировать конструкторские рекомендации и не установить, как минимум, вентиляционный канал:

1. Даже при условии качественного междуэтажного теплового изолирования, потери тепла в чердачное пространство не минуемо. Это тепло резко охлаждается на чердаке и выпадает в виде конденсата, что при недостатке вентиляции сказывается на его скоплении.

2. Полное отсутствие освещения провоцирует ускоренное образование плесени и грибка, не говоря уже о столь не приятных существах: пауках и прочих. Поэтому даже у очень чистоплотного хозяина дома при отсутствии на чердаке слухового окна будут постоянно проявляться столь неприятные факторы.

3. Обоснование необходимости слухового окна с точки зрения физики и основ строительства:

• Крыша – самый слабый элемент здания, ее постоянно пытается разрушить сильный ветер и когда конструкция крыши достаточно жесткая, ветер пытается приподнять ее.

• Возникает вопрос: «Как это?».

• Очень просто: сильный ветер из-за скорости воздушного потока вызывает разряжение над кровлей, а под кровлей без слухового окна давление не меняется (воздух стоит).

• Поэтому крыша, как воздушный шар пытается приподняться, причем соответственно, чем скорость ветра выше, тем это явление больше проявляется.

• Даже при условии большого веса крыши и ее надежного прикрепления к стенам обязательно появляется вибрация, что негативно сказывается на всем строении.

• С точки зрения практичного строительства в условиях проявления ненастных погодных условий слуховое окно является своего рода клапаном избыточного давления, т.е. сильный поток ветра быстрее выбьет стекла, тем самым уравновесив давление, чем приподнимет всю крышу.

Как сделать окно в готовой крыше

Перед проведением монтажа следует осмотреть кровлю с целью контроля её целостности, прочности и пригодности к выполнению данных работ. Оснащение кровли слуховыми окнами довольно затратное мероприятие, поэтому нужно оценить расходы и приобретаемую выгоду.

Если принято окончательное решение в пользу монтажа, стоит соблюдать технологическую последовательность.

Определение места расположения окон

Рекомендуется размещать их между несущими балками.

Размеры оконного проёма не должны быть большими, так как они являются плохими теплоизоляторами.

Сборка рамы осуществляется по выбранным параметрам из деревянных брусков, обработанных предварительно антисептиком.

Вырезка из кровельного пирога фрагментов под оконную раму осуществляется осторожно, дабы не повредить гидроизоляционный слой.

Установка рамы производится с помощью каркаса, плотно закреплённого к несущим стропилам саморезами.

Обработка герметиком всех стыков и соединений.. https://www.youtube.com/embed/eHG4QUszYhs

Конструктивные особенности классического слухового окна

Стандартное слуховое окно – это конструкция прямоугольной формы, являющаяся дополнительной кровельной надстройкой. Её предназначение состоит в том, чтобы, не пропуская атмосферные осадки в подкровельное пространство, обеспечивать туда доступ свежего воздуха и дневного света.

Обычное слуховое окно устанавливается в промежутке между стропилами, для того чтобы не нарушать несущую конструкцию крыши. При необходимости обеспечить больший доступ воздуха допускается установка нескольких слуховых окон в пространствах между стропилами в один ряд или друг над другом.

Классическое слуховое окно выглядит, как стеклянная оконная рама с вентиляционными отверстиями вокруг неё, прикрытыми вентиляционной решёткой в виде жалюзи. Если окно имеет небольшие размеры, то оно, как правило, закрыто только вентрешёткой.

Зачастую подобный тип оконных проёмов совмещает в себе функцию дверей для свободного выхода на поверхность крыши, если здание не оборудовано пожарной лестницей.

Температурные значения, отличающиеся в большую сторону, будут чреваты образованием конденсата на внутренней конструкции. А это, в свою очередь, может потребовать использования специальных материалов, способных противостоять повышенной влажности.

С подобными неприятностями борются при помощи установки слуховых окон, которые бывают разных форм и конструктивных особенностей.

Самые популярные – это:

односкатные. Одни из самых давно используемых и конструктивно наиболее простых слуховых надстроек на кровле. Угол наклона крыши этого окна должен быть около 150. Увеличение этого размера допустимо только при значительном уклоне самой крыши.При несоблюдении этого правила возможно затекание воды в месте стыка основной крыши с крышей слухового окна, что потребует дополнительных мер по гидроизоляции этого участка;

двухскатные. Также как и односкатные, устанавливались на крышах ещё со времён средневековья. Подтверждением тому служат многие исторические памятники архитектуры, до наших дней сохранившие эти украшения на крыше.

Отличительной особенностью двухскатной слуховой конструкции является относительная сложность её установки. Для этого необходимо правильно рассчитать стыковку всех её составляющих, как между собой, так и с конструкцией основной крыши. Но сложность изготовления двускатного слухового окна (по сравнению с односкатным) полностью оправдана большей практичностью в плане распределения водных потоков.

Визуально два ската на крыше этого окна выглядят, как законченная архитектурная форма, и не требуют никаких дополнений.

Материалы для боковых и переднего фронтонов слуховых окон могут повторять те, которыми отделан фасад здания, но сразу приобретают вид декоративного элемента, если их наружная отделка выполнена в контрасте с отделкой фасада.

Крыши слуховых окон, в отличие от фронтонов, обычно покрываются тем же материалом, которым покрыта основная кровля.

Конструкция, установка каркаса

Монтаж начинается с создания каркаса, на который впоследствии и будет оно крепиться. Но он не считается отдельным компонентом, а проектируется как составляющая общего каркаса кровельной конструкции, основу которого составляют коньковый брус и система стропил.

Рекомендация. На участках обустройства слуховых окон стропила существенно усиливаются (устанавливаются двойные, тройные стропильные ноги). Это необходимо для увеличения жесткости конструкции в целом, соответственно безопасности ее эксплуатации.

Технология установки

• Нижние стропила в соответствии строительным нормам обрезаются заподлицо плоскости основного сооружения.
• Монтаж сдвоенных балок-перемычек, которые монтируются между сдвоенными стропилами. Чтобы не допустить снижения прочностных характеристик конструкции, не разрешается врезка в стропильные балки.
• В процессе монтажа брусьев конька слухового окна осуществляется, фронтонные каркасы проверяются на вертикальность.
• Пара стропильных ног вырезается по шаблону, далее они закрепляются на фронтоны оконных конструкций.
• Каркас обшивается водостойкой строительной фанерой.

Каркас слухового окна

Когда вы определили размеры вашего проема, следует разработать чертежи будущего изделия. Оно должно не только выполнять свои функции, но и украшать фасад дома.

Специалисты утверждают, что общая ширина слуховых отверстий должна быть больше половины ширины мансарды.

После того, как вы составили чертеж, можно начинать устройство изделия своими руками. Изготовление нужно начинать тогда, когда устанавливается несущая система крыши всего строения.

Кровля проема имеет свои собственные несущие конструкции и обрешетку, если она двускатная – то и свой конек. Конструкция слухового проема похожа на конструкцию крыши дома, только миниатюрную.

Их ограждают очень прочными стропилами, так как они будут нести на себе всю нагрузку. Можно использовать двойные и даже тройные стропила.

После этого, на стропила, поперек крепят балки. Нижняя балка будет размещаться на уровне наружной стены строения. А верхняя – как предусмотрено размерами будущего окна.

Далее на нижележащую балку кладут стойки, которые сверху соединяют бруском. Дальнейшее устройство предполагает связывание конструкции с верхней балкой с помощью брусьев.

Если вы сделали каркас, то далее нужно сделать его стропильную систему. Когда вы ставите балки-перемычки, то нельзя вырубывать в несущих балках основной крыши выемки под них.

Так стропила могут утратить свою несущую способность. Крепить все элементы нужно на металлические крепежи.

Далее следует проверить каркас во всех направлениях, после чего приступают к монтажу конькового бруса и несущей конструкции оконной крыши.

Стропила можно вырезать шаблонно, что заметно упростит устройство проема.

Стенки обшивают материалами, устойчивыми к влаге, а кровлю делают вместе с монтажом кровли всего дома.

Особое внимание нужно уделить изоляции стыков от влаги, чтобы исключить протечки. Если вы хотите сделать мансардное окно своими руками, то такое устройство устанавливают прямо в кровле

Если вы хотите сделать мансардное окно своими руками, то такое устройство устанавливают прямо в кровле.

Преимущество их в том, что они пропускают больше солнечного света в комнаты, а монтаж происходит намного быстрее.