Люкарна придаёт выразительный внешний вид крыше здания и позволяет осветить мансардное помещение в дневное время. Рассмотрим особенности возведения этой конструкции.
Люкарна (также называемая слуховым окном) - надстройка на скате крыши, в фасадной части которой предусмотрено вертикальное окно. Люкарна - украшение здания, а также способ осветить мансарду и увеличить объём её пространства, так как крыша люкарны расположена выше ската основной крыши. Люкарна является альтернативой мансардному окну (или комбинации таких окон), обладая в сравнении с ним рядом достоинств и недостатков. Она более интересна в архитектурном плане, к тому же вертикальное окно можно открывать для проветривания помещения в любое время года, в то время как на встроенном в крышу мансардном окне зимой может лежать снег, что не позволяет открывать его и препятствует проникновению света в комнату. Вместе с тем вертикальное окно люкарны освещает помещение не столь равномерно, как наклонное мансардное того же размера, поскольку боковые стены и крыша люкарны сужают световой поток. Безусловно, степень освещённости мансарды с люкарной будет зависеть от многих факторов, в том числе от габаритов окна, уклона основной крыши и способа устройства откосов, но в любом случае затемнённых зон в комнате будет больше, чем при использовании мансардного окна. Кроме того, встроить в крышу мансардное окно намного проще, чем люкарну. Отметим, что её сооружение предполагает множество конструктивно сложных узлов, поэтому возводить люкарну следует на основании детально проработанного проекта, доверяя монтаж только высококвалифицированным специалистам.
Особенности конструкции
В большинстве случаев стены люкарны выполняют в виде каркаса из деревянных брусьев, закреплённого на стропильной конструкции крыши здания. Ширина люкарны, как правило, соответствует нескольким межстропильным пролётам, а значит, её устройство предполагает разрыв в стропильной системе. Чтобы крыша сохранила необходимую несущую способность, в зоне люкарны приходится усиливать её тем или иным способом, выбор которого осуществляет проектная организация на основании сведений о длине ската, уклоне крыши, шаге стропил, нагрузки от люкарны и пр. Зачастую предусматривают дополнительные вертикальные стойки. Если же планировка мансарды не допускает наличие таких стоек, то устанавливают усиленные безопорные прогоны (например, в виде сдвоенных стропильных ног или балок из клеёной древесины) и опирают боковые стены люкарны на них. Деревянный каркас стен заполняют утеплителем - обычно плитами из каменного или стеклянного волокна, которые укладывают враспор между элементами каркаса. В местах примыкания каркаса люкарны к стропилам приходится использовать подрезанные плиты, тщательно уплотняя их при монтаже. По мнению ряда специалистов, это проблемный узел в конструкции люкарны. Даже при качественном выполнении монтажных работ не исключены зазоры между плитами и деревянным каркасом, что чревато промерзанием стен люкарны в этих зонах. Притом применение альтернативных материалов, способных создать сплошной теплоизоляционный слой (например, напыляемого пенополиуретана или задуваемой эковаты), экономически неоправданно, если основная крыша утеплена плитами из каменного или стеклянного волокна.
Изнутри помещения волокнистый утеплитель закрывают пароизоляционной плёнкой (фиксируя её скобами или гвоздями к стропилам), поверх которой закрепляют основание для отделки, а затем и саму отделку. Пароизоляцию настилают с нахлёстом полотен не менее 100 мм, места нахлёстов и примыканий плёнки герметизируют специальными материалами (одно- и двухсторонними лентами, клеями, пастами). Со стороны улицы теплоизоляцию покрывают гидроветрозащитной мембраной (её также фиксируют скобами или гвоздями), затем обычно устанавливают контробрешётку, а потом подконструкцию для наружной отделки и саму отделку. Контробрешётка позволяет обеспечить вентиляционный зазор размером 30-50 мм. По конструкции крыша люкарны в большинстве случаев не отличается от основной крыши здания и также предполагает слой утепления между стропил, пароизоляцию, гидроветрозащиту, вентзазор, формируемый за счёт контробрешётки, обрешётку (сплошную или шаговую), поверх которой укладывают кровлю. Пароизоляция и вентзазор - меры, необходимые для защиты утеплителя и деревянных элементов от увлажнения из-за конденсации водяного пара, стремящегося из мансарды в сторону улицы. Важный вопрос при устройстве стен люкарны: как организовать приток и вытяжку воздуха из вент-зазора? Один из вариантов - соединять вентканалы в стенах люкарны с вентканалами ската, расположенного под ней, а также с вентканалами, имеющимися в крыше люкарны. Тогда воздух будет поступать под кровлю на свесе её карниза, двигаться по вентзазорам и удаляться либо через вентилируемый конёк на крыше люкарны, либо - в случае если он невентилируемый - через конёк основной крыши, к которому воздух из крыши люкарны должен беспрепятственно поступать. (Для этого в конструкции крыши люкарны предусматривают, в частности, разрывы в линии брусков контробрешётки, чтобы воздух свободно проникал из одного межстропильного пролёта в другой.) Напомним, что приток воздуха под кровлю люкарны осуществляется через зазоры на свесе её карниза или отверстия в её фронтоне. Если люкарна небольшого размера, а в мансарде не предполагается помещение с повышенной влажностью, то, по словам некоторых экспертов, можно вообще обойтись без вентиляции её конструкции при условии качественного утепления и создания надёжного паробарьера. Отметим и такой момент: люкарна сама по себе является преградой для движения воздуха в вентзазоре основной крыши, и потому для усиления его притока и вытяжки устанавливают дополнительные вентэлементы на скате кровли (аэраторы, вентиляционные черепицы и пр.). Их ставят перед люкарной и после неё. Чем больше люкарен на крыше, тем труднее добиться полноценного проветривания её конструкции.
- Деревянный каркас.
- Теплоизоляционный слой.
- Пароизоляция.
- Внутренняя облицовка.
- Гидроветрозащита.
- Контробрешётка.
- Обрешётка.
- Наружная облицовка
Крыши люкарен отличаются разнообразием форм. Они бывают одно-, двускатные, двускатные вальмовые (с треугольными скатами), полукруглые, с криволинейной поверхностью (их называют «летучая мышь», «бычий глаз») и пр. В зависимости от замысла архитектора, крыша люкарны может быть покрыта как тем же кровельным материалом, что и основная крыша, так и другим. Вместе с тем могут возникнуть трудности при обустройстве кровли люкарен. Так, зачастую проблематично применять крупноформатные или высокопрофильные материалы - керамическую и металлочерепицу (обычную или композитную), волнистые битумные или асбестоцементные листы и др. Удобнее использовать покрытия, укладываемые фальцевым способом (медь, цинк-титан), а также материалы в виде низкопрофильных или плоских плиток - керамическую или цементно-песчаную черепицу (в частности, «бобровый хвост»), сланец, гибкую черепицу, штучные элементы из меди или цинк-титана (ромбы, прямоугольники, пластины в форме «бобрового хвоста») и т. п. При монтаже кровли следует с особой аккуратностью выполнять узел примыкания покрытия люкарны к покрытию основной крыши. Так, если крыша люкарны двускатная, то в месте схождения её скатов с кровлей здания появляются две ендовы. Важно обеспечить герметичность кровли как в самой ендове, так и в месте стыка нижнего края ендовы со скатом основной крыши, а также в зоне примыкания кровли к стенам люкарны (используя для этого различные решения в зависимости от типа кровельного материала: например, в случае керамической или цементно-песчаной черепицы - желобки из окрашенного алюминия или оцинкованной стали, гофрированные ленты из алюминия, свинца, меди, прижимные металлические планки особого профиля и др.). Когда на крыше есть несколько близко расположенных друг к другу люкарен, то между ними образуются большие снеговые «карманы» и повышается риск протечек под кровлю при капиллярном подъёме талой воды в местах примыкания люкарны к крыше здания.
Вертикально сориентированное окно в куполе или скате кровли, закрытое с трех сторон: сверху и боков называется люкарной (фасадное окно). Проём, как правило, располагается в одной (или параллельной) плоскости с фасадной стеной. Часто люкарны визуально продолжают фасадные стены.
Фасадное окно выполняет некоторые чисто утилитарные функции, но кроме этого, является важным элементом экстерьера здания. Его часто украшают разнообразными элементами декора, такими как лепнина, резные наличники и т.д. Придавая дополнительную выразительность облику всего здания, люкарна позволяет проникать в помещение чердака или мансарды солнечным лучам, и открывает доступ на поверхность крыши для проведения ремонтных или технических работ.
Классификация люкарн
Рассмотрим несколько основных разновидностей люкарн:
Люкарна с плоской крышей. Плоской считается кровля с уклоном до 15 градусов. Интегрированная в подобную крышу люкарна позволяет в дневное время освещать мансарду (чердак) естественным светом и проветривать помещение. При необходимости через такую люкарну можно выбраться на крышу (или обратно). Но при этом, необходимо предусмотреть защиту проёма от попадания в него дождевой воды, для чего крыша самой люкарны обычно оборудуется собственной водосточной системой. Оконные проемы люкарн на плоских крышах обычно имеют форму прямоугольника, либо квадрата.
Люкарна с односкатной крышей. Здесь угол наклона кровли превышает 15 градусов.
Люкарна с двускатной крышей. Этот тип крыши позволяет сделать из мансарды полноценное и комфортабельное помещение, в том числе и жилое. Ширина оконного проема здесь обычно составляет 1 - 1,5 м, что обеспечивает поступление достаточного количества естественного света в дневное время. В больших домах иногда делают люкарны с шириной окна до 3 м. Это не очень рационально, поскольку при таких больших размерах люкарны её собственная крыша выходит за пределы внутреннего пространства мансарды, в результате чего несколько снижается освещённость помещения.
Люкарна с тремя скатами на крыше. Люкарны этого типа, отличаются сложными очертаниями потолка.
Типы оконных проёмов
Форма оконного проема фасадного окна определяется желанием заказчика (либо проектировщика) с обязательным учетом возможностей конструкции кровли. Наиболее распространены следующие геометрические формы окон в люкарнах:
- прямоугольник, квадрат;
- треугольник;
- круг;
- овал, (так называемый «бычий глаз»);
- полукруг.
Эллиптическую или овальную формы окон люкарн и иногда называют также «лягушачьим ртом» и «бычьим глазом». Обычно такие люкарны монтируют на кровли с покрытием из керамики, черепицы и других подобных материалов. Данная форма хороша тем, что предотвращает накапливание снега в течение зимы, а в другие времена года обеспечивает беспрепятственный сток воды. Овал (эллипс) легко интегрируется в базовую конструкцию кровли. Дополнительным достоинством является своеобразие внешнего вида таких окон и придание облику здания индивидуального стиля.
Есть у овальных люкарн и недостатки. Общая площадь окна получается слишком маленькой для освещения внутреннего помещения. А монтаж таких окон довольно сложен, поэтому его стоимость относительно высока.
Треугольник. Окна такой формы обычно устраивают в небольших вспомогательных помещениях, вроде кладовок, гардеробов, коридоров и санузлов. Треугольная форма для окна не слишком удобна, поскольку создает некоторые проблемы: неудобно открывать створки, трудно подобрать к такому окну шторы или жалюзи. Крупные треугольные окна применяются в люкарнах для формирования оригинального стиля интерьера мансарды и внешнего вида здания.
Иногда встречаются люкарны с проёмами в форме пятиугольника. Это возможно только на плоских кровлях со слабым наклоном. Такие люкарны имеют достаточно сложную конструкцию собственной крыши. Она должна иметь не меньше двух скатов.
Функциональные особенности
- очень выигрышно с эстетической точки зрения;
- снижается величина площади скошенной стены мансарды;
- реализация конструкции кровли люкарны влечет повышенную трудоемкость в создании такого проекта;
- количество света, поступающего через такое окно, на 30-40 процентов меньше, чем при мансардном окне тех же габаритов. Освещение внутреннего помещения получается довольно специфичным. Ниша, создаваемая люкарной в непосредственной близости к окну, будет освещаться очень хорошо, но по мере удаления от кона освещенность будет резко падать, вплоть до уровня полумрака в наиболее удаленных от оконного проема местах. Равномерность освещения помещения зависит от целого комплекса факторов, таких как крутизна наклона крыши, конструкция и отделка боковых стен и т. д.
Специфика проектирования
- При слабом наклоне крыши (до 1 к 5) отношение площадей окна и пола в помещении должно составлять 1 к 6 – 1 к 8.
- Предпочтительная высота подоконника - 0,85-0,9 м.
- Высоту проёма под окна лучше всего выдержать в пределах 1,2 - 1,5 м.
- Окно должно быть достаточно широким, чтобы обеспечить нормальный уровень и равномерность освещения помещения, а также для создания эффекта визуального расширения пространства. Рекомендуемая ширина окна (если окон 2 и более с простенками, то подразумевается их суммарная ширина) – от половины общей ширины комнаты и выше.