Зимний сад. С чего начать?

Зеленый оазис в доме - неотъемлемая часть современного коттеджа. Застекленные прозрачные и полупрозрачные конструкции подходят к самым различным типам домов и придают им неповторимый вид, создают ощущение простора и воздуха, дают человеку возможность контакта с окружающей природой.


Сложное сооружение

Однако следует помнить, что зимний сад - это сложное инженерное сооружение. Помимо строительных конструкций, эксплуатационного оборудования, приборов и приспособлений, он включает инженерно-технические системы: отопление, вентиляцию или кондиционирование, водопровод, канализацию. Форма и оснащение зимнего сада полностью зависят от того, как это помещение будут использовать. Поэтому, принимая решение строить зимний сад, необходимо тщательно продумать вид конструкции, ее размеры, тип остекления, конфигурацию крыши, систему водоотлива, ориентацию зимнего сада относительно здания, его размеры (площадь, высоту), планируемый температурный режим в зимнем саду (умеренный - 10-15^oС, теплый - 15-20^oС и выше), сколько и каких растений планируется посадить в зимнем саду и множество других параметров.

Стеклянная конструкция зимнего сада может создаваться одновременно со строительством дома или пристраиваться к уже существующим постройкам.

Прежде чем приступить к строительству и устройству современного зимнего сада, решите, каким вы его себе представляете и какими возможностями располагаете. От предпочтенного вами варианта зависят его техническая конструкция, выбор строительного материала и температурный режим, которые, в свою очередь, определяют последующий подбор растений. Современные зимние сады - это чаще всего небольшие озелененные помещения, являющиеся частью дома, которые служат приютом и растениям, и людям, желающим в любое время года погрузиться в мир прекрасных растений, тепла и света.

Важно также правильно выбрать типы, размеры, количество и размещение оконных и дверных блоков. Обратите внимание: вы определяете месторасположение дверей и окон не только в вертикальных фасадных плоскостях, но и в горизонтальной, т. е. в плане. Теперь, когда полностью представляете себе внешний вид и конструкцию вашего зимнего сада, пора приступать к его планировке. Она предусматривает деление помещения на следующие функциональные зоны: для отдыха, для выращивания растений и для свободного прохода.

В наиболее часто встречающемся варианте использования зимнего сада как гостиной или уголка отдыха необходимо предусмотреть в зоне отдыха место для размещения небольшого стола и нескольких стульев или кресел. Если планируете отдыхать здесь всей семьей или принимать гостей, увеличьте эту площадь в своем плане за счет уменьшения количества растений и цветов. Если же хотите использовать сад в основном для их выращивания - наоборот, сделайте меньше зону отдыха. Проход в любом случае желательно оставить достаточным для того, чтобы не возникало ощущения тесноты и скученности.

Во многих странах, особенно там, где природные условия напоминают российские, зимние сады представляют собой небольшие пристройки к домам. По сути, это просто закрытые веранды с остекленной крышей. Эти уголки предназначены для семейного отдыха, и в основном хозяева размещают в так называемом зимнем саду немного мебели и в свободное время любуются открывающимся видом.

Но основная причина, по которой маленькие, компактные застекленные пространства приобретают всё большую популярность, - удобство и экономичность. Ведь большие оранжереи требуют особого микроклимата - температуры, влажности, циркуляции воздуха. Для этого на стадии проектирования необходимо внести ряд дополнительных систем - обогрева, кондиционирования, вентиляции, предусмотреть солнцезащитные меры.

Зимний сад - это наиболее сложный вид светопрозрачных конструкций, так как должен быть решен весь комплекс проблем такого сооружения, для чего необходим значительный опыт подобных работ и навыки учета российской строительной практики.

Особую роль в зимних садах играют конструкционные системы светопропускающих крыш и их трехмерное сочетание с боковым остеклением. Сооружение должно быть красивым, прозрачным, легким и в то же время достаточно прочным и устойчивым к различным воздействиям, в том числе к механическим и атмосферным.

Основными характеристиками любого зимнего сада являются безопасность конструкции, защищенность внутреннего пространства от охлаждения и от перегрева, жесткость и прочность каркаса, оптимальное светопропускание и высокая устойчивость к проявлениям экстремальных атмосферных воздействий.
Еще перед строительством сада необходимо иметь точные расчеты потребляемого им тепла. К пристраиваемым садам не предъявляются строгие теплотехнические требования.

Обогреваемые зимние сады с открытым сообщением с жилыми комнатами увеличивают общую полезную площадь дома.

Они считаются частью фасада и принимаются во внимание при расчете теплового баланса всего дома.

При строительстве большого зимнего сада должны приниматься во внимание ход солнца, положение солнца в середине лета, а также тень от деревьев или соседних построек. В целом, чтобы не возникало технических трудностей при возведении сада в ранее не предусмотренных местах, а также дополнительных капиталовложений, необходимо предусматривать постройку зимнего сада на этапе проектирования дома.


От чего зависят размеры

Габариты зимнего сада могут быть различными, ограничений здесь нет, но нужно иметь в виду: после определенного размера (в зависимости от материала и типа конструкции) сооружению понадобится каркас, поддерживающий крышу, иначе не избежать деформации профилей под тяжестью снега.

Размеры зимнего сада определяются целью его строительства, экономическими соображениями, удобством эксплуатации, степенью проникновения его во внутреннее пространство дома и функциональной связью с другими помещениями, типом и количеством растений, размещаемых в саду, ориентацией по сторонам света, архитектурой самого дома, окружающего ландшафта и т. д. Высота зимнего сада может быть 2,5-3,5 м, ширина 2-3 м, длина 3-6 м. Такие зимние сады чаще всего пристраиваются к дому в виде небольших веранд и беседок.

Размеры зависят от привязки к фасаду дома и расположения окон и дверей. Классический вариант конструкции - трехфасадный объем, одной стороной примыкающий к основному зданию. Часто встречаются и другие варианты. Например, если форма дома образует угол, то можно соорудить двухфасадный. Использование двух готовых стен дома дает значительную экономию и прекрасно украшает дом. Такой способ размещения лаконичен и выразителен. Размеры стеклянной пристройки могут совпадать с размерами угловых стен дома или быть короче их, чтобы соблюсти архитектурные формы и не усложнять строительство.

Сохранение гармонии в тандеме «дом - зимний сад» может быть достигнуто за счет подбора размеров, геометрии фасада в целом и отдельных его составляющих. Ведь обширные плоскости зимнего сада состоят из множества геометрических фрагментов - остекленных профильных рам.

Размеры и форма элементов конструкции зимнего сада, ритмика их чередования должны быть увязаны с пропорциями дома.

На пути практического достижения такого единства могут встать трудности технического характера, связанные с некоторыми ограничениями по размерам и конфигурации основных составляющих конструкции. Так, уклон остекленной кровельной части, как показала практика, должен составлять не менее 20^o. При меньшем уклоне затрудняется удаление с крыши дождевых стоков и снега; при увеличении крутизны крыши больше становится и количество бесплатной солнечной энергии, получаемой свето- и теплолюбивыми растениями в зимнее время, когда солнце находится низко над линией горизонта.

Для стоек и ригелей - профильных элементов фасадного остекления - также существуют ограничения по допустимой длине (в зависимости от исходного материала), связанные с предельными значениями допустимой нагрузки от атмосферных осадков, ветра и собственного веса конструкции. В местах их соединения обязательно предусматриваются необходимые зазоры для компенсации температурного расширения, что вовсе нелишне, если учесть, что для алюминия, например, величина относительного удлинения при нагревании может достигать 1 см на каждый метр длины профиля.

В зависимости от цели возведения зимнего сада он может быть довольно внушительных размеров - например, под стеклянным сооружением могут размещаться зимний сад и бассейн или гостиная. Высота таких сооружений от пола до конька - 5-6 м.


Тепловой баланс

Для полноценной жизни зимнего сада очень важен тепловой баланс. Чтобы летним солнечным днем в зимнем саду вы не чувствовали себя, словно в бане, а зимними вечерами не боялись войти в промозглое помещение, важно заблаговременно и тщательно продумать систему вентиляции и отопления. Теплый воздух, как известно, легче холодного и, поднимаясь вверх, собирается под стеклянной крышей. Этот термический поток создает естественное проветривание подобно потоку тепла в камине. Но для поддержания в зимнем саду нормального микроклимата этого недостаточно.

Для вентиляции необходимыми элементами являются открывающиеся окна и расположенные в плоскости крыши люки, которые могут открываться как с помощью шестов для ручного открывания, так и с использованием электроподъемников с дистанционным управлением.

Кроме этого, в некоторых конструкциях зимних садов продумана вентиляция каждой отдельной детали, каждого стыковочного узла, включая поликарбонат. При необходимости оборудуются также устройства механической вентиляции.

Вытяжные элементы устраиваются в кровле, приточные - в нижней части зимнего сада.

Общее требование - 20% площади поверхности зимнего сада должны открываться. Возможно применение встроенных фрамуг автоматического открывания, связанных с системой «Климат-контроль» (в зимний период фрамуги обязательно должны предусматривать возможность ручного открывания). Предпочтительнее использование щелевых воздухоприточных систем и совмещенных с ними систем кондиционирования и принудительной вентиляции. Сплит-системы для нашего региона непригодны.

При вентиляции зимнего сада следует также учитывать, проветривается ли основное строение через зимний сад или только через свои окна. Если вентиляция основного строения осуществляется через зимний сад, то он действует в качестве теплообменника, в котором осуществляется предварительное нагревание воздуха.

Наиболее эффективным способом обеспечения естественной вентиляции является приточное устройство - горизонтально расположенные отверстия в нижней части зимнего сада для подачи наружного воздуха, и форточки, расположенные в наклонной крыше, вытяжные элементы люков для вывода внутреннего воздуха.

Вентиляция зимнего сада может быть также механической. При механической (как и при естественной вентиляции) вентилирующие устройства должны быть отрегулированы таким образом, чтобы они могли начать и закончить проветривание автоматически, без участия человека.

Процессы передачи тепла в остеклениях под воздействием солнечных лучей основываются на свойстве стекла пропускать коротковолновое излучение, которое нагревает предметы (пол, стены) в пристройках. Нагревшись, эти предметы сами излучают длинные волны в инфракрасном диапазоне. Благодаря изолирующим свойствам остекления эта энергия не выпускается наружу, а задерживается внутри, что приводит к накоплению тепла и возникновению парникового эффекта. Поэтому любое остекленное сооружение действует как коллектор солнечного тепла.

Теплый воздух должен поступать в помещения дома, с которыми зимний сад соединяется через двери и окна.

Применение солнечной энергии для обогрева помещений означает наиболее эффективное использование излучения, не превышающего температурные границы комфортности (30^oС).

По возможности поверхность стекла должна располагаться под прямым углом относительно направления солнечных лучей в холодное время года, поскольку плоский угол падения лучей повышает степень отражения стекла.

Летом в доме из стекла температура может доходить до 70^o, что может уничтожить растения, поскольку растительный белок сворачивается уже при 40^o. Для термической защиты растений в жаркую погоду нужно, с одной стороны, уменьшить при помощи системы затенения попадание прямых солнечных лучей приблизительно на 60%, а с другой - обеспечить воздухообмен для отвода остаточного тепла.

Чтобы зимний сад не превратился в парилку, необходимо учесть ряд факторов. Если представить себе стеклянный дом, обращенный к солнцу, остекленный изоляционным стеклом с обычным уровнем пропускания энергии, совершенно ясно, что в зависимости от погоды вследствие так называемого парникового эффекта температура в нем может подниматься до необычайно высоких значений.

Кроме высокой температуры нужно также считаться с тем фактом, что изменение уровней освещенности и температуры может происходить очень быстро, всего в течение нескольких минут.

Без надлежащего притока и оттока воздуха такая постройка будет пригодна для жилья летом только рано утром и вечером, а также в облачные дни. С другой стороны, в зимние месяцы через стеклянные кровельные скаты должно уходить по возможности меньше тепла.


Вместо заключения

Даже при отсутствии функциональной защиты от солнца прямые солнечные лучи должны задерживаться в области стеклянной кровли, не способствуя, таким образом, нагреванию в летние месяцы до высокой температуры пола, мебели, растений, внутренних поверхностей.

Зимние сады и солярии летом должны быть оснащены термостатом, который бы автоматически управлял процессом проветривания с тем, чтобы снижать уровень влажности и температуры внутри помещения.

Внешние поверхности стеклянных построек (стекло и рамы), особенно кровельные перекрытия, должны обладать низким коэффициентом теплопроводности, чтобы ограничить потери тепла ночью и днем и ограничить риск конденсации влаги из воздуха.

Еще важно знать следующее. Помещение под зимний сад должно иметь встроенный регулируемый подогрев, оборудование, поддерживающее влажность воздуха на требуемом уровне, хорошую бессквознячную вентиляцию. В зимнем саду должны быть предусмотрены лампы «холодного» света для зимнего периода, когда световой день короток и растениям требуется дополнительная подсветка, а также система притенения от солнечных лучей летом (лучше всего автоматическая).