Высота помещения в его средней части должна быть, как минимум, три метра, идеальный же с точки зрения красоты интерьера зимний сад может занимать два этажа.
Эффективность зимнего сада зависит не только от его величины и расположения, но и от наклона кровли. Идеальный зимний сад должен иметь наклон кровли 30-40 градусов, так как в этом случае он лучше всего поглощает солнечную энергию. Чем круче кровля, тем лучше дождь смывает грязь и скатывается снег.
Следует внимательно отнестись к планировке помещения зимнего сада, выделяя основные функциональные зоны:
– зону отдыха,
– собственно сад,
– место общения.
Наиболее удачны композиции, когда зеленое пространство «вливается» в пространство дома. В таком случае место отдыха лучше оборудовать в примыкающей к саду комнате.
Этапы проектирования зимнего сада:
1) определение образа;
2) создание композиционной и конструктивной схемы пространства зимнего сада;
3) выбор систем отопления и вентиляции;
4) расчет естественного и создание искусственного освещения;
5) определение степени влажности, необходимой для растений;
6) определение оптимального состава грунтовых смесей;
7) тщательное продумывание повседневного процесса ухода за зимним садом.
Упрощающие уход за зимним садом современные приспособления – систему освещения, автоматические системы поддержания температурно-влажностного режима, вентиляцию – проектируют одновременно с выбором растений и созданием схемы их расположения в пространстве зимнего сада.
3.3.1. Вентиляция и отопление. Вентиляция.
Для хорошего самочувствия людей и растений, находящихся в зимнем саду, важен показатель относительной влажности. Большинству «живых существ» комфортно, когда он составляет 40-60 % (только тропическим растениям нужно 80-90 %). Уровень влажности напрямую связан с температурой: даже незначительные ее изменения приводят в движение и сталкивают между собой воздушные массы. А когда происходит соприкосновение теплого влажного воздуха с холодными поверхностями, выпадает конденсат, стекла и профили «запотевают». Поэтому уже в самой конструкции зимнего сада предусмотрены меры, предотвращающие образование конденсата. Например, в алюминиевых профилях существуют терморазрывы, изготовленные из морозостойких полиуретановых, полиамидных или EPDM-вставок. Они разделяют профиль на две части, так что холодная его часть, находящаяся на улице, отделена от теплой внутренней. Но даже при хорошей теплоизоляции стоек и нормальном отоплении полностью избежать выпадения конденсата вряд ли возможно, если не продумать систему вентиляции. Именно она способствует уменьшению влажности воздуха и обеспечивает еще одно условие благоприятного микроклимата в зимнем саду – приток свежего воздуха.
Вентиляция бывает естественной и принудительной. Естественная действует строго в соответствии с законами физики. Как известно, воздух, нагреваясь, всегда стремится вверх, под потолок. Поэтому в нижней части стен зимнего сада предусматривают открывающиеся створки, через которые в помещение поступает холодный свежий воздух. В кровельной части, как можно ближе к коньку, устанавливают специальные люки, выпускающие избыточный теплый воздух. Разница в высоте – обязательное условие циркуляции воздушных масс.
Еще один вариант естественной вентиляции – наружный воздух поступает в помещение через решетки или форточки, расположенные на уровне пола, а выходит из створок в верхней части «прозрачных» стен. Отверстия должны располагаться равномерно по всему объему и по диагонали друг к другу, только тогда поток воздуха «облетит» весь зимний сад. В противном случае конвекция будет происходить неравномерно – в том или другом углу. Подобная система подходит для остекленных помещений, ширина которых свыше 6 м или которые имеют маленькую крышу. Но если крыша большая и высокая, без люков на ней не обойтись. Вентиляционные решетки, которые монтируются в парапет, позволяют проветривать зимний сад, не открывая окно. На Западе они распространены во многом по соображениям безопасности: ночью сквозь небольшую решетку человек не сможет проникнуть внутрь, а свежий воздух – запросто. У нас же коттеджи чаще всего находятся в охраняемых зонах, поэтому решетки, которые к тому же придется на зиму закрывать, – вариант не столь удачный, как створки.
Количество, габариты, расположение вентиляционных отверстий зависят от многих факторов, среди которых конфигурация, объем зимнего сада, его ориентация по сторонам света и даже роза ветров. Обычно площадь створок и люков составляет 5-10% от общей площади остекления. Но чем больше Вы установите открывающихся элементов (особых рам, петель, замков или ручек), тем выше будет стоимость сооружения.
Естественная вентиляция может быть автоматической. Нередко она включается в общую систему поддержания микроклимата, действуя с освещением и отоплением. В зимнем саду большой площади стоит установить принудительную вентиляцию. Это могут быть приточно-вытяжные системы, которые забирают воздух с улицы, или кондиционеры, «работающие» с воздухом, уже имеющимся в помещении. Очень красиво смотрятся в зимнем саду фены – лопастные вентиляторы, которые крепятся под потолком. Плюс механических устройств в том, что они позволяют плавно регулировать интенсивность воздухообмена и всегда равномерно «перемешивают» воздух; минус – потребление энергии и неработа в случае отключения электричества. Да странно летом дышать кондиционерным воздухом, а не свежим воздухом с улицы. Поэтому специалисты рекомендуют всегда совмещать принудительную вентиляцию с естественной.
Отопление.
Зимний сад можно отапливать разными способами:
– радиаторами, подключенными к центральному отоплению,
– автономными электрическими отопительными приборами,
– с помощью воздуха, нагретого кондиционером,
– «теплым полом» – как электрическим, так и с жидким теплоносителем.
Часто используются комбинации этих систем (не следует забывать и о инфракрасном излучении, нагревающим воздух). В принципе можно рассчитать количество радиаторов, необходимых для сооружения. Для этого надо учесть общую площадь помещения, площадь «прозрачных» поверхностей и теплотехнические характеристики ограждающих конструкций (профилей и светопропускающих элементов). Однако на температуру внутри зимнего сада влияют и другие факторы, например, величина теплового излучения или местоположение сооружения. Следует также обратить внимание на то, чтобы Вы сами не нарушили движение воздуха, снизив при этом эффективность, загородив радиатор спинкой дивана, установив над ним подоконник и т.д. Кроме того, у большинства современных радиаторов регулируется мощность. Поэтому во многих случаях расчет отопления можно упростить: рассчитать количество радиаторов, нужное для закрытого помещения такой же площади, и установить их в два раза больше. Рекомендуется располагать радиаторы по периметру зимнего сада. Тогда помещение будет обогреваться равномерно, не появятся «застойные зоны». Более того, теплый воздух снижает образование конденсата на холодных поверхностях стекла или профиля, но только в том случае, если воздух движется. Поэтому без вентиляции в остекленном сооружении обойтись невозможно.
3.3.2. Статическая прочность конструкции.
Для того, чтобы и через годы в зимнем саду было по-прежнему уютно и безопасно, конструкция должна отвечать всем требованиям по устойчивости. Зимний сад – это система, продуманная до мелочей. Одни фирмы проводят расчет прочности каждого элемента «будущего» сооружения (в соответствии со СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия»), другие работают с уже «готовыми» системами, прочность которых давно рассчитана и проверена временем. Но в любом случае конструкторы опираются на одни и те же статические принципы, некоторые важные моменты которых нужно отметить.
На опорные элементы конструкции действуют три вида нагрузок: снеговая, ветровая и собственный вес. Способность выдерживать их у материалов, из которых изготавливаются профили зимних садов, неодинаковая. На современном рынке представлены профили из алюминия, пластика (ПВХ) и твердых пород дерева. Многие системы являются комбинированными, например пластико-алюминиевые, алюминиево-деревянные или алюминиево-стальные. Системы, целиком выполненные из дерева, для России большая редкость. Дело в том, что древесина слишком чувствительна к атмосферным воздействиям, а кроме того, зимний сад из этого материала – сооружение штучное и очень дорогое. В принципе размер зимнего сада мало влияет на выбор материала для профилей. Однако в зависимости от размера конструкции сечение стоек будет разным: скажем, алюминиевых – тоньше, пластиковых – толще. Да и самих профилей из ПВХ большому зимнему саду понадобится больше, чем стоек из алюминия. А при определенных размерах зимнему саду обязательно потребуется каркас, поддерживающий крышу. Силовой расчет зимнего сада начинается с выявления самых нагруженных стоек и ригелей. Прежде всего это касается элементов кровли. Именно на их «плечи» ложатся основные снеговые и ветровые нагрузки. Если угол наклона крыши меньше 20 градусов, то берут максимальный вес снежного покрова – 140 кг на 1 кв.м, причем имеется в виду не столько нагрузка на саму балку, сколько нагрузка на нее от стеклопакета, обильно «усыпанного» снегом. В пристенных зонах, ендовах или иных местах, где могут образовываться снеговые карманы, а значит, увеличиваться предполагаемая нагрузка, к этой величине прибавляется поправочный коэффициент (турбулентность, пульсации и пр.). Если же уклон составляет больше 60 градусов, то снег с такой крыши сходит и не учитывается. У зимних садов «солидной» площади выявляются угловые зоны, ветровая нагрузка на которые также увеличивается в 1,5 – 2 раза. Если же крыша в виде шатра, аэродинамический коэффициент меньше. Надо помнить, что даже та часть сооружения, которая вроде бы не обдувается ветром, все равно подвергается нагрузке: ветер движется не напрямую, а с завихрением, в результате создается недостаток воздушного давления, который компенсируется давлением внутри здания. Отсюда и воздействие на конструкцию в направлении от помещения к улице. После определения всех нагрузок, действующих на конкретную стойку или ригель, они суммируются. Далее рассчитывается, насколько этот несущий элемент прогнется. Предельная величина прогиба – 1/300 длины стойки или ригеля. В некоторых источниках прогиб рекомендуется ограничивать 8 мм. Эта цифра обусловлена не только соображениями прочности, но и визуальным восприятием. Если же, по расчетам, прогиб будет больше, надо увеличивать сечение профиля или делать поддерживающий каркас.
