- -
- 100%
- +
Введение
Лето, пора теплых дней, яркого солнца, пора отпусков и безмятежного отдыха. Такое долгожданное лето пролетает так быстро. На смену приходит золотая осень, за ней снежная, пушистая зима. Без сомнений, у каждого времени года свое очарование. Но все же мы тоскуем по ярким, теплым, солнечным дням. Возможно ли продлить лето на весь год? Да! И такую возможность вам предоставит зимний сад. Он сохранит лето с вами на весь год. В его прозрачных, но надежных стенах вы будете наслаждаться покоем среди тропических растений, тихого журчания ручейка, в то время как за окном будет петь свою грустную песню вьюга и белые хлопья снега укроют землю.
Зимний сад несет много функциональных значений. Это может быть и комната отдыха, и столовая, и комната для принятия гостей. Зимний сад может превратиться в уютный кабинет, где ничто не будет отвлекать хозяина от работы. Неоценима и эстетическая роль зимнего сада.
До середины XIX века словосочетание «зимний сад» во многих европейских языках имело характер метафоры, обозначая место бегства от трудностей реальной жизни. Нечто подобное немецкой сказочной стране Шларафенланд, где порхают маленькие птички, повсюду растут цветы и совсем не нужно заботиться о нуждах мирских. Сама идея зимних садов стала воплощением мечты человека о райском саде на земле.
История развития
Зимний сад сегодня – модное украшение дома, офисного помещения или административного здания. Украшение хоть и экзотическое, но совсем не новое. Первым вариантом зимних садов были оранжереи, ставшие частью великосветской жизни аристократии. История их возникновения относится к XVI – XVII векам. Но только в конце XIX века была установлена прямая связь между жилыми комнатами и теплицами.
В 1910 году архитектор Вальтер Гропиус строит виллу Армина в Помперне. К традиционному для того времени дому в стиле необарокко он пристраивает зимний сад. В это же время в Америке архитектор Франк Ллойд Райт со своим Домом Роби дает старт концепции перетекающих пространств, согласно которой объемы здания и окружающая его природа должны взаимно проникать друг в друга.
В России зимние сады впервые появились в начале XVII века в Кремле при царе Михаиле Романове. Они располагались на крышах складских помещений и по местоположению назывались верховыми и набережными. Определенный микроклимат, созданный в этих комнатах, позволял культивировать не только экзотические растения и диковинные овощи, но и фруктовые деревья.
Видимо, крыш сады не имели, зато были украшены фонтанами и водоемами. В XVIII веке во многих богатых усадьбах стало модным устраивать крытые оранжереи. Они служили не только для выращивания обильного урожая, но и были местом отдыха. В таких залах обитали экзотические птицы, стояла изящная мебель, били фонтаны. Как правило, крытые сады представляли собой отдельные павильоны, но иногда их пристраивали к жилым помещениям.
Зимние сады создавали иллюзию отсутствия обычной планировки и как бы расширяли рамки пространства. Свое второе рождение они обрели в 80-х годах XX века. Быстро завоевав популярность на Западе, оранжереи стали для одних частью быта, для других – предметом вожделения, для третьих – хорошим бизнесом. Поэтому и сегодня идея домашнего сада притягательна, особенно в условиях больших городов. Приятно покинуть свой кабинет, оказаться на зеленой лужайке в окружении тропических деревьев и расслабиться под мирное журчание воды в фонтане.
Зимний сад является частым дополнением интерьеров общественных и публичных учреждений (театров, библиотек, ресторанов, вокзалов). Атмосфера зимнего сада благотворно воздействует на человека, позволяет расслабиться, отвлечься от грустных мыслей. Для этих целей зимние сады устраиваются в санаториях. В школах зимние сады выполняют еще и обучающую функцию. Дети учатся бережному отношению к природе и получают эстетическое воспитание.
Особенности зимнего сада
Что такое зимний сад? Чем он отличается от теплицы и оранжереи? Теплицей принято считать отдельно стоящее строение, почти целиком сделанное из стекла или пластика. Площадь и оснащение рассчитывают, исходя из потребностей владельца. Используют теплицы в основном для раннего выращивания овощей, рассады овощей и цветочных культур. Оранжерея пристраивается к дому. Стены и потолок практически полностью остеклены.
В отличие от теплицы в оранжерее расположена зона отдыха, где можно отдохнуть и полюбоваться растениями, а также используются приемы декора. Но все же оранжерея создается для удобства растений, а не человека. Зимний сад представляет собой часть дома, он может быть его жилой комнатой. Зимний сад рассчитан для удобства и отдыха человека, растения служат лишь уютным фоном. Поэтому зимний сад еще называют полудомом-полусадом. Это наиболее совершенная и самая сложная в архитектурном, инженерном и художественном отношении форма озеленения интерьера.
Минимальный размер пристраиваемого зимнего сада – 12–15 квадратных метров. Такое ограничение вызвано тем, что, с одной стороны, у садов меньшего объема слишком высока стоимость одного квадратного метра площади, а с другой – затруднено решение интерьера зеленой комнаты (гармоничное сочетание растений, мебели, свободного пространства). Чем меньше пространство, тем сложнее выдержать оптимальные условия в помещении.
В небольшой стеклянной постройке скачки температуры происходят быстро, и регулирование климата становится затруднительным. Высота помещения для растений в его средней части должна составлять минимум три метра. Идеальны с точки зрения строительной физики и красоты интерьера двухэтажные зимние сады.
Назначение зимнего сада
Перед тем как приступить к проектной стадии, необходимо ответить на ряд вопросов. В первую очередь следует обозначить функциональное назначение вашего будущего зимнего сада. Стеклянная пристройка расширяет пространство дома и может стать дополнительной комнатой. Здесь может разместиться уютная столовая, рабочий кабинет, комната отдыха, бассейн, студия. Но зимний сад помимо архитектурной привлекательности является также идеальным помещением для выращивания растений. Здесь тоже есть свои нюансы. Желаете ли вы выращивать растения в основном для придания комфорта и дизайна помещения, или же являетесь коллекционером определенной группы или нескольких групп растений? Ответы на эти вопросы подскажут вам, какой облик и техническое оснащение должен иметь зимний сад. В первом случае удобно и с меньшими затратами можно обойтись устройством цветочниц и использовать для выращивания растений горшки и контейнеры. В случае большой коллекции или же создания настоящего сада обустраиваются специальные грядки. Также это отразится и на выборе систем полива, отопления, вентиляции и освещения.
По температурному режиму зимние сады можно разделить на тропический, субтропический и холодный.
Холодный зимний сад
Температура в зимний период в таком саду не поднимается выше 5°С. Использование холодного зимнего сада как жилого помещения в течение всего года становится невозможным. Если в нем содержатся теплолюбивые растения, то на зимний период их необходимо будет перенести в более теплое помещение. Однако такой зимний сад более экономичен в содержании, и выбор растений можно осуществить с учетом периода покоя при низких температурах.
Зимний сад с умеренной температурой, или же субтропический
Температура в таком саду не должна опускаться ниже 16–18°С. Такой температурный режим значительно расширяет круг растений, которые можно разместить в зимнем саду.
Тропический зимний сад
Температура не должна опускаться ниже 20°С, оптимум 25°С. Это наиболее комфортное помещение по температурному режиму для человека. Такой зимний сад вполне может служить жилым помещением, быть оборудованным под столовую, кабинет, комнату отдыха. В таком саду у вас будут расти самые требовательные растения. Но и расходы на обогрев возрастут.
В принятии решения, каким будет ваш зимний сад по температурному режиму, вам следует исходить из того, какие средства вы готовы потратить на содержание, как вы хотите использовать помещение и что за требования будут выдвигаться к температуре содержания растений, которые будут расти в вашем саду.
Также необходимо внимательно отнестись к планировке помещения зимнего сада, выделяя основные функциональные зоны:
♠ Зона отдыха.
♠ Место общения.
♠ Сад.
Моменты, которые следует учитывать на этапе проектирования:
♠ Определение образа будущего сада.
♠ Создание композиционной и конструктивной схемы пространства зимнего сада.
♠ Выбор систем отопления и вентиляции.
♠ Расчет естественного и создание искусственного освещения.
♠ Определение степени влажности, исходя из потребностей растений, которые вы будете выращивать.
♠ Определение оптимального состава грунтовых смесей.
♠ Планирование ухода за зимним садом – ежедневного и сезонного.
Форма зимнего сада
Форма пристраиваемых теплиц зависит от вкусов заказчика и архитектора. Они бывают простой четырехугольной, многоугольной и даже круглой конфигурации. Современные конструкции представляют практически неограниченные возможности для реализации творческих замыслов хозяина. Зеленое помещение может располагаться с одной стороны здания или огибать угол дома.
Во втором случае стеклянные площади максимальны. Застекленная конструкция независимо от ее роли должна образовывать единое целое с домом. Это не значит, что зимний сад нужно выдержать в одном стиле с основной постройкой. Подчас стилевой контраст создает особую прелесть. Размеры и формы стеклянных панелей в идеале продолжают ритмическую линию фасада.
Существуют несколько объемно-пространственных структур зимнего сада. Самая простая из них – трехлучевая беседка – легко пристраивается к любому помещению и прекрасно дополняет его. Более округлая пятилучевая композиция оказывает благоприятное воздействие на психику человека. Традиционный стиль русского зодчества – двускатная пристройка – хорошо сочетается с нашими крышами. Четырехскатная беседка присоединяется своим скатом к основной стене здания с помощью специального желоба.
Наилучшим решением для зимнего сада крупных размеров стала беседка Р-образной формы. Ее универсальный дизайн дает возможность создать оптимальную светоконструкцию для современного здания практически любой архитектурной модификации. Сад Т-образного вида строго симметричен. Поток света из центральной части попадает в боковые, равномерно заполняя объемы помещения. Средиземноморская беседка (солярий), имеющая односкатную крышу, служит прекрасным украшением для невысоких построек. В качестве экономичного варианта следует рассматривать угловые планировки, хорошо дополняющие здания одноименной формы. В данном случае бывают задействованы одновременно две стены основного здания.
Выбираем сторону света
Выбирая ориентацию по сторонам света, исходят из предназначения зимнего сада. Будут его использовать для отдыха, или же он будет выполнять функцию рабочего кабинета. В какое время суток зимний сад будет наиболее посещаем. Если зимний сад не был изначально внесен в проект и пристраивается со временем, то первоначальное значение приобретает архитектура дома и характеристика участка.
Зимний сад с северной стороны
Северный зимний сад может иметь различные назначения, например, в качестве продолжения кухни и столовой или небольшого зеленого оазиса в жилом помещении. Если предусмотреть отопление, то зимний сад с севера, пожалуй, подойдет как светлое рабочее помещение или бюро, или как оригинальная студия. В этом случае, разумеется, придется позаботиться о мощной системе обогрева и тщательно продумать систему теплоизоляции конструкции зимнего сада.
Зимний сад с восточной стороны
Особую привлекательность зимний сад с восточной стороны дома приобретает ранним утром, с первыми лучами утреннего солнца. Если в первой половине дня климат внутри зимнего сада будет приятным, то во второй половине дня здесь вряд ли будет так же уютно. Растения, напротив, могут расти довольно хорошо. Они будут чувствовать себя комфортно и без использования дополнительной вентиляционной техники. Еще одно преимущество – в зимнем саду, ориентированном на восток, нет явной опасности перегрева помещения.
Зимний сад с западной стороны
В зимнем саду, ориентированном на запад, будет приятно не только в течение дня. Тепло дня сохранится здесь до позднего вечера, что само по себе замечательно. Для защиты от ослепительных летних лучей солнца рекомендуется установить устройства затенения, например жалюзи или маркизы. Это идеальный зимний сад для тех, кто рано утром идет на работу и наслаждается спокойным завершением дня под стеклянной крышей.
Зимний сад с южной стороны
Горячее южное солнце быстро нагревает воздух внутри зимнего сада, расположенного с юга. Без затенения и вентиляции температурный столбик ртути здесь, в ясные дни, может достигать 70 градусов. Техника вентиляции должна функционировать в нем безукоризненно.
Южное расположение может обеспечить хозяевам довольно внушительную сумму экономии на коммунальных платежах. Большинство энергопассивных домов ориентированы именно на юг, для того чтобы максимально использовать энергию солнца. Экономить на грамотной ориентации конструкции зимнего сада можно всю холодную часть года. Недостаток у него один – опасность перегревания помещения.
Статическая прочность
Для того чтобы конструкция прослужила долгие годы, она должна отвечать всем требованиям по устойчивости. Расчет прочности каждого элемента проводится в соответствии со СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия». Эти расчеты производят строительные фирмы, или же они могут предложить вам уже готовые системы, прочность которых давно рассчитана и проверена временем. Будет ваш зимний сад построен по индивидуальному проекту, или же это будет типовое строение, конструкторы опираются на одни и те же статические принципы. Отметим наиболее важные моменты.
На опорные элементы конструкции действуют три вида нагрузок: снеговая, ветровая и собственный вес. Силовой расчет зимнего сада начинается с выявления самых нагруженных стоек и ригелей. Особое внимание уделяется элементам кровли, именно здесь сказываются основные ветровые и снеговые нагрузки. При наклоне крыши меньше 20 градусов берут максимальный вес снега – 140 кг на 1 м2. Здесь рассчитывается увеличивающаяся нагрузка на балку стеклопакета, утяжеленного снежной массой.
В пристенных зонах или иных местах, где могут образовываться снеговые карманы, к этой величине прибавляют поправочный коэффициент (турбулентность, пульсации и пр.). В случае уклона крыши более 60 градусов снеговая нагрузка не учитывается. У зимних садов большой площади выявляются угловые зоны, ветровая нагрузка на которые увеличивается в 1,5–2 раза.
У крыши, выполненной в виде шатра, аэродинамический коэффициент меньше. При расчете ветровой нагрузки частей сооружения, вроде как не обдуваемых ветром, следует учитывать, что воздушный поток движется не прямо, а с завихрением, в результате создается недостаток воздушного давления, компенсируемый давлением внутри здания.
После определения всех нагрузок, действующих на конкретную стойку или ригель, они суммируются. Далее рассчитывается прогиб несущего элемента. Он не должен превышать 1/300 длины стойки или ригеля. Важно учитывать расширение и сжатие материалов и конструкции в целом под воздействием температур. Большинство зимних садов пристраиваются и имеют собственный фундамент, к тому же зимний сад легче, чем остальная часть здания, поэтому при колебании почвы дом и сад «усаживаются» неравномерно. Стыки между домом и профилем делают герметичными, но в то же время гибкими, для предотвращения их разрушения.
Материалы, идущие на строительство
Скелетом и опорой вашего стеклянного дворца является его несущая конструкция. Материалы, идущие на строительство конструкции, должны быть прочными, легкими и долговечными. Также не менее важной характеристикой является теплопроводность материалов, используемых в строительстве. В наше время предлагается большой выбор материалов и профильных систем, которые могут удовлетворить любые пожелания застройщика.
Сталь
Это дешевый материал. Легко поддается формовке и сварке, что дает возможность выполнять из нее кованые элементы. Сталь является прочным материалом, и с ее помощью при сравнительно небольшом сечении можно конструировать большие пролеты, но простые формы деталей из нее выглядят грубо.
Недостатком является высокая теплопроводность, что вызывает появление конденсата. Этого можно избежать, используя термически разделенные профили. Также необходимо будет позаботиться об антикоррозийном покрытии. В строительстве зимних садов в последнее время сталь применяется редко. Больше стальные каркасы подходят для строительства пленочных теплиц, где по достоинству можно оценить прочность и экономичность этого материала.
Алюминий
Относится к группе легких металлов. Предел прочности у него почти такой же, как у стали, и его можно использовать при отделке больших пролетов относительно тонким профилем. Хорошо формуется, что позволяет изготавливать сложные формы. Алюминий прекрасно подходит для использования с наружной стороны помещения.
При взаимодействии с кислородом окружающей среды на поверхности металла образуется оксидная пленка, защищающая его от разрушения. Алюминий анодируют или покрывают лаком.
С учетом дизайна можно использовать цветные лаки. Недостатком является высокая теплопроводность, что требует использования теплоизолирующих материалов. Широко применяются алюминиевые профили с термическим барьером. Морозо– и влагостойкие полиуретановые, полиамидные или EPDM-вставки разделяют профиль на две части. Одна находится в холоде, другая – в тепле.
Резиновые уплотнители, устанавливаемые по всем стыкам, не пропускают холод внутрь зимнего сада и не выпускают тепло из него. И все же, какими бы плотными ни были вставки, полностью предотвратить встречу теплого воздуха с холодными частями профиля невозможно. Поэтому внутри алюминиевого профиля обязательно предусматриваются дренажные каналы, по которым капли конденсата могут стекать вниз, попадать в водоотлив. Проблема отвода конденсата особенно актуальна для зимних садов с повышенной влажностью, например тех, где располагается бассейн.
Пластмасса (ПВХ)
По примеру изготовления из пластика оконных рам пластмассовые профили получили свое применение и в строительстве зимних садов. Материалы из ПВХ обладают низкой теплопроводностью и не требуют термического разделения. Пластмасса устойчива к воздействию влаги и ультрафиолетовому излучению. Поэтому одним из плюсов использования пластмассовых профилей является минимальный уход за ними. Однако при перепадах температуры и нагрузки профили из ПВХ могут деформироваться, в связи с чем их следует усилить стальными стержнями. Стальной стержень снижает теплоизоляционные свойства, а риск деформации допускает окраску только белым цветом. Профили из пластмассы подходят для небольших площадей остекления.
Дерево
Экологически чистый материал. Широко используется в дизайне. Хорошо гармонирует с растениями. Древесина обладает наилучшими теплоизоляционными качествами. На ней не образуется конденсата. Но, как натуральный материал, дерево подвержено множественным воздействиям окружающей среды. Дерево страдает от повышенной влажности воздуха. Сырая древесина легко заражается плесневыми грибами и становится мишенью для насекомых, разрушающих дерево.
Если все же дерево как строительный материал вам больше всего нравится, придется уделить много внимания защитным мероприятиям. Для защиты от ультрафиолетовых лучей снаружи каркас из дерева необходимо красить. Сроки обновления защитного покрытия зависят от характеристик лакокрасочных средств, которые вы будете использовать.
Профили, расположенные на внешней стороне крыши, требуют дополнительной защиты из металла. Идеальной является комбинация древесины и алюминия. Если же все деревянные профили защитить алюминием, то уход за строением намного упрощается. В строительстве зимних садов применяется массивная древесина или клееные брусья. Большее предпочтение отдается клееным брусьям.
Остекление
Зимний сад – это по большей части стеклянное сооружение, площадь остекления приближается к 100% его поверхности. Материал, используемый для остекления, должен отвечать следующим требованиям: пропускать как можно больше света, обладать низкой теплопроводностью, быть безопасным, прочным и герметичным. Решающим фактором для выбора остекления является предполагаемое функциональное использование зимнего сада. В соответствии со строительными нормами и предписаниями по теплоизоляции необходимо точно определить, будет ли использоваться зимний сад частично, то есть сезонно, либо он будет использоваться круглогодично. Исходя из этого закладываются определенные значения коэффициентов сопротивления теплопередаче остекления. Основным фактором при выборе материала остекления кровли зимнего сада является его безопасность для здоровья людей, находящихся внутри.
Стекла, помимо обеспечения естественного освещения, должны также защищать помещения от внешних воздействий. Можно выделить пять основных функций стекол: теплоизоляция зимой, теплоизоляция летом, звукоизоляция, защитные функции и эстетические свойства. Для обеспечения этих функций разработаны различные типы стекол: энергосберегающие, солнцезащитные, ламинированные, армированные, закаленные в массе, окрашенные в массе и др.
Дополнительную прочность стеклу можно придать, покрыв его специальной пленкой. Такие стекла способны выдержать не только градовую атаку природы или любую массу снега, но и остановят непрошеных гостей. Пленкой можно придать стеклу одностороннюю видимость или любой цвет – темный, светлый, золотистый, металлик, отсечь или выборочно пропустить определенные виды излучения, в том числе теплового. В качестве светопрозрачных материалов для крыш, кроме стекол или стеклопакетов, применяются также и различные полимерные материалы. Они отличаются меньшим весом, гибкостью, не раскалываются, не образуют осколков при сильных ударах. Недостаток у них один: они не задерживают ультрафиолетовое излучение.
В каждом конкретном случае необходимо делать выбор, основываясь на целесообразности применения того или иного материала.
Некоторые физические характеристики стекла оконного полированного, изготовленного флоат-способом
Для повышения эффекта тепло– и звукоизоляции нашли свое применение стеклопакеты.
Потеря тепла из помещения происходит следующим образом. Сначала нагревается внутреннее стекло, далее благодаря теплопроводности преодолевает его и за счет проводимости, конвекции и лучеиспускания проходит через внутренний слой, передаваясь на внешнее стекло.
В стеклопакетах новых образцов пространство между стеклами стали заполнять инертным газом с низкой теплопроводностью. Экономичным и более часто применяемым является аргон. Он используется в двухслойных стеклопакетах. Теплопроводность криптона и ксенона еще ниже, что позволяет уменьшать пространство между стеклами. Они нашли свое применение в производстве трехслойного стекла.
Если вам досаждает уличный шум или ваши соседи устраивают шумные вечеринки, решить эту проблему помогут звукоизоляционные стеклопакеты. Теплоизоляционные стеклопакеты снижают уровень шума на 30–34 децибела. Еще сильнее снизить уровень шума позволят мультифункциональные стеклопакеты, обладающие большей звукоизоляцией за счет соответствующей модификации.
Толщина стекла зависит от величины пролета. Чем больше пролет, тем толще должно быть стекло. Для вертикальных панелей рекомендуемая толщина стекла должна составлять не менее 4–5 мм, при расстоянии между стеклами 14–16 мм. При застеклении крыши следует учитывать большую нагрузку на стекло. Здесь потребуется небьющееся, многослойное стекло шириной минимум 8 мм. Расстояние между стеклами с учетом интенсивного солнечного воздействия желательно уменьшить до 12 мм, что придаст дополнительную прочность потолочному стеклу.