Зимний сад в квартире, доме, офисе

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 м

. 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

/

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.

Боковое остекление наклонной кровли должно быть не бьющимся на осколки. Наклонное расположение стекла передает нагрузку на расположенное внизу уплотнение, которое не должно быть пластичным, дабы оно с течением времени не скатывалось и не расшатывало прочное крепление стекла. По этой причине применяют профили уплотнений из материалов на основе каучука или силикона, которые не сминаются и обеспечивают постоянное широкое пятно контакта. Постоянный прижим стеклопакета обеспечивается защелкивающимися штапиками.

К наружному уплотнению стеклопакета, ввиду его постоянного контакта с водой, предъявляются повышенные требования по герметичности. Если для соединения кромок стеклопакета применяются неустойчивые к ультрафиолету материалы, в таком случае соединения необходимо дополнительно защитить. В случае применения материалов устойчивых к воздействию ультрафиолета дополнительная защита не требуется. Дополнительно нужно обеспечить водоотвод через фальц вниз к свесу крыши (водосточному желобу). Свес кровли фронтальной части зимнего сада должен быть выполнен так, чтобы обеспечить отвод дождевой воды.

Остекление для крыши

Если планируется крышу зимнего сада делать прозрачной, то следует учитывать дополнительные требования, предъявляемые к ее остеклению. Через прозрачную крышу внутрь проникает больше теплового излучения, поскольку угол наклона здесь больше, следовательно, выше угол падения солнечных лучей. Поэтому стеклопакеты, из которых выполняется кровля, должны иметь очень хорошие теплотехнические характеристики. От прочности стеклопакетов зависит безопасность обитателей. Поэтому в таких стеклопакетах верхнее стекло, как правило, выполняется закаленным, а нижнее обязательно должно быть ламинированным или триплексованным.

Закаленное стекло проходит обработку высокой температурой с резким охлаждением, благодаря чему его прочность увеличивается в 4–5 раз.

Ламинированное – стекло, покрытое специальной пленкой.