Зимний сад, под которым сегодня понимают любое пристроенное к дому остекленное пространство, становится в наше время все более популярным. С одной стороны, это является отражением общей тенденции увеличения роли архитектуры из стекла, а с другой - все большей потребностью в обеспечении комфорта жилья и улучшения уровня жизни. Для жителей стран с продолжительным зимним периодом зимний сад улучшает условия проживания за счет повышения теплового комфорта и удлинения на несколько месяцев теплого сезона. Кроме того, выполняя роль буферного пространства между зданием и окружающей средой, температура в котором значительно выше наружной за счет парникового эффекта, зимний сад служит уникальной системой так называемого пассивного солнечного отопления здания. И, наконец, конструкция зимнего сада, используемая для выращивания растений, позволяет восполнить недостатки озеленения городской среды и приблизить жилое пространство к природе.

В ХVI-ХVII веках появились прообразы зимних садов - оранжереи, без которых не мог быть построен ни один замок или дворец. Эти оранжереи первоначально использовались для выращивания южных растений, но постепенно они начали превращаться в места для встреч и проведения свободного времени. В них начали проводиться танцы, концерты, другие светские мероприятия.

Конец XVIII - начало XIX века были отмечены бурным рассветом научной ботаники. Еще в большем количестве стали строиться теплицы и оранжереи для разведения различных растений. Постепенно к концу XIX века начала вырисовываться прямая связь между жилыми комнатами и оранжереями, чем был сделан первый шаг к современному типу конструкции зимнего сада.

За счет промышленного изготовления металлоконструкций и стекла в это же время возникают технологические условия для массового производства зимних садов. При этом тон задавали английские архитекторы, которые все больше проектировали конструкции из металла и стекла.

Так к всемирной ярмарке 1851 года Джозер Пакстан в семимесячный срок возвел в Лондоне целый дворец из стекла. Не в последнюю очередь из-за появления этого здания сначала в Англии, а затем и в остальной Европе возрос спрос на зимние сады.

Количество заказов на зимние сады стало настолько велико, что некоторые изготовители еще в XIX веке поставили их производство на поток. Зимние сады охранялись, о них заботились. Репутация зимних садов культивировалась появлением движения под лозунгом «Назад к природе!».

Вместо чая во второй половине дня англичане проводили время под пальмами. Люди все больше предпочитали физический активный отдых, а в программе свободного времени отдых на природе занимал важное место.

В 1910 году архитектор Вальтер Горпиус строит виллу Армина в Помперне. К традиционному для того времени дому в стиле необарроко он пристраивает исключительно современный по форме «зимний сад».

В то же в Америке архитектор Франк Ллойд Райт со своим Домом Роби дает старт концепции перетекающих пространств, где объемы здания и природа взаимно проникают друг в друга.

В России еще с XIX века пользовались традиционной популярностью веранды. Если на Западе распространены или открытые террасы, или зимние сады как объемы с открытой кровлей, то веранды представляют собой некий промежуточный, смешанный тип. С одной стороны, это закрытая защищенная от дождя и ветра терраса, с другой стороны, она не дотягивает до европейского зимнего сада по площади прозрачных плоскостей: глухая крыша и остекление, как правило, начинается на уровне обычных окон. Однако по своему функциональному назначению веранда практически соответствует зимнему саду и с некоторой натяжкой может считаться его русской версией.

И все же в начале XX века эйфория от применения зимних садов начала постепенно угасать. Отсутствие необходимых теплоизоляционных технологий ограничивали комфортные применения комнаты из стекла межсезоньем. Зимние сады были в то время мало пригодны для жилья, и прагматизм технократического общества отодвинул на второй план мечту человека о райском саде на земле. Две мировые войны, потрясшие человечество, обрекли зимние сады на долгое забвение.

Свое второе рождение зимние сады обрели в 80-ые годы XX века. Энергетический кризис 70-х годов помог понять, что эта прозрачная пристройка к дому благодаря своей способности аккумулировать и использовать солнечную энергию позволяет существенно экономить тепло на отопление здания. Благодаря улучшенной конструкции и новым материалам в сочетании с современной вентиляцией, солнцезащитой, средствами регулирования, системами отопления и кондиционирования зимний сад начал превращаться в комфортную жилую зону. Быстро завоевав популярность на Западе, он стал для одних - частью быта, для других - предметом вожделения, для третьих - хорошим бизнесом и средством обогащения. Порою зимние сады обретают такие размеры, что невольно задаешься вопросом, что к чему пристроено, то ли сад к дому, то ли дом - к зимнему саду.

Опросы общественного мнения и экспертные исследования последних лет показали, что стеклянная часть дома обладает такой притягательной силой, что, однажды там поселившись, человек отдает ей явное предпочтение и проводит там больше времени, чем в других помещениях.

Источник: Архитектурно-строительный журнал «Особняк»,
№1(24) 2002

Современный зимний сад - определения, цели и задачи

Прямая связь конструкции зимнего сада с жилыми помещениями является в наше время определяющим функциональным признаком. Главным является включение в дом буферной, промежуточной зоны между замкнутым в четырех стенах жилым пространством дома и природой - окружающим садом.

Зимний сад - это, в принципе, одна из комнат жилого дома: полудом-полусад. В этом состоит отличие зимних садов от оранжерей, которые не являются частью жилых пространств, а лишь сооружениями для выращивания растений. Формальным признаком зимних садов является наличие максимальной площади остекления ограждающей конструкции со всех сторон, обращенных к природе. В своем наиболее ярко выраженном, чистом виде в зимнем саду остекленной должна быть и кровля.

Еще одним признаком зимних садов является в той или иной степени их озеленение. Идея остекления зимний сад приходит, обычно, к людям в промозглые осенние дни, когда по окнам стучит холодный дождь и когда еще так живы воспоминания о ярком зеленом лете. Тогда в сознании невольно возникает образ тропического сада, где всегда тепло и всегда цветут яркие цветы. Эта картина кажется столь желанной, а видения - столь реальными, что вы принимаете решения: Да будет зимний сад! и беретесь за дело.

Как показывает статистика, в Европе лишь около 30% зимних садов проектируются и строятся одновременно с домом, и 70% пристраиваются к готовому жилью, когда реализовано главное - сам дом и когда уже можно подумать об отдыхе для души - о круглогодичном общении с природой. Поэтому сегодня самым распространенным типом зимнего сада является стеклянная пристройка к дому, связанная через двери с жилыми помещениями. Жизнь человека становится полнее, когда он ощущает свою тесную связь с природой. И зимние сады - одна из таких ступенек к природе и ощущению себя ее частью.

Основные ожидания, связанные со строительством зимнего сада, таковы: · Расширение жилого пространства. · Наслаждение солнечным светом и теплом в холодный период года. · Климатический буфер перед домом. · Выращивание цветов и растений круглый год. · Связь с природой. · Световой оазис в доме. · Продолжение лета.

Зимний сад в составе дома может решать две задачи. Первая и, несомненно, доминирующая задача - это расширение жилых пространств. В этом аспекте он может выполнять различные функции. Чаще всего конструкция зимнего сада служит продолжением гостиной комнаты или столовой. При этом должна быть обеспечена его удобная функциональная связь с соответствующими помещениями дома, например, с основной столовой и с кухней. Однако в зимнем саду может располагаться и иное по назначению помещение, например, кабинет или каминная, студия художника (при ориентации на север).

При решении задачи расширения и обогащения жилых пространств зимний сад может быть как отапливаемым, так и неотапливаемым.

Вторая задача, которую решает зимний сад, - это экономия тепла и энергии. Однако для ее решения пригодны, естественно, только неотапливаемые зимние сады. В этом случае зимний сад является буфером по отношению к дому, и здесь нельзя не вспомнить снова наши привычные, традиционные веранды. Однако, как показывает опыт строительства больших конструкции зимних садов, достигаемый эффект экономии тепла на практики невелик, а затраты на строительство зимнего сада высоки. Поэтому наиболее важным является рост жилого и духовного комфорта.

Зимний сад является довольно сложным сооружением. Чтобы стеклянный дом приносил радость на протяжении многих лет, необходимо выполнение его проекта.

Конструкция зимнего сада должна, с одной стороны, раскрыть все его достоинства и найти оптимальное решение при минимальных затратах, а с другой стороны, помочь избежать технических ошибок. Только спроектированный профессионалами и построенный хорошими строителями зимний сад долго будет приносить радость, а не станет поводом для разочарования.

Источник: Архитектурно-строительный журнал «Особняк»,
№1(24) 2002

Классификация конструкций зимних садов

Можно выделить следующие типы зимних садов по назначению и по типу отопления:

1. Буферного типа - нежилое, неотапливаемое помещение. Это может быть остекление лоджий и балконов, или, например, выполненный как зимний сад входной тамбур.
2. Зимний сад верандного типа - сезонно жилой, неотапливаемый, слабо озелененный. В частности, к этому типу зимних садов могут быть отнесены веранды.
3. Зимний сад - сезонно жилой, частично отапливаемый, слабо озелененный.
4. Жилой зимний сад - постоянно жилой, отапливаемый, озелененный.
5. Оранжерея - практически нежилой, частично отапливаемый, сильно озелененный.

 По типу своей интеграции с домом зимний сад может быть:

1. Пристроенным к дому (зимний сад примыкает к дому с одной стороны или на углу - с двух сторон).
2. Интегрированный в дом - проникающий внутрь здания объем со стеклянной крышей (зимний сад примыкает к дому с двух или с трех сторон).

Минимальный разумный размер пристраиваемого зимнего сада - от 12 м2, но лучше строить его площадью от 15 м2. Это связано с тем, что, с одной стороны, у зимних садов меньшего размера будет очень высокая стоимость одного квадратного метра площади, а, с другой стороны, будет затруднено решение интерьера «зеленой» жилой комнаты с гармоничным сочетанием растений, мебели, свободных пространств. Высота зимнего сада в его средней части должна быть минимум три метра, идеальный же с точки зрения строительной физики и красоты интерьера зимний сад имеет высоту на два этажа.

Объемная форма пристраиваемых зимних садов, независимо от применяемых материалов, - это, главным образом, дело вкусов заказчика и архитектора. Зимний сад может в плане быть как простой четырехугольной формы, так и многоугольной или даже круглой - современные конструкции представляют практически неограниченные возможности для реализации фантазий. Общая закономерность гласит: чем меньше площадь остекленных поверхностей, тем меньше скачки температуры в зимнем саду, но и тем меньше выигрыш в плане сохранения тепловой энергии домом, к которому он пристраивается. Как основные типы можно выделить пристройку зимнего сада с одной стороны дома или с двух сторон. Во втором случае, когда зимний сад огибает дом вокруг угла, стеклянные площади максимальны.

Наиболее удачные и красивые решения зимних садов достигаются тогда, когда они закладываются в дом архитектором на стадии проектирования. В этом случае можно без натяжек решить как все эстетические, так и технические вопросы. Концепция зимнего сада может быть решена в форме проникающего или даже пронизывающего здание объема. Тогда под стеклянной крышей может быть размещено эффективное двусветное пространство: гостиная, столовая или холл. Здание с интегрированным зимним садом имеет особый шарм и обаяние. Зимний сад становится в таком случае эстетическим и функциональным ядром дома, его архитектурной осью.

Наиболее распространенный и дешевый вариант пристраиваемого зимнего сада - прямоугольный в плане формы с односкатной кровлей.

Варианты объемных форм зимних садов могут быть бесконечны по своему разнообразию и зависят от пожеланий заказчика, от фантазии архитектора и от строительной ситуации.Однако в таком случае исполнение конструктивных деталей и вопросов строительной физики приобретает особенно важное значение, чтобы впоследствии не столкнуться с неприятностями, особенно в условиях нашего сурового климата. Объемно планировочная структура интегрированного зимнего сада определяется архитектурой самою дома.

Правильное инженерное решение - основа нормального функционирования зимнего сада.

Источник: Архитектурно-строительный журнал «Особняк»,
№1(24) 2002

Ориентация стеклянного помещения по сторонам света может быть любой - от южной до северной. Однако каждый вариант ориентации имеет свою специфику, и она, кроме всего прочего, определяется замыслом заказчика - предназначен зимний сад только для отдыха и общения с природой, или там будет расположен кабинет или студия. Большое, если не определяющее, значение имеет, конечно, архитектура самого дома и характеристики участков, на которых он стоит. Ориентация на юг дает наибольший выигрыш с точки зрения экономии энергии. В этом случае эффект теплицы проявляется максимально. Однако, при использовании такого зимнего сада в качестве жилой комнаты, возникает необходимость устройства в нем сравнительно дорогостоящих вентиляционных и затеняющих устройств, так как иначе эта комната в солнечные дни будет превращаться в сауну, особенно летом. При ориентации зимнего сада на север он, напротив, играет роль климатического буфера: ветер и холод не достигает стен непосредственно жилой части и выигрыш в плане экономии энергии оказывается почти таким же, как и при южной ориентации. По причине равномерного рассеивания света зимний сад северной ориентации создает идеальные предпосылки для устройства кабинета или оранжереи. Восток - это сторона света для завтраков, так как уже ранним утром его освещает солнце. Как правило, зимний сад с восточной ориентацией днем не испытывает серьезного перегрева, однако вентиляция и затемнение для него все же необходимы.

И напротив, зимний сад, обращенный на запад, - для длинных красивых вечеров. Днем он собирает солнечное тепло, а только вечером отдает его обратно. То, насколько эффективно работает зимний сад, зависит от его величины, от отношения его размеров к размерам дома, от его ориентации и наклона его кровли. Чем круче кровля, тем лучше дождь смывает с кровли грязь и тем лучше скатывается с наружи снег, а изнутри - сконденсировавшаяся вода.

Каркас зимнего сада должен быть достаточно прочным для того, чтобы стабильно выдерживать вес тяжелого остекления. К тому же он должен обладать высокими теплоизоляционными качествами и быть простым в обслуживании. Сегодня на рынке имеется большой выбор таких материалов.

С помощью стали, при сравнительно небольшом сечении, можно конструировать большие пролеты. Но этот материал не обладает хорошими изоляционными качествами, поэтому между элементами стальной конструкции необходимо предусматривать теплоизоляцию. Следует также применять меры против ржавчины. Алюминий тоже нуждается в теплоизоляции. Поэтому современные алюминиевые профили снабжены пластиковыми термомостами. Алюминиевые профили могут быть покрыты цветным слоем или анодированы, поэтому для них не требуется такой тщательный уход, как для стальных конструкций. Изделия из поливинилхлорида (ПВХ) обладают неплохими изоляционными свойствами. Но в этом случае могут потребоваться элементы из стали, так как ПВХ-профили при изменении температуры или нагрузки могут деформироваться. За ними необходим минимальный уход. Дерево обладает наилучшими теплоизоляционными качествами. В зимних садах лучше применять клееные брусья. На дереве не выступает конденсат, но его необходимо красить. Комбинация древесины и алюминия удачно соединяет преимущества обоих материалов. Зимний сад, в отличие от вертикального остекления, является пространственной конструкцией со стеклянной крышей. Он состоит из несущей конструкции - каркаса и прозрачного заполнения. Нагрузки должны восприниматься каркасом. Вместе с собственным весом основными нагрузками являются ветер и снеговая нагрузка. В зависимости от расположения зимнего сада относительно здания каркас может иметь усиление жесткости против горизонтальных нагрузок (ветра). Если нагрузки не переносятся на здание, то они воспринимаются заделанными в фундамент стойками через угловые ребра жесткости рам или через диагональную связь. При этом деформация каркаса должна быть ограничена таким образом, чтобы ветровая нагрузка не передавалась на остекление, иначе оно разобьется.

Особое значение придается в зимнем саду остеклению. Если зимний сад отапливается, то следует обязательно применять стекла с термоотражающим покрытием или использовать энергоэффективные стеклопакеты Тепловое Зеркало, поскольку они отражают в помещении значительную часть энергии. Возможно применение двухкамерных стеклопакетов. Так как площадь остекления зимнего сада приближается к 100% его поверхности, то от энергоэффективности остекления напрямую зависят расходы на отопление пристройки. При постройке неотапливаемых зимних садов или тех, которые предназначаются исключительно для получения пассивной солнечной энергии, в большинстве случаев, достаточно обычных однокамерных стеклопакетов.

Существует одно правило без исключений: кровля зимнего сада должна изготавливаться только из безопасного стекла. При устройстве высоких пристроек и стеклянных надстроек на балконе подоконная стенка должна быть также выполнена из безопасного стекла. 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.

Такой угол наклона крыши должен обеспечить зимой поступление в помещение большого количества солнечной энергии и, с другой стороны, эффективное отражение солнечных лучей в летний период. Кроме того, покатость крыши должна обеспечивать соскальзывание снега, поскольку оно не только мешает проникновению солнечных лучей, но и забирает большое количество тепла из помещения в результате конвекции. Остеклению фасадов и скатов кровли придается особое значение, так как они должны выдерживать большие и постоянно меняющиеся нагрузки. Места соединения стеклопакетов с конструкциями должны быть защищены от воздействия ультрафиолетового излучения во избежание повреждения уплотняющего материала.

Из-за небольшой высоты наклона остекленной кровли зимнего сада у места водостока, как правило, скапливается грязь, вода и снег. Эти места часто плохо доступны для чистки, здесь образуются вредные отложения, поэтому к качеству остекления всегда предъявляются повышенные требования. Большая величина снежного покрова, а также стоячая вода служат причиной высоких нагрузок на внешнее покрытие и изоляцию системы остекления, а также мест соединения стекла с другими строительными деталями. Кроме того, при нагревании солнцем они создают дополнительные термические напряжения во внутреннем стекле, которые могут достигать критического уровня. 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 сопротивления теплопередаче остекления. Основным фактором при выборе материала остекления кровли зимнего сада является его безопасность для здоровья людей, находящихся внутри. Боковое остекление наклонной кровли должно быть небьющимся на осколки. Наклонное расположение стекла передает нагрузку на расположенное внизу уплотнение, которое не должно быть пластичным, чтобы 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. Дополнительно нужно обеспечить водооотвод через фальц вниз к свесу крыши (водосточному желобу). Свес кровли фронтальной части зимнего сада должен быть выполнен так, чтобы обеспечить отвод дождевой воды.

Для обеспечения приятного климата в зимнем саду необходимо устанавливать правильную систему проветривания и вентиляции. Самый простой вид проветривания всем нам известен - открываются форточки, окна и двери по необходимости. Так как большее количество теплого воздуха образуется в верхней части помещения, окна для проветривания на крыше просто необходимы. Они должны быть как можно выше встроены в область конька крыши, потому что отсюда теплый воздух выводится быстрее всего.

Надо также обеспечить поступление свежего, прохладного воздуха, который лучше всего идет из нижних областей помещения. При этом очень эффективно дозированное проветривание или узкая фрамуга внизу горизонтальной стены. Подобное проветривание через области, близкие к полу и крыше, функционирует также и при закрытых дверях. Аналогичную функцию имеют также широко распространенные поворотно-откидные окна.

При проектировании окон надо обращать внимание на поперечное проветривание. Оно может препятствовать стоящей жаре и парниковому эффекту. Выполняют эту цель, особенно во встроенных верандах-соляриях, окна в поле фронтона. Они в большинстве случаев проектируются как откидные окна и должны быть размещены по обе стороны в наиболее высоких углах фронтона. Конечно, двери тоже являются очень эффективными элементами для проветривания, но все же постройки-солярии должны быть сконструированы таким образом, чтобы и при закрытой двери помещение не перегревалось. Основное правило гласит, что должно открываться как минимум 20% остекленной площади. Особую привлекательность имеют складывающиеся раздвижные двери, они позволяют собирать целые полотна из алюминиевого профиля и стекла в маленький «пакет». Благодаря этому обеспечивается великолепный обзор и довольно широкий выход в сад. И все же одним проветриванием все проблемы зимнего сада не могут быть до конца решены. Дело в том, что нельзя оставить зимний сад без присмотра. При закрытых окнах цветущий зимний сад быстро превращается в засохшую пустыню. А открытые окна и форточки не могут защищать от вдруг возникшей непогоды, например от ветра, дождя и грозы. Да и открытые окна при отсутствии хозяина являются прямым приглашением незваным гостям.

Находящиеся обычно в области крыши окна для проветривания имеют еще один недостаток: при определенных скорости и направлении ветра эти форточки работают не как вытяжка, а как приток, вследствие чего горячий воздух из зимнего сада не выходит на улицу, а перетекает в другие помещения дома. Все эти проблемы обычно решаются с помощью автоматической системы вентиляции с управляющим блоком, учитывающим не только температуру в помещении, но и влажность воздуха. Специальные мощные вентиляторы небольших размеров в области крыши и автоматически открывающиеся и закрывающиеся воздушные решетки в нижней части вертикальных частей остекления обеспечивают как герметичность (ночью, зимой и в пасмурную погоду), так и большой объем воздухообмена. Ваш зимний сад защищен от жары, холода и дождя, а Вам обеспечены уют и прекрасный отдых. Если зимний сад используется зимой в качестве жилого помещения, он должен иметь систему постоянного отопления, иначе зимой, вследствие образования конденсата, будет постепенно разрушаться его конструкция, кроме того, в помещении зимнего сада будут отсутствовать комфортные условия. И, наконец, если вы хотите иметь в зимнем саду высокий уровень комфорта круглый год, можно использовать комбинированный блок управления, который управляет всеми приборами затемнения, вентиляции и отопления. При этом все системы должны функционировать и в отсутствие хозяев, обеспечивая высокий уровень экономии энергии.