Если ко всему относиться с точки зрения окупаемости, то зимний сад скорее окажется в списке, как минимум, долгосрочных инвестиций. Но жизнь так устроена, что самое приятное вообще никогда не окупается материально. Однако зимний сад, если он тщательно продуман, способен и принести массу удовольствия, и стать вкладом в энергосбережение.
Зимний сад – это, по сути, теплица, в которой по определению присутствует парниковый эффект. В эпоху энергетического дефицита пассивное тепло, которое дает такое сооружение, не может не вызывать интерес. Сразу стоит отметить, что маломальский теплосберегающий эффект распространяется на весь дом только в том случае, если площадь зимнего сада превышает 30-35 м². В Германии идеей пассивного тепла были озабочены многие, но еще в прошлом веке исследователи доказали, что сама по себе теплица не может автономно обогревать себя круглогодично. Эти же исследования легли в основу концепции зеленой солнечной архитектуры (GSA), предполагающей, в том числе и теплицу, пристроенную к дому.
Независимо от того, строится ли зимний сад одновременно с домом или пристраивается к нему позже, необходимо заранее дать четкие ответы на следующие вопросы:
- какие функции возлагаются на данное сооружение;
- позволяют ли размеры участка заложить зимний сад желаемого размера (с учетом минимальных дистанций до соседних участков и сооружений);
- возможно ли расположение зимнего сада с южной стороны дома;
- насколько хорош будет вид, открывающийся из зимнего сада, и сколько будет стоить приведение в порядок просматриваемой территории.
Когда зимний сад приносит практическую пользу?
Существуют определенные условия, при которых зимний сад действительно может дать существенную экономию энергоносителей, затрачиваемых на отопление дома. Одним из таких условий является отделение зимнего сада от остальных помещений дома ограждающей конструкцией с хорошими теплоизоляционными свойствами. Некоторые, напротив же, решают сэкономить на утеплении стены, смежной с зимним садом, полагая, что теплопотери дома в этом месте должны снижаться за счет буферного помещения, которым является зимний сад. К этому вопросу мы еще вернемся в этой статье.
Наиболее подходящая сторона дома для размещения зимнего сада – южная. Чем больше зимний сад получит солнца, тем больше сможет сэкономить энергии, и тем меньше будет нуждаться в дополнительном обогреве. Отклонение от южного направления в ту или иную сторону на 90% (т.е. при направлении на восток или запад) приводит к снижению получения солнечной энергии на 30%. С северной стороны зимний сад вообще не имеет смысла располагать.
С точки зрения эффективности, наибольшее количество солнечной энергии можно получить при плоской крыше зимнего сада, но летом это приведет к критическому перегреву, поэтому прозрачные крыши следует делать наклонными.
Теплопотери стены, к которой примыкает зимний сад, снижаются на 50-70% в зависимости от размеров «буферной» зоны. Кроме того, при условии правильного проектирования, помещения зимнего сада пригодны для жилья до 300 дней в году. Затрагивая вопрос практической пользы, нельзя не отметить, что зимний сад является мощнейшим средством против зимней депрессии, а летом может выполнять роль крытой террасы.
Архитектура и конструкция зимнего сада
Без профессиональных знаний в области архитектуры запроектировать зимний сад, а тем более вписать его в уже существующее архитектурное решение будет довольно сложно. В любом случае архитектор сделает это наиболее рационально и исключит типичные ошибки. Прежде всего, он сделает так, чтобы стеклянная пристройка не казалась чужеродным элементом. Зимний сад ни в коем случае не должен обесценивать архитектуру дома. Если его форма или размеры явно не гармонируют с основной постройкой, то от такого проекта лучше отказаться сразу.
Наиболее удачно зимний сад вписывается на стадии проектирования дома. Это дает возможность учесть планировку и выполнить ее таким образом, чтобы часть жилой площади перешла в зимний сад. В результате получаем существенную материальную экономию при строительстве дома с зимним садом.
На роль зимнего сада как дополнительного источника энергии можно рассчитывать только в том случае, если он изначально проектировался для этой цели. Зимние сады являются атрибутом пассивных домов, планировка которых предполагает расположение основных жилых помещений с южной стороны, где и находится светопрозрачная пристройка. С северной стороны пассивного дома располагаются хозяйственные помещения, которые не нуждаются в интенсивном обогреве. К таким относится гараж, котельная, прачечная, гардеробная, коридоры, кухня и т.д.
Архитектор также должен рассчитать площадь остекления на южном фасаде, через которое в дом будет проникать солнечный свет, отдающий тепло.
Конструктивно зимний сад является пристройкой к основному зданию. Но фундамент этой пристройки должен быть основательным. Хотя стены и крыша зимнего сада не имеют большого веса, остекление, которым заполнены рамы, боится деформаций каркаса. Чтобы избежать лишних трат, и в то же время не подвергать риску растрескивания стеклянные ограждающие конструкции, фундамент зимнего сада должен рассчитать опытный конструктор. Специалисты рекомендуют остеклить как можно большую площадь стен и крыши, но не устанавливать стекла ближе 30 к уровню земли. В противном случае стекла будут засыпаться снегом, при удалении которого лопатой они могут быть повреждены. Лучше сделать утепленный цоколь высотой 30-35 см, а уже на него установить рамы со стеклопакетами.
Стены зимнего сада можно сделать из металлопластиковых (оконных), стальных или алюминиевых профилей, а также из древесины. По соотношению цена/качество наиболее выгодны стальные профили, поскольку они, благодаря своей прочности, при меньшей массивности могут нести большую нагрузку, что позволяет увеличить площадь остекления, а значит и количество попадающего внутрь света. Однако сталь коррозирует, и требует периодического обновления защитного покрытия. Этого недостатка лишены алюминиевые профили, но их цена гораздо выше. К тому же, расчетное сечение алюминиевых стоек при одинаковой нагрузке наполовину больше, чем стальных.
Оптимальным решением относительно выбора материала для удерживания остекления зимнего сада являются, пожалуй, алюминиевые профили с теплоизоляционным вкладышем. В свою очередь самый бюджетный вариант – оцинкованные стальные тавровые профили. Стекла к таким профилям прижимаются металлической наладкой через резиновый уплотнитель, что выглядит немного «по-трамвайному». Кроме того, стальные оцинкованные профили промерзают: в холодную погоду на них всегда присутствует конденсат.
Подбор материалов для строительства зимнего сада
Главным тепловым аккумулятором в зимнем саду является пол. Он должен обладать высокой теплоемкостью. Между напольным покрытием и массивной бетонной стяжкой или плитой не должно быть теплоизолирующих прослоек. Террасную доску и прочие деревянные покрытия использовать на полу зимнего сада нецелесообразно. А вот керамогранит или натуральный камень с высокой плотностью – самое то.
Чтобы массивный пол зимнего сада смог аккумулировать как можно больше тепла, его покрытие должно быть темным и матовым. В качестве дополнительных теплоаккумулирующих масс можно использовать черные бочки с водой или маслом.
Аналогичную функцию выполняет и стена дома, вернее, ее наружная часть. Как уже отмечалось выше, стена между домом и зимним садом должна быть хорошо утеплена. Рекомендуемое сопротивление теплопередачи данной конструкции – R=1м²•К/Вт. Со стоны пристройки эта стена содержит массивный наружный слой (например, в полтора кирпича плотностью 1400 кг/м³), облицованный темным материалом с высокой теплопроводностью (камень, плитка, клинкер и т.п.). Теплопередача между наружным слоем стены и смежным помещением дома должна быть сведена к минимуму. Она не нужна ни зимой, ни летом.
В то же время, теплоаккумулирующая площадь не должна быть слишком большой. Впрочем, с избытком тепла бороться легче, чем с его недостатком. Например, можно затенить часть остекления перфорированными жалюзи. Если площадь вашего зимнего сада менее 30 м², то теплоаккумулирующая способность может быть максимальной. Для более просторных пристроек придется делать теплотехнический расчет, учитывающий множество характеристик. Его сможет сделать только профессиональный теплотехник. Такой расчет настолько сложен, что приводить его пример в этой статье не имеет смысла. Скажу лишь то, что количество тепла в нем регулируется площадью остекления, цветом отделки и мебели, их теплоемкостью, вентиляцией.
Наибольший эффект энергосбережения наблюдается в межсезонье, когда солнце еще хорошо светит, но дом уже нуждается в отоплении. Если дом двухэтажный или с жилой мансардой, то имеет смысл поднять крышу зимнего сада выше самого верхнего окна, расположенного на фасаде. Это позволит организовать циркуляцию нагретого в зимнем саду воздуха по дому. Теплый воздух затягивается в открытое окно на втором (мансардном) этаже, отдает там тепло и опускается вниз, поступая опять в помещение зимнего сада через открытые двери. Там воздух нагревается – и так по кругу. Таким образом, зимний сад превращается в источник тепла, использующий бесплатную тепловую энергию солнечных лучей. Вечером и до утра окна и двери в дом держат закрытыми, поскольку после захода солнца нагревание воздуха и его циркуляция прекращается. Повысить эффективность системы пассивного воздушного отопления можно за счет встроенных вентиляторов, управляемых термостатом. В таком случае не нужно будет по расписанию открывать, и закрывать окна и двери.
Автор текста: М. Тамилин
