Изготовление и монтаж зимнего сада

С развитием малоэтажного строительства и форматов элитного жилья в России «проснулся» интерес к такой архитектурной форме, как зимний сад. Часть жилой зоны или участка сознательно выводится из урбанистического формата и отдается под зону контакта с элементами живой природы. Современные технологии строительства не накладывают особых ограничений на способы реализации дизайнерских решений при постройке зимних садов в компоновке элитного жилья и, тем более, в индивидуальном строительстве. Тем не менее, постройка зимних садов требует профессионального подхода при проектировании, изготовлении и монтаже конструкций.

По положению относительно основного здания зимние сады имеют серьезные различия, что сказывается на особенностях расчета.

• Встраиваемые конструкции имеют более трех общих элементов с основной конструкцией и используют их для организации остекления. За основу принимаются характеристики несущего здания.
• Примыкающие конструкции имеют не более трех общих элементов с основной конструкцией. Проект зимнего сада должен содержать расчет возможных теплопотерь, конструкция не должна снижать теплотехнические показатели основного здания.
• Отдельно стоящий зимний сад рассчитывается по собственным теплотехническим и строительным параметрам.

Проект зимнего сада включает обоснование его положения относительно сторон света. Расположение зимнего сада зависит от климатической зоны, ботанического профиля сада (набора растений) и особенностей основного здания.

Проект зимнего сада и расчет конструкции

Остекление зимнего сада является одним из основных нагрузочных элементов силовых конструкций. При проектировании зимнего сада исходят из условий, что:

• остекление не создает дополнительных (избыточных) нагрузок на основную (несущую) конструкцию;
• конструкция остекления не несет других силовых нагрузок, кроме ветровых на вертикальные секции остекления, и снеговых в случае использования остекления на наклонных и/или горизонтальных плоскостях (скат крыши, куполообразный или комбинированный фонарь);
• нагрузки в элементах присоединения дверей, окон или фрамуг рассчитываются по методике, применяемой для стеклопакетов, где в качестве несущих элементов используется связка стойка-ригель остекления или несущая конструкция;
• теплотехнические характеристики остекления не ниже соответствующих требований к остеклению жилого помещения;
• за основу для расчетов принимается СНиП 2.01.07-85* с изменением № 2 от 29.05.03 г. и рекомендации производителей несущих конструкций остекления соответствующего типа.

Технические проблемы зимнего сада

Постройка зимних садов предполагает решение ряда инженерных задач. Дизайн и назначение зимнего сада изначально предполагает ажурность несущих конструкций. Но в условиях России, с ее годовым перепадом температур в 50° С и больше, ажурность становится проблемой, требующей решения.

Примыкающие и отдельно стоящие зимние сады имеют два однотипных проблемных участка:

1. Силовые опорные вертикальные элементы. Они должны обеспечивать сопротивление теплопередаче (Rwr, м2°С/Вт) не ниже 0,4 (СП 23-101-2004 «Проектирование...»). Если конструкции стандартных однокамерных стеклопакетов легко обеспечивают этот параметр, то для его достижения в несущей конструкции, к примеру, из обыкновенного кирпича потребуется стенка со стороной в 230 см min, что скажется на освещенности. Решением проблемы могут быть комбинированные конструкции — дерево-алюминий. Комплекс решений предлагаются на рынке (напр., система зимнего сада фирмы «БУГ-Алютехник»).
2. Линия сопряжения вертикальной стенки остекления и наклонной поверхности крыши. На этом участке следует предусматривать дополнительные меры теплоизоляции.

Проект зимнего сада должен уделять особое внимание крыше. Конструктивные решения способов крепления стекла позволяют придавать различную форму скату крыши. Самой экономичной формой считается односкатная крыша со сплошным прогоном стекла по длине ската. Предлагаемые на рынке толщины стекла позволяют разработать зимние сады с учетом снеговой нагрузки для любого региона. Угол наклона ската не должен быть меньше 20°. В противном случае следует предусматривать подогрев стекла ската для удаления снега под действием гравитации. Необходимо учитывать, что скаты крыш с несколькими углами (двух- и более скатная или крыша в виде части цилиндра) будут иметь поперечные участки, которые препятствуют скатыванию снега.

В общем случае, тепловой и влажностный режим зимнего сада отличается от режима остальных помещений. Проект зимнего сада может предусматривать размещение приточно-вытяжной вентиляции для отбора теплого воздуха из зоны зимнего сада в другие помещения, который, к тому же, обогащен кислородом в дневное время суток.

Монтаж зимних садов

Монтаж зимнего сада, проводимый по проекту с соответствующей подготовкой работ — рутинный набор строительно-монтажных операций, в которых необходимо учитывать различия в коэффициентах теплового расширения (удлинения) соприкасающихся материалов. Напр., термоудлинение алюминия составляет ~1,2 мм на метр длины при перепаде температур 50 °C, стали — 0,65 стекла — 0,45. Поэтому монтаж зимних садов должен осуществляться с обязательным расчетом расширения (удлинения) используемого материала. Для предотвращения последующей температурной линейной деформации используется так называемый деформационный шов. Определение размера шва ведется по наиболее расширяемому элементу контактирующей пары. Необходимо учитывать температуру воздуха во время монтажа: при низкой температуре задается зазор на расширение при нагреве и наоборот. Для герметизации применяются компенсационные прокладки и герметики. На всех этапах монтаж зимних садов требует безусловного исполнения установочных размеров, т.к. «подгонка по месту» при работе со стеклянными листами больших размеров недопустима и опасна.

При современных технологиях изготовление зимних садов не является архисложной задачей. Тем не менее, постройка зимних садов требует немалых знаний и опыта. Чтобы конструкция была безопасной и функционировала надлежащим образом, ее проектирование и монтаж следует доверить специалистам.