Использование и функциональные возможности
Принципиально здесь нужно сразу же решить вопрос о том, будут ли зимний сад и дом термически разделены или взаимозависимы. Иными словами, какова ваша цель: получить зимний сад или остекленную жилую пристройку?
Предпосылками для рациональной стеклянной конструкции является тщательное планирование: необходимо прояснить ее функциональную нагрузку, спектр областей применения и оформление. Наиболее значительное влияние оказывают следующие факторы:
- Когда и каким образом будет использоваться данное помещение.
- Размеры, форма, ориентация нового помещения, скаты крыши.
- Конструкция, тип остекления, проветривание и затенение.
- Расположение поверхностей, аккумулирующих и проводящих тепло, в том числе граничных поверхностей между стеклянной пристройкой и лежащими за ней конструкциями старого здания.
Эти факторы определяют приток энергии, уровень температур и их перепады в стеклянной пристройке-теплице и, соответственно, определяют диапазон областей ее применения.
Субъективно ощущаемый приток тепла из зимних садов и остекленных пристроек в расположенное за ними здание выше, чем фактический. Для пассивного использования солнечной энергии большие окна с теплоизолирующим стеклопакетом, обращенные на юг, представляют собой более эффективную систему, чем зимний сад. Несмотря на это, существует множество других разнообразных причин, по которым может оказаться желательным иметь дополнительное пространство в доме, хорошо освещенное и обогреваемое солнцем. Отапливаемый зимний сад в любом случае представляет собой "энергетическую установку" и предназначается не только для организации вечеринок.
Тепловые потоки в стеклянной пристройке
Объем тепловой энергии, доступный в стеклянной пристройке-теплице, и, следовательно, продолжительность ее использования зависят от баланса всех эффективных тепловых потоков в этом помещении. За счет целенаправленного создания и размещения прозрачных и непрозрачных поверхностей можно управлять потоками солнечного излучения через стеклянную пристройке и определять, какая часть солнечного излучения пойдет на пользу самой пристройке и, соответственно, основному жилому помещению. Если требуется, чтобы пристройка была энергетически оптимизирована, необходимо эскизно и конструктивно определить, как она будет связана с имеющимся зданием, чтобы иметь возможность не только утилизировать дополнительный приток энергии, но и использовать массивные элементы конструкции здания для аккумуляции тепла. Если основной целью, которую вы преследуете, является только повышение освещенности и эстетическое совершенство, тогда пристройку следует рассматривать как самостоятельный конструктивный элемент здания.
Форма, исполнение, скаты крыши
Энергетический выигрыш дома от примыкающего зимнего сада довольно невелик. Зимние сады максимизируют зимний энергетический выигрыш только при одновременном уменьшении потерь на излучение. Выступающие вперед зимние сады с плоскими скатами крыши сильно перегреваются летом и быстро охлаждаются зимой. Компенсировать это можно за счет высококачественной термической конструкции— например, стеклопакетами с тройным остеклением и низким коэффициентом энергопроницаемости (g-Wert).
Интересный пример реконструкции исторического здания с организацией зимнего сада представляет собой здание старой пивоварни в Гамбургском парке замка Elbschloss. Остекление балкона в ветреном и дождливом регионе представляет собой единственную возможность его использования. В жаркие дни стеклянные пластины могут сдвигаться в разные стороны.
За счет установки солнечного коллектора удалось не только избежать перегрева, но и снизить потребность здания в энергии на горячее водоснабжение.
Наиболее высокий энергетический выигрыш может быть получен при ориентации на юг, но и при другой ориентации можно получить привлекательные варианты использования остекленных пристроек. При ориентации на юго-восток использование помещения сдвигается в сторону первой половины дня. В этом случае риск перегрева снижается до минимума. Ориентация стеклянных пристроек на юго-запад и запад повышает их ценность во второй половине дня и в конце рабочего дня; в данном случае речь идет не столько об экономии энергии, сколько об организации теплой площадки, где можно насладиться вечерним солнцем.
Стеклянная пристройка, ориентированная на север, представляет собой термический буфер и может использоваться при низком уровне температур (например, в качестве тамбура).
Конструкция
Как по эстетическим, так и по энергетическим соображениям рекомендуется выбирать как можно более малую толщину профилей как для импостов, так и для ригелей стеклянной пристройки. Для небольших зимних садов предлагаются готовые профили из клееной древесины (BrettSchichtHolz, BSH) в сочетании с распространенными на рынке, термически изолированными облицовочными профилями из алюминия. Металлоконструкции в любом случае должны быть выполнены термоизолированными.
Следует обдумать и уменьшение светового потока, который будет попадать в жилые помещения через стеклянную пристройку, т. к. сама конструкция поглотит до 30% , а остекление — примерно от 30 до 40% светового потока.
Остекление
Для всех стеклянных пристроек жилого назначения обязательным требованием является использование теплоизолированных стеклопакетов с тройным остеклением (f/v< 1,1 Вт/м2хК), чтобы зимой гарантировать защиту от промерзания. Небольшой коэффициент энергопроницаемости (g-Wert) теплоизолированных стеклопакетов с тройным остеклением оказывает благоприятный эффект, препятствуя летнему перегреванию. Зимой стеклопакеты с тройным остеклением существенно снижают тепловые потери. В связи с необходимостью защиты от взлома (ламинированные стекла "триплекс") затраты на остекление в любом случае будут высокими. Теплоизолированная крыша зимнего сада с интегрированным солнечным коллектором для нагрева воды для хозяйственных нужд предотвращает перегрев и представляет собой экономически выгодный альтернативный вариант.
