На крышу настилается рулонный ковер из дерна, а ограждением служит металлическая или деревянная решетка. Подняться на висячий сад-террасу можно по лестнице или с мансарды жилого дома. Подобный прием использования крыш для эксплуатации можно назвать мини-садами Семирамиды, история появления которых родилась в Древнем Вавилоне.
Террасу можно соорудить отдельно стоящей на участке, в тени деревьев, используя крону деревьев, как естественный навес от солнца.
Летняя терраса – навес при входе в дом
Покрытием для пола может служить приподнятая над землей площадка из рифленой террасной доски (древесно-полимерный композит) или цветной бетонной плитки.
В полу площадки могут вырезаться отверстия для ствола дерева или небольшого декоративного бассейна. Создать приятную атмосферу отдыха помогут размещенные на площадке вазы с цветами и живыми растениями. С одной из сторон террасы монтируют декоративную стенку, сложенную из натурального камня. Кроме декоративных функций она является ветрозащитным экраном для сидящих на площадке.
Подобные террасы могут быть соединены с домом красивой пешеходной дорожкой, выложенной плитняком или камнем, цветовая гамма которой совпадает с цветом камня террасной площадки.
В вечернее время дорожка и терраса подсвечены специальными напольными светильниками, создающими дополнительный световой узор, благодаря которому подчеркивается связь с домом и его окружением.
В вечерние часы терраса превращается в светящийся островок – яркой точкой на фоне «уснувшего» темного сада.
Освещение террасы создается не только напольными светильниками, но и несколькими фонарями, установленными на высоте 300 и более сантиметров от земли по периметру площадки.
Веранда – зимний сад
К сожалению, не все жилые дома обладают тем комфортом, который порой необходим новоселу. Это в первую очередь касается красивых стеклянных веранд или, как их называют на западе, солнечных оазисов, цель которых – «собрать» максимум солнечных лучей в помещении, а через стеклянные стены наблюдать за окружающей природой.
Мечта человека о райском саде Эдем на земле, одна из немногих, не была утрачена, а стала воплощенной в жизнь реальностью – в виде остекленного оазиса, соединенного с природой и обогреваемого лучами благодатного солнца. Первым вариантом воплощения этой идеи стали оранжереи, которые, войдя в моду, стали привилегией образа жизни аристократии. Первые их постройки относятся еще к ХVI – ХVII векам, но уже в конце XIX века стеклянные сады стали приобретать современный вид. В начале ХХ века Вальтер Гропиус построил виллу Армина в Помперне. К дому в традиционном стиле автор пристроил современный по форме зимний сад, сооруженный из стекла.
Известный американский архитектор Франк Ллойд Райт разработал концепцию открытых перетекающих пространств, где объемы здания и природа взаимно проникают друг в друга, а стеклянные поверхности не разделяют, а сближают природный ландшафт и интерьер жилища.
Сегодня во многих странах Европы, Америке и Канаде солнечные оазисы-ловушки широко используются при проектировании зданий, имеющих самое разное функциональное назначение. Это касается как жилых, общественных, так и индивидуальных и промышленных сооружений. Резко возрос потребительский спрос на подобные сооружения и в нашем отечестве.
«Сантреп», или солнечная ловушка постепенно завоевывает «права гражданства» у многих хозяев новомодных коттеджей и таунхаузов.
Солнечный оазис по своему назначению многофункционален и разнолик.
Как показывает богатый зарубежный опыт, сантреп – сложное сооружение, и для того, чтобы он приносил тепло и радость на протяжении многих лет, строить его можно только при наличии грамотного проекта. При этом необходима качественная разработка проекта, который поможет раскрыть все достоинства сооружения, найти оптимальное конструктивное решение, позволяющее избежать технических ошибок и значительных затрат при выполнении.
Прежде чем начать проектировать, а потом строить, необходимо определиться, для каких целей будет использоваться это помещение и на какую сторону горизонта его ориентировать.
Учитывая главное функциональное назначение солнечного оазиса – максимальный «сбор» солнечных лучей, вопрос ориентации по сторонам света для этого помещения имеет первостепенное значение.
Так, южное направление дает наибольший выигрыш в плане экономии энергии – в этом случае максимально проявляется эффект теплицы. Однако при использовании такого зимнего сада в качестве жилой комнаты придется устанавливать довольно дорогостоящие вентиляционные и затеняющие устройства, так как иначе в солнечные летние дни она будет превращаться в подобие сауны.
При ориентации остекленного помещения на север оно может выполнять роль климатического буфера – ветер и холод не достигнут стен непосредственно жилой части и выигрыш в экономии энергии окажется почти таким же, как и при его южном расположении. Равномерный рассеянный свет в зимнем саду, выходящем на север, дает идеальные предпосылки для устройства здесь кабинета или оранжереи.
Восток – для встреч за утренним столом, так как здесь с рассвета сияет солнце. Как правило, зимний сад с восточной ориентацией днем не испытывает серьезного перегрева, однако принудительная вентиляция и затенение для него все же необходимы, а помещение, обращенное на запад, может быть прекрасным местом для отдыха во время длинных зимних вечеров. Днем оно аккумулирует солнечное тепло, а вечером отдает его обратно.
Не менее важный фактор для дома – расширение жилого пространства. Чаще всего помещение под стеклом служит продолжением гостиной или столовой. В этом случае должна быть обеспечена его удобная функциональная связь с соответствующими комнатами дома, не исключено, что в этом помещении может располагаться комната отдыха, сад, гостиная или студия художника.
Это помещение может выполнять энергетическую функцию, т. е. улавливать солнечное тепло, аккумулировать и направлять его в глубь жилого дома.
Общий вид веранды зимнего сада, примыкающего к жилому дому
Подобный вариант решения не требует практически никакого инженерного оборудования (в некоторых случаях можно ограничиться «действиями» небольших вентиляторов). Дополнительные затраты могут быть связаны только с увеличением площадей остекления. Наиболее эффективный прием использования солнечной энергии для отопления зданий – использование светопрозрачной теплоизоляции, без которой не обходятся ни пристроенные теплицы, ни зимние сады. Внешний облик солнечной ловушки формирует обширные остекленные плоскости в обрамлении несущих конструкций из различных видов профиля. Открытость, зрительное соединение внутреннего и внешнего пространства создают стеклянный объем, который всегда наполнен солнечным светом, теплом и яркой зеленью в любое время года, что является главным преимуществом такого сооружения.
Часто на практике используют неотапливаемые остекленные помещения, в котором находится, например, зимний сад, для снижения затрат на обогрев дома. Дом отдает меньше тепла в том случае, если нет такого перепада температур между ним и зимним садом, как между ним и окружающей средой. Это позволяет снизить расходы на отопление, но исключает возможность круглогодичного использования такого помещения в качестве жилья. В нежилом и неотапливаемом застекленном пространстве применяют простое одинарное остекление, а для того, чтобы холод не проник в дом, в его стене размещают теплоизолирующие стеклопакеты. В этом случае зимний сад будет буфером по отношению к дому, и здесь нельзя не вспомнить наши традиционные веранды. К сожалению, как показывает опыт строительства больших остекленных пространств, достигаемый эффект экономии тепла на практике невелик, а затраты на строительство таких сооружений довольно высокие.
Многолетняя эксплуатация застекленных помещений за рубежом показала, что их оптимальная площадь 15–20 кв. м. Наиболее удачны конструкции, когда это сооружение открыто переходит в жилой дом. При этом место отдыха оборудуется различной мебелью, создающей комфортный уют.
Сегодня согласно статистике около 30 % солнечных ловушек проектируются одновременно с домом, а 70 % пристраиваются к уже готовому жилью. Поэтому самым распространенным типом такого сооружения является стеклянная пристройка к дому, которая связана с жилыми помещениями при помощи дверей или открытой арки.
Форма стеклянного помещения и его конструктивное решение во многом зависят от форм жилого дома, к которому сантреп примыкает. В одном случае это будет трехфасадное сооружение, в другом – двухфасадное.
Сегодня согласно статистике около 30 % солнечных ловушек проектируются одновременно с домом, а 70 % пристраиваются к уже готовому жилью. Поэтому самым распространенным типом такого сооружения является стеклянная пристройка к дому, которая связана с жилыми помещениями при помощи дверей или открытой арки.
Форма стеклянного помещения и его конструктивное решение во многом зависят от форм жилого дома, к которому сантреп примыкает. В одном случае это будет трехфасадное сооружение, в другом – двухфасадное.
Возможны более сложные конструктивные решения, позволяющие образовать оригинальные геометрические формы (круглые, овальные, многоугольные и т. д.). которые требуют разработки новых узлов примыкания и соединения стекла и металла.
Высоту стеклянного помещения (в его средней части) рекомендуется проектировать как минимум три метра. Это позволит свободно разместить растения, необходимое оборудование или мебель.
Благодаря разнообразию форм солнечные ловушки, устраиваемые в самых различных местах, будь то на земле, на лоджии и под ней, на мансардах по фронтону и по коньку крыши, в эркерах и над гаражами, при удачном профессиональном исполнении обогащают архитектуру фасада дома, делают ее пластичной и нестандартной.
При конструировании стен и крыши солнечного оазиса независимо от его местоположения (на доме, возле него и т. д.) необходимо соблюдать конструктивные и теплотехнические нормативы, при выполнении которых стеклянному сооружению будет обеспечена долгая жизнь.
Зимний сад, одна из стен которого возведена из пергол
Конструкции и детали узлов веранды с наклонной крышей
Как показала практика, важный элемент стеклянного сооружения – уклон его крыши, который должен составлять не менее 20°. При меньшем уклоне крыши возникают затруднения при удалении дождевых стоков и снега; увеличивая крутизну покрытия сооружение получает большой поток бесплатной солнечной энергии. Это особенно необходимо в зимнее время, когда солнце находится низко над линией горизонта. Для стоек и ригелей – профильных элементов фасадного остекления – регламентируются ограничения по допустимой длине (в зависимости от исходного материала), связанные с предельными допустимыми нагрузками от атмосферных осадков, ветра и собственного веса конструкции. В местах их соединения обязательно предусматриваются необходимые зазоры для компенсации температурного расширения. Так для алюминия, например, величина относительного удлинения при нагревании может достигать 1 см на каждый метр длины профиля.
Не менее важная проблема остекленного объема – повышенная влажность, приводящая к образованию конденсата, который возникает как в отапливаемых, так и в неотапливаемых помещениях, включая зимний сад. Даже при применении стеклопакетов невозможно полностью избежать образования конденсата при низких наружных температурах по ночам и в утренние часы. Для предотвращения накопления влаги и снижения количества конденсата в зимнем саду необходимо грамотно организовать систему вентиляции.
Наиболее эффективной системой могут быть устройства, способные начинать и заканчивать проветривание автоматически, без участия человека.
При строительстве солнечных остекленных оазисов нельзя забывать о том, как будет удаляться снег с крыши. Перепад температур на поверхности может оказаться недостаточным для таяния снега, и тогда наиболее эффективным будет применение дополнительного обогрева желобов и водосточных труб, что позволит предотвратить давление снега на крышу и сохранить ее прозрачность, что немаловажно не только с эстетической точки зрения, но и с функциональной.
Особая роль при строительстве стеклянной пристройки отводится качеству светопрозрачного материала. Для фасадов и кровли чаще всего используют стеклопакеты. Количество их камер напрямую влияет на климат в помещении: за однокамерными «стенами» холоднее, за двухкамерными – теплее. Но обычный стеклопакет, независимо от количества камер, не способен в должной мере сохранить дополнительный источник тепла зимой – солнечную энергию, а значит, сократить расходы на отопление. Летом он также не сможет воспрепятствовать свободному проникновению тепловых лучей внутрь сада.
Все дело в физических свойствах стекла. Часть поступающей солнечной энергии стекло пропускает, часть отражает и поглощает. Обычное стекло поглощает длинноволновое инфракрасное излучение и коротковолновые ультрафиолетовые лучи, при этом почти без изменения пропуская видимый свет и коротковолновое тепловое излучение. «Теплые» лучи, попадая внутрь, нагревают стены, пол, предметы интерьера, которые в свою очередь сами начинают «отапливать» помещение. Но если в стеклопакете установлены обычные стекла, то он, легко пропуская полезное излучение, так же легко выпускает его наружу. Для улучшения теплоизоляции используют энергосберегающие стекла. На одну из поверхностей такого стекла наносится низкоэмиссионное покрытие из мельчайших частиц металлов, которые невозможно увидеть невооруженным глазом. Зимой такое покрытие отражает «теплые» лучи обратно в помещение, почти не влияя при этом на оптические свойства стекла.
Конструкция утепленной веранды
Промышленность выпускает два основных типа стекол с напылением: К-стекло и Е-стекло (иногда называемое И-стеклом). Последнее лучше сберегает тепло. В составе стеклопакета покрытие, как правило, находится на той стороне стекла, которая обращена во внутрь.
Нельзя забывать о таком важном факторе, как фундамент. Именно он создает прочную базу для стеклянного помещения, которое возводится на ленточном фундаменте, заложенном на глубину непромерзающей почвы. Полом является армированная бетонная плита, надежно защищенная от грунтовых вод.
Современные конструкции таких помещений состоят из двух-трех взаимодополняющих материалов. Наиболее распространены сегодня три варианта конструкций: из алюминия в сочетании с пластиком, где пластик препятствует промерзанию металла; из пластика в сочетании со сталью, где сталь несет основные конструктивные нагрузки, из древесины в сочетании с алюминием, где металл защищает дерево от непогоды.
Неизменной составной частью конструкции любого типа остаются резиновые уплотнители, которые обеспечивают водонепроницаемость стыкующихся материалов, таких как стекло, поликарбонат с металлическими опорами.
Если раньше возведение собственных стеклянных построек в нашей стране считалось экстравагантным излишеством и дорогим удовольствием, которое могли себе позволить лишь очень богатые люди, то за последнее время многое изменилось, и на отечественном строительном рынке многие компании стали шире предоставлять услуги по строительству таких помещений, используя те или иные конструктивные системы и технологии. При этом в соответствии со вкусами и пожеланиями владельца возможны самые разнообразные варианты объемно-планировочных решений солнечных оазисов.
Несущие конструкции выполняются из металлических элементов: алюминиевые стойки квадратного и круглого сечения, либо стальные трубы или опоры квадратного или уголкового профиля, покрытия из поликарбоната различной толщины от 8 до 16 мм или органического стекла.
Учитывая, что поликарбонат подвержен температурным расширениям, при сборке необходимо использовать специальные крепежные элементы. Это важное свойство материала: расширение и сжатие всегда проявляется при температурных перепадах. Контактируя с несущей конструкцией, лист сотового поликарбоната, укрепляемый в профиле опорной системы, нуждается в температурном зазоре, который равен 3–4 мм. Такое пространство обеспечит свободное движение материала в перекрытии как в летнее, так и в зимнее время. Это дает гарантию листу поликарбоната оставаться невредимым долгие годы.
В случае крепления саморезами с шайбой, необходимо использовать резиновые прокладки, а диаметр отверстия в месте крепления желательно сделать на 2–4 мм больше самого винта.
Еще одно важное качество поликарбоната – его гибкость, но и она имеет определенные ограничения. Поэтому при конструировании веранд с дугообразным покрытием необходимо учитывать его гибкость. Если поликарбонат имеет толщину 6 мм, то его радиус изгиба – 900 мм, при толщине листа 8 мм – 1200 мм.
Еще на стадии эскиз-проекта следует знать максимальную кривизну этого материала, чтобы не сделать конструктивную ошибку при монтаже.
Листы светопрозрачного покрытия закрепляются в наклонных элементах несущего каркаса крыши. Благодаря резиновым прокладкам (амортизаторам) лист поликарбоната надежно закрепляется в «п»-образном профиле каркаса.