Как правило, зимний сад пристраивают к уже имеющемуся основному строению, и поэтому он имеет менее жесткую конструкцию. Конструкция зимнего сада

Конструкция зимнего сада состоит из несущего каркаса (рамы) и светопропускающих элементов (стекол). Конструкция рамы должна передавать горизонтальные и вертикальные силы, действующие на остекление зимнего сада, на примыкающие конструкции и фундамент. Как правило, зимний сад пристраивают к уже имеющемуся основному строению, и поэтому он имеет менее жесткую конструкцию. Вследствие этого деформации в пристройке и в основном строении происходят по-разному, узлы стыков должны воспринимать эту нагрузку и компенсировать разницу в деформациях. Чтобы гарантировать устойчивость постройки зимнего сада, нужно выбрать статически устойчивую конструкцию.

Большой устойчивостью обладает стоечно-ригельная конструкция. Опорная ферма принимает на себя собственный вес, вес снега, а также временные нагрузки. Одновременно опорная ферма должна сохранять необходимую жесткость при механических нагрузках, например при ветре. Чтобы под воздействием таких нагрузок внутри конструкции не возникало напряжения, которое может привести к поломке стекла, конструкция должна иметь небольшой деформационный допуск. Усилие между примыкающей стеной и подошвой основания направлено вертикально через стропила и стойки, в то время как горизонтальные ригели выполняют задачу сцепления всей конструкции. При устройстве зимних садов с большой площадью остекления используется рамная несущая конструкция, работающая с меньшим количеством стоек.

В данном случае несущая конструкция также принимает на себя собственный вес, вес снега и временные нагрузки, но для сохранения жесткости нуждается в дополнительных элементах, в качестве которых могут использоваться, например, раздвижные двери или оконные рамы. При установке фундамента нужно принимать во внимание не только его несущую способность, но и морозостойкость. Следует также учитывать рекомендуемое минимальное расстояние - 15 см - между порогом и уровнем земли. Это предотвратит застой дождевой воды перед дверью и уменьшит нагрузку на пол и загрязнение его от брызг. При необходимости иметь перед входной дверью ровную поверхность можно сделать канавку соответствующей глубины и накрыть ее металлической решеткой. Для изготовления каркасов зимних садов используются такие материалы, как алюминий, ПВХ, древесина, реже сталь, а также комбинации данных материалов. Для отапливаемых зимних садов металлические профили используют с терморазрывами. Стальные конструкции, как правило, не применяются в теплицах, которые предназначены для выращивания растений. При проектировании зимних садов из ПВХ-профилей производители профильных систем на сегодняшний день придерживаются двух подходов.

Первый основан на сборке конструкции зимнего сада из элементов простой оконной системы, дополненной набором различных усилительных, соединительных, поворотных и удлинительных профилей, а также стропильными конструкциями кровли. Второй вариант предусматривает применение фасадной системы. При этом, независимо от варианта исполнения стен, в конструкции светопрозрачной кровли следует использовать ПВХ-профили исключительно в комбинации с мощными стальными элементами (в основном коробчатого сечения), выполняющими роль несущих стропильных конструкций. Древесина по сравнению с другими материалами обладает лучшими теплоизоляционными свойствами, не допускает образования конденсата. Для построек с небольшими пролетами (до 2 м) можно использовать хорошо высушенный древесный массив без сердцевинной части. Но следует понимать, что из-за температурных колебаний в течение дня, а особенно весной и осенью, массив-дерево может давать усадку и слегка вспучиваться.

Профили из клееной древесины обладают лучшими техническими характеристиками, они значительно меньше реагируют на изменение температурно-влажностного режима. Из клееной древесины можно выполнять сооружения с большими пролетами, чем из массива. Поверхность деревянных профилей требует регулярной обработки. На внешней стороне крыши они обязательно должны иметь металлические покрытия, создающие надежную защиту от воздействия атмосферных явлений, поэтому в зимних садах скаты кровли, как правило, выполняются из дерева и металла.

Потолочные деревянные конструкции обязательно должны быть защищены алюминиевыми профилями. Конструкции дерево-алюминиевого зимнего сада представлены на рис. 5. Наибольшее число проблем, возникающих при проектировании зимних садов, связано с устройством светопрозрачной кровли, т.к. из всех наружных ограждающих конструкций кровля является наиболее подверженной воздействию избыточной солнечной радиации летом и обледенению зимой. При малых уклонах на кровле скапливается снег, водоотвод с нее становится затрудненным. Важным требованием, предъявляемым к наклонным потолочным стеклам, является безопасность: если стекло случайно разобьется, оно не должно давать осколков. Следует также обращать внимание на толщину стекла. Для остекления крыши в качестве нижнего стекла чаще всего применяется небьющееся многослойное стекло толщиной минимум 8 мм. Выбор толщины стекла зависит от расстояния между стропилами: чем оно больше, тем более толстое стекло следует устанавливать . Размеры его должны быть таковы, чтобы стекло могло выдерживать тяжесть снега, и в то же время, чтобы с ним должно быть удобно вести монтажные работы. Наиболее ответственными узлами конструкции являются примыкания к основанию, свесы и узлы примыканий к стене.

При недостаточно большом наклоне крыши зимнего сада, в местах расположения горизонтальных профилей возникают участки, откуда отвод воды затруднен. Наклон крыши должен составлять минимум 100. Водосток будет функционировать еще эффективнее, если угол наклона будет составлять 200 и более. Стоячая вода не только загрязняет стекло, но и создает сильную нагрузку на уплотнения, в результате чего она начинает просачиваться через швы уже вскоре после монтажа зимнего сада. С целью избежать этого были разработаны системы со ступенчатым остеклением и швами впритык. Конструкция перехода между наклонной стеклянной крышей и перпендикулярной стеной зимнего сада должна обеспечивать беспрепятственный отвод дождевой воды, а также предотвращать образование льда у края стекла. Повреждение стекла может быть вызвано также его неправильным расположением, вследствие чего создается недопустимое напряжение из-за перепада температур. Остекление должно оставаться герметичным даже в самые сильные ливневые дожди, при этом все соединения, в том числе места примыканий форточек, должны быть водонепроницаемыми. Для этого форточки не должны находиться на одном уровне с остеклением.

Если одновременно применяется также внешний солнцезащитный экран, то он должен находиться ниже форточек. При выборе конструкции зимнего сада необходимо осуществить следующие процедуры: определить правильные размеры конструкции, обращая внимание на статические принципы зимнего сада; выбрать материал конструкции, обращая особое внимание на места соединений; обеспечить требуемую теплозащиту и отвод образующейся конденсационной влаги; обеспечить защиту зимнего сада от осадков (в т.ч. герметичность при ливневых дождях и отвод дождевой воды); выбрать и обеспечить правильное расположение устройств солнцезащиты; выбрать и обеспечить правильное расположение элементов вентиляционной системы с учетом возможности экономии энергии