|
|
Na první pohled se může zdát, že investice do zimní zahrady je dost drahý špás. Získat však můžete mnohem víc, než si dovedete představit.
Tepelná regulace Zimní zahrada je jedním z prvků, které ekologická architektura úspěšně využívá k pasivnímu příjmu sluneční energie. Skleníkový efekt je běžně známý zahradníkům, jeho smysl a funkce však stále ještě unikají nejen investorům, ale dokonce i některým architektům.
Běžně vidíme zimní zahrady orientované na západ (neúměrně dům přehřívají), obytné zimní zahrady široké a s mírně zkosenou prosklenou střechou, od níž se vítané zimní paprsky odrážejí a nepříjemné letní jí naopak bez odporu procházejí. Taková zimní zahrada přes léto zatíží dům horkem, a pokud ji navíc budeme přes zimu vytápět jako obytný prostor, jejími skleněnými stěnami ztratíme daleko větší množství tepelné energie než ostatními stěnami zděnými. Jaké jsou tedy hlavní zásady při jejich navrhování? Zimní zahrada není obytným prostorem v obecném smyslu. Jen v letních měsících může obytný prostor rozšířit a vytvořit mu chráněný výstup do zahrady nebo na terasu. Během zimy se však nevytápí a neobývá. Jen tak slouží skutečně k energetickým úsporám. Díky skleníkovému efektu v ní teplota ani v zimě většinou neklesne pod 5 °C (při odpoledním slunci může vystoupit až na 20 °C), vytváří tedy přirozenou tepelnou clonu obytným místnostem a prostředí vhodné pro přezimování teplomilných rostlin – v samotném obytném prostoru nejen ušetří až polovinu nákladů na vytápění, ale také vykouzlí letní atmosféru uprostřed ledna.
Orientace a tvar Moderní zimní zahrada spolehlivě funguje jako tzv. klimatický nárazník. Pro pěstování rostlin je optimální orientace jihovýchodní, příjemný efekt fyzický i psychický přináší orientace na východ (krásná rána, chladnější a tmavý podvečer) či západ (přes léto se stává nejteplejší místností). Úplně k zahození není ani severní strana domu: nabízí stejnoměrné nepřímé osvětlení během celého dne, vhodné pro ateliér nebo pracovnu. Také rostlinám se zde může dařit. A jak je to z hlediska energetické bilance? I pouze rozptýlené sluneční záření dokáže prostor pod sklem zahřát na přinejmenším přijatelnou teplotu, takže ve výsledku zlepšuje tepelnou pohodu a zabraňuje prochládání objektu. Při severní orientaci se však rozhodně vyplatí použít tepelně-izolační skla se třemi tabulemi (tzv. trojsklo, viz dále). Energeticky plně funkční zimní zahrada musí být orientována k jihu, má být co nejméně hluboká, aby slunce mohlo proniknout až do obytných místností, ale zato široká a velmi vysoká (nejlépe přes dvě podlaží). Při takových proporcích velká skleněná plocha zahřívá jen malé množství vzduchu a správně řízeným systémem provětrávání se navíc docílí komínového efektu proudění vzduchu, takže zimní zahrada se ani přes léto nepřehřívá. Proudění však nesmí být přerušeno podlahou horního podlaží – ta buď nedosahuje až ke skleněným stěnám nebo bývá roštová. I při zavřených oknech a dveřích se v létě docílí provětrávání zahrady pomocí větracích mřížek, vzduch proudící zimní zahradou ochlazuje i obytný prostor. Mřížkou při podlaze se nasává chladnější vzduch, další mřížkou u stropu uniká teplý. Intenzivnější krátkodobé větrání zajistí okna umístěná „do kříže“ (vlevo dole–vpravo nahoře či na opak). Zimní zahrada může mít své skleněné vertikálně uložené stěny nahoře zakončeny tepelně izolovanou střechou, může mít místo střechy zešikmené prosklené plochy, ideální však bude našikmená celá konstrukce jižní stěny. Pro správný příjem sluneční energie je rozhodující sklon zešikmení. Sklo musí být nastaveno kolmo zimním paprskům, které dopadají pod úhlem asi 20 ° (tento úhel se mění každým dnem a je různý i v každou hodinu), aby jím mohly volně procházet. Letní paprsky, dopadající pod úhlem přibližně 60 °, se od takto zešikmené skleněné plochy naopak odrážejí. Pro „přitápění“ sluncem je optimální našikmení skleněné stěny kolem 80 stupňů. Akumulace tepla K získání energie přes zimní zahradu využíváme tzv. efektu teplotního spádu. Spočívá v tom, že krátkovlnné (infračervené) záření je zasklením propouštěno téměř bez překážky a otepluje stěny, podlahu i nábytek uvnitř. Naopak dlouhovlnné tepelné záření vracející se ven se z větší části odráží od skel zpět do interiéru a stává se rovněž zdrojem tepelné energie. Teplo zachycují stavební materiály s dobrou akumulační schopností (beton, kámen, cihla) a postupně je vyzařují zpět do prostoru. Proto je velmi důležitá nejen dobrá tepelná izolace obvodových stěn, aby nedocházelo ke ztrátám, ale také schopnost vnitřní konstrukce teplo akumulovat a postupně předávat obytnému prostoru v době, kdy slunce nesvítí. Takovou masivní akumulační stěnu je nejvhodnější postavit v místě, na které přes zimní zahradu dopadají sluneční paprsky. Na akumulaci tepelné energie se podílejí i obvodové stěny, pokud jsou postaveny z materiálů s dostatečnou tepelnou setrvačností. Lehké dřevostavby nebo domy z děrovaných cihel tuto vlastnost nemají, o to důležitější roli pak hrají akumulační vnitřní stěny nebo podlahy.
Není sklo jako sklo Sklo musí plnit mnoho funkcí. Tou hlavní je však tepelná izolace vnitřního prostoru. Moderní skla, která se za tímto účelem používají, bývají vícevrstvá se dvěma či třemi tabulemi, tlakově plněnými meziprostory a metalickými izolačními povlaky. Můžeme je považovat za plně univerzální, navíc mohou mít i další technologické přednosti (ochrana proti slunečnímu záření, tlumení hluku, nárazová pevnost, mechanická bezpečnost). Výbornými parametry disponuje vícevrstvé izolační sklo se sníženou mírou prostupu tepla: tzv. tepelně-izolační sklo. Jako spolehlivý strážce zabraňuje úniku tepla z interiéru do chladnějšího venkovního prostoru. Nejúčinnější je tepelně-izolační trojsklo (viz tabulka). Přestože je výrobně náročnější a dražší, při severní orientaci se vyplatí. Zimní zahrady, od nichž očekáváme celoroční obytnou funkci, vyžadují izolační prosklení s koeficientem tepelné propustnosti přibližně 1,3 W/m2K a světelnou propustností nejméně 65 procent. Sklo takových parametrů totiž snižuje tepelné ztráty a stále ještě brání orosení. Za zvážení stojí použití moderních tepelně-izolačních skel s protisluneční ochranou. Například dvojskla amerického výrobce Four Seasons (do ČR dováží Stabos) dokážou v létě zachytit více než 80 % sluneční energie a udržet tak uvnitř příjemné prostředí. Tento efekt vytváří tzv. tepelné zrcadlo – mikroskopická vrstvička kovu, kterou je opatřena jedna z tabulí dvojskla (tepelné záření odráží, viditelné světlo propouští). Obě tabule dvojskel jsou tvrzené a schopné zachytit 90 % škodlivého UV záření. Někomu ovšem u skel s protisluneční ochranou může vadit mírně tmavší odstín, který zkresluje skutečnou barvu oblohy. Jejich stínicí účinek je každopádně alternativou mechanických ochranných zařízení (rolety, markýzy, žaluzie); ty vám výhled zakryjí zcela, lze je však pružněji přizpůsobovat konkrétním světelným podmínkám.
Dřevo, hliník, nebo plast? Jednou z klíčových je také otázka konstrukce. Dřevo je u zimních zahrad ceněno pro dobré tepelně-izolační a protihlukové vlastnosti. Používají se vrstvené lepené hranoly, z nichž lze bez potíží realizovat i náročnější a rozměrnější konstrukce. Dřevo (oblíbené především v Anglii) je dekorativní, zútulňuje a vytváří teplo domova. Vyžaduje ovšem pravidelnou údržbu a ochranu proti povětrnosti. V našich poměrech se nejvíce využívá smrk, borovice či dub. Hliník umožňuje velký výběr forem (subtilní, velkorozměrové); jeho nevýhodou je, že se vyrábí za mimořádných energetických nároků. Nejnovějším řešením jsou dřevohliníkové systémy, které optimálně spojují vlastnosti obou materiálů. Nosnou konstrukci tvoří vrstvené dřevěné profily, v nichž jsou osazeny skleněné výplně. Z vnější strany jsou připevněny hliníkové lišty, které celý systém (vhodný především pro střechy) utěsňují a chrání před vlivy počasí. Plastové profily vykazují dobré tepelně-izolační vlastnosti, ale mají konstrukčně omezené statické možnosti. Dají se použít do omezených výšek a rozpětí – především pro menší prosklené stavby.
Základní parametry skel
Čtyři důvody, proč si pořídit zimní zahradu architektonický – dobrý projekt i realizace zimní zahrady může podstatně zlepšit vzhled domu a zvýšit jeho hodnotu; dispoziční – jde bezesporu o cenově nejvýhodnější možnost získání dalšího obytného prostoru; klimatizační – rostliny fungují jako „továrna na kyslík“ pro obytné prostory propojené se zimní zahradou; tepelně-regulační – prostor zimní zahrady se v chladných obdobích stává ideálním „tepelným kolektorem“, který snižuje náklady na vytápění.
Zásady pro skleněné výplně střechy – Vnitřní tabule střešních výplní musejí být ze sdruženého bezpečnostního skla (v případě rozbití mají úlomky tupé hrany) o tloušťce nejméně 8 mm. – Volba tloušťky skla závisí i na rozteči šikmých střešních profilů: čím větší rozteč, tím silnější sklo. – Velikost každé tabule skla by měla umožnit bezproblémovou manipulaci (max. rozměry orientačně 1 x 3 m). – Pokud vám stačí střecha světelně propustná (nikoli dokonale průhledná), lze doporučit výplně z polykarbonátu. Jsou téměř nerozbitné, mají uspokojivou tepelnou propustnost (k = 1,6 W/m2K), fungují jako filtr UV záření a jsou lehčí než sklo.
zpracoval: Vít Straňák foto a ilustrace: Iveta Kopicová, Robert Virt, Architektonická kancelář Reinberg, archiv |
Co pro rodinný dům znamená zimní zahrada? Především je funkčním a architektonickým prvkem, který ideálně spojuje interiér se zahradou. Tím zapadá do koncepce současného životního stylu. Ale nejen to. Současně představuje i pasivní sluneční „kolektor“, který může příznivě ovlivnit energetickou náročnost bydlení.
