Zimná záhrada je stavebný objekt, ktorý prináša do domu svetlo i kus prírody. Umožňuje kontakt s rastlinami po celý rok a zvyšuje štandard bývania. Ak je správne navrhnutá, v neposlednom rade môže vylepšiť energetickú spotrebu v objekte. Zimná záhrada znamená aj estetický prvok, ktorý príjemne ozvláštni celkový vzhľad rodinného domu.

Pôvodnou úlohou zimnej záhrady bola predovšetkým možnosť pestovania rastlín v zimnom období, no dnes sa účel jej využitia rozšíril. Zasklený priestor či presklená prístavba slúžia ako vstup, terasa, resp. predĺžená obytná plocha. Okrem toho, že sa zimná záhrada stáva súčasťou interiéru a napomáha vizuálnemu prepojeniu s exteriérom, zároveň môže tvoriť energetickú nárazníkovú zónu, ktorá sa uplatňuje najmä pri výstavbe úsporných domov.
Zimná záhrada vytvára medzipriestor medzi interiérom a exteriérom, ktorý slnečné žiarenie vyhrieva a zohriaty vzduch tak prispieva na predhrievanie aj ostatného obytného priestoru. V letnom období treba dbať na tienenie a prevetrávanie, aby sa priestor príliš neprehrieval, pretože obalový plášť tvorí predovšetkým zasklená plocha. Návrh konštrukcie zimnej záhrady by mal zohľadňovať samotnú konštrukciu domu, ale v prvom rade závisí od účelu jej využitia.

Projekt
Na stavbu zimnej záhrady sa teda musíme pripraviť. Ak ju riešime len ako prístavbu rodinného domu, nemusí sa architektonický zámer celkom vydariť. Lepšie riešenie predstavuje kompozícia zimnej záhrady ako dominantného, funkčne i hmotovo správne zapojeného prvku do fasády rodinného domu. Otázky týkajúce sa dimenzovania zimnej záhrady, typu zasklenia, akumulácie tepla, tienenia, vetrania a tepelnej izolácie sú úzko špecializované a vyžadujú si zvládnutie stavebno-konštrukčných riešení, ktoré v tomto priestore vytvárajú odlišné klimatické podmienky v zime a v lete.
Zimná záhrada môže mať mnohorakú podobu – od akejsi chránenej terasy až po celoročne obývateľnú miestnosť. Preto si pri rozhodovaní musíme jasne definovať, na aký účel ju budeme potrebovať a využívať, aby sme ju navrhli čo najvýhodnejšie aj z tepelnotechnického hľadiska. Pri navrhovaní zimnej záhrady tiež platia poučky o ekonomickej efektívnosti investície.

Slnečná energia
Výstavba zimnej záhrady zvyšuje celkové obstarávacie náklady na stavbu rodinného domu, a preto by mala priniesť očakávaný efekt. Ak má mať záhrada len úlohu termickej clony – nárazníka medzi vonkajšou a vnútornou klímou, potom prichádza do úvahy priestor bez potreby vykurovania. Ak sa od nej ako priorita očakáva zvýšenie kvality bývania a bude sa využívať celoročne, musíme počítať s tým, že zasklené časti budú v zime produkovať veľké tepelné straty. V takomto prípade treba zabezpečiť jej vykurovanie.
Na maximálne využitie slnečných lúčov je vhodné zimnú záhradu orientovať na juh, resp. juhozápad. Asi 10 % plochy by malo byť vyčlenené na vetracie otvory – výhodné je priečne vetranie s vetracími otvormi na odvod vzduchu hore a prívod vzduchu pri podlahe.
Osobitný problém predstavujú letné energetické zisky v dôsledku slnečného žiarenia dopadajúceho na konštrukciu. Prijatá energia závisí od množstva žiarenia, uhla jeho dopadu a typu zasklenia. Pri teplotných ziskoch musíme rátať aj s negatívami – s prehriatím vnútorného priestoru účinkom intenzívneho slnečného žiarenia. Tento problém je potrebné riešiť pri obidvoch typoch záhrad.

Vplyvom solárnych ziskov, skleníkového efektu a eliminácie účinkov vetra dosahuje teplota v zimnej záhrade oveľa vyššie hodnoty, ako je teplota v exteriéri. Ak chceme čo najviac využiť tepelné zisky zo zimnej záhrady ako súčasť energetického systému, rozhoduje jej orientácia, ako aj šikmosť zasklených plôch.
Ak riešime zimnú záhradu s tepelnoizolačným plášťom, t. j. konštrukcia zasklených stien je bez tepelných mostov a s tepelnoizolačným sklom, na deliacu stenu medzi zimnou záhradou a obytným priestorom sú kladené nižšie nároky z tepelnoizolačného hľadiska. Dokonca sa táto konštrukcia môže navrhnúť napríklad aj z presklených prvkov, čím docielime optické rozšírenie obytného priestoru. Pri tomto type zimných záhrad však už musíme realizovať aj ich vykurovanie (aspoň na úrovni temperovania), pričom obvodový plášť musí spĺňať kritériá, ktoré platia pre zasklené obvodové steny.
Ak riešime zimnú záhradu len ako skleník na pestovanie rastlín, počítame s veľkoplošným zasklením a s možnosťou vetrania ako aj tienenia. Na návrh zimnej záhrady podľa účelu jej využitia nadväzuje nielen konštrukčné riešenie samotnej zimnej záhrady, ale aj stavby a najmä jej vnútornej klímy.

Konštrukcia a materiály
Vďaka variabilite konštrukčných prvkov, z ktorých sa zimná záhrada stavia, sa dnes už dajú zhotoviť záhrady s rôznym tvarom pôdorysu. Nemusí to byť len štvorec s pultovou strechou, ale dajú sa realizovať aj náročné štýlové objekty, napr. pri historických budovách. O maximálny pocitový zážitok z odľahčenia priestoru sa postarajú štíhle nosné profily skeletu a o príjemnú klímu zase kvalitné zasklenie vo forme dvoj- či trojskiel. Prepojenie s exteriérom umožnia systémy rôzne otváravých, zásuvných či zhrňovacích stien alebo dverí.
Základ konštrukcie zimnej záhrady tvorí nosný skelet (rám), do ktorého sa osadia sklenené (transparentné) výplne. Skelet sa môže napojiť priamo na budovu domu alebo je riešený ako samostatný objekt pri existujúcej budove. Pri napojení rámovej konštrukcie na dom si treba uvedomiť jeden problém – tento spoj musí preniesť všetky zaťaženia vyplývajúce zo spojenia relatívne elastickej konštrukcie so stabilnou pevnou stavbou. Okrem toho musí byť tesný voči vetru a dažďu. Samostatne stojaca zimná záhrada musí mať dostatočne tuhú rámovú konštrukciu, ktorá dokáže prenášať všetky horizontálne i vertikálne sily. Nosný systém má mať základy v nezamŕzajúcej hĺbke.
Návrh materiálov na realizáciu stavebnej konštrukcie závisí aj od typu a spôsobu využívania zimnej záhrady. Napr. ak ide o skleník na pestovanie rastlín, v priestore prevláda vysoká vlhkosť. Materiály musia teda extrémne odolávať korózii z vlhkosti. Podobne je tomu aj pri nárazníkovom type zimnej záhrady. Veľké zmeny teplôt spôsobujú značnú tvorbu kondenzátov na stavebnej konštrukcii, a preto aj toto riešenie potrebuje vysokú odolnosť voči vlhkosti.
Občas využívaná zimná záhrada (bez vykurovania) je náchylná na tvorbu kondenzátu z vnútornej strany zasklenia, preto jeho odvedeniu musíme venovať dostatočnú pozornosť. Statické – nosné prvky by mali mať v profile prerušený tepelný most alebo by mali byť z dobrého tepelnoizolačného materiálu.
Najbežnejšiu kombináciu materiálov, z ktorých sa stavajú zimné záhrady, predstavuje kovová statická konštrukcia a zasklenie v rámoch z plastových profilov. Druhým často používaným materiálom, ktorý tiež dokáže odolávať spomínaným výkyvom, je drevo. V princípe sa na zhotovenie zimnej záhrady dajú použiť rovnaké materiály, aké sa používajú na zhotovenia rámov okien a dverí – drevo, plast, hliník, oceľ a ich kombinácie. Výber závisí od zvoleného konštrukčného systému, statického posúdenia, konštrukcie samotnej stavby (veľkosť a tvar) ako aj estetických požiadaviek a finančných možností majiteľa.

Zasklenie
Návrh typu zasklenia je dôležitý najmä vtedy, ak má zimná záhrada plniť úlohu obytného priestoru. Sklo ako transparentný materiál má špecifické vlastnosti. Okrem priepustnosti svetla dokáže prepúšťať do interiéru aj krátkovlnné slnečné žiarenie (infračervené), pričom sa uvoľňuje tepelná energia. Tento faktor značne ovplyvňuje klímu v priestore, a to najmä v letnom období.
Izolačné sklá by mali byť správne nadimenzované aj na extrémne situácie (veľký rozdiel vonkajších a vnútorných teplôt), pretože ak povrchová teplota skla z vnútornej strany poklesne pod 8,6 °C, kondenzácii vzdušnej vlhkosti sa nedá zabrániť. Preto sa navrhujú zasklenia vyrobené novodobými technológiami, napríklad izolačné dvojsklá či trojsklá. Medzery medzi sklami sú vyplnené plynmi.
Na trhu sú v súčasnosti dostať aj špeciálne sklá, ktoré dokážu slnečné žiarenie v lete odrážať a v zime šikmé slnečné lúče do interiéru prepúšťať. Pri aplikácii fólie ako tepelného zrkadla môžeme docieliť zamedzenie prehrievania budovy v letnom období a úsporu energie pri vykurovaní v zime.

Tienenie
Pri orientácii zimných záhrad na juh či juhovýchod sa v čase intenzívneho slnečného žiarenia nezaobídeme bez tieniacej techniky. Najúčinnejšie je umiestnenie tienenia z vonkajšej strany zasklenia. Takéto riešenie zabráni prenikaniu lúčov dovnútra objektu, a tým nedôjde k prílišnému prehrievaniu vnútorného prostredia.
Problematické je predovšetkým celosklenené riešenie striech zimných záhrad, pretože práve vtedy dochádza k značnému prehrievaniu. Slnko je cez leto vysoko na oblohe, a preto najviac slnečných lúčov dopadá do zimnej záhrady cez zasklenú strechu. Ak nie je tienená vonkajšou žalúziou (vnútorná nie je vhodná) alebo markízou, UV lúče preniknú dovnútra obývacieho priestoru, ktorý sa priam neznesiteľne prehrieva. Aby sa takáto zimná záhrada dala užívať aj v lete, potrebovali by sme klimatizáciu či vetranie, čo by značne zvýšilo investičné, ale aj prevádzkové náklady. Riešením môže byť návrh strešnej konštrukcie zimných záhrad v kombinácii materiálov, t. j. prekrytie krytinou a zasklením asi 1/3 plochy. Technické riešenia vonkajších žalúzií sú pri menších plochách zasklenia cenovo prijateľnejšie, prehrievanie je menšie a aj zimné straty sú prijateľnejšie.
Pohyb tieniacich konštrukcií zimných záhrad, vzhľadom na to, že ide o väčšie plochy, by mal zabezpečovať automatický riadiaci systém. V princípe sa však pri zimnej obytnej záhrade dajú využiť všetky druhy tieniacej techniky, ktoré sa inštalujú aj na okná (markízy, žalúzie, rolety, atď.)

Vetranie
Môže byť zabezpečené prirodzenou formou alebo systémom s núteným obehom. Riešenie ovplyvňuje orientácia zimnej záhrady vzhľadom na svetové strany. Asi 10 % plochy by malo byť vyčlenené na vetracie otvory – výhodné je priečne vetranie s vetracími otvormi na odvod vzduchu hore a prívod vzduchu dolu.
Prirodzené vetranie zabezpečuje tlakový rozdiel teplôt vonkajšieho a vnútorného vzduchu. Pri výmene vzduchu vplyvom rozdielu teplôt závisí jeho množstvo priamo od výškového rozdielu medzi otvormi, ktorými sa privádza studený vonkajší a odvádza vnútorný ohriaty vzduch (komínový efekt). Tento spôsob vetrania je účinný len v tom prípade, ak je teplota vnútorného vzduchu vyššia ako vonkajšieho. Ak je záhrada vysoká a úzka, sklenená plocha vyhrieva len malé množstvo vzduchu. V takom prípade sa na vetranie dá účinne využiť spomínaný komínový efekt – dole sa nasáva chladnejší vzduch, ktorý zohrievajú prenikajúce slnečné lúče, a ohriaty stúpa nahor. Pri podlahe a pod stropom sú vetracie otvory s mriežkami. V zime sa vetracie mriežky otvoria smerom do bytu  a v lete sa zimná záhrada rovnakým spôsobom prepojí s vonkajším priestorom. Prehriaty vzduch sa hornými prieduchmi vytláča von a prúdením sa mierne ochladzuje aj stena obytných miestností, čo zaručuje príjemné prostredie.
Najúčinnejší, ale finančne nákladný spôsob vetrania predstavuje nútená cirkulácia vzduchu, a to prostredníctvom ventilátorov, alebo ho zabezpečuje kvalitná klimatizačná jednotka s automatickým riadením. Efektívnym spôsobom vetrania môžu byť aj  ručne alebo automaticky ovládané výklopné strešné okná. Takéto riešenie obmedzuje nepríjemný prievan. Ďalšou možnosťou je elektronicky ovládaná posuvná strecha, ktorá mení polohu na základe údajov zo snímačov. Zatvorí sa, ak napríklad vnútorná teplota poklesne pod určenú hranicu alebo ak zosilnie vietor, či začne pršať. Cena technológie môže predstavovať až polovicu celkových nákladov.
Treba si ešte uvedomiť, že pri pestovaní rastlín hrozí produkcia vyššej vlhkosti vzduchu, a teda aj možnosti vzniku vodných pár. Aby nedochádzalo k ich kondenzácii na zasklených plochách, treba zabezpečiť účinné prúdenie vzduchu najmä okolo týchto konštrukcií.
Každá kvalita má svoju cenu: oprava zle navrhnutej a zrealizovanej zimnej záhrady môže byť drahšia ako pôvodná zaobstarávacia cena.
V súvislosti s vetraním treba brať do úvahy aj to, či sa priľahlé miestnosti budú vetrať cez zimnú záhradu alebo samostatne. Ak vzduch prechádza cez záhradu, táto funguje ako výmenník tepla, v ktorom sa nový vzduch predhrieva. Efekt predhrievania sa veľmi účinne dá využiť najmä v zimnom období. Nárazníková zóna v závislosti od jej orientácie znižuje celkové tepelné straty budovy.

Vlhkosť

Hlavným nepriateľom zimných záhrad je vlhkosť vzduchu. Nielen samotné rastliny, ale aj výstavba objektu súčasne s novostavbou domu, môžu byť zdrojom vlhkosti. Väčšina stavebných technológií sa totiž bez vody nezaobíde a zabudovaná vlhkosť, ktorá sa musí odpariť, sa odvetráva nie iba niekoľko mesiacov, ale niekedy aj rok či dva. Vlhkosť vzduchu pri pestovaní väčšieho množstva rastlín stúpne napríklad aj pri pravidelnom zalievaní, a to o viac ako desať percent. Okrem toho sa do priestorov zimných záhrad zvyknú umiestňovať bazény či vírivé vane. Možnosť relaxovania určite obohatia, ale na druhej strane sú veľkým zdrojom vlhkosti. Vyriešiť sa to dá ďalšou klimatizačnou jednotkou alebo aspoň odvlhčovacím zariadením.

Problémy s kondenzáciou vodných pár sa môžu vyskytnúť najmä počas chladných dní. Sklené steny sa rosia a z presklenej strechy kvapká voda. Podmienky, pri ktorých sa na vnútorných plochách skiel začína zrážať vlhkosť, sú v norme definované. Ich vznik ovplyvňuje aj kvalita zasklenia. Napríklad aj v dobre vetranom priestore s vnútornou teplotou 20 °C a relatívnou vlhkosťou vzduchu 60 % vzniká na sklených výplniach kondenzát pri poklese vonkajšej teploty, a to pri jednoduchom skle už pri teplote 9 °C, pri izolačnom skle staršej technológie – 2 °C, pri tepelne izolačnom dvojskle s medzerou vyplnenou vzduchom pri teplote – 16 °C a pri tepelne izolačnom dvojskle vyplnenom vzácnym plynom až pri teplote – 26 °C.

Ďalšou príčinou je zlý systém vykurovania. Vhodné je použitie podlahových konvektorov pozdĺž okenných plôch, ktoré vytvoria tepelnú clonu zabraňujúcu kondenzácii vodných pár na studenom skle.

Vlhkosťou je namáhaná aj samotná nosná konštrukcia zimnej záhrady, preto sa o ňu musíme pravidelne starať. Čistiť ju bežnými čistiacimi prostriedkami alebo špeciálnymi prípravkami a obnovovať špeciálnymi nátermi v závislosti od druhu materiálu. Okrem toho vlhkosť, nečistota ako aj nedostatočné vetranie môžu byť príčinou vzniku plesní.

Niekoľko rád pre návrh
Už sme spomínali, že optimálna orientácia je smerom na juh. Môžeme tak využívať tepelné zisky zo slnečného žiarenia, no nesmieme zabudnúť na tienenie. Na zastrešenie celoročne obytnej zimnej záhrady je vhodná šikmá uzavretá strecha so strešnými oknami. Plochá strecha sa v lete prehrieva a v zime prijíma len málo slnečného tepla.
Zimná záhrada by sa mala dať oddeliť od ostatných miestností, aby pri prílišnom prehrievaní v lete a zvýšenej vlhkosti nedochádzalo k negatívnemu ovplyvňovaniu klímy v interiéri. Keramická dlažba v zimnej záhrade môže fungovať ako akumulátor tepla, ktorý čiastočne reguluje teplotné výkyvy, preto je vhodnejšia ako drevené alebo betónové podlahy.
Zimná záhrada, ktorú využívame aj ako obytnú miestnosť, by mala mať plochu aspoň desať štvorcových metrov a mala by mať svetlú výšku najmenej 2 200 mm. Vyhýbajme sa návrhom konštrukcií s výklenkami či šikmými stenami, pretože tak môžu vznikať kúty bez cirkulácie vzduchu. Ak je potrebná klimatizácia, treba ju nadimenzovať vždy s určitou výkonovou rezervou, aby sme mali možnosť riešiť aj záťažové situácie nastavením jej vyššieho výkonu.

Kvalitná zimná záhrada je finančne náročná nielen pri realizácii, ale aj pri prevádzke. Výška obstarávacích nákladov závisí od jej veľkosti, použitých materiálov a technológií. Predovšetkým musíme mať základnú predstavu o tom, ako budeme zimnú záhradu využívať, pretože od toho sa odvíja nielen jej tvar a umiestnenie, ale aj výber materiálu na konštrukciu, spôsob a druh zasklenia, ako aj potrebné technologické vybavenie.

(mez)
Snímky: archív redakcie