Фотосинтез, имеющий главное значение в схеме питания и роста растений, в значительной степени зависит от интенсивности и спектра освещения и его продолжительности. Слишком малая освещенность ведет к удлинению побегов, уменьшению площади листа, сокращению образования хлорофилла; преобладание сине-фиолетового излучения замедляет рост, а чрезмерное красное излучение его ускоряет. При оптимальном режиме фотосинтеза гарантируется правильное развитие растений. Для теневыносливых растений требуются уровни освещенности от 1000 до 5000 лк, для светолюбивых – от 10000 лк. Естественная освещенность в средней полосе в солнечный зимний день под открытым небом составляет 5000 – 6000 лк, в помещении – до 2000 лк, а при облачности – около 500 лк (в утренние и вечерние часы значительно темнее). Требуемые высокие уровни освещенности для экзотических растений не могут обеспечиваться обычными декоративными световыми приборами и требуют специального оборудования. Более того, такие уровни несовместимы с длительным пребыванием людей, поэтому для освещения сада должно быть выделено определенное время. Тропическое происхождение большинства комнатных и оранжерейных растений обусловливает их потребность в 12-16-часовом световом дне.
Самые эффективные и популярные источники света для искусственного освещения растений – натриевые и металлогалогенные разрядные лампы. Натриевые лампы дают мощный свет в оранжевой и красной полосах спектра, который способствует росту растений и цветению; при использовании натриевых ламп цветение увеличивается на 20% и более. Некоторый дефицит синего излучения компенсируется естественным освещением, поступающим через окна или остекление оранжереи. Если растения располагаются в закрытых или сильно затененных помещениях практически без доступа естественного света, натриевые лампы должны использоваться в сочетании с металлогалогенными лампами (МГЛ), менее эффективными, но имеющими более высокое содержание синего излучения. Наилучший эффект достигается при совместном использовании этих двух типов ламп – одновременном или последовательном, поскольку обеспечивается баланс спектра во время полного цикла роста растений. Для обеспечения растений освещенностью около 10000 лк при размещении их на расстоянии 1 – 1,5 м от источника света рекомендуется установить столько ламп, чтобы удельная мощность составляла 70 – 90 Вт/кв.м. На практике экономичны и удобны лампы с зеркалированной колбой, которая позволяет рационально направить все излучение на растения, сделать осветительное устройство компактным, легким и удобным в обслуживании. Отечественная промышленность выпускает подобные натриевые лампы типа Рефлакс мощностью от 50 до 400 Вт, а металлогалогенные лампы типа ДРИЗ – только больших мощностей (250, 400 и 700 Вт), лампы этого класса меньшей мощности есть только у импортных производителей.
Зимний сад – это красивый и сложный организм, в котором все взаимосвязано. Проектирование зимнего сада включает в себя множество параметров.
Чтобы зимний сад нормально функционировал, следует обязательно принимать во внимание расположение зимнего сада, его форму, направление, уклон крыши, систему вентиляции и возможности затенения, которые являются решающими факторами для обеспечения возможности постоянного использования этого объекта. В связи с этим владельцу следует своевременно и основательно ознакомиться с тем, какие возможности использования дает зимний сад и какие требования следует предъявлять к нему.
Из-за наличия обширных остекленных поверхностей микроклимат зимнего сада отличается от того, который характерен для обычного внутреннего помещения. Он зависит в первую очередь от температуры и влажности воздуха внутри остекленного объема. Кроме того, важную роль играет состояние воздуха в окружающем наружном пространстве. Это объясняется как воздействием внешних климатических условий, так и физическими свойствами самой конструкции.
С одной стороны, постоянные изменения температуры и влажности наружного воздуха, происходящие как в течение одного дня (суточные колебания), так и на протяжении всего года (сезонные), заставляют ее работать в достаточно экстремальной ситуации. С другой стороны, гладкая поверхность холодного стекла реагирует на повышенную влажность не так, как, например, обычная оштукатуренная стена: пористая штукатурка до известных пределов способна впитывать и удерживать в себе невидимые глазу водяные пары; стеклянный лист, напротив, собирает их прямо на своей поверхности в крупные капли росы. Поэтому граничащие с зимним садом внутренние помещения дома в той или иной степени подвергаются определенному влиянию такого соседства, которое при отсутствии грамотно устроенного отопления, вентиляции и защиты от излишнего солнечного воздействия может быть весьма негативным.
Здесь вам на помощь придут специальные системы, многие из которых полностью или частично автоматизированы, что позволит обойтись либо вообще без вашего участия, либо при желании свести это участие до определенного же вами уровня. Чтобы обеспечить комфортные условия как для вашего отдыха, так и для растений в зимнем саду, необходимо найти компромиссное решение, отвечающее обоим условиям.
Для хорошего самочувствия важен показатель относительной влажности, напрямую связанный с температурой: дело в том, что под влиянием даже незначительных изменений температуры происходит постоянное движение и столкновение между собой различных объемов воздуха как внутри, так и снаружи помещения; на границе соприкосновения более теплых масс с более холодными происходит конденсация паров содержащейся в них атмосферной влаги. На холодных поверхностях остекления и несущих профилей показатель влажности может достигать 100%, т.е. происходит выпадение росы, о чем говорилось выше. В случае недостаточной герметизации двойного остекления конденсат атмосферной влаги может скапливаться и между внутренними поверхностями листов стекла, создавая невыигрышный для внешнего вида эффект «запотевания».
Избежать негативных последствий и создать рациональный микроклимат в зимнем саду вы можете с помощью правильно подобранных систем вентиляции и отопления. Главное, в чем следует сразу определиться при своем выборе – количественные показатели температуры и влажности, характеризующие благоприятное воздействие воздуха зимнего сада как на ваше самочувствие, так и на самочувствие растений в нем. Такой диапазон комфортности достаточно узок и составляет для температуры – от 20 до 22 градусов, а для относительной влажности – от 40 до 60%.
Система отопления, которая должна поддерживать температуру в заданном диапазоне, какой бы они ни была, всегда имеет поддержку в виде солнечной энергии, беспрепятственно проникающей в помещение благодаря большой остекленной поверхности, однако такая поддержка сама по себе не в состоянии обеспечить требуемую температуру в холодное время года – в этом случае отопление помещения может производиться различными способами. Среди них: подключение к центральной системе отопления дома; автономное электрическое отопление; подогреваемый пол; отопление нагретым в кондиционере свежим воздухом и др. На практике встречаются также удачные комбинации этих систем.
Хорошо продуманный вариант подбора и размещения отопительного оборудования при использовании автоматических управляющих устройств обеспечивает равномерный прогрев всего объема помещения. При желании вы можете пользоваться и вариантом ручного управления.
Следует учесть: как бы гибко ни реагировала автоматическая система отопления на изменения температурного режима в помещении зимнего сада, она не может обеспечить требуемую циркуляцию воздуха при отсутствии вентиляции. Нагретый воздух, следуя законам физики, устремляется вверх, соприкасается с холодным стеклом и профилем, оставляет на них свою влагу и, остывая, вновь устремляется вниз, а капли водного конденсата, стекая и падая вслед за ним, вновь обращаются в пар. Разумеется, без вентиляции такой повторяющийся цикл способен не только свести на нет всякий комфорт, но и испортить само помещение.
Какой же бывает вентиляция? Естественной (проветривание) и механической (более совершенный ее вариант, сочетающий в себе одновременно функции отопительной и вентиляционной систем, - автоматические установки искусственного климата).
Естественная вентиляция достаточно проста по своему устройству и использует эффект тяги, когда на место подогретого воздуха, выходящего через специальные отверстия в крыше, устремляется снаружи через такие же отверстия, но расположенные у самого пола, поток более холодного воздуха. Правда, при этой вроде бы очевидной простоте она требует определенных условий для своей эффективной работы: так, высота проветриваемого помещения должна быть не менее 2,5 м, а разница температур снаружи и внутри него – не менее 5 градусов. Площадь вентиляционных форточек и створок в сумме обычно составляет от трех до десяти процентов общей площади остекления. Их располагают на плоскости таким образом, чтобы перемещение потоков воздуха происходило по диагонали – это способствует более полному воздухообмену, - а для открытия и закрытия применяют самые различные конструкции – поворотные, откидывающиеся, сдвигающиеся и т.д.