Виды зенитных фонарей и требования к их проектированию и монтажу

Оснащение зенитным фонарём

В проектах строительства (или реконструкции) объектов расчеты и согласования по зенитному фонарю проводят, как минимум в 4 разделах, что обусловлено ролью этих конструктивных элементов в обеспечении защитных свойств ограждающей оболочки домов, зданий, освещения, а часто и аэрации (вентиляции) помещений.

Несмотря на сравнительную простоту конструкции и небольшую долю заполнения в общей площади покрытия дома или здания, световые или комбинированные светоаэрационные фонари могут решить проблему недостатка естественной освещенности рабочих мест и функциональных зон помещений. В свою очередь с помощью аэрационных (или «дымовых») и светоаэрационных фонарей обеспечивают естественную вентиляцию домов, зданий и выполнение противопожарных требований по дымоудалению в случае пожара на объекте.

Дополнительными бонусами мероприятий по естественному освещению и естественной аэрации помещений становятся сокращение расходов на энергоносители и снижение (или нивелирование) зависимости от систем электроснабжения. Поэтому зенитному фонарю уделено большое внимание в действующей нормативно-правовой базе страны, причем поддержка проектирования, установки и эксплуатации обеспечивается целевыми профильными СП 363.1325800.2017, МДС 31-8.2002, ГОСТ Р 54850-2011 и др.

Классификация конструктивных решений с зенитным фонарем

Сравнительно полная классификация конструктивных решений по зенитному фонарю приведена в СП 363.1325800.2017, но разработчики СП по малопонятной причине формализовали М-, П-, трапециевидные и зубчатые (или шедовые) фонари только с боковым остеклением и глухой верхней плоскостью. В действительности на практике светопрозрачное заполнение может интегрироваться в переплет из профилей с любой стороны, в том числе со всех сторон конструкции за исключением опорного фартука (стакана).

К наиболее популярным формам, используемыми в проектах по зенитному фонарю, можно отнести односкатные и двускатные, шатровые (пирамидальные) и вальмовые (с боковыми поверхностями в виде трапеций и треугольников), арочные (в виде сегмента круга) и купольные, М-, П-образные и трапециевидные (соответственно с вертикальными и наклонными боковыми поверхностями), а также шедовые (зубчатые), как разновидность односкатных с большой высотой боковой поверхности.

Влияние формы и размещения конструкций на светопропускающую способность фонарей учитывается специальным коэффициентом, повышение которого увеличивает коэффициент естественной освещенности помещений. Коэффициент формы для типовых конструкций выбирается по таблице ТСН 23-302-99, и он равен 1 для ленточного остекления (несколько смежных конструкций в одном ряду), повышается до 1.1 при штучном остеклении (с расстоянием между отдельными фонарями), до 1.15 у трапециевидных конструкций с наклонными светопрозрачными поверхностямии, до 1.2 у П-образных с вертикальными прозрачными поверхностями, до 1.3 и 1.4 у шедов с наклонными и вертикальным прозрачным заполнением соответственно.

Вне зависимости от формы силового каркаса, места расположения и доли светопрозрачного наполнения в общей площади оболочки к зенитному фонарю относят конструкции, используемые только для освещения (световые), исключительно для вентиляции (аэрационные) и комбинированные светоаэрационные. Фонари разного назначения могут отличаться друг от друга материалом каркаса (переплета из профилей), светопрозрачного заполнения, а также типом крепления заполнения к переплету.

Аэрационные и светоаэрационные фонари выполняют с открывающимися створками при рамном типе заполнения или с открыванием, в том числе сдвигом по направляющим всей конструкции переплета. Обычно в конструктивных решениях по зенитному фонарю с функцией аэрации предусматривают электромеханический привод для открывания, оснащенный средствами автоматики для дистанционного контроля и управления.

Таблица. Варианты материалов и креплений для конструктивных решений по зенитному фонарю.

Материал светопрозрачного заполнения

Крепление светопрозрачного заполнения к переплету

Алюминиевые профиля по ГОСТ 22233-2001

Стальной прокат из оцинкованной или нержавеющей стали

Профиля из поливинилхлорида по ГОСТ 30673-2013

Клееный деревянный брус по ГОСТ 30972-2002

Комбинированный профиль из деревянного бруса а алюминиевых накладок

Листовое одно- и многослойное стекло, в том числе профилированное

Стеклопакеты с разным заполнением и числом камер

Прозрачные полимерные монолитные и сотовые панели, в том числе профилированные

Мембраны и подушки (многослойные) из этилен-тетрафторэтилена (ЭТФЭ)

Рамное на базе профилей

Безрамное точечное зажимами или спайдерами по периметру

Безрамное прижимными планками по периметру наружное или внутреннее

Безрамное прижимными планками по сторонам

Клеевое по переплету снаружи или изнутри

Важно: Следует различать силовой каркас (или переплет) к зенитному фонарю и опорную конструкцию со стаканом, на которую собственно и устанавливается переплет. Опорная конструкция обычно изготавливается из стали, иногда железобетона по СП 63.13330 и интегрируется в покрытие дома, здания, а при выходе в помещения с подвесными потолками оборудуется специальной светопроводной шахтой с поверхностями, имеющими коэффициент отражения от 0.85. Если к зенитному фонарю с переплетом из алюминиевых сплавов из-за значительных нагрузок разрабатывается опорная конструкция из стали, то еще на этапе проектирования предусматриваются конструктивные и технологические мероприятия по нивелированию рисков электрохимической коррозии, провоцируемой парой металлов с разными потенциалами.

Общие требования к зенитным фонарям

Требования к зенитному фонарю для естественного освещения помещений определяют СП 52.13330.2010, СП 23-102-2003, СП 363.1325800.2017, в части теплозащитной функции СП 50.13330.2012, противопожарных свойств 123-ФЗ, СП 2.13130.2012, а в достаточно полной мере сведены в МДС 31-8.2002.

Согласно действующим нормативно-правовым актам (упрощенно) для объектов с сухим или же нормальным режимом по температуре и влажности, но избытком тепловой энергии до 23 Вт/куб. м достаточно использовать световые фонари, с повышением избытка тепла до 50 Вт/куб. м к зенитному фонарю уже предъявляются требования по обеспечению воздухообмена в помещениях (светоаэрационные), а в случае превышания порога в 50 Вт/куб. м в покрытие дома или здания интегрируют и световые, и светоаэрационные (или аэрационные) фонари.

В целом к любому световому или светоаэрационному зенитному фонарю предъявляются требования по светопропускающей способности, теплоизоляции, воздухо- и водонепроницаемости, пожаростойкости, устойчивости комплектующих к атмосферной эрозии, коррозии, ультрафиолетовому излучению. Кроме того, уделяют большое внимание надежности конструкции и целостности светопрозрачного заполнения, причем СП 363.1325800.2017, как и МДС 31-8.2002 определяют необходимость обеспечения превентивной защиты фонарей со стеклом специальными сетками снизу, если в качестве заполнения не использовано противоударное многослойное или закаленное однослойное стекло толщиной от 8 миллиметров (или со специальным пленочным покрытием).

Светопропускающая способность конструкций с зенитным фонарем

Реальная светопропускающая способность фонаря зависит, как от используемого прозрачного заполнения, так и места объекта размещения объекта на территории конкретной группы по ресурсам светового климата (СП 23-102-2003), степени и высотности застройки в районе, расположения светопрозрачного заполнения конструкции по сторонам света, по углу наклона к горизонтали, степени запыленности региона и регулярности обслуживания фонаря.

При выборе светопрозрачного заполнения к зенитному фонарю отдают предпочтение материалу с большим коэффициентом светопропускания, но с учетом его приведенного сопротивления теплопередаче (Rо) и пожарных характеристик. Так, подушки из двух мембран ЭТФЭ имеют коэффициент светопропускания 0.9, но Ro всего 0.51 м2·°C/Вт и относятся к горючим материалам групп Г3 и Г4. У сотового поликарбоната толщиной 25 мм теплозащитные свойства лучше (Ro до 0.63 м2·°C/Вт), однако он тоже горючий (группы Г2 или Г3 у разных производителей) и имеет коэффициент светопропускания не более 0.4. В то же время стеклопакеты изготавливают из негорючих материалов с Rо на уровне норм московского региона и коэффициентом светопропускания от 0.75 до 0.85 (в зависимости от числа камер, наличия/отсутствия покрытий на стеклах, заполнения камер).

Теплозащита в зенитном фонаре

Уровень защиты от потерь тепла конструктивных решений по зенитному фонарю определяется, как материалами комплектующих (опорного стакана, переплета, заполнения), так типом крепления заполнения к переплету и качеством монтажа всей конструкции.

Наряду с этим, на реальные теплозащитные свойства фонарей с воздушными прослойками в заполнениях оказывает существенное влияние угол наклона прозрачного (или глухого) элемента к горизонтали, по сути, определяющий число и характер конвективных потоков внутри воздушного зазора. Так, при изменении наклона стеклопакета в конструкции от вертикального к горизонтальному происходит «дробление» одного конвективного потока на несколько отдельных, что по факту увеличивает скорость теплообмена и снижает Rо почти на треть. Поэтому в проектах к зенитному фонарю учитывают влияние на конечные теплозащитные свойства, как материалов, узлов, примыканий, так и формы конструкции, согласовывая полученные данные с нормами СП 50.13330.2012 и изменениями, внесенными ПП РФ N 603 весной 2018.

Зенитные фонари: виды, типы, конструкция и требования

Назначение зенитных фонарей – решение проблемы освещения производственных, общественных зданий большой площади, для которых недостаточно инсоляции через окна, стеновое светопрозрачное заполнение, в т.ч. противопожарные фрамуги.

Из-за места расположения, конструкции большинство зенитных фонарей позволяют включать их в системы противодымной защиты промышленных зданий, производственных сооружений и даже жилых домов.

Зенитные фонари промышленных зданий нужны для освещения технологических, механообрабатывающих, сборочных цехов с большими строительными пролетами.

Выгоды от использования зенитных фонарей и дымовых люков:

  • Эффективное и равномерное освещение.

Верхний свет дает в два раза больше освещенности, чем боковой. Так как свет проникает в помещение не на 5-7 метров, как из окна, а покрывает практически каждый квадратный метр площади, затраты на освещение снижаются. Также дневной свет важен для хорошего самочувствия и повышения работоспособности.

Из-за притока снаружи свежего воздуха в здании поддерживается комфортная температура. Снижаются затраты на принудительную вентиляцию. При необходимости люк обеспечивает выход на кровлю.

Отвод дыма и тепла в случае пожара позволяет использовать эвакуационные пути и эффективно работать пожарной службе. Это сохраняет жизнь людей, имущество и само здание от перегрева и, как следствие, обрушения.

  • Возможность упростить инженерные системы очень больших зданий.

Получение выигрыша по стоимости из-за возможности исключить использования воздуховодов.

Преимущества зенитных фонарей

Зенитные фонари здания являются видом световых фонарей промышленных строений, общественных сооружений больших размеров, что не позволяет обеспечивать предусмотренную нормами освещенность рабочих мест, эвакуационных путей, выходов через боковые проемы в стенах.

В таких случаях в крышах – скатных, плоских кровлях, покрытиях сложной/неправильной формы зданий цехов, отдельных производств, складов сырья, готовой продукции промышленных предприятий; а также общественных сооружений, например, крытых стадионов, велотреков, бассейнов, выставочных комплексов выполняют специальные проемы с остекленной надстройкой – световые фонари.

Они также предназначены для естественной вентиляции помещений, то это светоаэрационные фонари. Чем отличаются они между собой стоит выясняем более подробно.

Виды зенитных фонарей

Существует несколько видов световых фонарей, называемых по месту расположения, устройству, форме очертания конструкции:

  • Прямоугольные, квадратные, с вертикально расположенными плоскостями остекления, что значительно снижает их световую активность.
  • Треугольные, с углом наклона плоскостей остекления 70–80˚ к горизонту.
  • Трапециевидные – то же 45˚.
  • Круглые.
  • Куполообразные – с фонарем выпуклой сферической, многогранной, пирамидальной конструкции.
  • М-образные – с вертикальным или наклонным остеклением.
  • Коньковые, расположенные по коньку одно, двускатных крыш зданий.
  • Шедовые – с наклонным покрытием и вертикальным остеклением.
  • Зенитные, в т.ч. коньковые, с остеклением в наклонной плоскости покрытия, установленные в скатах, вдоль конька кровель строений больших размеров.

Виды зенитных фонарей

1. Ленточные зенитные фонари это прямоугольные конструкции протяженностью до 15 м при ширине от 1 до 6 м, устанавливаемые вдоль конька кровли, или между строительными фермами покрытия, стропильными связями скатных крыш промышленных зданий, общественных сооружений. Конструктивно в поперечном сечении свод ленточных фонарей может быть плоским, арочным или треугольным.

Такой вид зенитных фонарей наиболее эффективен как в плане организации освещения, так и для удаления, вентиляции, поднимающихся естественным путем вверх теплых, загрязненных в ходе проведения технологического процесса, работы оборудования, машин, механизмов, воздушных масс из производственных помещений; а также летучих продуктов горения – мелких твердых частиц, аэрозолей, паров, дыма, газов, образовывающихся в ходе развития очага пожара.

  • Глухие зенитные фонари – это система дневного света с помощью зенитных фонарей обеспечивает не только комфортные условия работы в помещении, но эффективное управление энергопотреблением в здании за счет естественного продления светового дня. Бывают с арочной, с двухскатной, с дымовыми люками арочной, с дымовыми люками двухскатной формой купола.

Зенитные фонари глухие ленточные

  • Зенитные фонари со створками для вентиляции.

Зенитные фонари ленточные с дымовыми люками

2. Точечные фонари – это конструкции правильной формы небольшой площади, остекленные или с заполнением сотовым, монолитным поликарбонатом, прозрачным поливинилхлоридом. Они предназначаются для освещения определенных, конкретных участков пространства зданий. Зенитный фонарь круглый является одним из вариантов решения такой задачи.

  • Глухие зенитные фонари

Точечный зенитный фонарь

  • Распашные зенитные фонари с ручным приводом.
  • Распашные зенитные фонари с механическим приводом.
  • Распашные зенитные фонари с электрическим и пневматическим приводом – это элемент систем дымоудаления промышленных зданий, технологических, складских сооружений, в т.ч. c категорией по взрывопожарной опасности.

При срабатывании датчиков дыма, извещателей пламени, других видов извещателей , входящих в структурные схемы установок АПС, стационарных систем пожаротушения, такие зенитные фонари по командному импульсу аппаратуры управления с помощью электропривода открываются; начиная эффективно выбрасывать в атмосферу нагретые до высокой температуры токсичные продукты процесса горения, что облегчает эвакуацию людей, локализацию, ликвидацию очага возгорания.

Зенитные фонари с электрическим и пневматическим приводом

3. Алюминиевые зенитные фонари являются наиболее распространенными конструкциями для современных общественных – спортивных, выставочных сооружений; в то время как конструкции из стального металлопроката используются при проектировании, возведении зданий промышленных предприятий, а также для крупногабаритных фонарей.

4. Купольные зенитные фонари в форме полусферы, многогранника или пирамиды являются конструктивно наиболее сложными конструкциями, имеющими выпуклую, зачастую неправильную форму. Они предназначены для инсоляции зданий или сооружений с использованием современных архитектурных решений.

Иногда используются конструкции из полимеров, но их область применения крайне ограничена, как из-за невысокой прочности, хрупкости изделий при низкой температуре окружающей среды, ее перепадах, так ограничений по размерам при монтаже, эксплуатации из-за небольшой несущей способности, прочности.

Зенитные фонари зданий, сооружений, кроме своего основного назначения – освещения, вполне успешно справляются и с другими задачами:

  • Организацией промышленной вентиляции, что крайне необходимо для производственных зданий, их больших по площади пожарных отсеков с наличием регулярных выделений вредных веществ, паров, аэрозолей.
  • Использование естественного проветривания помещений эффективно способствует устранению загазованности, запыленности, неприятных запахов, причем без дополнительных затрат на приобретение оборудования, монтажные, эксплуатационные расходы при установке инженерных систем принудительной вытяжной вентиляции.
  • Удалением разогретых до высокой температуры, быстро поднимающихся к перекрытиям, покрытиям зданий, сооружений, дымовых продуктов горения, паров, аэрозолей, осложняющих видимость, затрудняющих дыхание людей; и как следствие этого, препятствующие проведению безопасной эвакуации, использованию пожарного инвентаря, инструмента; порошковых, углекислотных, водяных или воздушно-пенных огнетушителей, имеющимися в защищаемых помещениях для подавления очага возгорания.
Читайте также:  Мягкая кровля: как покрыть крышу своими руками

Зенитные фонари при пожаре

Выбор вида, конструкции, требуемые габариты, материалы для изготовления, тип остекления, необходимость оснащения зенитного светоаэрационного фонаря дымоудаления электроприводом определяется на стадии разработки проектной документации расчетным путем на основании нормативных требований.

Конструкция и устройство

Кроме основного деления на виды, их можно классифицировать по основным характеристикам, параметрам конструкции, определяющим устройство зенитных фонарей:

  • Материал изготовления. В зависимости от вида, размеров зенитного фонаря для изготовления опорных стаканов, несущих рам используется различный стальной металлопрокат, сборные изделия из алюминия, полимеров; даже конструкции из древесины, подвергнутые огнезащитной пропитке по современным способам огнезащиты древесины.

Зенитные фонари из алюминиевого профиля – это оптимальное решение по массе конструкции, следовательно, нагрузке на несущие конструкции покрытия здания или сооружения, простоте установки по месту, длительности эксплуатации без текущего, капитального ремонта.

  • Тип элементов заполнения, пропускающего свет – различные виды листового стекла (закаленное, армированное, органическое); панели и купола из полимерных, в т.ч. многослойных материалов: поликарбоната, прозрачного поливинилхлорида, светопрозрачных листовых пластиков.
  • Форма поверхности – от традиционных одно- и двускатных до куполообразных: пирамидальных, сферических, криволинейных. Остекление зенитных фонарей купольного вида – это самое эстетичное в архитектурном плане, но и сложное при монтаже инженерное решение.
  • Конструктивное исполнение, прямо касающееся организации удаления дымовых продуктов горения из здания – глухие или открывающиеся, в т.ч. при помощи электропривода, автоматический запуск которого сблокирован с управляющей аппаратурой установок тушения пожаров, сигнализации.

В конструктивный состав зенитных фонарей удаления дыма, комплектно поставляемых на объекты строительства компаниями изготовителями, входят следующие элементы:

  • Несущий каркас, опорный контур – рама, стакан с деталями крепления к строительным конструкциям покрытия, перекрытия здания. Может быть выполнен из стальных, алюминиевых сплавов, полимеров, древесины.
  • Створки, предназначенные для выпуска дымовых продуктов.
  • Механизмы, приборы электропривода открывания.
  • Элементы тепло-, ветрозащиты – уплотнители/утеплители, герметики, фартуки, сетки.

Материал для заполнения светопроницаемых поверхностей зенитных фонарей не должен, аналогично автомобильному триплексу, давать острых опасных осколков при разбитии, поэтому для них используют только закаленное, армированное, органическое стекло, стеклопакеты из них; а также полимерные многослойные пластики, пластмассы – поликарбонат, прозрачный ПВХ.

Пример конструкции точечного зенитного фонаря

Правила монтажа и установки

Монтаж зенитных фонарей ведется строительно-монтажными организациями, обладающими соответствующими лицензионными разрешительными документами, т.к. это не только ответственный этап по установке изделий, устройств, отвечающих за освещение, вентиляцию, удаление дыма в случае возникновения очага возгорания в здании; но и связанный с опасностью вид работ на высоте, на наклонных скатных поверхностях крыш, кровель, покрытий зданий промышленных предприятий, общественных сооружений.

Установка зенитных фонарей массового применения для типовых проектов возведения зданий, сооружений, как правило, ведется унифицированными конструкциями, чье использование согласовано Госстроем России; или изделиями, разработанными, производимыми отечественными, зарубежными компаниями на основании утвержденных технических условий, сертификационных испытаний.

Все это в полной мере относится к ленточным, точечным видам зенитных фонарей удаления дыма, имеющих правильную геометрическую форму, определенный ряд типовых размеров; период установки, опыт эксплуатации которых насчитывает десятилетия.

Гораздо сложнее обстоит дело с установкой современных купольных фонарей, имеющих как довольно простую сферическую, пирамидальную форму, так и нестандартные очертания купола, например, выпуклого многогранника, что требует соответствующей квалификации, достаточного опыта работы по монтажу таких сложных хрупких конструкций; чтобы они не только эстетично смотрелись изнутри здания, пропуская в него свет, но и выполняли функции естественного проветривания, удаления дыма при возникновении очага пожара.

Поэтому для монтажа светопрозрачных куполов зенитных фонарей для удаления дыма из закаленного, армированного стекла или полимерных листовых материалов необходимо привлекать специализированные предприятия, обладающих опытом проведения таких работ.

Требования нормативных документов

Проектирование, монтажные работы по установке, эксплуатация зенитных изделий, устройств дымоудаления регламентированы.

Требования к зенитным фонарям сформулированы в нескольких нормативных документах:

  • ГОСТ Р 54850-2011 об окнах мансардных и зенитных фонарях, который можно вполне назвать ГОСТ «Зенитные фонари промышленных зданий», дает им следующее определение – это светопрозрачные конструкции, установленные в проемах покрытий, что выступают над их поверхностью. Их, пропускающим свет, заполнением служат прозрачные изделия – стеклопакеты, поликарбонатные панели, многослойные купола из органического стекла, установленные в утепленные опорные стаканы, опирающиеся на края световых проемов.
  • ГОСТ 111-2001 – о технических условиях к листовому стеклу, ГОСТ 30698-2000 – к закаленному строительному, ГОСТ 7481-78 – к армированному листовому, ГОСТ 17622-72 – органическому техническому стеклу.
  • ГОСТ 22160-76 – о технических условиях к двухслойным куполам из органического стекла, ГОСТ 24866-99 – к стеклопакетам клееным строительного назначения.
  • СП 60.13330.2016 (СНиП41-01-2003) об отоплении, вентиляции зданий.
  • СП 112.13330.2011, являющийся действующей версией СНиП 21-01-97*, о ПБ зданий, сооружений.
  • СП 7.13130.2013 – о требованиях ПБ к вентиляции строений любого назначения.

Весьма подробный перечень конкретных требований к конструктивным решениям, несущей способности, стойкости к атмосферным осадкам, теплопередаче световых, в т.ч. зенитных фонарей изложен в рекомендациях МДС 31-8.2002; где приведены методики выбора, расчета при проектировании, устройстве таких конструкций, а также требования пожарной безопасности.

Часть материалов использовалась из презентации зенитных фонарей М8CITY pro доступна по кнопке скачать.

Зенитные фонари: виды, типы, конструкция и требования

Назначение зенитных фонарей – решение проблемы освещения производственных, общественных зданий большой площади, для которых недостаточно инсоляции через окна, стеновое светопрозрачное заполнение, в т.ч. противопожарные фрамуги.

Из-за места расположения, конструкции большинство зенитных фонарей позволяют включать их в системы противодымной защиты промышленных зданий, производственных сооружений и даже жилых домов.

Зенитные фонари промышленных зданий нужны для освещения технологических, механообрабатывающих, сборочных цехов с большими строительными пролетами.

Виды зенитных фонарей
Зенитные фонари здания являются видом световых фонарей промышленных строений, общественных сооружений больших размеров, что не позволяет обеспечивать предусмотренную нормами освещенность рабочих мест, эвакуационных путей, выходов через боковые проемы в стенах.

В таких случаях в крышах – скатных, плоских кровлях, покрытиях сложной/неправильной формы зданий цехов, отдельных производств, складов сырья, готовой продукции промышленных предприятий; а также общественных сооружений, например, крытых стадионов, велотреков, бассейнов, выставочных комплексов выполняют специальные проемы с остекленной надстройкой – световые фонари.

Они также предназначены для естественной вентиляции помещений, то это светоаэрационные фонари. Чем отличаются они между собой стоит выясняем более подробно.

Существует несколько видов световых фонарей, называемых по месту расположения, устройству, форме очертания конструкции:

Прямоугольные, квадратные, с вертикально расположенными плоскостями остекления, что значительно снижает их световую активность.
Треугольные, с углом наклона плоскостей остекления 70–80˚ к горизонту.
Трапециевидные – то же 45˚.
Круглые.
Куполообразные – с фонарем выпуклой сферической, многогранной, пирамидальной конструкции.
М-образные – с вертикальным или наклонным остеклением.
Коньковые, расположенные по коньку одно, двускатных крыш зданий.
Шедовые – с наклонным покрытием и вертикальным остеклением.
Зенитные, в т.ч. коньковые, с остеклением в наклонной плоскости покрытия, установленные в скатах, вдоль конька кровель строений больших размеров.
Типы зенитных фонарей
Ленточные зенитные фонари – это прямоугольные конструкции протяженностью до 15 м при ширине от 1 до 6 м, устанавливаемые вдоль конька кровли, или между строительными фермами покрытия, стропильными связями скатных крыш промышленных зданий, общественных сооружений. Конструктивно в поперечном сечении свод ленточных фонарей может быть плоским, арочным или треугольным.
Такой вид зенитных фонарей наиболее эффективен как в плане организации освещения, так и для удаления, вентиляции, поднимающихся естественным путем вверх теплых, загрязненных в ходе проведения технологического процесса, работы оборудования, машин, механизмов, воздушных масс из производственных помещений; а также летучих продуктов горения – мелких твердых частиц, аэрозолей, паров, дыма, газов, образовывающихся в ходе развития очага пожара.

Точечные фонари – это конструкции правильной формы небольшой площади, остекленные или с заполнением сотовым, монолитным поликарбонатом, прозрачным поливинилхлоридом. Они предназначаются для освещения определенных, конкретных участков пространства зданий. Зенитный фонарь круглый является одним из вариантов решения такой задачи.
Купольные зенитные фонари в форме полусферы, многогранника или пирамиды являются конструктивно наиболее сложными конструкциями, имеющими выпуклую, зачастую неправильную форму. Они предназначены для инсоляции зданий или сооружений с использованием современных архитектурных решений.
Зенитные фонари с электроприводом – это элемент систем дымоудаления промышленных зданий, технологических, складских сооружений, в т.ч. c категорией по взрывопожарной опасности.
При срабатывании датчиков дыма, извещателей пламени, других видов извещателей, входящих в структурные схемы установок АПС, стационарных систем пожаротушения, такие зенитные фонари по командному импульсу аппаратуры управления с помощью электропривода открываются; начиная эффективно выбрасывать в атмосферу нагретые до высокой температуры токсичные продукты процесса горения, что облегчает эвакуацию людей, локализацию, ликвидацию очага возгорания.

Алюминиевые зенитные фонари являются наиболее распространенными конструкциями для современных общественных – спортивных, выставочных сооружений; в то время как конструкции из стального металлопроката используются при проектировании, возведении зданий промышленных предприятий, а также для крупногабаритных фонарей.
Иногда используются конструкции из полимеров, но их область применения крайне ограничена, как из-за невысокой прочности, хрупкости изделий при низкой температуре окружающей среды, ее перепадах, так ограничений по размерам при монтаже, эксплуатации из-за небольшой несущей способности, прочности.

Зенитные фонари зданий, сооружений, кроме своего основного назначения – освещения, вполне успешно справляются и с другими задачами:

Организацией промышленной вентиляции, что крайне необходимо для производственных зданий, их больших по площади пожарных отсеков с наличием регулярных выделений вредных веществ, паров, аэрозолей.
Использование естественного проветривания помещений эффективно способствует устранению загазованности, запыленности, неприятных запахов, причем без дополнительных затрат на приобретение оборудования, монтажные, эксплуатационные расходы при установке инженерных систем принудительной вытяжной вентиляции.
Удалением разогретых до высокой температуры, быстро поднимающихся к перекрытиям, покрытиям зданий, сооружений, дымовых продуктов горения, паров, аэрозолей, осложняющих видимость, затрудняющих дыхание людей; и как следствие этого, препятствующие проведению безопасной эвакуации, использованию пожарного инвентаря, инструмента; порошковых, углекислотных, водяных или воздушно-пенных огнетушителей, имеющимися в защищаемых помещениях для подавления очага возгорания.

Зенитные фонари при пожаре

Выбор вида, конструкции, требуемые габариты, материалы для изготовления, тип остекления, необходимость оснащения зенитного светоаэрационного фонаря дымоудаления электроприводом определяется на стадии разработки проектной документации расчетным путем на основании нормативных требований.

Для сведения: зенитные фонари дымоудаления не следует путать с похожими по назначению, названию устройствами, изделиями – дымовыми противопожарными люками, клапанами дымоудаления.

Конструкция и устройство зенитного фонаря
Кроме основного деления на виды, их можно классифицировать по основным характеристикам, параметрам конструкции, определяющим устройство зенитных фонарей:

Материал изготовления. В зависимости от вида, размеров зенитного фонаря для изготовления опорных стаканов, несущих рам используется различный стальной металлопрокат, сборные изделия из алюминия, полимеров; даже конструкции из древесины, подвергнутые огнезащитной пропитке по современным способам огнезащиты древесины.
Зенитные фонари из алюминиевого профиля – это оптимальное решение по массе конструкции, следовательно, нагрузке на несущие конструкции покрытия здания или сооружения, простоте установки по месту, длительности эксплуатации без текущего, капитального ремонта.

Тип элементов заполнения, пропускающего свет – различные виды листового стекла (закаленное, армированное, органическое); панели и купола из полимерных, в т.ч. многослойных материалов: поликарбоната, прозрачного поливинилхлорида, светопрозрачных листовых пластиков.
Форма поверхности – от традиционных одно- и двускатных до куполообразных: пирамидальных, сферических, криволинейных. Остекление зенитных фонарей купольного вида – это самое эстетичное в архитектурном плане, но и сложное при монтаже инженерное решение.
Конструктивное исполнение, прямо касающееся организации удаления дымовых продуктов горения из здания – глухие или открывающиеся, в т.ч. при помощи электропривода, автоматический запуск которого сблокирован с управляющей аппаратурой установок тушения пожаров, сигнализации.

В конструктивный состав зенитных фонарей удаления дыма, комплектно поставляемых на объекты строительства компаниями изготовителями, входят следующие элементы:

Несущий каркас, опорный контур – рама, стакан с деталями крепления к строительным конструкциям покрытия, перекрытия здания. Может быть выполнен из стальных, алюминиевых сплавов, полимеров, древесины.
Створки, предназначенные для выпуска дымовых продуктов.
Механизмы, приборы электропривода открывания.
Элементы тепло-, ветрозащиты – уплотнители/утеплители, герметики, фартуки, сетки.
Материал для заполнения светопроницаемых поверхностей зенитных фонарей не должен, аналогично автомобильному триплексу, давать острых опасных осколков при разбитии, поэтому для них используют только закаленное, армированное, органическое стекло, стеклопакеты из них; а также полимерные многослойные пластики, пластмассы – поликарбонат, прозрачный ПВХ.

Правила монтажа и установки
Монтаж зенитных фонарей ведется строительно-монтажными организациями, обладающими соответствующими лицензионными разрешительными документами, т.к. это не только ответственный этап по установке изделий, устройств, отвечающих за освещение, вентиляцию, удаление дыма в случае возникновения очага возгорания в здании; но и связанный с опасностью вид работ на высоте, на наклонных скатных поверхностях крыш, кровель, покрытий зданий промышленных предприятий, общественных сооружений.

Установка зенитных фонарей массового применения для типовых проектов возведения зданий, сооружений, как правило, ведется унифицированными конструкциями, чье использование согласовано Госстроем России; или изделиями, разработанными, производимыми отечественными, зарубежными компаниями на основании утвержденных технических условий, сертификационных испытаний.

Все это в полной мере относится к ленточным, точечным видам зенитных фонарей удаления дыма, имеющих правильную геометрическую форму, определенный ряд типовых размеров; период установки, опыт эксплуатации которых насчитывает десятилетия.

Гораздо сложнее обстоит дело с установкой современных купольных фонарей, имеющих как довольно простую сферическую, пирамидальную форму, так и нестандартные очертания купола, например, выпуклого многогранника, что требует соответствующей квалификации, достаточного опыта работы по монтажу таких сложных хрупких конструкций; чтобы они не только эстетично смотрелись изнутри здания, пропуская в него свет, но и выполняли функции естественного проветривания, удаления дыма при возникновении очага пожара.

Поэтому для монтажа светопрозрачных куполов зенитных фонарей для удаления дыма из закаленного, армированного стекла или полимерных листовых материалов необходимо привлекать специализированные предприятия, обладающих опытом проведения таких работ.

Требования нормативных документов
Проектирование, монтажные работы по установке, эксплуатация зенитных изделий, устройств дымоудаления регламентированы.

Требования к зенитным фонарям сформулированы в нескольких нормативных документах:

ГОСТ Р 54850-2011 об окнах мансардных и зенитных фонарях, который можно вполне назвать ГОСТ «Зенитные фонари промышленных зданий», дает им следующее определение – это светопрозрачные конструкции, установленные в проемах покрытий, что выступают над их поверхностью. Их, пропускающим свет, заполнением служат прозрачные изделия – стеклопакеты, поликарбонатные панели, многослойные купола из органического стекла, установленные в утепленные опорные стаканы, опирающиеся на края световых проемов.
ГОСТ 111-2001 – о технических условиях к листовому стеклу, ГОСТ 30698-2000 – к закаленному строительному, ГОСТ 7481-78 – к армированному листовому, ГОСТ 17622-72 – органическому техническому стеклу.
ГОСТ 22160-76 – о технических условиях к двухслойным куполам из органического стекла, ГОСТ 24866-99 – к стеклопакетам клееным строительного назначения.
СП 60.13330.2016 (СНиП 41-01-2003) – об отоплении, вентиляции зданий.
СП 112.13330.2011, являющийся действующей версией СНиП 21-01-97*, о ПБ зданий, сооружений.
СП 7.13130.2013 – о требованиях ПБ к вентиляции строений любого назначения.
Весьма подробный перечень конкретных требований к конструктивным решениям, несущей способности, стойкости к атмосферным осадкам, теплопередаче световых, в т.ч. зенитных фонарей изложен в рекомендациях МДС 31-8.2002; где приведены методики выбора, расчета при проектировании, устройстве таких конструкций, а также требования пожарной безопасности.

Читайте также:  Уникальное покрытие: кровля из сэндвич-панелей

Зенитные фонари промышленных зданий: виды конструкций

Зенитные фонари — это прозрачные конструкции, состоящие из стеклопакетов и устанавливаемые на поверхности крыши. Нужны они для создания естественного освещения. По сравнению с окнами в стенах, их светопропускание в среднем наполовину выше. Кроме того, если правильно спроектировать их конструкцию, то удастся сэкономить на расходах за электроэнергию и отопление. Именно поэтому зенитные фонари для промышленных зданий являются превосходным архитектурным решением.

Материалы изготовления

Эти фонари имеют сходства с обычными окнами, так как они тоже состоят из стеклопакетов и несущей рамы. Но в их производстве используются специализированные, более прочные материалы. Несущие рамы обычно состоят из алюминиевого и поливинилхлоридного профиля. Бывают и комбинированные варианты изготовления профиля, а также более дешёвые из ПВХ, который по своему эксплуатационному потенциалу уступает конструкциям из алюминия. Самые дорогие системы выполнены из алюминиевого профиля с деревянной обшивкой.

Фонари производятся из прозрачных материалов высокой прочности:

  • Плиты на основе полиэфирных материалов. Хорошо сдерживают ультрафиолет, невосприимчивы к высоким температурам и химическим испарениям. Прочны, но дороги, а среди их недостатков — низкая теплоизоляция и малая степень прозрачности.
  • Силикатное стекло, которое для зенитных осветителей считается классическим материалом. Его используют очень давно, оно имеет высокую степень прозрачности и устойчивости к возгоранию. Без проблем очищается от загрязнений при помощи химических препаратов, не теряя после этого своего первозданного вида. Но у этого материала есть ряд недостатков, из-за которых на рынке он уступает позиции другим: относительная хрупкость, непригодность для создания криволинейных конструкций, большой вес, низкая теплопроводность и высокая стоимость. Без использования солнцезащитной плёнки применение силикатного стекла неэффективно.
  • Поликарбонат — самый прочный современный материал для зенитных фонарей. Предотвращает расход тепла из помещения, имеет многообразие цветовых гамм и степеней прозрачности, а также устойчив к дисбалансу температур и способен предотвращать проникновение ультрафиолетового излучения. Имеет много достоинств, среди которых температурный диапазон эксплуатации от -45 до 120 градусов по Цельсию.
  • Монолитный акрил. Более прозрачен, чем поликарбонатный материал, но менее прочен.
  • Ячеистый карбонат. Прочен и лёгок, но с сохранением тепла не справляется совершенно.

Сферы использования и преимущества

Наиболее часто используются в торговых, офисных и спортивных центрах, а также в престижных жилых объектах премиум класса. Технически их эксплуатация этим не ограничивается — они легко могут устанавливаться, к примеру, на кровле общественных или промышленных строений.

Практичность конструкций

Сооружения, в которых используются конструкции таких фонарей, отличаются сочетанием изящности и практичности. Этим объясняется их растущая в настоящее время популярность. Приток естественного освещения с их использованием увеличивается, а счета за электричество уменьшаются.

Кроме того, зенитные осветители не занимают внутреннее пространство, а напротив, делают его визуально просторнее. Также этот привлекательный элемент дизайна позволяет повысить вентиляцию. Для человеческого глаза естественный свет, пропускаемый такими конструкциями, благоприятнее электроосвещения.

Повышенная пожаробезопасности

Другим достоинством зенитных осветительных конструкций является их направленный на безопасность функционал. Их современные модели зачастую оборудованы специальными клапанами, предназначенными для удаления дыма.

По статистике, при пожарах многие люди становятся жертвами именно дыма, а не огня: продукты горения различных облицовочных материалов и деталей интерьера представляют серьёзную угрозу для здоровья. Но дымовыводящие клапаны продвинутых зенитных осветителей способны минимизировать вред при задымлении от возгорания. Это повод задуматься над их установкой для тех, кто заботится о пожарной безопасности.

За счёт своей конструкции, в условиях пожара система зенитного фонаря представляет следующие преимущества:

  • в зависимости от наличия клапанов для вывода дыма наружу — уменьшаются риски удушья от дыма;
  • лучшая видимость на месте пожара в условиях возгорания ночью, при выключенных или неисправных электроприборах, что послужит быстрой эвакуации;
  • при открытости конструкции — внутри помещения удастся понизить температуру от пламени, что способно снизить скорость распространения огня и минимизировать урон зданию.

Современные дымовыводящие системы этих фонарей могут срабатывать автоматически — это обеспечивается путём их приёма от датчиков задымлённости и температуры сигнальной информации. В некоторых из них есть функции дополнительной вентиляции, что усилит эффект выветривания дыма.

Виды зенитных осветителей

Эти фонари делятся на виды по разным параметрам. Например, в зависимости от их конструкции, они делятся на два вида:

  1. Точечные, которые также называют купольными. Имеют относительно небольшие размеры, но весьма разнообразны и привлекательны по своей форме. Точечные фонари чаще используются в частных домах. Они очень ценятся любителями эстетики — такие конструкции придают оригинальность и красоту как кровле, так и всему строению. Бывают круглой, овальной, квадратной, пирамидовидной и куполообразной формы.
  2. Ленточные, чаще находящие применение на кровле промышленных зданий, в оранжереях, аэропортах, вокзалах и стадионах. В основном востребованы там, где требуется качественное освещение, поэтому они отличаются большими размерами. Во внешнем же разнообразии уступают точечным. Имеют вытянутую форму.

Независимо от типов и особенностей их конструкций, все они подразделяются и в зависимости от способа их открытия:

  • Ручной способ, широко используемый в частных домовладениях, где небольшие размеры зенитных осветителей допускают их открытие без прикладывания значительных усилий.
  • Автоматический способ, присущий наиболее передовым современным конструкциям. Используется прежде всего в ленточных фонарях. Благодаря своему удобству, такие модели пользуются успехом у больших предприятий и в центрах с высокими требованиями к проветриванию. Открытие происходит либо пневматическим, либо электрическим способом. Однако в любой автоматической системе должно быть предусмотрено ручное управление — на случай чрезвычайных ситуаций.
  • Глухие фонари, то есть конструкция которых не предполагает ни ручного, ни автоматического открытия.

Что касается использования в частных домах или на промышленных сооружениях, то в этом случае разделения по видам не предусмотрено. И в доме, и на заводе может стоять как точечный, так и ленточный осветитель, любого типа открытия. Другое дело, что есть устоявшаяся практика установки именно ленточных конструкций на больших предприятиях промышленного типа. Для их сооружений существуют специальные нормы.

Применение в промышленности

Разработка подобных конструкций для промышленных сооружений осуществляется в соответствии со строительными нормативами. В таких нормативах учитывается освещение производственных территорий и экономия электроэнергии. В расчёт идёт даже положение солнца в рабочий день и место самого строения, на котором будет стоять зенитный фонарь. Помехой его эффективности может стать близстоящее многоэтажное здание — оно может затруднить доступ света внутрь целевых помещений. При проектировке всё это учитывается.

Системы промышленных зенитных осветителей должны включать в себя не только автоматический привод для их открытия, но обязательно и дублирующее ручное управление. Нужно это, прежде всего, на случай непредвиденных экстренных ситуаций, при которых может отказать автоматика. В то же время автоматика нужна для регулярного проветривания и создания внутри рабочих помещений благоприятного микроклимата. Требованиям противопожарной безопасности на производстве не отвечают те зенитные фонари, конструкция которых не предполагает их открытия — всё дело в том, что с ними не удастся выпустить токсичные продукты горения в случае возгорания.

Требования к размерам промышленных зенитных осветителей просты: им нужно соответствовать габаритам здания, на которое они устанавливаются. Материалы, из которых они изготавливаются, должны отвечать специфике производственных помещений, например на производстве с вредными испарениями для них нужно использовать полимерное покрытие.

Этапы монтажа

Самостоятельная проектировка и установка зенитного осветителя в частном доме — задача непростая. Все действия требуют тщательной проработки, и любой дефект способен привести к нарушению баланса температуры помещения под фонарём. Последовательность монтажа включает в себя:

  1. Подготовительный этап, подразумевающий очистку кровли от различного мусора и создание проёма под монтаж фонаря.
  2. Установку основания, которое представляет собой соединительный элемент меж фонарём и крышей. Крепление зенитного фонаря может быть осуществлено с помощью болтов по дереву или металлу, самонарезающих винтов и распорных дюбелей.
  3. Вслед за основанием вставляется рама, посредством крепёжных устройств надёжно соединяющаяся с ним.
  4. Чтобы устранить в конструкции щели, устанавливается рамка для уплотнения.
  5. Установка главного объекта — прозрачного элемента из светопроводного материала.
  6. Регулировка всей конструкции, направленная на удаление любых зазоров.
  7. При необходимости — установление механизма открытия.

Что касается монтажа для промышленных нужд, то он производится только квалифицированными рабочими. К ним же следует обратиться и при желании установить такой фонарь в частном доме — это увеличит срок его эксплуатации и убережёт от изъянов монтажа.

Фонари промышленных зданий

Новый сервис Строительные калькуляторы online

Назначение и типы световых фонарей

В покрытиях зданий предусмат­ривают специальные проемы с остекленными надстройками, называемыми световыми фонарями.

Наряду с освещением эти фонари служат целям воздухообмена в помещениях, в следствии чего их называют светоаэрационными.

Фонари подразделяют на :

Прямоугольные фонари, имеющие верти­кальное остекление, отличаются незначительной инсоляцией и загрязняемостью; они более водонепроницаемы и удобны в очистке, нежели фонари с наклонным остеклением.

Такие фонари просты в устройстве и надежны в эксплуатации.

Недостаток прямоугольных фонарей – относительно малая светоактивность.

Так, для удовлетворения заданной освещенности площадь остекления в прямоугольных фонарях должна быть примерно в 1,6 раза больше, чем в фонарях с наклонным остеклением.

В трапециевидных фонарях остекление расположено к горизонту под углом 70-80°, поэтому они обладают хорошей светоактивностыо.

Однако значительная инсоляция, повышен­ная загрязняемость, возможность протекания при открытых переплетах и усложненное конструктивное решение ограничивают применение тра­пециевидных фонарей.

Треугольные фонари имеют профили тре­угольников с наклоном остекленных поверхностей к горизонту в 45°.

Их применяют лишь для целей освещения, т. е. устраивают с глухим остек­лением.

Несмотря на хорошие светотехнические качества, эти фона­ри устанавливают редко, что объясняется их значительной инсолирующей способностью, сложностью конструкции и трудностью очистки.

Фонари М-образные устраивают с верти­кальным и наклонным остеклением и для них характерны преимущества и недостатки фонарей, рассмотренных выше.

Их применяют преимуще­ственно в зданиях с производствами, требующими интенсивного возду­хообмена.

Шедовые фонари как и М-образные, устраи­вают с вертикальным или наклонным остеклением, как правило, ориен­тированным на северную часть небосвода.

Такие фонари изолируют помещения от прямых солнечных лучей, создают равномерное и рас­сеянное освещение, однако для устройства их требуются сложные и трудно поддающиеся типизации конструкции.

Рассмотренные традиционные типы фонарей существенные недостатки.

В частности, они недостаточно светоактивны, многодельны, отличаются большой ме­таллоемкостью, имеют негерметичную конструкцию и не­экономичны в эксплуатации.

Кроме того, такие фонари задерживают много снега на крышах зданий.

Более совершенная конструкция зенитных фонарей имеющих светопрозрачные поверхности в плоскости по­крытия.

Светопрозрачные ограждения выполняют из стеклоблоков, стек­лопластика и органического стекла.

Зенитные фонари обладают высокой светоактивностью, по сравнению с прямоугольными фонарями требуют в 2 раза меньшую площадь световых проемов, обеспечивают равномерное освещение рабочих мест, имеют небольшой вес и хорошие эксплуатаци­онные качества.

Недостаток зенитной конструкции фонарей – повышенная загрязняемост пылью.

В фонарях со сводчатыми и купольными прозрачными элементами, обладающими хорошими аэродинамическими свойствами, эти недостатки проявляются незначительно.

Конструкции световых фонарей

Световые (светоаэрационные) фо­нари монтируют из несущих и ограждающих конструкций.

Несущие конструкции фонарей (за исключением зенитных) имеют вид рам; при железобетонных фермах и балках покрытия применяют стальные и иногда железобетонные рамы, при стальных фермах покрытия – стальные рамы, а при деревянных фермах и балках – деревянные рамы.

Основные типы световых (светоаэрационных) фонарей:

а – прямоугольный; б, в – трапециевидные; г – треугольный; д – М-образный; е – шедовый; ж – и – зенитные.

Конструкции прямоугольных фонарей

К несущим стальным конструкциям прямоугольных фо­нарей относятся фонарные панели, фонарные фермы, панели торцов фо­нарей и связи.

Унифицированные прямоугольные фонари приняты шириной 6 м для пролетов 12 и 18 м и шириной 12 м для пролетов 24, 30 и 36 м.

Но­минальную высоту остекления принимают для фонарей шириной 6 м – 1500, 1750 и 2х1250 мм, а для фонарей шириной 12 м – 1750, 2х1250 и 2х1500 мм.

Длина фонарей, как правило, не превышает 84 м.

Расстояние меж­ду торцами фонарей и от торцов до стен здания принимают равным шагу стропильных конструкций.

Фонарные панели состоят из стоек, горизонтальных элементов и листовой обшивки, предусматриваемой в пределах высоты борта фонаря.

Панели располагают в плоскостях остекления фонаря и опирают на стропильные конструкции; верхними горизонтальными опо­рами служат фонарные фермы и панели торцов фонарей.

Вне зависи­мости от шага стропильных конструкций (6 или 12 м) номинальная длина панелей принята равной 12 м.

Фонарные фермы и панели торцов фонарей ус­танавливают над стропильными конструкциями.

Они имеют ширину 6 и 12 м и состоят из системы стоек, горизонтальных элементов и рас­косов.

В зависимости от высоты остекления высоту фонарных элементов принимают: при железобетонных плитах покрытия – 2720, 3430 и 3930 мм, при стальном профилированном настиле – 2635, 3345 и 3845 мм. (соответственно для высоты остекления 1750, 2х1250 или 2×1500 мм).

Несущие конструкции фонарей изготовляют из холодногнутых или горячекатаных швеллеров и уголков.

Крепят их к фермам и балкам покрытия болтами и сваркой.

Ограждение прямоугольных фонарей состоит из по­крытия, бортовых элементов, остекленных поверхностей и торцовых стенок.

Покрытие фонаря имеет конструкцию, аналогичную покрытию це­ха.

Карниз при покрытии из профилированного настила делают из стального швеллера или деревянных брусков, а при покры­тии из железобетонных плит – из асбестоцементных панелей.

Покрытие принимают с наружным водоотводом и уклоном 1,5% вне зависимости от уклона стропильных конструкций.

Читайте также:  Фальцевая кровля — старые традиции по современным технологиям

Борты фонарей утепляют фибролитом или другим эффективным ма­териалом.

Снаружи утеплитель защищают асбестоцементными или стальными волнистыми листами или же водоизоляционным ковром и стальным фартуком.

Торцовые стенки фонарей вы­полняют из профилированных настилов, стальных и асбестоцементных волнистых листов с утеплителем.

Торцовые стенки целесообразно ос­теклять.

Остекление прямоугольных фонарей монтируют в стальные пере­плеты, которые имеют длину 5944 мм, ширину 1195, 1445 и 1693 мм.

Переплеты навешивают на фонарные панели с по­мощью шарниров, допускающих открывание на угол до 70°.

Открывают переплеты с помощью специальных механизмов.

Заполняют переплеты обычным или армированным стеклом тол­щиной 4-8 мм и шириной 575 мм.

В зданиях с мостовыми кранами тяжелого режима работы для остекления применяют армированное стек­ло, а при заполнении обычным стеклом под ним предусматривают го­ризонтальные металлические сетки (для удержания стекол от падения вниз).

Стекла ставят на замазке или резиновых прокладках и крепят кляммерами.

Схемы стальных конструкций прямоугольного фонаря:

а – панель фонаря; б – фермы фонаря; в – панель торцов; г –переплет; 1 – ось узла стропильной фермы; 2 – панель; 3 – монорельс; 4 – резиновый профиль; 5 – таврик № 4,5; 6 – клямера

Конструктивные детали прямоугольных фонарей:

а – при покрытии из стального профилированного настила; б – то же, из желегобетоных плит; 1 – кровельная оцинкованная сталь; 2 – швеллеры; 3 – профилированный настил; 4 – фонарная ферма; 5 – панель; 6 – переплет; 7 – деревянные бруски; 8 – асбестоцементные или стальные волнистые листы; 9 – противопожарная заглушка; 10 – железобетонная плита; 11 – асбестоцементная карнизная панель; 12 – анкер.

Пространственную устойчивость фонарей обеспечивают горизон­тальные связи по верху фонарей, воспринимающие продольные усилия от ветровой нагрузки, и вертикальные связи между фонарными фермами, передающие усилия с горизонтальных связей на диск покрытия по стропильным фермам.

Конструкции трапециевидных и треугольных фонарей мало отлича­ются от прямоугольных, но имеют более сложные сопряжения отдель­ных элементов.

Шедовые фонари, как правило, входят в основную кон­струкцию покрытия, образуя его зубчатый профиль.

Несущими кон­струкциями шедовых фонарей являются стропильные фермы, разме­щаемые в плоскостях вертикального или наклонного остекления.

Для ограждения глухих участков применяют железобетонные плиты или скорлупы, опирающиеся одним концом на верхний, а другим – на ниж­ний пояс ферм.

Конструкции зенитных фонарей

Они весьма разнообразны, их выполня­ют со светопропускающими элементами из органического стекла, стек­лопластика, стеклопакетов, профильного стекла и стеклоблоков.

Зенитные фонари с применением оргстекла толщиной 3-4 мм под­разделяют на точечные с размерами светового проема 1200×1400 мм и панельные со световыми проемами 1400×6000 мм.

Фонарь состоит из металлического стакана, опорной деревянной рамы и светопропускающих элементов.

Стаканы выполняют из листовой стали толщиной 2-3 мм и крепят к железобетонным плитам покрытия дюбе­лями.

Боковые грани стаканов для повышения светоактивности фона­рей устанавливают наклонно и окрашивают в белый цвет.

Опорные ра­мы, являющиеся основанием для светопропускающих элементов, изго­товляют из антисептированной древесины.

Для лучшего самоочищения от пыли и снега и большей прочности остекленным поверхностям придают купольную форму.

В панельных фо­нарях светопрозрачный колпак монтируют из рядовых и торцовых секций, соединенных между собой с помощью накладок из оргстекла.

В зависи­мости от теплотехнических условий купола могут быть одно-, двух- и трехслойными.

Крепят купола к опорной раме шурупами с колпачками через уп­лотняющие прокладки.

Места примыкания кровельного ковра к фона­рям защищают оцинкованной сталью.

Если необходимо использовать зенитные фонари для аэрации, купола устраивают открывающимися.

В отапливаемых зданиях с покрытием из стального профилирован­ного настила зенитные фонари можно устраивать из стеклопакетов.

Размеры двухскатных фонарей в плане 3х3 м, а односкатных- 1х1,5 м.

Основными элементами фонаря являются стеклопакеты, сталь­ной стакан, нащельники и фартук.

Светопропускающее заполнение фонарей укладывают наклонно под углом 12° к плоскости покрытия.

Стаканы изготовляют из холоднотянутых и прокатных профилей, а фартуки – из оцинкованной стали толщиной 0,7 мм.

Стаканы крепят к прогонам и настилу самонарезающи­ми болтами.

Зенитные фонари из органического стекла:

а – точечного типа; б – панельный; 1 – плита покрытия; 2 – герметик; стальной стакан; 4 – двухслойный купол из оргстекла; 5 – колпачок; 6 – опорная деревянная рама; 7 – оцинкованная кровельная сталь; 8 – накладка из оргстекла.

Детали зенитных фонарей:

а – фонарь из стеклопакетов; б – то же, из стеклоблоков; в – стеклопластиковые панели; г – из отдельных листов стеклопластика; 1 – прогон; 2 – профилированный настил; 3 – фартук; 4 – утеп- литель; 5 – стакан фонаря; 6 – стеклопакет; 7 – резиновый уплотнитель; 8 – фольга; 9 – при- жимной элемент; 10 – защитная сетка; 11 – мастика; 12 – нащельщик; 13 – переплет; 14 – стек- лоблок; 15 – уголок; 16 – опорный столик; 17 – стеклопластик; 18 – рама из швеллеров и уголков с ребрами; 19 – ребра через 0,5 м; 20 – деревянная площадка; 21 – крюк из полосы; 22 – шуруп.

Новый сервис Строительные калькуляторы online

Зенитные фонари как альтернатива окнам – виды и особенности монтажа

Зенитные фонари – это световые проемы на кровле здания, ничего общего с искусственными источниками света не имеющие. В больших помещениях они представляют собой остекление купольной кровли, а в небольшом частном жилище – одиночное кровельное окно.

Содержание

Остекление может быть различной конфигурации и типа, поэтому легко вписывается в архитектурный ансамбль здания и придает ему некую изюминку не только снаружи, но и изнутри.

Типы фонарей по конфигурации и назначению ↑

По типу зенитные фонари подразделяют на точечные и ленточные. Отдельно стоит выделить купольные конструкции, которые тоже причисляют к точечным.

Доступное точечное освещение ↑

Небольшие световые проемы может позволить себе практически каждый владелец частного дома. Такое остекление подойдет для спальни, кухни, ванной комнаты, зимнего сада, мансарды. Формы могут быть самыми разными: квадрат, круг, прямоугольник, купол, пирамида.

Неудивительно, что нестандартный выбор в первую очередь делает тот, кто хочет сэкономить на электроэнергии для освещения помещения. Кроме того, естественный дневной свет не вредит зрению в отличие от искусственных источников, к тому же, визуально создаётся эффект открытого неба – в помещении будет отражаться состояние погоды – солнечной или пасмурной.

Производители оконных конструкций выпускают готовые кровельные окна – стеклопакеты с контуром уплотнения, защитой от влаги и мостиков холода. Проще всего монтировать стеклопакет на стадии строительства дома.

Классический купол или прозрачная крыша ↑

При изготовлении зенитных фонарей не существует стандартов, что открывает широкие возможности для дизайна и практической стороны вопроса. Купольная застекленная конструкция выглядит, как многогранная или округленная надстройка из стекла, полиэфира, акрила или поликарбоната, которая увенчивает крышу здания.

Размеры здесь зависят от потребности, к примеру, в частном доме конструкция будет меньше, в то время как для торгового центра или бассейна понадобится большая площадь (это может быть несколько точек).

Ленточные конструкции зенитных фонарей ↑

Ленточные зенитные фонари, как на фото ниже, практически не используются для частного домостроения, так как рассчитаны на большие длинные помещения. Такие конструкции чаще всего можно встретить в производственных цехах, ангарах или складах, то есть там, где обычные окна попросту неэффективны из-за слишком большого внутреннего пространства.

Преимущество прозрачной стеклянной ленты на крыше здания перед обычными, пусть даже большими боковыми окнами, очевидно – солнечный свет проникает сверху вне зависимости от времени дня – его не закрывает противоположная часть постройки. Если солнечные лучи, точнее, ультрафиолетовое излучение нежелательно, то можно установить защиту от УФ в виде панелей со специальной плёнкой.

Эффект ощущается также и в проветривании – наверху устанавливают люки по принципу форточек, которые всегда можно открыть в нужное время вручную или автоматически. По законам физики тёплый воздух устремляется вверх и уносит с собой все запахи в атмосферу через открытые проходы. При необходимости там дополнительно устанавливают вытяжные вентиляторы.

Многолетние наблюдения, подтверждённые научными исследованиями, показали, что на предприятиях, где в цехах превалирует естественное освещение, повышается производительность труда, и сотрудники не так часто берут больничный лист.

Учитывая этот фактор плюс снижение затрат на электроэнергию для осветительных приборов, такое решение очень выгодно для работодателя.

Использование для вентиляции и удаления дыма из помещений ↑

Зенитные фонари используют для проветривания помещения и даже для удаления дыма.

Остекление крыши на промышленных предприятиях и в торговых центрах чаще всего предусматривает именно такие задачи. Но это не является стандартом или правилом и рассматривается, как вспомогательная функция, которую можно использовать в частном доме.

В большинстве случаев люки для проветривания открываются с помощью электропривода, а иногда там предусмотрен датчик для автоматической регулировки. Для высоких помещений это чрезвычайно удобно – не приходится специально залезать на крышу, чтобы поднять створку, а потом лезть ещё раз, чтобы её закрыть.

Горячий (тёплый) воздух, поднимаясь вверх вместе с дымом, выходит через открытую створку потолочного окна в атмосферу, после чего створка закрывается оператором или автоматически. Такая функция, предусмотренная на крыше здания, позволяет обходиться без приточно-вытяжной вентиляционной системы, либо использовать такие агрегаты меньшей мощности.

Очень удобны зенитные фонари для дымоудаления с принудительной вентиляцией с точки зрения пожарной безопасности – во время пожара или выделяется угарный газ, опасный для жизни. Здесь понадобятся термодатчики, реагирующие на температуру и задымленность – они подают сигнал на электропривод и створки на крыше автоматически открываются для проветривания.

Монтаж зенитных ленточных и купольных фонарей ↑

Функциональность световых проемов во многом зависит от материала, из которого они изготовлены, полезной площади и способа их монтажа на крыше. Но как бы там ни было, здесь следует учитывать не только потребность в бесплатном дневном освещении и вентиляции, но и в качественном дизайне конструкций.

Материалы для остекления и их свойства ↑

Для остекления необходимы прозрачные или тонированные материалы, которые способны удерживать тепло в помещении:

  • монолитные листы поликарбоната или акрила;
  • ячеистый поликарбонат;
  • полиэфирные плиты;
  • стекло, стеклопакеты, триплекс.

Акрил, а также монолитный и ячеистый поликарбонат значительно опережают стекло по прочностным характеристикам, превосходя их в 200-250 раз! Большинство модификаций таких панелей обладают огнестойкостью, что в некоторых случаях может быть решающим при выборе материалов.

Для установки зенитных фонарей на крыше обычно применяют листы с защитой от ультрафиолетового излучения.

Как поликарбонат, так и акрил очень легко формуется, следовательно, они очень удобны при монтаже. Есть у них и ещё одна особенность – из таких панелей можно делать выпуклые (гнутые) поверхности. Но сотовый поликарбонат с наклонными перегородками (треугольное сечение ячеек) используется только для ровных плоскостей.

А вот полиэфирные конструкции, помимо устойчивости к высоким температурам и механической (ударной) прочности, обладают защитными свойствами к ультрафиолетовому излучению без дополнительного покрытия. Но здесь есть серьёзные недостатки, это – неоднородность цвета, приводящая к низкой прозрачности, и высокая стоимость по сравнению с поликарбонатом и акрилом.

В некоторых случаях прозрачность противопоказана и тогда используют полиэфирные плиты.

У стекла можно выделить три основных качества, которые не меняются в течение времени, это:

  1. Самая высокая прозрачность.
  2. Сопротивление абразивному воздействию пыли и песка.
  3. Устойчивость к химической обработке.

Главным недостатком стекла является его хрупкость, но при остеклении стеклопакетами или триплексом этот недостаток в какой-то степени компенсируется. Ещё один минус, это масса, которая требует более прочного основания (рамки) по сравнению с полимерами.

Требования к монтажу зенитных ленточных и купольных фонарей ↑

Для монтажа зенитных фонарей могут быть задействованы практически любые виды кровли:

  • профилированный или вальцованный стальной настил;
  • керамическая, битумная и металлическая черепица;
  • железобетонные плиты или мембраны.

Главное требование – устойчивость и жёсткость конструкции, каковыми в принципе и являются ЖБ-перекрытия и стропильные системы.

Такое остекление делается с разными целями, следовательно, этот фактор следует учитывать ещё при проектировании. Сюда входит площадь отдельных секций и всей конструкции, степень прозрачности материала и его защита от ультрафиолета, необходимость механического или электрического привода.

Хаотичность при монтаже недопустима, так как расположение зенитных фонарей очень хорошо видно снизу, из помещения, значит, конструкция должна иметь правильное расположение и чёткие контуры. Если в здании предусмотрен обогрев, то лучше всего использовать ячеистый поликарбонат или стеклопакеты – такое остекление максимально сохраняет тепло.

Также утепление необходимо для опорных металлических контуров, что обычно достигается при помощи различных теплоизоляционных уплотнителей. При проектировании и установке избегают строго горизонтального расположения секций, делая их наклонными или выпуклыми – такая конфигурация способствует более рациональному распределению светового потока и не задерживает снежный покров.

При проектировании следует учесть возможность образования конденсата, которого быть не должно, следовательно, утепление здесь очень важно.

В расчёт также принимается и высота конструкции – она должна возвышаться над кровлей как минимум на 30 см.

Ошибки и заблуждения некоторых заказчиков ↑

Зенитные фонари в России и странах бывшего СССР встречаются не очень часто, поэтому неудивительно, что заказчики проявляют осторожность и даже некоторое недоверие. И вот наиболее распространённые примеры:

  • в зимнее время такая конструкция на крыше бесполезна, так как её почти полностью заносит снегом. На самом деле за счёт наклона или закругления поверхности, которая возвышается на 30-60 см, снежный покров сдувается ветром. Самое главное, чтобы высота снежного покрова не превышала высоту фонаря;
  • двускатные или П-образные конструкции надёжнее. Но наиболее эффективной является закругленная, арочная форма, так как, во-первых, она занимает меньшую площадь и, во-вторых, лучше противостоит ветру и с неё быстрее сходят осадки;
  • можно использовать дешёвые материалы. В конечном итоге низкая стоимость сказывается на качестве, что со временем может привести к необходимости ремонта. После этого общая стоимость получится больше по сравнению с качественным материалом, который можно было выбрать сразу.

В заключение можно сказать, что зенитные ленточные и купольные фонари для проветривания и/или дневного освещения – это сложные конструкции с технической точки зрения.

Тем не менее, в некоторых ситуациях, это самый лучший и экономный вариант при строительстве здания. Затраты окупаются очень быстро, и это могут подтвердить те, кто уже решился на модернизацию.

Видео: Монтаж зенитного фонаря ↑

Ссылка на основную публикацию