Зенитный фонарь на промышленные здания конструкция. Оснащение зенитным фонарём. Фотогалерея: примеры зенитных фонарей разной формы

Скрыть

Установка зенитных фонарей осуществляется на крыше здания, и необходим допуск персонала на осуществление высотных работ, проведение соответствующего инструктажа.

Монтаж некоторых видов зенитных фонарей, например, самонесущих купольных, относится к работам высокой категории сложности и выполняется специализированными предприятиями.

Общие принципы монтажа зенитных фонарей

Зенитный фонарь, монтаж

Ряд фирм наладили изготовление зенитных фонарей «под ключ». Установка зенитных фонарей такого типа сводится к доставке их на место и фиксации над проёмом в крыше при помощи готового набора крепежных изделий.

В самом общем случае монтаж зенитных фонарей сводится к трём операциям:

• Сборка стакана (основания) зенитного фонаря;
• Монтаж рамы фонаря;
• Остекление зенитного фонаря.

В ряде случаев осуществляются подготовительные мероприятия: натяжка страховочных сетей, зачистка от мусора и выравнивание поверхности, на которую будет монтироваться зенитный фонарь, и т.д.

Сборка и изготовление зенитного фонаря для освещения

Рассмотрим все эти операции на типовом примере сборки зенитного фонаря, осуществлённой над кабинетом техбюро цеха по переработке пластмассы одного из промышленных предприятий Подмосковья.

Все сборочные единицы зенитного фонаря изготовлены на ремонтном участке указанного цеха.

1. Сборка стакана зенитного фонаря

Зенитный фонарь в разрезе

1.1. Зачистка плиты перекрытия по контуру проёма под зенитный фонарь при помощи шлифовальной машинки.

1.2. Укладка по периметру проёма полосы рубероида и резиновой ленты-уплотнителя.

1.3. Установка поверх пакета «рубероид-резиновая лента» стакана зенитного фонаря – основания для крепления фонарной рамы.

Стакан квадратной формы сварен из четырёх швеллеров серии «П» высотой 30 см и шириной полки 10 см. Подъём на крышу- автокраном строительного цеха предприятия.

1.4. Крепление швеллерной коробки к потолочному перекрытию – при помощи анкеров сквозь слой резинового уплотнителя и рубероида.

2. Монтаж рамы фонаря

Монтаж наклонного зенитного фонаря

2.1. Рама фонаря сварена из четырёх отрезков уголкового профиля внутренними частями уголков к центру рамы. С внешней стороны одного из профилей были приварены дверные петли для откидывания рамы. Со всех сторон в вертикальных сторонах уголков профрезированы отверстия для стока воды – шпигаты.

2.2. Крепление поверх швеллерной коробки резиновой ленты – уплотнителя. Крепление было осуществлено при помощи винтов с потайной головкой с шагом в 5-6 см по всему периметру основания фонаря.

2.3. Установка рамы фонаря по месту на полки швеллеров. Рама была наложена на резиновый уплотнитель поверх швеллеров основания и отцентрована по осям симметрии швеллерной коробки. Петли рамы приварены к полкам швеллерной коробки

3. Остекление зенитного фонаря.

Зенитный фонарь после монтажа

3.1. Укладка на «полки», образованные горизонтальными частями уголкового профиля, резиновой ленты-уплотнителя.

3.2. Укладка поверх уплотнителя листа плексигласа толщиной 3 мм.

3.3. Установка штапиков – полого алюминиевого профиля квадратного сечения 40х40 мм. Крепление штапиков – винтами через сквозные отверстия к вертикальным полкам уголков рамы.

Открытие зенитного фонаря осуществляется при помощи эксцентрикового механизма.

Удаление снега в зимнее время – таянием от потока горячего воздуха от переносной тепловой пушки с вытеканием талой воды через проделанные при сборке рамы фонаря отверстия-шпигаты.

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.

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.

Зенитные фонари на плоской кровле

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.

Световые пирамиды на крыше

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.

Точечное окно на плоской кровле

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

Купольный зенитный фонарь

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.

Ленточная конструкция на крыше производственного цеха

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.

Ленточный фонарь с треугольным сводом

Нестандартное решение

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.

Люк для проветривания в производственном цехе

Система дымоудаления на предприятии

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.

Кровельное окно изнутри

Модель с форточками

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.

Монтажная схема

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.

Ячеистый поликарбонат разной толщины

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.

Купольные конструкции из полиэфирных плит

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.

Прозрачный триплекс всегда востребован

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.

Монтажная бригада устанавливает фонари на крыше

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

Фонари со стопроцентной прозрачностью

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.

Световые зенитные фонари – вид изнутри

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

Качественные и безопасные световые зенитные фонари и атриумы для торговых и офисных центров, спортивных сооружений и частных коттеджей.

• Богатый опыт проектирования и монтажа световых фонарей. Выполнен 31 световой (зенитный) фонарь . 5 - в крупных торговых центрах, 21 - в частных коттеджах и комплексе элитных таунхаусов "Палаты Муравьевых", 1 - в гостиничном комплексе, 3 - в офисном здании, 1 - в стилобатной части НИТУ МИСиС.
• Проверено временем. Все установленные Проффасадом зенитные фонари с 2002 года без проблем эксплуатируются по сей день. Большинство объектов в открытом доступе и их можно посмотреть.
• Изготавливаем световые (зенитные) фонари всех видов пирамидальные, купольные, односкатные и двухскатные, с автоматическими открываниями для дымоудаления и проветривания, противопожарные, светопрозрачную кровлю.
• Безопасные зенитные фонари и атриумы. Проффасад устанавливает световые фонари в соответствии с ГОСТом , с использованием безопасных стеклопакетов из закаленного стекла снаружи и триплекса изнутри.
• Проектное бюро Проффасада обеспечивает надежность узлов и гидроизоляции . Рассчитывает прочностные характеристики, исходя из которых, фонарь делается с несущей подконструкцией или без. Конструктора Проффасада также разрабатывают проект несущей подконструкции.
• Свой производственный цех по переработке алюминиевого профиля работает четко по проекту на современном оборудовании и несет ответственность за конечный результат - беспроблемную эксплуатацию зенитного фонаря .
• Квалифицированные монтажники . 60% качества готового светового фонаря зависит от профессионализма монтажников . Монтаж фонарей в Проффасаде осуществляют опытные монтажники прошедшие подготовку у производителей фасадных систем Рейнарс и АГС .
• Гарантийное и послегарантийное обслуживание. Проффасад дает 2 года гарантии на установленные световые зенитные фонари, а также выполняет послегарантийное обслуживание. Все проекты и документация хранятся в архиве, на тот случай, если служба эксплуатации здания утратила проект остекления. Обращайтесь!

Не только световые фонари.

0

Последняя редакция: 09.04.2016

Всегда легче что-то сохранить, чем сделать это заново. Проще сохранить чистоту, чем постоянно убирать. Выгоднее сохранить тепло, чем непрерывно греть воздух в помещении. Монтаж зенитных фонарей может стать прекрасным решением, которое позволит экономить электроэнергию и теплоносители.

При слове фонарь в нашем воображении возникает некоторая конструкция, которую можно взять в руку и осветить дорогу. Возможно, мы вспоминаем об уличных приборах, которые установлены на длинную ножку. Водители, скорее всего, подумали о фарах автомобиля. Но зенитные фонари из общих черт имеют только то, что связаны со светом.

На самом деле установка такого рода представляет из себя прозрачную крышу или ее часть. Они могут быть двух основных конструкций:

• глухие;
• открывающиеся.

Второй вид может использоваться для того, чтобы выполнять проветривание помещений, для удаления задымления. Это очень актуально, ведь теплый воздух и пар поднимаются. Если снизу организовать подачу, а сверху – выход, то в помещении всегда будет свежо и достаточно кислорода. При этом внутреннее пространство не охлаждается, а, наоборот, подогревается солнечными лучами. Также они могут выполнять роль выходов на кровлю.

Среди основных конструктивных решений выделяют:

• Ленточные. Обычно они покрывают определенную полоску крыши и могут иметь размеры до 120 м и более в длину. Часть из них делают открывающимися, чтобы обеспечить хорошую циркуляцию воздуха. Чаще всего применяются на промышленных зданиях и рабочих цехах. Они могут быть выполнены в форме небольшой пирамиды или с полукруглой верхушкой.
• Точечные. Покрывают небольшую территорию. Их можно назвать окнами в крыше. Могут применяться с расчетом полезного действия на одно небольшое помещение.
• Двускатные или односкатные . Этот вид может либо заменять, либо покрывать большую часть крыши. Применяется в торговых центрах, жилых помещениях, частных домах, зимних садах. При таком исполнении свет падает под естественным углом и не слепит, как в случае с обычными оконными проемами. Подкрышное пространство можно превратить в помещение для отдыха.
• Куполообразные. Этот вид выполнен в форме полусферы. Применяется в тех зданиях, где внутренняя красота и дизайн имеют первостепенное значение. Они придают особую атмосферу возвышенности и легкости. Часто монтируются над внешними двориками, которые соединяют отдельные здания (атриумы).
• Пирамидальные. Обычно выполнены в виде четырехсторонней пирамиды. Количество плоскостей может достигать восьми. Этот вид очень актуален для магазинов.

Обратите внимание! Некоторые виды не могут быть установлены на скатных крышах с большим углом , например, куполообразные зенитные фонари.

Стоит ли

Из минусов таких конструкций можно отметить только то, что в некоторых случаях цена будет достаточно высокой, а вот из плюсов:

• Экономия электрической энергии. Практически на протяжении всего светового дня вы получаете освещение от природного источника. Это не сказывается пагубно на зрении, как мерцание обычных ламп.
• Польза для эмоционального состояния. Настроение человека очень зависит от количества света, которое он получает. Если его недостаточно, то продуктивность и креативность может снижаться, что сказывается на конечном результате.
• Польза для физического здоровья. При помощи таких систем наилучшим образом можно организовать проветривание в помещении. Исключается большое скопление аллергенов и болезнетворных микроорганизмов. Кроме того, постоянное насыщение воздуха кислородом также способствует продуктивности. В дополнение к этому, это оказывает позитивное влияние на строительные материалы, ведь выводится излишек влаги, которая могла бы осесть на них в виде конденсата.
• Экономия теплоносителей. Помещение хорошо нагревается от инфракрасного излучения солнца. В особо ясные дни зимнего периода можно смело ставить отопление на минимум.
• Функция дымоудаления. При возникновении непредвиденной ситуации и ее локализации можно будет в кратчайшие сроки удалить дым из помещения.
• Если конструкция применяется в зимнем саду, то растения получают достаточное количество света для своей жизнедеятельности.
• Зенитные фонари просты в обслуживании и могут служить не один десяток лет.
• Приятный внешний вид и особенная солидность.

Простота монтажа обеспечивается продуманной схемой конструкции. Основными ее элементами являются:

• Фундамент. Его еще называют венцом или просто основанием. В этой роли обычно выступает профиль из нержавеющей стали, алюминия или меди. Первый вариант используется в больших конструкциях, где нагрузка оказывается не только самим покрытием, но также выпадающими осадками в виде града, дождя или снега. Чаще всего применяется экструдированный алюминий (полосы вытягиваются под давлением и высокой температурой).
• Рама – это та основа, в которую будет вставляться следующий элемент.
• Светопроницаемая основа. В этой роли может выступать поликарбонат, акрил, а также стеклопакеты. В последнем случае внешний слой может быть бронированным, а внутренний состоять из триплекса. Наличие воздушной прослойки в пакете уменьшает теплопроводность и хорошо сохраняет температуру в помещении. Расцветка и исполнение могут быть самыми разными – все по желанию заказчика. Конструкция может быть матовой.
• В открывающихся зенитных фонарях дополнительным элементом служит фурнитура, а также механизмы, которые обеспечивают подвижность. Они могут приводиться в действие физической силой при помощи рукояток, быть полностью автоматическими с гидравлическими или электрическими подъемниками. В таких случаях также добавляется проводка и пульт управления.
• Отдельным модулем может быть сопло для удаления дыма.

В общем, установка во многом схожа с возведением металлопластиковых конструкций. Лучше, если проект зенитного фонаря закладывается еще в процессе изготовления кровли. Если это было невозможным или идея пришла позже, то важно все правильно рассчитать. Плохое планирование может привести к тому, что окна ослабят общую конструкцию, и она рухнет.

• Сначала необходимо выполнить чертеж, на котором будет хорошо видно месторасположение конструкции зенитного фонаря и будет учитываться общий вес будущей рамы.
• Обычно изделие собирается постепенно по месту, но бывает и так, что готовый купол поднимают на подготовленное основание.
• Проводится разметка на планируемом месте установки.
• До проведения каких-либо демонтажных работ производится усиление по периметру будущего проема. Если это деревянная крыша, то устанавливаются дополнительные перемычки и балки. В случае с бетонными конструкциями иногда могут понадобиться дополнительные опоры.
• По периметру расположения будущего фундамента производится нанесение гидроизолирующего слоя. Для кровель с деревянным основанием это может быть специальный резиновый уплотнитель и различные мастики. Для бетонного основания это может быть рубероид, бикрост, а также битумные мастики.
• Монтаж венца осуществляется при помощи анкерных болтов в верхних манжетах по всей протяженности. Перемычки чаще всего свариваются между собой, чтобы организовать монолитную конструкцию.
• Если это точечная конструкция , то к основанию крепится подрамник (иногда подрамник уже может быть наварен на венец), на него устанавливаются петли, если конструкция будет открывающейся. Такой же метод справедлив и для ленточных конструкций.
• Дальше устанавливается рама, которая может быть собрана на земле и доставлена при помощи подъемного крана. Она может иметь сварную или сборную конструкцию. Рама фиксируется к венцу при помощи сварочного шва или разборных соединений. Место сочленения уплотняется резинкой или герметизирующим составом.
• Дальше по всему периметру ячеек укладывается резиновый уплотнитель. Это производится в специальные пазы. Фиксация может осуществляться клеящей основой или саморезами с потайной головкой.
• После того как основная конструкция выполнена, производится остекление всей площади.
• Далее устанавливаются алюминиевые штапики с уплотнителем.

Обратите внимание! Когда находитесь на высоте, никогда не забывайте о мерах предосторожности и страхующих ремнях. Лучше тянуть за собой лишнюю веревку, чем лежать на больничной койке.

Нам очень интересны ваши готовые проекты. Делитесь ссылками на портфолио в комментариях и никогда не бойтесь задавать вопросы.

Видео

В этом видеоматериале показано, как осуществляется установка зенитных фонарей.

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 переплета	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 Комбинированное

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.

Материалы переплетов в зенитном фонаре

Условно конкурируют между собой переплеты из нержавеющей стали и алюминиевых сплавов по СП 128.13330.2016, но при модернизации эксплуатируемых крыш или строительстве покрытий со щадящими нагрузками на несущие стены и фундамент предпочтение отдают переплетами из алюминия, имеющим небольшой удельный вес, хороший пакет теплофизических свойств и небольшую цену (в сравнении с нержавеющей сталью). Практически во всех решениях по зенитному фонарю для жилых, коммерческих, муниципальных и производственных объектов используют рамочные комбинированные профиля по ГОСТ 22233-2001, имеющие термоизолирующую камеру для ограничения теплопередачи. В комбинации с двухкамрными стеклопакетами алюминиевые переплеты из комбинированного профиля дают возможность получить теплозащитные характеристики фонаря на уровне норм для средней полосы, а после проведения дополнительных мероприятий по энергосбережению даже северных районов России. В то же время путем точечной или ленточной установки фонарей в покрытии в помещениях обеспечиваются нормы освещенности по СП 23-102-2003 и СП 52.13330.2010, требования 123-ФЗ, СП 2.13130.2012 по пожарной безопасности, а также воздухообмена (при оборудовании фонарей приводами для открывания в автоматическом режиме).