Виды зенитных фонарей и требования к их проектированию и монтажу


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.

  • Естественная вентиляция.

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

  • Дымоудаление.

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

Назначение зенитного фонаря

Зенитный фонарь — это конструкция, представляющая собой установленный на опоре определённой высоты светопропускающий элемент той или иной формы.


Зенитные фонари часто используются при строительстве производственных цехов

Говоря простым языком, это окно в крыше. Функций данный элемент выполняет несколько:

  • естественное освещение (основное предназначение);
  • удаление загрязнённого воздуха (вытяжная вентиляция) либо, наоборот, проветривание (летом);
  • удаление дыма.

Размеры

Размеры определяют тип и форма выполнения. Они должны гармонировать с общей архитектурой сооружения и отвечать требованиям нагрузки. Цена установки и самого фонаря тоже зависит от его размера. В среднем, к примеру, простой двускатный фонарь размером 3 на 6 метров будет стоить 50 000 р. Пирамидальные, сложные конструкции стоят значительно дороже – цена может расти выше 95 000 рублей за 1 метр.

Размеры, расчеты, чертежи может выполнять только та организация, которая имеет лицензию на ведение данного вида строительных работ.

Типовые размеры не стоит считать ориентиром: это всегда индивидуальный заказ, зависящий от множества исходных составляющих.

Преимущества и недостатки

Очевидно, что проделанные в стенах окна эффективно освещают только небольшую часть помещения у самой наружной стены. При этом они могут быть загорожены деревьями, близкорасположенными зданиями либо иметь северную ориентацию, что значительно сокращает поступление естественного света. Зенитные фонари работают гораздо более результативно, поскольку они:

  1. Расставляются по всей площади помещения.
  2. Обеспечивают максимальную освещённость независимо от ориентации по сторонам света и времени дня.
  3. Ничем не могут быть загорожены в принципе. Единственное исключение — снег, но конструкция фонаря обеспечивает сдувание хлопьев даже при слабом ветре. Если же снежный покров всё-таки образовался, его легко можно растопить тепловой пушкой.

Освещение помещения естественным светом в достаточном количестве даёт два положительных эффекта:

  1. Сокращаются энергозатраты на освещение искусственное, а значит экономятся средства.
  2. Находящиеся в помещении люди меньше устают от искусственного освещения, которое, в отличие от естественного, всегда негативно влияет на глаза. Это положительно сказывается, во-первых, на их здоровье, а во-вторых — на производительности труда.

Фонари располагаются в самом верху, а ведь именно туда в результате конвекции устремляются тёплый отработанный воздух и горячий дым. Таким образом, можно значительно сократить мощность систем вентиляции и дымоудаления, а в ряде случаев — и вовсе без них обойтись.

Вместе с тем, после установки фонаря нужно быть готовым к некоторым нежелательным моментам:

  1. На крыше появляется слабое место: светопропускающее покрытие может быть разбито крупным градом или тяжёлым предметом, упавшим во время урагана. Правда, на современном этапе применяются достаточно прочные материалы, способные выдержать подобные нагрузки (бронированное стекло и др.).
  2. Увеличиваются теплопотери через крышу: даже самые энергосберегающие виды прозрачных материалов все равно имеют гораздо большую теплопроводность, чем толстый слой минеральной ваты или пенопласта, который находился бы на месте фонаря при его отсутствии.
  3. За качественный и прочный фонарь придётся выложить значительную сумму.

Особенности

Зенитные фонари используют в своей основе материалы, которые обеспечивают надежную и бесперебойную эксплуатацию.

Для зенитных фонарей характерны следующие особенности:

  1. Стеклопакеты изготавливаются из многослойного закаленного стекла. Для постоянного доступа света дополнительно устанавливаются системы электро-обогрева и стекло-очистки.
  2. Конструкция предусматривает двухуровневую систему отвода влаги. Это позволяет надежно эксплуатировать фонари при повышенной влажности и регулярном выпадении осадков.
  3. В стеклопакетах используются уплотнители и герметики. Они выдерживают колебания температур в диапазоне от -55 до +90°C, и исключают вероятность обрушения стекол.
  4. Свето- прозрачные панели выполнены по солнцезащитной технологии. Это обеспечивает свободный доступ света в помещения без нагрева и негативного солнечного излучения.

Виды зенитных фонарей

Классифицировать фонари можно по целому ряду признаков.

Возможность распахивания створки

По данному признаку фонари делятся на:

  1. Глухие. Открывать такой фонарь нельзя, так что он может выполнять только одну функцию — служить источником естественного освещения.
  2. Открывающиеся. Как ясно из названия, створку можно открыть, обеспечив тем самым проветривание или дымоудаление.


Открывающийся зенитный фонарь обеспечивает выход на кровлю
Створка может открываться:

  • вручную: при помощи подсоединённой к ней длинной штанги;
  • при помощи электро- или пневмопривода.

Современные фонари с приводом комплектуются датчиками, благодаря которым проём автоматически закрывается при появлении осадков и открывается при обнаружении в помещении дыма или высокой температуры.

Существуют автоматически открывающиеся фонари с аккумуляторами — они не зависят от работоспособности электросети.

Форма фонаря в плане

Форма в плане может быть:

  • круглой;
  • прямоугольной;
  • многоугольной.

Материал светопропускающего элемента

Используются различные виды стекла (обычное, триплекс и др.) и прозрачные полимеры — органическое стекло, поликарбонат, светопропускающая разновидность ПВХ, полиэфир и пр.

О преимуществах и недостатках наиболее часто применяемых материалов поговорим в разделе о проектировании.

Форма светопропускающего элемента

Применяются такие варианты:

  • плоский элемент;
  • двускатный;
  • в виде пирамиды;
  • криволинейный: в виде арки или купола.

Криволинейные элементы изготавливают преимущественно из полимеров. При этом пластик превращается в предварительно напряжённую конструкцию, в силу чего становится намного более прочным.

Пирамидальная конструкция при большом угле наклона граней менее подвержена ударам градин.


Пирамидальный зенитный фонарь хорошо переносит град и снегопады

Огнестойкость

Зенитные фонари, светопропускающие элементы которых изготовлены из оргстекла, стеклопластика и прочих полимерных материалов, можно применять:

  • в зданиях I и II степеней огнестойкости;
  • в помещениях категорий Г и Д, если используемые материалы покрытия относятся к группам НГ, Г1, Г2.

Для изготовления огнестойких (противопожарных) фонарей используется пожаростойкое стекло. При выборе такого изделия необходимо руководствоваться нормируемым пределом огнестойкости крыши. Устанавливаются огнестойкие зенитные фонари на торговых центрах, бассейнах, спортзалах, производственных цехах.

Предел огнестойкости нормируется по потере:

  • несущей способности R;
  • целостности E;
  • теплоизолирующей способности I.

Производятся световые фонари со степенью огнестойкости REI 30, 45, 60 минут. Эти цифры означают, через какой временной промежуток конструкция перестанет служить противопожарной преградой.

Конструктивное исполнение

Фонари бывают:

  1. Точечными. По размерам напоминают обычное окно, предназначены для освещения небольшой зоны.
  2. Ленточными. Имеют большую протяжённость и устанавливаются вдоль почти всей крыши. Применяются в больших постройках, таких как ангары, складские помещения, цеха промышленных предприятий, торговые павильоны.


    Зенитные фонари ленточного типа используются для освещения больших производственных площадей

Материал рамы и контура опирания

Эти элементы могут изготавливаться:

  • из стальных профилей;
  • из алюминиевых профилей — более предпочтительный вариант, так как алюминий обладает коррозионной устойчивостью и очень мало весит;
  • деревянные бруски (применяются в очень редких случаях).

Наличие светопроводящей шахты

Фонари с такими шахтами устанавливаются в помещения с подшивными (подвесными) потолками. Шахта — это короб с зеркальным покрытием изнутри, который проводится сквозь потолок.

Видео: зенитный фонарь из стеклопакетов

Варианты исполнения

Исполнение зенитных фонарей может быть следующим:

  • Материал светопропускающего заполнения – силикатное стекло, акрил, поликарбонат. Заполнение может быть прозрачным, матовым, разных оттенков, число слоёв также варьируется.
  • Материал основания точечных и линейных фонарей – металл (нержавеющая или оцинкованная сталь), стеклопластик, дерево.
  • Материал рамы, створки точечных и линейных фонарей – ПВХ, алюминий с термовкладышами, дерево. Каркас возвышающихся конструкций чаще всего выполняют из алюминия, для крупных сооружений дополнительно используют стальной профиль.
  • Система открывания створки – ручная, механическя, электронная (оборудованная различными датчиками, дистанционным пультом).

Конструкции могут поставляться готовыми (определённой формы и типоразмеров) или разрабатываться по индивидуальному проекту.

Назад

Другие статьи

  • Технология монтажа зенитных фонарей

    Зенитные фонари – дополнительный источник естественного света в доме. Их оборудуют на крыше непосредственно над жилым помещением. Незначительно возвышенные точечные конструкции можно установить своими руками. Если планируется размещение панельного или ленточного зенитного фонаря, полностью застеклённая кровля, работу должны выполнять профессионалы.

  • Крепление стеклянного ограждения

    Стекло позволяет создавать визуально лёгкие, невесомые парапеты, ограждающие лестничные марши, балконы, террасы, а также конструкции, разграничивающие пространство в помещениях.

  • Как устанавливать алюминиевые окна

    Окна из алюминия – хорошая альтернатива пластиковым системам. Их преимущества – высокая прочность, пожаробезопасность, устойчивость к взлому, возможность ремонта отдельных элементов профиля. Алюминиевые конструкции наиболее долговечны, если выбрать качественный профиль и чётко соблюдать правила монтажа

  • Алюминиевые конструкции: разновидности и преимущества

    Светопрозрачные конструкции на основе алюминиевого профиля широко применяются в оформлении фасадов и крыш современных офисных зданий, для остекления частных жилищ, при строительстве различных объектов малой архитектуры в городской и загородной среде

Конструкция зенитного фонаря

Устройство зенитного фонаря рассмотрим на следующем примере:


В данной конструкции роль светопропускающего элемента играет стеклопакет

Вот из каких деталей состоит модель со стеклопакетом в качестве светопропускающего элемента:

  1. Стеклопакет.
  2. Стакан или опорный контур.
  3. Нащельник.
  4. Прокладка уплотнительная из резины.
  5. Болт.
  6. Стальная предохранительная сетка (на случай если стекло разобьётся).
  7. Уплотнитель.
  8. Элемент прижимной.
  9. Элемент упорный.
  10. Мастика для герметизации.
  11. Винт.
  12. Фартук: препятствует попаданию воды в стык между стаканом и кровельным покрытием.
  13. Гидроизолирующий рулонный материал.
  14. Теплоизолятор.
  15. Пароизоляционная плёнка.

На открывающихся фонарях дополнительно имеется механизм открывания.


В зенитных фонарях открывающегося типа присутствуют механизмы открывания

Как рассчитать?

Точные расчеты обычно проводят специалисты тех фирм, которые изготавливают зенитные фонари. Найти удобный онлайн-калькулятор, чтобы самому рассчитать высоту и ширину, пока нельзя. Потому придется обращаться за консультацией, но эти траты гарантируют избегание ошибок в дальнейшем.

На какие нормативы стоит опираться:

  • минимальной высотой надкровельного купола считается 30 см, средней – 60 см, а предельной – 80 см;
  • минимальную площадь, пригодную для остекления, определяют в 2 м квадратных, максимальную – в 10;
  • внутренняя отделка стакана требует материалов, чей коэффициент светоотражения равен 0,7;
  • помещение, которое ниже 7 м, гармонирует с точечными зенитными фонарями, выше 7 м – с ленточными;
  • каждый световой фонарь требует пространства для сервисных работ, минимальная его ширина – 1 м;
  • размер опорного стакана подбирается так, чтобы он хотя бы двумя сторонами держал упор на несущие кровельные элементы.

И таких нормативов много, вот почему консультация специалистов и расчетные работы обязательны. Они подскажут, уместен ли зенитный фонарь, например, 90×90, или данному зданию нужны иные размеры и формы.

Популярные производители

Удобные и надёжные зенитные фонари выпускаются под следующими марками:

Velux

Известная компания из Дании, зенитные фонари которой относятся к категории элитных. Можно сказать, что производитель специализируется на выпуске конструкций для частных домов — фонари для цехов или торговых павильонов занимают совсем незначительную долю ассортимента.


Зенитные фонари Velux отличаются футуристическим дизайном

Для продукции Velux характерными являются следующие особенности:

  • соответствие российскому климату;
  • стакан утеплён пенополистиролом;
  • рама выполнена из ПВХ-профилей;
  • светопропускающий элемент изготовлен из триплекса или оргстекла (можно заказать в матовом исполнении);
  • опционально устанавливается штора-плиссе;
  • фонарь выполнен в футуристическом дизайне и напоминает тарелку НЛО.

Также фонари данного производителя отличает высокая стоимость:

  • глухая модель размером 60х60 см стоит 15 тыс. руб., открывающаяся — 45 тыс. руб.;
  • то же размером 1х1 м — 20,6 тыс. руб. и 51,3 тыс. руб.;
  • самая большая модель размером 1,2х1,2 м стоит 24,6 тыс. руб. (в глухом исполнении) и 56 тыс. руб. (открывающаяся версия).

Самая дешёвая штора-плиссе стоит 9 тыс. руб.

Caoduro

Ещё один гигант индустрии остекления, на этот раз из Италии. Именно эта компания занималась изготовлением прозрачных крыш расположенного на Красной Пресне Экспоцентра, домодедовского аэроотеля, гостиницы «Молодёжная» и целого ряда других известных строений Москвы и прочих городов.

Данный производитель выпускает как точечные, так и ленточные зенитные фонари. Они могут комплектоваться фотоэлементами (солнечными батареями), обеспечивающими автономную работу электропривода открывания. Широко применяются датчики, по сигналу которых осуществляется автоматическое открывание или закрывание фонаря в зависимости от погодных условий или наличия дыма внутри помещения.


Компания Caoduro выпускает однослойные, двухслойные и трёхслойные конструкции, что позволяет устанавливать фонари в местах с самыми разными климатическими условиями

Размеры точечных фонарей варьируются в пределах от 45х45 см до 2х2 м, светопропускающий элемент изготавливается из поликарбоната или полиметилметакрилата.

Компания CaoDuro является ещё и разработчиком инновационных технологий в данной сфере. Её инженеры сумели создать купол 8-ми м в диаметре, полностью выполненный из прозрачного материала, то есть без применения несущих профилей (самонесущая конструкция). Причём такая конструкция может быть как однослойной, так и двухслойной («утеплённый» вариант).

Lamilux

Немецкий производитель, который также неоднократно отметился на известных российских объектах общественного назначения: здание НПО «Астрофизика», павильон «ЛексусРольф», технопарк MLP и др.


Зенитные фонари от Lamilux доставляются на место установки в собранном виде

«Изюминкой» фонарей от Lamilux является возможность практически молниеносного монтажа, что объясняется двумя обстоятельствами:

  • разработана специальная «быстрая» система крепления, состоящая из монтажных планок и фланцев;
  • конструкция фонаря позволяет осуществлять доставку на место в уже собранном виде.

Ассортимент продукции охватывает весь спектр задач по кровельному остеклению. Выпускаются следующие виды фонарей:

  • точечные;
  • ленточные.

Первая группа включает в себя зенитные фонари:

  • выпуклые — серии F100 и F100 Glass (двойное остекление);
  • плоские — серия FE;
  • пирамидальные — серия FP;
  • двускатные — серия RW.

Стеклопластиковый стакан такого фонаря может иметь как круглую, так и прямоугольную форму.

Ленточные фонари делятся на:

  • арочные — тип B;
  • двускатные — тип C.

Модели могут оснащаться электроприводами разных типов, датчиками, системой дымоудаления.

Для остекления всей крыши производитель предлагает системы PR 60 и PR 60 EnergySave («утеплённый» вариант) со стальными профилями. Дополнительно можно заказать напыление из драгметаллов или установку солнечных батарей.

Цены рассчитываются отдельно для каждого конкретного случая. В среднем, фонарь серии F100 обходится в 12 – 24 тыс. руб.

Awak

Польский производитель бюджетных зенитных фонарей. Какие-либо технические изыски отсутствуют, но качество вполне приемлемое. Есть модели с ручным открыванием, есть и с приводом — электрическим или пневматическим (для объектов с повышенной взрывоопасностью).


Зенитные фонари Awak изготавливаются из алюминиевых профилей

Приводы могут увязываться с пожарной сигнализацией, но нагнетатели для откачивания дыма не устанавливаются (естественное дымоудаление).

«Лерон»

Чисто российский производитель, завод расположен в Туле. Выпускает арочные и двускатные ленточные фонари шириной до 6 м и точечные разных размеров. В моделях с автоматическим открыванием устанавливается система управления от итальянской компании Aprimatic.

Цены — доступные: фонарь размером 1х1 м стоит 20 – 21 тыс. руб., размером 1,5х1,5 м — 26 – 27 тыс. руб.


изготавливает зенитные фонари с наполнением купола сотовым поликарбонатом

Schuco («Шуко»)

Известный во всём мире и отлично себя зарекомендовавший австрийский производитель оконных профилей успешно освоил и нишу кровельного остекления. Ассортимент продукции достаточно широк: профили изготавливаются как из стали, так и из алюминия; фонари выпускаются как плоские и двускатные, так и куполообразные или пирамидальные. В качестве заполнения может использоваться триплекс, витражное стекло, тонированное и другие.

Schuco является партнёром многих компаний, давно и успешно работающих в России. В качестве примера можно привести и «Дойче Фасад». Именно профили «Шуко» часто используют при устройстве стеклянных крыш в виде романского купола или египетской пирамиды (средиземноморский стиль). Причина востребованности заключается не только в их надёжности, но и в доступности: в некоторых проектах подобная крыша обходилась всего в 7,5 тыс. руб./кв. м.


Компания Schuco широко специализируется в кровельном остеклении

Zenit

Под этой маркой выпускаются глухие ленточные фонари двух серий: Standart Zenit ST и Premium Zenit Pro. Конструкции изготавливаются в лучших традициях кровельного остекления:

  • алюминиевые профили снабжены рёбрами жёсткости, в силу чего они легко противостоят повышенным нагрузкам;
  • есть защита от промерзания (в конструкции отсутствуют мостики холода, на которых могла бы конденсироваться влага);
  • применён тройной барьер против протечек;
  • светопропускающий элемент может иметь усиление, рассчитанное на применение в особо суровом климате.

На свою продукцию производитель даёт 5-летнюю гарантию.


Зенитные фонари «Зенит» изготавливаются на базе собственного производства

«Аластра»

Основное направление деятельности данной компании — устройство вентилируемых фасадов. Но выполняются заказы и на кровельное остекление, причём с предоставлением гарантии на выполненные работы.

Все задействованные в строительных работах специалисты имеют высокую квалификацию, подтверждённую выданными Росстроем техническими свидетельствами.

Все проекты реализуются только с применением материалов высочайшего качества, прошедших соответствующую сертификацию в России.

Компания располагает современным оборудованием, в том числе и подъёмно-транспортным, что позволяет быстро решать задачи высокой сложности.

MCR Prolight

Владельцем данной торговой марки является компания Mercor. Можно отметить широкий ассортимент зенитных фонарей от данного производителя. Представлено множество вариантов с различными размерами проёма, высотой стакана, ориентированные как на плоские, так и на скатные крыши.

Компания берётся за изготовление фонарей с нестандартными размерами по индивидуальным заказам. Также имеется возможность выбрать толщину теплоизолятора на стакане, которая по умолчанию составляет 20 мм.


Точечные зенитные фонари из поликарбоната MCR Prolight имеют привлекательный внешний вид и являются легкосбрасываемой конструкцией
Материалом светопропускающего элемента может служить:

  • поликарбонат ячеистый, толщина варьируется в пределах 10 – 25 мм, есть версии с различными прозрачностью и сопротивлением теплопередаче;
  • акрил, из которого выполняются купола с числом слоёв от 1-го до 3-х;
  • литой поликарбонат.

Стакан может быть прямым, наклонным и круглым.

Indu Light

Данная компания не только сама занимается производством зенитных фонарей, но и является официальным и единственным импортёром другого известного производителя — компании Eternit Flachdach. Также она тесно сотрудничает с компанией Rodeca, которая специализируется на производстве из поликарбоната светопропускающих строительных конструкций.


Компания Indu Light является официальным и эксклюзивным импортёром компании Eternit Flachdach, ведущего производителя зенитных фонарей и кровельных воронок

Материалы изготовления

Для изготовления каркаса конструкции используется преимущественно сверхлегкий алюминий. Отрадно то, что алюминиевый профиль можно окрашивать в любые цвета, чтобы световая конструкция не вступала в дисгармонию с кровлей.

Но алюминием не ограничивается перечень материалов для зенитных фонарей.

  • Полимерно-порошковый красящий состав одновременно выступает с функцией пропитки, которая увеличивает износостойкость элемента конструкции, обеспечивает ему влагозащиту. Для усиления конструкции (если задача такова) используется стальной профиль.
  • Могут для создания каркаса применять и клееный брус. Но древесину изначально тоже всячески обрабатывают спецпропитками для того, чтобы агрессивные природные источники воздействия не сделали каркас вышедшим из строя раньше времени.
  • Что же до остекления, то бюджетным вариантом будет пластиковая панель. Пластик чрезвычайно легкий, удобный в резке, в фиксации на каркас. Да и ухаживать за ним несложно. Но пластик ограничивает размер конструкции, он подойдет исключительно для небольших объектов.
  • Опережают позиции пластиковых панелей листы поликарбоната и акрила. Акриловые идеально пропускают солнечный свет. Ими можно выстраивать фонари как, например, в промзданиях, так и в крытых бассейнах. Материал удобен в формовке, то есть подходит для создания зенитных фонарей нестандартной формы. Не будет ему замены, если цель – собрать купол с минимумом перемычек. Он не боится ультрафиолета, правда, неспособен хранить тепло.
  • Закаленное стекло как вариант фонарного остекления тоже рассматривается. Но этот материал очень дорогой – стоимость всей конструкции вырастет значительно. Однако такое стекло не сломается под снежной толщей, не боится оно и агрессивной химии, устойчиво к абразиву. А вот град, очень крупный и длительный, может привести к трещинам – это, увы, не исключено. Но закаленное стекло устанавливается только в прочный каркас. Стекло и прочный каркас – это усиление нагрузки на строение, и значительное.

Световые купола со сложными переходами исключают применение закаленного стекла. А еще оно пропускает тепло – для энергосбережения его придется покрывать спецнапылением, использовать пленки с функцией теплоотражения.

  • Золотой серединой специалисты в один голос называют поликарбонат. Даже для конструкций с пластиковым каркасом он идеален. Материал отлично рассеивает свет, а также обойдется недорого. Но работать с сотовым поликарбонатом, надо отметить, непросто. Если сильно ударить его острым предметом, повреждение неизбежно. Да и тупой удар (тот же град) его ломает. Слой снега тоже может стать фатальным. В среднем срок службы поликарбоната – 5-7 лет. Монолитный поликарбонат в 250 раз прочнее стекла. Огня он не боится, но боится солнца. Для зенитных фонарей потребуются листы с особой защитной пленкой.
  • Отдельная тема – полиэфирные листы. Хороши они тем, что выдержат и низкие, и высокие температуры, а также механическое воздействие. Град таким листам не страшен. Но вот чего им недостает, так это прозрачности. Декоративные свойства полиэфирных листов тоже не в топе. То есть материал пока не стал главным для зенитных фонарей, но применяться может.

Отмечается, что вентиляционные и противопожарные световые конструкции требуют использования непрозрачных материалов.

Проектирование зенитных фонарей и предъявляемые к ним требования

При проектировании фонарей следует руководствоваться требованиями документа МДС 31–8.2002 «Рекомендации по проектированию и устройству фонарей для естественного освещения помещений». Также разработан ряд документов, определяющих порядок фактических характеристик изделия. Например, ГОСТ Р 54850–211 «Окна мансардные и зенитные фонари. Методы определения сопротивления теплопередаче».

Если зенитный фонарь предполагается использовать для дымоудаления, то его размеры следует принимать с учётом требований СНиП 2.04.05–91*У «Отопление, вентиляция и кондиционирование».

Требования к светопропускающим материалам изложены в таких документах, как ГОСТ 111–2001 (стекло листовое), ГОСТ 24866–99 (одно- и двухкамерные клеёные стеклопакеты), ГОСТ 22160–76 (2-слойные купола из оргстекла), а также технических условиях (сотовый поликарбонат, волнистые листы прозрачного ПВХ и пр.).

Важнейшим этапом проектирования является выбор светопропускающего материала. Традиционное стекло сегодня по большинству технических характеристик проигрывает полимерам. Судите сами:

  1. Коэффициент светопропускания у самых прозрачных видов силикатного стекла (листовое и закалённое строительное) составляет 0,85 – 0,87, тогда как у органического стекла этот же показатель составляет 0,9, у поликарбоната и ПВХ — по 0,85. Другие виды минерального стекла, как, например, защитное многослойное или энергосберегающее, имеют ещё более низкий показатель прозрачности — от 0,6 до 0,8.
  2. Минеральное стекло весит больше пластика: его удельный вес составляет 2500 кг/куб. м, тогда как у полимеров — только 1200 – 1400 кг/куб. м.
  3. Коэффициент теплопроводности минерального стекла составляет 0,76 Вт/м*С, в виде вакуумного стеклопакета — 0,5 Вт/м*С. У полимеров же этот показатель составляет всего 0,16 – 0,2 Вт/м*С.
  4. Полимеры являются пластичными, а минеральное стекло — хрупким. При ударе обычное стекло рассыпается на несколько тяжёлых острых обломков, из-за чего под ним приходится устанавливать защитную сетку. Пластиковый же купол только треснет, а во многих случаях и останется целым, спружинив удар.

Но есть у стекла и важные преимущества:

  1. Оно является негорючим и имеет высокую температуру плавления, в чём пластмассы ему сильно уступают: органическое стекло имеет класс горючести Г3 или Г4, поликарбонат и ПВХ — Г2 и Г3. Температура плавления у полимеров также относительно низкая.
  2. Стекло намного меньше меняется в размерах при изменении температуры: его коэффициент линейного расширения составляет всего 8,5 1/С, тогда как у пластика этот показатель составляет 60 – 80 1/С.
  3. Самое главное — стекло намного твёрже пластмассы, поэтому оно не истирается пылью и песком. Полимеры же из-за абразивного воздействия могут очень быстро исцарапаться и утратить при этом значительную часть прозрачности.


Зенитные фонари из стекла предпочтительнее использовать для промышленных зданий
Если в качестве прозрачного элемента решено использовать стекло, то конструкция проектируемого фонаря должна обеспечивать его опирание по всему периметру.

Приведём основные требования, излагаемые в МДС 31–8.2002:

  1. Стакан должен иметь высоту не менее 30 см — тогда фонарь не будет закрываться накопившимся на крыше снегом.
  2. Минимальный угол наклона светопропускающих элементов относительно горизонтальной плоскости составляет 12 градусов.
  3. Стакан можно делать с наклонными стенками, но при этом они могут отклоняться от вертикали не более, чем на 30 градусов.

Стакан фонаря можно изготавливать из таких материалов:

  • тонколистовая сталь;
  • холодногнутые стальные профили;
  • алюминиевые листы и профили;
  • стеклопластик;
  • асбестоцементные листы.

Рама или каркас, на который опирается светопропускающее полотно, изготавливаются из стальных либо алюминиевых профилей. Полотно крепится в раме при помощи нащельников (штапиков), прикручиваемых к раме саморезами.

Проектировщику необходимо также учесть и такие требования:

  1. Крепление и уплотнение полотна нужно конструировать так, чтобы оно имело возможность свободно расширяться при изменении температуры.
  2. Необходимо предусмотреть утепление стакана и защиту его от коррозии. Наиболее эффективными утеплителями являются жёсткие и полужёсткие плиты из минеральной ваты плотностью до 250 кг/куб. м (материал является негорючим) и пенополистирольные плиты марки ПСБ-С с наличием в составе антипиреновых добавок (класс горючести — Г1). Материал наклеивается при помощи горячебитумной мастики, обладающей теплостойкостью до 100 С.
  3. Светопропускающий элемент устанавливается в раму на полимерном профилированном уплотнителе. Такие же уплотнители устанавливаются между отдельными фрагментами полотна, если оно является сборным. При необходимости щели дополнительно герметизируют вспененными полимерами (монтажная пена) и силиконовым герметиком для наружных работ.
  4. Необходимо предусмотреть защиту всех полимерных уплотнителей от прямого воздействия солнечных лучей (ультрафиолет разрушает эти материалы) при помощи фартука или нащельников.
  5. Материалом для фартука обычно служит оцинкованная сталь толщиной от 0,5 до 0,7 мм.
  6. Если фонарь комплектуется светопроводящей шахтой (для помещений с подвесными потолками), то стенки этой шахты и стакан изнутри должны быть окрашены или облицованы материалом с коэффициентом отражения не ниже 0,85.
  7. Защитная сетка под заполнением из минерального стекла должна выполняться из оцинкованной проволоки диаметром 2 мм и иметь размер ячейки 50х50 мм. Сетка вваривается в раму из арматуры или гнутого уголка, которая подвешивается на приваренных внутри стакана крюках. Если в остеклении со стороны помещения установлено защитное многослойное стекло либо оклеенное полимерной плёнкой, сетку устанавливать не нужно.

На неутеплённых кровлях, покрытых шифером или профнастилом, допускается устройство светопропускающего проёма путём замены листа покрытия или его фрагмента прозрачным листом из ПВХ такого же профиля. ПВХ-лист прикручивается так же, как и все остальные: в гребни волн вкручиваются саморезы или болты с уплотняющими шайбами.

Область применения фонарей со светопропускающим элементом из материала с классом горючести Г3 или Г4 ограничена:

  • здание должно иметь степень огнестойкости I, II или III и класс пожарной опасности С0;
  • помещение, над которым установлен фонарь, должно иметь категорию по пожарной опасности и взрывоопасности В4, Г или Д;
  • кровля должна быть покрыта негорючим материалом или относящимся к группе горючести Г1, либо рубероидом с засыпкой гравием или крупной каменной крошкой;
  • суммарная площадь фонарей не должна превышать 15% площади кровли.

Максимально допустимая площадь фонаря составляет:

  • при удельном весе прозрачного заполнения до 10 кг/кв. м: 18 кв. м;
  • при удельном весе от 10 до 20 кг/кв. м: 12 кв. м.

Из соображений пожарной безопасности определяется минимально допустимое расстояние в свету между фонарями:

  • при площади 1-го фонаря от 6 до 18 кв. м: 6 м;
  • при площади до 6 кв. м: 3 м.

Также в документе МДС 31–8.2002 приводятся формулы для расчёта требуемого сопротивления теплопередаче (раздел 3.5), при котором в данных климатических условиях на внутренних поверхностях фонаря не конденсируется влага, и необходимого сопротивления воздухопроницанию.

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.

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

Монтаж зенитного фонаря

В общем случае при установке фонаря выполняют такие операции:

  1. На опорном периметре, куда будет устанавливаться стакан фонаря, закрепляют уплотнительный материал.
  2. Если он (периметр) выполнен из деревянных брусков или стальных профилей, то есть установка производится на стропильную крышу, приклеивают на специальную мастику профилированный резиновый уплотнитель.
  3. Если крыша представляет собой бетонную плиту со световым проёмом, то нужно сначала зачистить края проёма болгаркой, а после уложить на него полосу рубероида (можно бикроста) и уплотнитель из резины.
  4. Стакан фонаря поднимается автокраном на крышу и устанавливается на опорный периметр. После этого его нужно прикрутить: к бетонной плите — анкерными болтами, к стропильной системе — саморезами или обычными болтами с гайками. Крепёж должен пронизывать установленный ранее уплотнитель.
  5. Далее по периметру стакана сверху крепится уплотнительная лента, для чего используются винты с потайной головкой, ввинчиваемые через каждые в 5–6 см.
  6. На уплотнительную ленту укладывается рама фонаря. Если она имеет петли для открывания, их нужно приварить или прикрутить к каркасу. Если открывание не предусмотрено, раму просто прикручивают сквозь уплотнитель винтами.


    Рама фонаря укладывается на уплотнительную ленту

  7. В раму укладывается ещё одна уплотнительная лента и сразу на неё — светопропускающее полотно.
  8. Полотно фиксируется штапиками. Часто в этом качестве используют квадратные алюминиевые трубки. Под штапики также укладывают уплотнитель либо наносят силиконовый герметик для наружных работ, после чего их прикручивают винтами к раме.
  9. Герметизацию места примыкания кровельного покрытия к стакану фонаря выполняют при помощи фартука либо выполненного из оцинкованной стали «воротника» подобно тому, как оформляется примыкание кровли к стене или дымоотводящей трубе.

Расчет

Лучше, если вычислениями будет заниматься специалист компании-производителя, поскольку самостоятельно это сделать непросто, а доступных сервисов для расчета пока не существует.

При определении величины проема учитывают размеры плит перекрытия (или шаг между балками), области пустот, места стыков и прочее. Для расчета параметров блока нужно соблюдать следующие нормы:

  • Верхняя точка фонаря не должна быть ниже 30 см над кровельным покрытием (60 см – среднее, 80 см – наибольшее);
  • Наименьшая площадь купольного остекления не лимитируется, однако в продаже трудно найти модели со сторонами меньше 60 см. Не рекомендуется делать фонари площадью больше 10 м2 для одного блока.
  • Средний наклон у сторон треугольных конструкций — 30°. Для крупных блоков, вершина которых выше 1 м, допустим угол 45°.
  • Если высота остекляемого помещения не превышает 7 м, лучше устанавливать точечные купола, для 7 м и более – ленточные.
  • На крыше, по периметру блока обязательно наличие свободного пространства не менее 1м.
  • Монтажный стакан при установке должен иметь опору либо на балки, либо на выступы плиты.

В промышленные сооружения, в которых выделяется значительное количество тепла, а также присутствуют воздушные загрязнения (копоть, пыль), установка прозрачных световых куполов не целесообразна.

Рейтинг
( 2 оценки, среднее 4.5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Для любых предложений по сайту: [email protected]