20. Световые и светоаэрационные фонари

преимущественно выполняют в виде прямоугольных надстроек (П-образные фонари) и встроенных или незначительно возвышающихся над покрытием светопрозрачных купо­лов, колпаков, панелей и лент (зенитные фонари).

Прямоугольные светоаэрационные фонари применяют в зданиях с избытками тепловыделений более 23 Вт/(м²-ч).

Размеры прямоугольных фонарей назначают в зависимости от свето­технических и аэрационных требований, согласуя с размерами пролетов и требованиями унификации.

Высоту фонарей ограничивают одним-двумя ярусами переплетов. Высота переплетов в одноярусных фонарях составляет 1,8.м,_. а в двухъярусных - 1,2 м. Фонари с двухъярусным остеклением по свето-аэрационным показателям не намного превосходят фонари с одноярус­ным остеклением, но более металлоемки и трудоемки в устройстве и до­роже в эксплуатации. Поэтому предпочтение следует отдавать фонарям с одноярусными переплетами, высота которых в большинстве своем явля­ется достаточной для обеспечения на рабочей площади среднего значе­ния к.е.о. от 1,2 до 3,5%. Покрытиям фонаря придают уклон 1 : 60 с наружным неорганизованным водоотводом.

Конструкции фонарей состоят из несущих и ограждающих элементов и связей. Несущими элементами фонарей являются поперечные фонар­ные фермы, фонарные панели и панели торца (рис. XVI-2). Фонарные фермы выполняют из гнутых или прокатных швеллеров (стойки), спа­ренных уголков (раскосы) и одинарного уголка (горизонтальная связь между стойками). В зависимости от конструкции покрытия стойки ферм делают вертикальными - при профилированных настилах и наклонны­ми - при железобетонных плитах. В последнем случае плиты опирают на консоль стойки, которая опущена на 300 мм ниже верхнего пояса фонар­ной панели (рис. XVI-2, б}. Фонарные фермы устанавливают в соответст­вии с шагом стропильных конструкций (6 и 12 м). Стойки фермы крепят к верхнему поясу стропильных ферм посредством опорной пластины на сварке.

Фонарные панели имеют длину, равную шагу фонарных ферм - 6 или 12 м. Они состоят из несущего борта, выполненного из гнутого про­филя высотой 950 мм, вертикальных стоек, верхних и средних обвязоч­ных поясов, к которым подвешивают переплеты (рис. XVI-2, г).

Панель торца фонарей совмещает в себе функции фонарных ферм и панелей. Последние состоят из стоек, раскосов и верхней обвязки.

Ограждающая часть прямоугольных фонарей может быть выполнена утепленной и холодной. При утепленном варианте покрытие фонаря, его бортовую часть, торцы и остекление выполняют с соответствующей теп­лоизоляцией (рис. XVI-3). В целях унификации фонарных переплетов с окнами их конструктивно решают из стальных профилей аналогично оконным, а в качестве остекления чаще всего используют двухслойные стеклопакеты. Фонарные переплеты выполняют верхнеподвесными. Сты­ки между глухими и открывающимися переплетами уплотняют резино­выми профилями. Для открывания переплетов чаще всего используют механизм реечного типа с электроприводом. Такой тип по сравнению с другими является более надежным и позволяет относительно быстро (в течение 4 мин) открыть ленту переплета длиной 60 м на угол 35°.

Для обеспечения равномерного освещения производственных поме­щений расстояния между осями смежных фонарей принимают не более четырех расстояний от условной рабочей поверхности до низа остекле­ния фонаря. Пространственную жесткость и устойчивость фонарей обес­печивают горизонтальными и вертикальными связями, передающими усилия на диск покрытия (см. рис. XI-21 и XI-22).

Недостатками прямоугольных фонарей являются их высокая метал­лоемкость, воздухопроницаемость, возможность образования наледей на остеклении и др.

Зенитные фонари наиболее эффективны в зданиях с незна­чительными технологическими тепловыделениями - до 23 Вт/(м²-ч). Они могут быть точечного типа или панельные (рис. XVI-1, ж), односкатные, двускатные и криволинейные (рис. XVI-4). При необходимости зенитные фонари могут быть выполнены в виде ленты, собираемой из секций длиной 6 м. Выбор типа фонаря связан с высотой помещения. Так, фона­ри точечного типа с площадью световых проемов до 4,5 м² рекоменду­ются к применению в зданиях высотой до 8,4 м, а в зданиях большей вы­соты - панельного типа с площадью световых проемов более 4,5 м².

Расположение фонарей в покрытии и их общая площадь зависят от требований к освещению помещений. Максимальная площадь остекле­ния не должна превышать 15% освещаемой площади пола производст­венных помещений. Наиболее рациональной формой поперечного сеч< ния фонарей шириной до 1,5 м является односкатная, а шириной Зм-двускатная. Зенитные фонари большей ширины нецелесообразны.

Рис. XVI-4. Зенитные фонари: а - купольный (разрез и вид сверху); б - односкатный по железобетонным пли­там; в - двускатный с покрытием по профилированному настилу; г - то же, по железобетонным плитам (поперечный и продольный разрезы); 1 - стальной ста­кан; 2- купол 1,6x1,4м; 3- элемент рамы; 4~ элементы фартука; 5- утепленное покрытие здания; 6 ~ стеклопакет; 7 - сетка оцинкованная; 8 - нащельник боковой

Размеры световых проемов зенитных фонарей увязывают с конструк­тивным исполнением покрытия. При покрытиях из сборных железобе­тонных плит размером 1,5x6 м и из профилированных стальных настилов размеры световых проемов принимают 1,5x1,7; 1,5x5,9 и 2,9x5,9 м. При покрытиях из железобетонных плит размером 3x6 и 3x12 м, а также при плитах "на пролет" размеры проемов составляют 2,9x2,9 м, а в покрытиях из стального профилированного листа по беспрогонной схеме с шагом стропильных ферм 4м- 2,9x3,9 м.

Общими конструктивными элементами всех видов зенитных фонарей являются опорный стакан, светопропускаюшее заполнение, защитная сетка и фартуки из оцинкованной стали (рис. XVI-4 и XYI-5). При необ­ходимости фонари снабжают механизмами открывания. Стаканы выпол­няют из листовой стали толщиной 23 мм и холодногнутых профилей, со­единенных на сварке или болтах. Высоту опорных стаканов назначают с учетом возвышения светопропускающего заполнения над уровнем кровли не менее чем на 300 мм. Стенки стаканов утепляют минеральной ватой повышенной жесткости.

Светопропускающее заполнение зенитных фонарей выполняют одно-, двух- или трехслойным из листового стекла, стеклопакетов и из листо­вых полимерных материалов в виде куполов или сводов. Наибольшее применение получили фонари с заполнением из двухслойных стеклопа­кетов толщиной 27 мм, которые по своим теплотехническим характерис­тикам удовлетворяют большинству производственных зданий, возводи­мых в климатических районах с расчетной температурой наружного воздуха до -30°С. При более низких температурах наружного воздуха применяют трехслойные пакеты. Зенитные фонари устраивают глухими и открывающимися. Для очистки загрязнения и аэрации в них предусматривают открывающиеся створки со специальными механизмами открывания. Наиболее прост и безопасен в работе пневматический механизм с дистанционным управле­нием. Он состоит из пневмоцилиндра, поршня, фиксаторов и кронштей­на, которым он крепится к опорному стакану. Шток поршня соединен с открывающимся элементом фонаря.

Открывающиеся зенитные фонари имеют размеры световых проемов 1,5x1,7; 1,5x5,9 и 2,7x2,7 м.

Рис. XVI-5. Конструктивные детали зенитных фонарей: а - точечного типа из органического стекла; б~г - односкатного с заполнением стеклопакетами; д,е - то же, двускатного; 1 - плита покрьгтия, -2- гермети 3- стальной стакан; 4- двухслойный купол из оргстекла; 5- ^к°^лпач°_м^К;_н^_пе^ ная рама; 7- оцинкованная кровельная сталь; 8- утеплитель, , чаный раствор; 10 - закладная деталь железобетонной плиты; 12 - сетка сварная оцинкованная; 13 - натяжное устройство сет»

V 14- ihanrvK- /5- переплет; 16- прокладка из губчатой резины; 1/ - "V гайка), 74

В фонарях со световым проемом 1,5x1,7 м светопропускающее запол­нение устанавливают в обрамляющую раму из стальных уголков, которая на.щарнирах прикреплена к стенке опорного стакана.

Светопропускающие заполнения в зенитных фонарях могут быть вы­полнены из профильного стекла, стеклопластика и других материалов и конструкций. В зарубежной практике строительства применяют силикат­ное стекло (Финляндия), швеллерное профильное стекло в два ряда (Югославия), полимерные материалы, в частности органическое стекло и различные термопласты (страны Западной Европы) и т.п.

Зенитные фонари, несмотря на определенные достоинства, имеют ряд недостатков. При их применении усложняется устройство кровли, особенно с фонарями точечного и панельного типов. Зенитные фонари не рекомендуется применять в помещениях с большими пыле- и тепло­выделениями, а также в условиях разветвленной сети подвесных тран­спортных галерей, конвейеров и другого технологического оборудования, загораживающего световые проемы. Фонари из органического стекла из-за повышенной пожарной опасности могут быть использованы только в помещениях, относящихся к категориям Г и Д.

Конструктивное исполнение покрытия значительно упрощается, если зенитные фонари располагать в виде лент или использовать светопроз-рачные панели и покрытия.

Светопрозрачные панели и покрытия в зависи­мости от требований к освещению могут быть выполнены точечно, ряда­ми или в виде лент.

Светопрозрачные панели имеют размеры плит покрытия. Их можно применять при плоских и скатных покрытиях. Панели могут быть выпол­нены из стеклопакетов, стеклоблоков и стеклопластиков.

Стекложелезобетонные панели из пустотелых блоков с железобетон­ными несущими ребрами (рис. XVI-6, а) укладывают заподлицо с основ­ными плитами покрытия или на опорные столики с возвышением над кровлей на 50-80 мм. Заделку стыков между панелями из стеклоблоков и плитами покрытия осуществляют герметиком и мастикой, а нижнюю часть - бетоном. Одно- или двухпустотные стеклоблоки в панели соеди­няют на цементном растворе марки 100 с армированием проволокой диаметром 4-6 мм. Стекложелезобетонные панели, благодаря рифленой поверхности стеклоблоков, создают в помещении рассеянный свет.

Вместе с тем, такие панели имеют большую массу, нестойки против динамических нагрузок и статических перегрузок, ремонтонепригодны.

Стеклопластиковая панель (рис. XVI-6, б) может состоять из железо­бетонных несущих ребер и заполнения из светопрозрачных пластиков или целиком из пластика. В первом случае она состоит из верхнего и нижнего листов, обрамленных по периметру швеллерами. Для исключения "мостиков холода" обрамление тщательно утепляют и герметизи-оуют Панели опирают на основные железобетонные плиты покрытия. По сравнению со стекложелезобетонными панелями из стеклоблоков пластиковые панели имеют значительно меньшую (в 15-17 раз) массу, лучшую (примерно в 1,5 раза) светоактивность и более высокое сопро­тивление теплопередаче. Они пропускают ультрафиолетовые лучи и соз­дают рассеянное освещение.

Для неотапливаемых зданий используют светопрозрачные волнистые листы из стеклопластика (рис. XVI-6, в). Конструкции светопрозрачных покрытий из таких листов во многом аналогичны конструкциям покры­тий из волнистых асбестоцементных листов.

Рис. XVI-6. Светопрозрачные панели и покрытия:

а - стекложелезобетонная панель из стеклоблоков; 6 ~ стеклопластиковая панель; в - детали покрытия из отдельных светопрозрачных пластиковых листов; /-опорный столик; 2 - стеклопанель; J-фартук; 4-мастика; 5 - утеплитель; 6 -рама из швеллеров и уголков с ребрами; 7-ребра через 0,5м; 8- стекло­пластик; 9 - деревянная площадка; 10 - крюк из стальной полосы; 11 - шуруп