Зенитные фонари: как смонтировать световой купол

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.

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 ZENIT

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.

Монтаж зенитного фонаря

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.

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.

Типовые ошибки при монтаже зенитных фонарей

Содержание:

Зенитные фонари устанавливаются в кровлю здания для естественного освещения и аэрации помещения. Правильный монтаж зенитных фонарей способен предотвратить ряд проблем, приводящих к неисправности приводов, протечке и повреждению элементов фонаря.

Сложность работ прежде всего заключается в требовании по размещению его на кровле. Доступ к конструкциям возможен только снаружи здания на кровле. Поэтому монтаж зенитных фонарей рекомендуется выполнять специальным обученным бригадам.

Расположение зенитных фонарей на кровле рассчитывается непосредственно проектировщиком. Здесь обязательно учитывается функциональная составляющая фонарей (встроенные створки вентиляции или дымоудаления). Слишком частое расположение фонарей может создать светооптический дискомфорт, влиять на нагрев помещения летом и переохлаждением в холодный период времени.

1. Основные моменты в монтаже основания

Перед началом монтажа зенитных фонарей необходимо сделать контрольные замеры проема, проверка полного комплекта конструкции зенитного фонаря.

Установка основания фонаря начинается с угла проема. Последовательно соединяются все элементы основания в одно целое. Не допускается сборка основания хаотично с любого места проема. Установленное основание должно иметь равные диагонали, не перекошенные основания.

Проводить контроль за соблюдением шага саморезов при монтаже основания к несущей раме и сдача его контролирующим органам.

При приемке фронта работ примыкания фонаря особое внимание уделяется примыканию гидроизоляционного ковра по плоскости основания для обеспечения правильной герметизации зенитного фонаря. Обязательно проверьте отсутствие зазоров и нахлестов между плитами утеплителя.

2. Конструкция купола зенитного фонаря

При подготовке всех профилей к сборке следует проверить правильность установки уплотнителей. Не допускается заворачивание, закусывание резинки в пазе профиля.

При установке профилей конструкции купола зенитного фонаря обращайте внимание на затяжку саморезных винтов.

Контролируйте зазоры и расстояния установки профилей согласно технической документации.

3. Заполнение створки

Особое внимание при монтаже светопрозрачных поликарбонатных листов нужно уделить целостности пароизоляционной ленты TZRP, необходимой для предотвращения попадания пыли и грязи в соты поликарбоната.

Перед установкой листа в створку проверьте правильность лицевой стороны, устойчивой к УФ. Лицевая сторона листа покрыта защитной пленкой с символом «G». Неправильное размещение лицевой стороны приводит быстрому разрушению поликарбоната под воздействием солнечных лучей.

Важно предусмотреть наличие зазоров между листами поликарбоната для предотвращения деформации при термическом расширении листов.

Заполнение створки сотовым поликарбонатом осуществляется таким образом, чтобы каналы поликарбоната были направлены вдоль ската зенитного фонаря.

Только после полной установки поликарбонатом основного купола осуществляется монтаж торцов поликарбонатом. Не допускается установка поликарбоната на торцах фонаря до заполнения основного купола по пустым аркам.

4. Исполнение зенитного фонаря в качестве вентиляции или люка дымоудаления

Механизм открывания створки на вентиляцию/дымоудаление должен устанавливаться строго горизонтально. Неправильная установка элемента приводит к неполному закрытию створки.

Обратите предельное внимание на вольтаж привода. Приводы с напряжением 220 В используются в створках вентиляции, для створок дымоудаления используется приводы с напряжением 24 В.

После окончания монтажа створки провод привода необходимо оставить снаружи (со стороны улицы), для последующей возможности произвести открытие створки по временной схеме.

Соблюдение всех этапов монтажа зенитных фонарей и технологий сохраняет правильное функционирование и долгий срок службы зенитных фонарей.

При самостоятельной установке зенитных фонарей M8CITY мы предоставляем подробную инструкцию по сборке данных конструкций и гарантию 1 год на наши изделия.

Для надежности и экономия вашего времени мы предоставляем услуги шеф-монтажа с постгарантийным обслуживанием. Гарантия на смонтированную нами продукцию M8CITY составляет 5 лет.

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:

Самая высокая прозрачность.
Сопротивление абразивному воздействию пыли и песка.
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 ↑

Зенитные фонари

Алюминиевые световые зенитные фонари

Алюминиевый световой зенитный фонарь – архитектурная конструкция на крыше здания, предназначенная для увеличения доли естественного освещения и вентилирования помещения. Такой строительный прием повсеместно применялся в средневековых строениях, преимущественно религиозного назначения.

Назначение конструкции

Освещение

Светопропускная способность фонарей в несколько раз превышает классическую инсоляцию через вертикальные окна. При этом дневной свет рассеивается равномерно, достигая всех зон помещения. Как следствие, сокращаются расходы на электричество, улучшается общая атмосфера в жилом здании и эффективность труда в промышленных строениях.

Вентиляция

Циркуляция воздушных потоков в помещение с зенитным фонарем полностью совпадает со всеми нормами благоприятного микроклимата. Естественное поступление воздуха в совокупности с природной освещенностью решает сразу две проблемы – предупреждение избыточного нагревания внутренней комнаты в летний сезон и дополнительный источник тепла в зимний период. Затраты на электроэнергию существенно сокращаются, в силу отсутствия необходимости устанавливать электрооборудование по принудительной вентиляции.

Дымоудаление

Одна из самых важных функций зенитных фонарей. Структура светопрозрачной кровли позволяет эффективно и быстро отводить отравляющие продукты горения, увеличивая шансы на спасение при пожаре в несколько раз. Фонари, как система пожаротушения, гарантируют естественный выход дыма, дают дополнительное время на эвакуацию людей, предупреждают перегрев и обрушение здания при открытом огне. Разрушительное действие дыма и огня на оборудование, имущество, человека снижается в 5-7 раз, по сравнению с помещениями, в которых отсутствуют зенитные фонари. Аэрационные конструкции содержат распашные фрамуги, которые открываются в автоматическом режиме, при помощи пневматических приводов. Система срабатывает при повышении температуры в помещении до 60, 90, 110, 140 и 185°С. Своевременное и быстрое удаление задымленности является залогом спасения жизней, ценного оборудования и эффективной работы пожарных служб.

Виды конструкций

Классификация светопрозрачной кровли сложная, регулируется множеством государственных стандартов. Согласно нормативным актам, конструкции группируются по следующим признакам:

Материалу светопропускающих элементов: стеклопакет, листовое стекло, полимерные панели.
Материалу каркаса: нержавеющая сталь, алюминий, дерево, ПВХ, беспереплетная конструкция.
Форме: односкатные, двухскатные, купольные, пирамидальные, арочные, сложной конфигурации.
Конструктивным особенностям: распашные, глухие.
Назначению фонарей: зенитные, аэрационные и светоаэрационные.
Типу монтажа: профильное соединение, посадка на клеевой состав, крепление на стальных кронштейнах (спайдерная система), комбинированный метод.
Количеству зенитных фонарей на кровле: точечные, ленточные.

В дополнение к основным положениям классификации, фонари различаются по вертикальному, боковому и скатному остеклению, что не исключает сочетание всех типов в одной конструкции.

Применение фонарей в гражданском строительстве

Главные функции кровельного остекления, увеличенный коэффициент дневного света и аэрация, имеют определяющее значение для использования зенитных фонарей в архитектуре. Кровельное сооружение повсеместно применяется во всех видах строительства:

мансарды жилых и нежилых домов;
общественные здания – культура, образование, развлечения, спорт, медицина;
муниципальные административные объекты;
технические цеха, производственного назначения;
складские сооружения.

Например, в общественных, производственных, жилых зданиях с нормальными показателями влажности и температуры, устанавливают световые зенитные фонари. Муниципальные или коммерческие помещения с избыточной тепловой энергией оборудуются светоаэрационными конструкциями, преимущественно ровной геометрической формы (квадрат, прямоугольник). Здания промышленного назначения, в которых производство связано с пыльными процессами и повышенной теплоотдачей, устанавливаются отдельные вентиляционные и осветительные фонари. В зданиях, дизайн внутренних помещений которых предполагает наличие подвесных потолков, оснащаются тоннельными зенитками со светоотражающими внутренними поверхностями.

Дизайнерские решения

Устройство кровельного освещения выполняется в нескольких видах. В зависимости от назначения здания, определяется тип оформления. В жилых домах, чаще всего, применяется слабовыпуклый фонарь, размеры которого соотносятся с общей архитектурой строения. «Полусфера» полностью отвечает общепринятым представлениям об эстетической и эргономической составляющих. Прозрачный купол отлично вписывается, как в окружающую среду, так и в большинство типовых проектов жилых зданий.

Помимо купольной формы не меньшей популярностью пользуются квадратные, треугольные, восьмигранные, пирамидальные конструкции, универсальная геометрия которых подходит к большинству концепций современных зданий и сооружений.

Лаконичный дизайн, в котором акцент делается на функциональность, применяется в проектах технических помещений – складских или производственных. В проекте зенитных фонарей для заводских (фабричных) зданий учитываются нормы освещения, вентиляции, теплоотдачи, пылевое засорение, чтобы создать максимально комфортный микроклимат естественным способом.

Особенности выбора зенитного освещения

Светопрозрачная кровля проектируется по нормам освещенности, теплоизоляции, устойчивости к осадкам (снегу), водо- и воздухонепроницаемости. С учетом первоначальных характеристик здания и отдельного помещения, подбирается максимально подходящий купол:

зенитный фонарь, как альтернатива мансардным окнам. Чердачные помещения жилых домов и технических зданий можно превратить в дополнительное место отдыха или работы;
ленточное освещение – оптимальное решение для плоских крыш или вдоль гребня на покатых кровлях. Пользуются повышенным спросом на промышленных предприятиях, в производственных цехах, складах;
световые люки (тоннели, коридоры) – применяются для освещения темных помещений на самых верхних этажах здания. Гардеробные, кладовые, коридоры, санузлы, в которых проектом не предусмотрено стандартных окон.

При выборе, основным показателем становится коэффициент естественного света. Он отличается для жилых и технических помещений. Но в любом случае, рассчитывается из соотношения искусственного и естественного освещения. В идеале – показатели должны быть равными.

Монтаж конструкции

Ответственный и важный этап обустройства светопрозрачного купола определяет долговечность эксплуатации и безопасность конструкции. Монтаж осуществляется по нормативным актам Госстроя РФ, после сертификационных испытаний и проверки фонаря на соответствие условиям технических требований. Все это в большей мере относится к точечным и ленточным видам фонарей, предназначенных для аэрации (удаления дыма). Такие конструкции предполагают длительную, бесперебойную эксплуатацию, правильную геометрическую форму, фиксированный ряд типичных размеров.

Зенитные фонари сложной или уникальной конструкции (восьмиугольники, пирамиды, полусферы), не тестируются перед установкой. Большое количество элементов и сложность монтажа не позволяют многократно собирать купол. Поэтому требуют безупречного профессионализма, квалификации, опыта мастеров компании-производителя. От качества выполненных работ зависит, как эстетическая составляющая зенитных фонарей (соответствие интерьеру), так и основные функции – проветривание, освещение, дымоудаление.