Архитектура

Архитектурные конструкции

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Фонари

Для освещения помещений верхним естественным светом в покрытиях общественных и промышленных здании предусматривают проемы, заполняемые специальными конструкциями со светопропускающим ограждением, которые называют световыми фонарями. Фонари, выполняющие функции освещения и проветривания, носят название светоаэрационных.

В промышленных зданиях с технологическими процессами, сопровождающимися выделением большого количества теплоты, газов и пыли, устраивают фонари зачастую только для аэрации помещений.

При проектировании фонарей, т. е. определении их конфигурации, числа и способа размещения в покрытии, учитывают климатические условия района строительства, светотехнические и теплотехнические параметры конструкции фонарей и т. п. Необоснованное размещение фонарей, завышение площадей их светопропускающих ограждений приводят к созданию дискомфортных условий для зрения, перегрев помещений летом и переохлаждение зимой, увеличивает стоимость строительства и эксплуатации зданий.

Светопропускающие материалы для фонарей используют те же, что и в вертикальных светопрозрачных ограждениях, но, кроме того, применяют полимерные материалы (термопласты), которые по сравнению с силикатным стеклом обладают рядом преимуществ: они имеют меньшую массу, лучшие теплотехнические характеристики, более высокую ударопрочность и в то же время обладают хорошими оптическими свойствами, атмосферо-стойкостью и долговечностью. Из них механизированными методами можно изготовить элементы фонарей требуемой конфигурации: купола, своды, листы со складчатым, коробчатым и другими видами сечений. Это позволяет увеличивать размеры ограждений фонарей, что уменьшает количество стыкуемых элементов, повышает светоактивность фонаря, индустриальность монтажа, сокращает теплопотери.

Светопропускающие ограждения фонарей выполняют одно-, двух-, трех- и даже четырехсложными, что определяется теплотехническими условиями, исключающими появление конденсата на внутренних поверхностях стекол в холодное время года. Фонари с одинарным остеклением имеют место в зданиях с пониженными требованиями к температурному режиму, в районах с теплым климатом, а также в промышленных зданиях, в которых производственные процессы связаны с большим выделением теплоты. В зданиях с нормальным температурно-влажност-ным режимом II—III климатических зон Советского Союза фонари выполняют в основном с двойным остеклением. В зданиях, где требуется соблюдение постоянной температуры и влажности воздуха, а также возводимых в районах с температурами ниже —30 °С, фонари остекляют в 3 ... 4 слоя.

Под ограждением из стекол натягивают металлическую сетку с шириной ячеек не более 50 мм по условиям обеспечения безопасности в случае разрушения стекла. Сетка может отсутствовать, если стекла армированы или выполнены из полимерных материалов.

Для поддержания в помещении в процессе эксплуатации зданий нормируемой естественной освещенности светопропускающее ограждение фонарей периодически очищают. С этой целью вдоль фонарей как с наружной, так и с внутренней сторон предусматривают ходовые или катучие мостики и другие устройства. Они же необходимы и для ремонта.

Световые фонари по характеру поступления естественного света в помещение можно подразделить на три вида: зенитные; прямоугольные, трапециевидные и М-образные надстройки; шедовые. В случае устройства открывающихся светопрозрачных ограждений эти фонари могут использоваться как светоаэрационные. Открывание элементов ограждения в светоаэрационных фонарях осуществляется специальными механизмами с дистанционным управлением.

Светопрозрачные ограждения отделяют от поверхности кровли бортовым элементом высотой 0,3... 1 м, который препятствует проникновению дождевых и талых вод в помещение.

Зенитные фонари направляют в помещение вертикальные световые лучи, поэтому они характеризуются наибольшей световой активностью. Одновременно в помещение попадают и прямые солнечные лучи, вызывая радиацию, блесткость и значительные световые контрасты. Исключить или ослабить эти неблагоприятные факторы можно, используя в ограждении зенитных фонарей светорассеивающие или солнцезащитные стекла, люверсные решетки и др.

Светопропускающее ограждение в зенитных фонарях размещают в плоскости покрытия или выше (на 300... 500 мм) либо применяют в виде надстроек треугольной, сводчатой, шатровой и других форм.

Наиболее просто решаются фонари в плоскости покрытия в зданиях с холодным ограждением из волнистых ас-бестоцементных или профилированных металлических листов. Кровельные листы заменяют на листы из све-топропускающего полимерного материала с профилем, аналогичным профилю кровельного материала и с аналогичным ему креплением к балкам покрытия. В холодных или теплых покрытиях из железобетонных плит и с уклоном не менее 12 % они могут быть заменены стекложелезобетонны-ми плитами со стеклоблоками.

Световые фонари в виде надстроек над покрытием устраивают с уклоном светопрозрачного ограждения 25... 45° (при уклоне в 45° происходит самопроизвольное сползание снега с ограждения фонаря). Листовое стекло, стеклопакеты, стеклопрофилит или листы из полимерных материалов укладывают через уплотняющие прокладки на каркас фонаря из алюминиевых или гнутых стальных профилей. При ширине фонаря более 6 м этот каркас опирают на специальные конструкции-надстройки, устанавливаемые на несущие элементы основного покрытия. Светопропускающие элементы к профилям каркаса фонаря крепят на-щельниками с тщательной герметизацией стыков. Сечения каркаса с профилями из алюминиевого сплава, имеющими систему лотков для сбора и отвода конденсата и атмосферной влаги, которая может проникать через стыки. Лотки горизонтальных профилей расположены выше, чем лотки вертикальных профилей, по которым вода стекает по уклону.

Наибольшее применение в зданиях любых видов и с любыми конструкциями покрытия находят зенитные фонари, которые незначительно возвышаются над покрытием. Они обеспечивают равномерное освещение помещений, герметичны, обладают простым конструктивным решением, малой массой и небольшими размерами в плане. Очистка их светопропускающих ограждений проста, а на покрытиях отсутствуют снеговые заносы. Конструкции этих фонарей, состоящие из стакана, опорного каркаса и свегопрозрачных элементов, размещают над проемами, предусмотренными в железобетонных плитах покрытия или образованными пропусками плит покрытия.

Стакан — это бортик (из листовой стали, железобетона, асбестоцемента и других материалов), обрамляющий проем в покрытии и жестко с ним связанный. Стенки стакана, которые иногда делают наклонными, для лучшего распределения светового потока со стороны помещения окрашивают или облицовывают светоотражающими материалами. С наружной стороны их утепляют эффективными теплоизоляционными материалами, а затем изолируют рулонной кровлей, защищая ее фартуком из оцинкованной стали. По верху стакана крепят опорную раму из деревянных антисептированных брусков или каркас из гнутых стальных или прессованных алюминиевых профилей.

В световых фонарях светопропуска-ющее ограждение укладывают на опорную раму или каркас через уплот-нительные прокладки из озоно- и морозостойкой резины и закрепляют посредством нащельников, кляммер и других крепежных элементов с тщательной герметизацией стыков мастиками.

В светоаэрационных фонарях к опорной раме или опорному каркасу крепят остекленную створку. Створки открывают поворотом вокруг их горизонтальной оси или подъемом по вертикали. Аэрацию помещений можно осуществить и установкой жалюзий-ных решеток в стенке стакана.

Прямоугольные, трапециевидные и М-образные фонари представляют собой надстройки над покрытием. Свет в помещение попадает через боковые ограждения этих надстроек. Светоактивность этих фонарей в 2...2,5раза менее, чем зенитных. Они сложны в изготовлении, металлоемки, на покрытиях зданий образуют снеговые мешки, снижая светоактивность фонарей и увеличивающие нагрузку на несущие конструкции здания. Тем не менее эти фонари, как светоаэрационные, применяют в промышленном строительстве.

Как правило, фонари длиной не более 84 м располагают вдоль продольной оси здания. При большей протяженности зданий устраивают разрыв между торцами фонарей, который соответствует величине шага стропильных конструкций. Фонари шириной 6 м предназначены для освещения помещений с пролетом 12, 18 м, а фонари шириной 12м — для помещений с пролетами 24, 30, 36 м. Несущие конструкции прямоугольных фонарей выполняют железобетонными или металлическими из холодногнутых или прокатных профилей: в виде фонарных ферм и панелей.

Ограждающие конструкции состоят из покрытия фонарей, аналогичного покрытию здания; бортовых элементов; остекления и торцовых стенок фонаря. Остекление устраивают в переплетах из гнутых стальных или прокатных профилей. Переплеты верхнеподвесные в один или два яруса крепят к горизонтальным элементам фонарной панели. Размеры переплетов для одноярусных фонарей 1,8x6 м, а для двухъярусных— 1,2X6 м.

Трапециевидные фонари отличаются от прямоугольных большей световой активностью, поскольку их остекление располагается к горизонту под углом 70 ... 80°. При этом конструктивное решение фонаря усложняется.

Шедовые фонари создают в помещениях равномерное диффузное освещение благодаря одностороннему расположению свегопрозрачного ограждения, ориентированного на север, и наклонного покрытия, внутренняя поверхность которого отражает световые лучи. Шедовые фонари применяют в промышленных зданиях с производственными процессами, не допускающими инсоляции. Вследствие больших снегоотложений в ендовах покрытия шедовых фонарей их преимущественно проектируют для строительства в южных районах.

Конструкции шедовых фонарей непосредственно связаны с конструкциями покрытия, которое может состоять из плоскостных элементов или пространственных (складки, оболочки одинарной или двоякой кривизны). Конструктивную высоту шедов обычно принимают в пределах 4 м, чтобы не увеличивать отапливаемый объем здания. Равномерное диффузное освещение помещений достигается при высоте до низа конструкции покрытий не выше 5 м. Остекление фонаря (в переплетах или беспереплетное) устраивают вертикально, а для повышения светоактивности ограждения — с углом наклона к горизонту от 60 до 75°. Для аэрации помещений предусматривают верхнеподвесные створки.

Аэрационные фонари обычно устраивают по типу прямоугольных фонарей. Вместо свегопрозрачных ограждений применяют ветроотбойные щиты, представляющие собой металлический каркас, обшитый кровельной листовой сталью или асбестоцементом. Существует несколько способов установки и открывания ветроотбойных щитов с целью предохранения проемов фонаря от задувания ветра, который может уменьшать или исключить воздухообмен в помещении. Однако конструкция ветроотбойных щитов недолговечна и не защищает полностью проемы фонаря от задувания.

 Лестницы, лифты, окна, фонари, двери и ворота. Алюминиевые и ...

 Система освещения и световой сигнализации предназначена для ...

 Остекление крыш, фонарей, теплиц, парников листовым стеклом

 Электрооборудование - фары с лампами дальнего и ближнего света ...

 Система освещения и световой сигнализации. В систему освещения и ...