МАЛОЭТАЖНОЕ И КОТТЕДЖНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО

Зенитные фонари (купола)
Светопрозрачные конструкции являются важным фактором в решении вопросов объемно-планировочного решения зданий и формировании микроклимата в помещениях. В последнее время появилось много новых видов конструкций верхнего света, которые позволяют рационально решать проблему устройства естественного освещения помещений зданий различного назначения, имеющих большую протяженность по длине и ширине. Техническая целесообразность и экономическая эффективность новых видов светопрозрачных конструкций в значительной степени зависят от правильного их применения и учета специфических свойств. Зенитные фонари рекомендуется применять для устройства естественного освещения мансардных этажей жилых зданий. Выбор вида, конструктивного решения фонарей и способа их размещения в покрытии зданий следует производить на основании анализа технико-экономического сравнения различных вариантов с учетом архитектурно-композиционного решения здания или сооружения и особенностей выполняемых в них технологических процессов.

Конструктивное решение фонарей и их расположение в покрытии здания или сооружения должно обеспечивать:
  • нормируемое значение коэффициента естественного (или совмещенного) освещения (КЕО ) в помещении;
  • поддержание в комплексе с системой отопления и вентиляции необходимых параметров температуры и скорости движения воздуха в рабочей зоне и воздухообмена в помещении;
  • надежность эксплуатации в течение расчетного срока;
  • ремонтопригодность;
  • удобство эксплуатации.

Зенитные фонари (рис. 1 и 2) классифицируются по следующим основным признакам:
- материалу и виду элементов светопропускающего заполнения (листовое стекло, стеклопакеты, купола и панели из полимерных материалов);
- форме поверхности элементов светопропускающего заполнения (односкатные, двухскатные, пирамидальные, криволинейные);
- конструктивным решениям (глухие, открывающиеся).

a)
 
б)
 
в)

Рис. 1. Зенитные фонари со светопропускающими элементами из стеклопакетов
а - двухскатный глухой; б - двухскатный открывающийся; в - односкатный открывающийся


а)
 
б)
 
в)
 
г)

Рис. 2. Зенитные фонари со светопропускающими элементами из полимерных материалов
а - открывающийся с прямоугольным куполом из органического стекла;
б – глухой с пирамидальным куполом из органического стекла;
в - глухой с круглым куполом из органического стекла;
г - пирамидальный глухой со светопропускающими элементами


из сотового поликарбоната Конструктивное решение зенитных фонарей должно предусматривать возможность их поставки на строительство в комплекте, в который входят элементы светопропускающего заполнения, несущие элементы каркаса, створок, детали опорного контура, приборы и механизмы открывания, нащельники, уплотнительные прокладки, утеплитель, фартуки, предохранительные сетки, герметики, крепежные и другие детали.

В качестве элементов светопропускающего заполнения фонарей используют следующие материалы и изделия из силикатного стекла и полимеров:
  • стекло листовое;
  • стеклопакеты клееные одно- и двухкамерные;
  • купола из органического стекла двухслойные;
  • панели сотовые из поликарбоната;
  • профилированные и волнистые листы из светопропускающего поливинилхлорида (ПВХ).

Светопропускающие элементы из силикатного стекла и стеклопакетов должны опираться на несущие элементы по периметру (по всем сторонам). Конструктивное решение зенитных фонарей должно обеспечивать независимость их статической работы от несущих элементов покрытия. Опорные контуры зенитных фонарей в покрытиях из сборных железобетонных элементов следует устанавливать на специальные плиты с проемами  или на монолитные железобетонные конструкции покрытий, имеющие световые проемы, а в покрытиях из профилированного стального настила - на стальные прогоны. Опорные контуры зенитных фонарей должны возвышаться над кровлей не менее чем на 300 мм. Угол наклона к горизонту светопропускающего заполнения зенитных фонарей должен составлять не менее 12o. Грани опорных контуров фонарей могут выполняться наклонными. Угол наклона граней к вертикали не должен превышать 30o.

Примеры конструктивного решения различных видов фонарей со светопропускающими элементами из стеклопакетов, органического стекла и поликарбоната и узлы их опирания показаны на рис. 3 - 6.



Рис. 3. Зенитный фонарь со светопропускающими элементами из стеклопакетов
1 - стеклопакет; 2 - опорный контур; 3 - нащельник;
4 - уплотнительная резиновая прокладка; 5 - болт;
6 - защитная металлическая сетка; 7 - уплотнитель;
8 - прижимной элемент; 9 - упорный элемент;
10 - герметизирующая мастика; 11 - винт; 12 - фартук;
13 - гидроизоляционный ковер; 14 - утеплитель; 15 - пароизоляция




Рис. .4. Открывающийся зенитный фонарь с однокамерным стеклопакетом и механизмом открывания
1 - стеклопакет; 2 - опорный контур; 3 - стальная рама;
4 - утеплитель; 5 - фартук; 6 - защитная сетка;
7 - прижимной элемент; 8 - резиновые прокладки;
9 - механизм открывания; 10 - болты; 11 - несущие прогоны; 12 - профилированный настил



Рис. 5. Зенитный фонарь со светопропускающим элементом из органического стекла
1 - двухслойный купол из органического стекла; 2 - опорный контур; 3 - деревянная рама;
4 - утеплитель; 5 - фартук; 6 - прижимная планка; 7 - прижимная кляммера; 8 -  плотнитель; 9 - несущие прогоны  



Рис. 6. Узлы сопряжения элементов светопропускающего заполнения из сотового поликарбоната:
а - плоского; б - ребристого
1 - панель из сотового поликарбоната; 2 - нащельник из:
а - алюминия и б - поликарбоната;
3 - торцевая накладка из поликарбоната; 4 - уплотнитель;
5 - стальной несущий профиль; 6 - алюминиевый несущий профиль; 7 – деталь крепления панели

Детали опорного контура и несущего каркаса зенитных фонарей изготавливают из тонколистовой стали и холодногнутых стальных профилей. Соединение деталей опорного контура и рамных элементов следует, как правило, выполнять на болтах или самонарезающих винтах. Допускается соединение элементов на сварке. Для изготовления опорных контуров зенитных фонарей могут также применяться листы из стеклопластика и асбестоцемента, профили и листы из алюминиевых сплавов и другие материалы. Несущие конструкции элементов светопропускающего заполнения (каркас) зенитных фонарей могут выполняться из алюминиевых или стальных профилей. Крепление элементов светопропускающего заполнения (стекло- пакетов, панелей из поликарбоната) производится с помощью нащельников, закрепляемых к опорным конструкциям шурупами или самонарезающими винтами. Нащельники выполняют из алюминиевых или холодногнутых стальных профилей.

Опорные контуры должны быть утеплены и защищены от коррозии. Материалы, применяемые для антикоррозийных покрытий.
Для утепления опорных контуров зенитных фонарей следует, как правило, применять плитные эффективные утеплители из негорючих (НГ) или слабогорючих (Г1) материалов с плотностью не более 250 кг/м3.
Наклейку плит утеплителя на стенки опорного контура рекомендуется производить на горячей битумной мастике теплостойкостью до 100 oC.

Для уплотнения и герметизации стыков элементов светопропускающего заполнения фонарей между собой и стыков между этими элементами и опорным контуром должны применяться полимерные профилированные и плоские пористые, а для их герметизации - силиконовые или тиоколовые герметики, нетвердеющие самоклеящиеся ленты и другие подобные материалы по соответствующей нормативной документации. Фартуки зенитных фонарей следует изготавливать из стального оцинкованного листа толщиной 0,5 - 0,7 мм. Уплотнение стыков между элементами светопропускающего заполнения следует выполнять вспененным полимерным материалом. Уплотнители, прокладки, герметики и другие полимерные материалы, применяемые в конструкциях зенитных фонарей, должны быть защищены от прямого солнечного облучения нащельниками или фартуками. Полимерные материалы, используемые для изготовления фонарей, должны иметь разрешение на их применение от органов Государственного санитарного надзора. Способы крепления и герметизации элементов светопропускающего заполнения фонарей должны обеспечивать независимость их температурных деформаций от несущих элементов.

Для устройства верхнего естественного освещения помещений с подвесными потолками рекомендуется применять зенитные фонари со светопроводными шахтами (рис. 7). Поверхности внутренних граней опорных контуров фонарей и светопроводных шахт следует окрашивать материалами, имеющими коэффициент отражения не менее 0,85. Установка остекления в плоскости подвесного потолка не рекомендуется.



Рис. 7. Зенитный фонарь
со светопроводной шахтой 1 - подвесной потолок;
2 - светопропускающее заполнение; 3 - защитная сетка;
4 - опорный контур; 5 - светопроводная шахта; 6 - кровля


Для обеспечения безопасности эксплуатации зенитных фонарей со светопропускающими элементами из листового стекла или стеклопакетов под ними должны быть установлены предохранительные сварные сетки с размерами ячеек 50 x 50 мм, изготовленные по ГОСТ 2715-75* из оцинкованной проволоки диаметром 2 мм. Сетки должны выполняться в виде отдельных полотен с обрамлением из гнутых уголков или арматурных стержней. Сетки навешиваются на крюки, устанавливаемые на стенках опорного контура. При применении светопропускающих элементов из стеклопакетов, нижний слой которых (обращенный в сторону помещения) выполнен из защитного многослойного стекла или стекла с наклеенной на его поверхность защитной полимерной пленкой, предохранительная сетка может не устанавливаться. Световые проемы в неутепленных покрытиях с кровлей из профилированных асбестоцементных или стальных листов рекомендуется заполнять вставками из светопрозрачного профилированного или волнистого ПВХ, форма поперечного сечения которых соответствует форме листов основной кровли.

Крепление светопрозрачных вставок к прогонам осуществляется самонарезающими винтами или болтами со специальными шайбами и прокладками, устанавливаемыми по гребням.   Требования пожарной безопасности, предъявляемые к фонарям Зенитные фонари со светопропускающими элементами из материалов групп Г3 и Г4 (по горючести) допускается применять в производственных зданиях I, II и III  степени огнестойкости класса пожарной опасности С0 в помещениях категорий В4, Г и Д с покрытиями из материалов с пожарной опасностью НГ и Г1 и рулонной кровлей, имеющей покрытие из гравия или крупнозернистой посыпки. Общая площадь светопропускающих элементов таких фонарей не должна превышать 15% общей площади покрытия. Площадь проема одного фонаря должна быть не более 12 м2 при удельной массе светопропускающих элементов не более 20 кг/м2 и не более 18 м2 при удельной массе светопропускающих элементов не более 10 кг/м2. При этом рулонная кровля должна иметь защитные покрытия из гравия или крупнозернистой посыпки. Расстояние в свету между фонарями должно составлять не менее 6 м при площади проемов от 6 до 18 м2 и не менее 3 м при площади проемов до 6 м2. При совмещении фонарей в группы они принимаются за 1 фонарь, к которому относятся все указанные ограничения.

Между фонарями со светопропускающими заполнениями из материалов групп Г3 и Г4 в продольном и поперечном направлении покрытия здания должны не более чем через 54 м устраиваться разрывы шириной не менее 6 м. Расстояние по горизонтали от противопожарных стен до фонарей должно составлять не менее 5 м.

Нормативные требования: