Меню Рубрики

Установка в фонари световые конструкции

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.

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.

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 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

  • 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.

Читайте также:  Установка алеше поповича без диска

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.

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.

Читайте также:  Установка прокол под землей

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.

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

источник

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.

Читайте также:  Установки пожарной автоматики нормы

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)

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.

источник

Добавить комментарий