Зенитные фонари

Алюминиевые световые зенитные фонари

люки дымоудаление

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

Микроклимат в помещение – один из главных показателей качественного строительства. Внешние условия напрямую влияют на человеческую работоспособность, здоровье, возможность полноценного отдыха. Поэтому одной из главных целей в проектировании зданий всегда остается увеличение показателей естественной инсоляции и поступления воздуха в помещение. Зенитный фонарь, как элемент кровли, помогает создать благоприятный микроклимат за счет главных функций:

  • 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.  

Материалы для производства световой кровли

Конструкция зенитных фонарей состоит из двух основных частей – светопрозрачный купол и несущий каркас. Материалы для выполнения элементов должны соответствовать нормам нагрузки на внешние конструкции и климатическим особенностям региона, в котором построено здание. Это значит, что перед проектированием фонаря, проводятся множественные изыскания, для определения силы ветра, количества осадков, средней температуры в зимний и летний период, особенностей эксплуатации самого помещения. Исходя из полученных данных, производится надежный каркас и световой фонарь из материалов, полностью соответствующих условиям окружающей среды.

Силовой каркас

Несущий каркас и переплеты выполняются из материалов, прочность которых проверена многолетним опытом. Действующий свод правил определяет широкий перечень допустимых сплавов и композитов. Но фактически, для изготовления каркаса используется лишь несколько – высоколегированная сталь, алюминий, древесина и железобетон. Выбор зависит от множества факторов, начиная от допустимой нагрузки на фундамент и заканчивая типом кровли.

Несмотря на отличные качественные и эксплуатационные характеристики перечисленных материалов, использование ограничено в силу ряда причин:

  • высоколегированная сталь – большой вес конструкции, высокая стоимость материалов;
  • стальной прокат – риск коррозии, относительно небольшой срок эксплуатации, частое сервисное обслуживание фонаря;
  • железобетон – дорогостоящие работы по изготовлению и монтажу, большие нагрузки на фундамент и перекрытия;
  • древесина – сложность проектирования, риск деформации конструкции после усадки, высокая цена.

Алюминий – единственный материал, который удовлетворяет все требования к прочности, долговечности, весу и стоимости. Поэтому подавляющее большинство несущих каркасов светопрозрачных кровель в России, Европе и Америке выполняется из алюминиевого профиля. Простота установки, длительные срок эксплуатации, отсутствие необходимости частого сервисного обслуживания – факторы, которые играют ключевую роль при подборе сплавов из легкого металла.

Остекление

Зенитка бывает полностью прозрачной, матовой или затонированной. Зависит от назначения самого фонаря и нормам к освещенности определенного помещения. Прозрачная кровля может быть выполнена, как из одного материала, так и комбинации нескольких. В качестве светопропускного наполнения зенитных фонарей используются:

  • натрий-кальциевое стекло (листовое закаленное или органическое);
  • сотовый поликарбонат;
  • известняковое (силикатное)стекло;
  • оргстекло из акрила;
  • термопластный лист;
  • полиэтилентерефталат или ПЭТ-листы.

Самые распространенные зенитки – акриловые и выполненные из поликарбоната (термопластные листы). Высокий спрос связан с приемлемым сочетанием технических параметров и ценой. В соотношении с остальными материалами, поликарбонат обладает повышенной устойчивостью к умеренным механическим повреждениям, имеет минимальные показатели теплопроводности и небольшую массу. Различные расцветки и степень затемненности позволяет использовать композит во всех современных конструкциях. Материал выпускается со специальным защитным покрытием, в связи с восприимчивостью к УФ излучению – единственному условному недостатку поликарбоната.

Акриловые купола характеризуются высокой степенью прозрачности и возможностью придания самых причудливых форм. Показатели прочности уступают поликарбонатным и полиэфирным материалам, но превосходят стекло. Зенитные фонари из акрила изготавливаются из нескольких слоев, для увеличения теплоизоляционных свойств.

Стекло – классический материал для наполнения светопрозрачной конструкции купола. Высокая прозрачность, химическая устойчивость, негорючесть, отсутствие в составе ядовитых примесей – основные достоинства стеклянных элементов. Но в то же время, ряд существенных недостатков, таких как не пластичность, хрупкость, высокая стоимость, низкая теплоизоляция, большой вес, ограничивают использование стекла, особенно в геометрически сложных проектах зенитных фонарей.

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

Купольное освещение – универсальное конструктивное решение, предполагающее монтаж на любых типах кровли: железобетонной, битумной, мембранной, стальной профилированной и т.д. Зенитные фонари устанавливаются практически в любой части крыши. Но расположение рассчитывается, чтобы не вызывать оптический и эстетический дискомфорт. Количество фонарей и дизайн, не должны негативно влиять на параметры прямых функций, а наоборот, дополнять и усиливать их. Если кровельных окон будет слишком много, это спровоцирует переизбыток инсоляции, что в свою очередь повлияет на тепловые характеристики помещения – жарко летом, холодно зимой. Не допустить подобных ошибок в проектировании можно только помощью компании, которая имеет все необходимые лицензии на проектирование, производство и монтаж зенитных фонарей.

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.