Алюминиевые зенитные фонари на кровлю

Одна из проблем, с которой сталкиваются инженеры-проектировщики, владельцы крупных объектов недвижимости — недостаточный уровень естественного освещения, из-за которого здания нужно насыщать приборами искусственного света. По проекту строение часто не может быть оборудовано дополнительными проемами в вертикальных ограждениях из-за архитектурных особенностей или своего назначения. В таких случаях на кровлю устанавливают алюминиевые зенитные фонари.

Понятие, назначение зенитных фонарей

Согласно п.3.13 ГОСТ Р 54850-2011, под определением “зенитный фонарь” подразумевают прозрачную конструкцию, которую устанавливают на световой проем кровли. Фонарь выступает над краем кровельного покрытия, состоит из светопрозрачного заполнения (полимерные плиты, однокамерные, двухкамерные стеклопакеты), которое опирается на основание (стакан). Основание со стандартной высотой 45 см опирается на края светового проема в кровле, фиксируется к покрытию, стропильной системе, при этом светопрозрачные элементы расположены параллельно или под углом к линии пола строения.

Дополнительные элементы конструкции зенитного фонаря:

• подрамник — жесткая плоская рама, устанавливаемая на края проема для лучшей герметизации стакана, отвода дождевой, талой воды;
• герметики, теплоизоляторы, фартук;
• фурнитура (петли, ручки, замки);
• электрические, механические приводы открывания створки (для фонарей с подвижными светопрозрачными створками).

Прозрачное заполнение кровельных проемов выполняет функции:

• инсоляция, т.е. освещение внутренних помещений естественным светом, которое повышает самочувствие, дольше сохраняет работоспособность сотрудников, способствует концентрации внимания. Кроме того, естественный свет помогает соблюдать нормы освещенности по СНиП 23-05-95, которые могут отличаться по роду выполняемой работы или в быту. Например, для работников сверловочного участка по нормам достаточно 150 лк, то для работы с чертежами, контроля качества выпускаемых товаров в отделе ОТК нужно освещение в 750 лк;
• аэрация — насыщение свежим воздухом, удаление частиц сажи, пыли, продуктов горения, вредных химических, топливных испарений. Несмотря на обязанность работодателя обеспечивать персонал средствами индивидуальной защиты, устанавливать системы принудительной вентиляции помещений (цехов, лабораторий, складов), уровень загрязненности воздуха уменьшают за счет фонарей с откидными створками, снижая нагрузку на системы воздухоудаления;
• дымоудаление, когда при срабатывании датчиков противопожарной сигнализации люки в крыше открывают вручную, механическим или электрическим приводом. Дым, ядовитые продукты горения выходят через проем в кровле, облегчая работу пожарным расчетам по тушению пожара, ускоряют эвакуацию персонала за счет увеличения видимости, минимизируют количество пострадавших от отравления угарным газом и ядовитыми веществами. Противопожарные фонари устанавливают с другими средствами для нераспространения огня, продуктов горения — противопожарные двери, окна, перегородки;
• доступ на поверхность кровли изнутри, когда распашная створка выполняет роль люка в сочетании с металлической лестницей. Доступ к покрытию нужен для очистки от снега, обслуживания, ремонта светопрозрачных конструкций, гидроизолирующего слоя кровли.

Зенитными фонарями оборудуют кровли административных, социальных, промышленных зданий:

• заводские цеха;
• лаборатории;
• складские помещения;
• логистические центры;
• места хранения документов, архивы;
• вокзалы;
• спортзалы;
• лекционные корпуса, залы;
• бассейны.

Преимущества от использования алюминия

Материалами для изготовления основания фонарей служат:

• алюминиевые сплавы;
• оцинкованная сталь;
• полимеры, в том числе — ПВХ;
• древесина.

Преимущества стального стакана — высокая прочность, доступность. Металлопрокат с тонким слоем цинка способен достаточно долго противостоять влаге, выдерживать высокую температуру. Срок службы такой конструкции — до 10 лет.

Пластмасса — легкий материал, не боится ржавления, гниения, однако плохо переносит большие статические, динамические нагрузки (большой вес купола с остеклением из стеклопакетов, сильный ветер), высокие температуры.

Дерево даже после обработки противогрибковыми, антипиреновыми пропитками служит недолго, особенного без регулярной обработки защитными составами, красками, неспособно долго противостоять раскаленному воздуху или открытому пламени.

Алюминий владеет всеми преимуществами стали, пластмассы и дерева и лишен их недостатков. Характеристики легкого сплава:

• имеет долгое время службы — до 80 лет;
• мало весит, т.е. не оказывает существенную нагрузку на кровлю, элементы перекрытия, стропильную систему;
• легко обрабатывается (сверлится, режется, гнется на заводских станках);
• прочен, выдерживает большие нагрузки;
• пожаробезопасен (температура плавления — от 650 С), относится к группе материалов НГ (негорючий);
• имеет одинаковый со стеклом коэффициент теплового расширения, поэтому рама со светопрозрачным заполнением не разрушается и не деформируется при изменении температуры;
• может быть окрашен в 300 цветов по системе RAL в тон кровле, фасаду здания.

Светопрозрачное заполнение

Для инсоляции внутренних помещений в рамы и створки интегрируют:

• закаленное одинарное стекло;
• однокамерные, двухкамерные стеклопакеты;
• сотовый, монолитный поликарбонат.

Закаленное стекло — обычное силикатное полотно, которое прошло дополнительную термическую обработку. На заводе лист нагревают до 650-680 С, затем равномерно охлаждают воздухом с двух сторон. Кроме увеличения прочности до 8 раз по сравнению с оконным аналогом, стекло получается жаропрочным, способным долго выдерживать высокую температуру. Стеклянное полотно применяется при установке противопожарных алюминиевых фонарей.

Стеклопакеты с одной или двумя камерами устанавливают в конструкции, к которым предъявляют дополнительные требования по теплоизоляции и низкой потере тепла. Для их фиксации используют рамы из “холодного” или “теплого” (с терморазрывами) алюминиевого профиля.

В отличие от стекла, поликарбонат в несколько раз более легкий материал с близкой по значению светопропускающей способностью. Из-за способности легко гнуться, принимать полукруглую форму, специальный пластик часто используют для производства зенитных фонарей с куполами в виде арок.

Виды зенитных фонарей

В зависимости от конструктивного решения конструкция может быть:

• глухой;
• открывающейся.

В первом случае светопрозрачная вставка в кровельном проеме выполняет только одну функцию — инсоляционную, т.е. служит для наполнения помещения дневным светом. Свет, попадающий в цех, комнату сверху на 25-30% эффективнее освещения от окон с теми же размерами, встроенных в фасад здания, поскольку распространяется на большую площадь помещения. Все элементы глухого фонаря неподвижны, купол не предназначен для вентиляции.

Открывающиеся створки в большинстве случаев оснащены фурнитурой для распашного открывания. Люки можно открывать дистанционно, в том числе — в автоматическом режиме. Для этого в конструкции встраивают электрические, механические приводы, подсоединяют к общей систем противопожарной безопасности. При сработке дымоулавливающих, температурных датчиков командное устройство посылает сигнал на открытие для более эффективного удаления дыма.

По размеру и количеству проемов фонари бывают:

• точечными;
• ленточными.

Первый вариант — небольшие по площади (до 1,4х1,4) прозрачные вставки в кровлю, в основном — квадратной формы, иногда — круглой. Нужны для освещения конкретных участков залов, помещений, цехов или в случаях, когда архитектурный состав кровли не позволяет установить более обширные ленточные аналоги. Створки могут быть глухими или распашными, плоскими, арочными, двух- или четырехскатными в виде пирамиды.

Ленточный аналог позволяет заполнять свободное пространство площадью от 1,5х6 м, иметь несколько открывающихся секций, освещать и проветривать помещения больших размеров и объемов. Кроме типов светопрозрачных куполов, перечисленных для точечных фонарей, ленточные часто имеют более сложные формы с ломаными линиями, которые более удачно вписываются в архитектурный стиль здания.

Зенитные фонари устанавливают:

• на односкатных крышах;
• на коньках или вдоль коньков;
• на скатах двухскатных, четырехскатных крыш.