0

Светоаэрационные фонари промышленных зданий

Фонари промышленных зданий

Новый сервисСтроительные калькуляторы online

Назначение и типы световых фонарей

В покрытиях зданий предусмат­ривают специальные проемы с остекленными надстройками, называемыми световыми фонарями.

Наряду с освещением эти фонари служат целям воздухообмена в помещениях, в следствии чего их называют светоаэрационными.

Фонари подразделяют на:

— прямоугольные,

— трапециевидные,

— тре­угольные,

— М-образные,

— шедовые;

— зенитные.

Прямоугольные фонари, имеющие верти­кальное остекление, отличаются незначительной инсоляцией и загрязняемостью; они более водонепроницаемы и удобны в очистке, нежели фонари с наклонным остеклением.

Такие фонари просты в устройстве и надежны в эксплуатации.

Недостаток прямоугольных фонарей — относительно малая светоактивность.

Так, для удовлетворения заданной освещенности площадь остекления в прямоугольных фонарях должна быть примерно в 1,6 раза больше, чем в фонарях с наклонным остеклением.

В трапециевидных фонарях остекление расположено к горизонту под углом 70-80°, поэтому они обладают хорошей светоактивностыо.

Однако значительная инсоляция, повышен­ная загрязняемость, возможность протекания при открытых переплетах и усложненное конструктивное решение ограничивают применение тра­пециевидных фонарей.

Треугольные фонари имеют профили тре­угольников с наклоном остекленных поверхностей к горизонту в 45°.

Их применяют лишь для целей освещения, т. е. устраивают с глухим остек­лением.

Несмотря на хорошие светотехнические качества, эти фона­ри устанавливают редко, что объясняется их значительной инсолирующей способностью, сложностью конструкции и трудностью очистки.

Фонари М-образные устраивают с верти­кальным и наклонным остеклением и для них характерны преимущества и недостатки фонарей, рассмотренных выше.

Их применяют преимуще­ственно в зданиях с производствами, требующими интенсивного возду­хообмена.

Шедовые фонари как и М-образные, устраи­вают с вертикальным или наклонным остеклением, как правило, ориен­тированным на северную часть небосвода.

Такие фонари изолируют помещения от прямых солнечных лучей, создают равномерное и рас­сеянное освещение, однако для устройства их требуются сложные и трудно поддающиеся типизации конструкции.

Рассмотренные традиционные типы фонарей существенные недостатки.

В частности, они недостаточно светоактивны, многодельны, отличаются большой ме­таллоемкостью, имеют негерметичную конструкцию и не­экономичны в эксплуатации.

Кроме того, такие фонари задерживают много снега на крышах зданий.

Более совершенная конструкция зенитных фонарей имеющих светопрозрачные поверхности в плоскости по­крытия.

Светопрозрачные ограждения выполняют из стеклоблоков, стек­лопластика и органического стекла.

Зенитные фонари обладают высокой светоактивностью, по сравнению с прямоугольными фонарями требуют в 2 раза меньшую площадь световых проемов, обеспечивают равномерное освещение рабочих мест, имеют небольшой вес и хорошие эксплуатаци­онные качества.

Недостаток зенитной конструкции фонарей — повышенная загрязняемост пылью.

В фонарях со сводчатыми и купольными прозрачными элементами, обладающими хорошими аэродинамическими свойствами, эти недостатки проявляются незначительно.

Конструкции световых фонарей

Световые (светоаэрационные) фо­нари монтируют из несущих и ограждающих конструкций.

Несущие конструкции фонарей (за исключением зенитных) имеют вид рам; при железобетонных фермах и балках покрытия применяют стальные и иногда железобетонные рамы, при стальных фермах покрытия — стальные рамы, а при деревянных фермах и балках — деревянные рамы.

Основные типы световых (светоаэрационных) фонарей:

а – прямоугольный; б, в – трапециевидные; г – треугольный; д – М-образный; е – шедовый; ж – и – зенитные.

Конструкции прямоугольных фонарей

К несущим стальным конструкциям прямоугольных фо­нарей относятся фонарные панели, фонарные фермы, панели торцов фо­нарей и связи.

Унифицированные прямоугольные фонари приняты шириной 6 м для пролетов 12 и 18 м и шириной 12 м для пролетов 24, 30 и 36 м.

Но­минальную высоту остекления принимают для фонарей шириной 6 м — 1500, 1750 и 2х1250 мм, а для фонарей шириной 12 м — 1750, 2х1250 и 2х1500 мм.

Длина фонарей, как правило, не превышает 84 м.

Расстояние меж­ду торцами фонарей и от торцов до стен здания принимают равным шагу стропильных конструкций.

Фонарные панели состоят из стоек, горизонтальных элементов и листовой обшивки, предусматриваемой в пределах высоты борта фонаря.

Панели располагают в плоскостях остекления фонаря и опирают на стропильные конструкции; верхними горизонтальными опо­рами служат фонарные фермы и панели торцов фонарей.

Вне зависи­мости от шага стропильных конструкций (6 или 12 м) номинальная длина панелей принята равной 12 м.

Фонарные фермы и панели торцов фонарей ус­танавливают над стропильными конструкциями.

Они имеют ширину 6 и 12 м и состоят из системы стоек, горизонтальных элементов и рас­косов.

В зависимости от высоты остекления высоту фонарных элементов принимают: при железобетонных плитах покрытия — 2720, 3430 и 3930 мм, при стальном профилированном настиле — 2635, 3345 и 3845 мм. (соответственно для высоты остекления 1750, 2х1250 или 2×1500 мм).

Несущие конструкции фонарей изготовляют из холодногнутых или горячекатаных швеллеров и уголков.

Крепят их к фермам и балкам покрытия болтами и сваркой.

Ограждение прямоугольных фонарей состоит из по­крытия, бортовых элементов, остекленных поверхностей и торцовых стенок.

Покрытие фонаря имеет конструкцию, аналогичную покрытию це­ха.

Карниз при покрытии из профилированного настила делают из стального швеллера или деревянных брусков, а при покры­тии из железобетонных плит — из асбестоцементных панелей.

Покрытие принимают с наружным водоотводом и уклоном 1,5% вне зависимости от уклона стропильных конструкций.

Борты фонарей утепляют фибролитом или другим эффективным ма­териалом.

Снаружи утеплитель защищают асбестоцементными или стальными волнистыми листами или же водоизоляционным ковром и стальным фартуком.

Торцовые стенки фонарей вы­полняют из профилированных настилов, стальных и асбестоцементных волнистых листов с утеплителем.

Торцовые стенки целесообразно ос­теклять.

Остекление прямоугольных фонарей монтируют в стальные пере­плеты, которые имеют длину 5944 мм, ширину 1195, 1445 и 1693 мм.

Переплеты навешивают на фонарные панели с по­мощью шарниров, допускающих открывание на угол до 70°.

Открывают переплеты с помощью специальных механизмов.

Заполняют переплеты обычным или армированным стеклом тол­щиной 4-8 мм и шириной 575 мм.

В зданиях с мостовыми кранами тяжелого режима работы для остекления применяют армированное стек­ло, а при заполнении обычным стеклом под ним предусматривают го­ризонтальные металлические сетки (для удержания стекол от падения вниз).

Стекла ставят на замазке или резиновых прокладках и крепят кляммерами.

Схемы стальных конструкций прямоугольного фонаря:

а – панель фонаря; б – фермы фонаря; в – панель торцов; г –переплет; 1 – ось узла стропильной фермы; 2 – панель; 3 – монорельс; 4 – резиновый профиль; 5 – таврик № 4,5; 6 — клямера

Конструктивные детали прямоугольных фонарей:

а – при покрытии из стального профилированного настила; б – то же, из желегобетоных плит; 1 – кровельная оцинкованная сталь; 2 – швеллеры; 3 – профилированный настил; 4 – фонарная ферма; 5 – панель; 6 – переплет; 7 – деревянные бруски; 8 – асбестоцементные или стальные волнистые листы; 9 – противопожарная заглушка; 10 – железобетонная плита; 11 – асбестоцементная карнизная панель; 12 – анкер.

Пространственную устойчивость фонарей обеспечивают горизон­тальные связи по верху фонарей, воспринимающие продольные усилия от ветровой нагрузки, и вертикальные связи между фонарными фермами, передающие усилия с горизонтальных связей на диск покрытия по стропильным фермам.

Конструкции трапециевидных и треугольных фонарей мало отлича­ются от прямоугольных, но имеют более сложные сопряжения отдель­ных элементов.

Шедовые фонари, как правило, входят в основную кон­струкцию покрытия, образуя его зубчатый профиль.

Несущими кон­струкциями шедовых фонарей являются стропильные фермы, разме­щаемые в плоскостях вертикального или наклонного остекления.

Для ограждения глухих участков применяют железобетонные плиты или скорлупы, опирающиеся одним концом на верхний, а другим — на ниж­ний пояс ферм.

Конструкции зенитных фонарей

Они весьма разнообразны, их выполня­ют со светопропускающими элементами из органического стекла, стек­лопластика, стеклопакетов, профильного стекла и стеклоблоков.

Зенитные фонари с применением оргстекла толщиной 3-4 мм под­разделяют на точечные с размерами светового проема 1200×1400 мм и панельные со световыми проемами 1400×6000 мм.

Фонарь состоит из металлического стакана, опорной деревянной рамы и светопропускающих элементов.

Стаканы выполняют из листовой стали толщиной 2-3 мм и крепят к железобетонным плитам покрытия дюбе­лями.

Боковые грани стаканов для повышения светоактивности фона­рей устанавливают наклонно и окрашивают в белый цвет.

Опорные ра­мы, являющиеся основанием для светопропускающих элементов, изго­товляют из антисептированной древесины.

Для лучшего самоочищения от пыли и снега и большей прочности остекленным поверхностям придают купольную форму.

В панельных фо­нарях светопрозрачный колпак монтируют из рядовых и торцовых секций, соединенных между собой с помощью накладок из оргстекла.

В зависи­мости от теплотехнических условий купола могут быть одно-, двух- и трехслойными.

Крепят купола к опорной раме шурупами с колпачками через уп­лотняющие прокладки.

Места примыкания кровельного ковра к фона­рям защищают оцинкованной сталью.

Если необходимо использовать зенитные фонари для аэрации, купола устраивают открывающимися.

В отапливаемых зданиях с покрытием из стального профилирован­ного настила зенитные фонари можно устраивать из стеклопакетов.

Размеры двухскатных фонарей в плане 3х3 м, а односкатных- 1х1,5 м.

Основными элементами фонаря являются стеклопакеты, сталь­ной стакан, нащельники и фартук.

Светопропускающее заполнение фонарей укладывают наклонно под углом 12° к плоскости покрытия.

Стаканы изготовляют из холоднотянутых и прокатных профилей, а фартуки — из оцинкованной стали толщиной 0,7 мм.

Стаканы крепят к прогонам и настилу самонарезающи­ми болтами.

Зенитные фонари из органического стекла:

а – точечного типа; б – панельный; 1 – плита покрытия; 2 – герметик; стальной стакан; 4 – двухслойный купол из оргстекла; 5 – колпачок; 6 – опорная деревянная рама; 7 – оцинкованная кровельная сталь; 8 – накладка из оргстекла.

Детали зенитных фонарей:

а – фонарь из стеклопакетов; б – то же, из стеклоблоков; в – стеклопластиковые панели; г – из отдельных листов стеклопластика; 1 – прогон; 2 – профилированный настил; 3 – фартук; 4 – утеп- литель; 5 – стакан фонаря; 6 – стеклопакет; 7 – резиновый уплотнитель; 8 – фольга; 9 – при- жимной элемент; 10 – защитная сетка; 11 – мастика; 12 – нащельщик; 13 – переплет; 14 – стек- лоблок; 15 – уголок; 16 – опорный столик; 17 – стеклопластик; 18 – рама из швеллеров и уголков с ребрами; 19 – ребра через 0,5 м; 20 – деревянная площадка; 21 – крюк из полосы; 22 – шуруп.

Новый сервисСтроительные калькуляторы online

Световые, светоаэрационные и аэрационные фонари

Стр 1 из 2

Фонари — специальные конструкции в покрытии зданий, способные пропускать внутрь помещений лучистую энергию видимой части солнечного спектра и предназначенные для естественного освещения и аэрации.

По назначению фонари классифицируют на световые, светоаэрационные и аэрационные.

Световые фонари призваны обеспечивать естественное освещение помещений в соответствии с требованиями производственно-техноло­гического процесса и условиями зрительной работы людей, а аэрацион­ные — воздухообмен в соответствии с требованиями к микроклимату по­мещений. Световые фонари могут быть использованы для аэрационных целей, если в них предусмотреть открывающиеся переплеты, отверстия и т.п.

Световые – зенитные — фонари (рис. 1) позволяют равномерно и активно освещать естественным светом расположенные под ними помещения. Светопроницаемые купола устанавливаются над отверстиями в плитах покрытия; своды – над отверстием, образованным пропуском плиты.

Фонари состоят из стального стакана трапециевидного сечения, установленного над отверстием в покрытии; деревянной опорной рамы, заведенной в верхнюю часть стакана, и светопроницаемого ограждения в виде двуслойных куполов или сводов.

Рис. 1. Зенитный фонарь:

а – купольный (разрез и вид сверху)

Cветоаэрационные фонари(рис. 2)предназначены для устройства продольных фонарей с вертикальным остеклением, устраиваемых в утепленных и неутепленных покрытиях промышленных зданий пролетами от 18 до 36 м с рулонной кровлей при любых типовых несущих конструкциях (стальных или железобетонных) и любом уклоне кровли.

Конструкции фонарей состоят из несущих и ограждающих элементов и связей. Несущими элементами фонарей являются поперечные фонарные фермы, фонарные панели и панели торца.

Рис. 2. Светоарационный фонарь

По форме профиля, конструктивной схеме и характеру поступления естественного света световые и светоаэрационные фонари можно разделить на: прямоугольные, трапециевидные, треуголь­ные, М-образные; шедовые и зенитные (рис. 3). Каждый из этих ти­пов фонарей обладает определенной светоактивностью, удобством в эксплуатации и конструктивными особенностями.

Так, трапециевидные, треугольные и зенитные фонари обладают вы­сокой светоактивностью, но не исключают значительной инсоляции, в них усложняется устройство открывающихся переплетов, они подверже­ны загрязняемости. М-образные фонари имеют хорошие аэрационные качества, а шедовые, при ориентации на северную часть небосвода, за­щищают помещения от прямых солнечных лучей. Прямоугольные фона­ри, благодаря вертикальному остеклению, отличаются незначительной инсоляцией и загрязняемостью. По сравнению с фонарями с наклонным остеклением они конструктивно более просты и надежны в эксплуа­тации. В них несложно устройство открывающихся переплетов.

Зенитные фонари по сравнению с прямоугольными обладают значи­тельно большей световой активностью, обеспечивают равномерное осве­щение рабочих мест. Их конструкции имеют небольшой вес, обеспечи­вают более надежную теплозащиту. Они более удобны в эксплуатации, на них значительно меньшая вероятность образования снеговых мешков в зимний период. Зенитные фонари могут выполнять и аэрационные функции.

Рис. 3. Основные типы световых и светоаэрационных фонарей:

а — прямоугольные; б, в — трапециевидные; г — треугольные; д — М-образные; е -шедовые; ж — зенитные (панельный и точечный)

Аэрационные фонари (рис. 4)устраивают в производственных зданиях с большими выделениями тепла и пыли источниками, равномерно расположенными по площади помещения. При неравномерном расположении источников используют аэрационные шахты.

Они предусмотрены для покрытий с шагом стропильных ферм 12 м, перекрытых стальными щитами шириной 3 и 0,75 м. Основными элементами конструкции являются фонарные панели и фонарные фермы. Фонари имеют П-образное сечение. Они располагаются по середине пролетов вдоль конька, а в двухпролетных зданиях – и вдоль среднего ряда колонн.

Рис. 4. Аэрационный фонарь

Светопропускающие ограждения фо­нарей выполняют одно-, двух-, трех- и даже четырехслойными, 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-влажностным режимом 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.

Выбор типа фонаря производят с учетом требований к естественному освещению и воздухообмену, особенностей объемно-планировочного и конструктивного решения здания, а также климата местности. При вы­боре типа и конструкций фонаря учитывают требования к интерьеру и руководствуются экономическими соображениями. Опыт проектирования и строительства одноэтажных промышленных зданий с фонарями пока­зал, что при прочих равных условиях они на 8-11% дороже бесфонарных. Вследствие этого фонари рекомендуется применять в строго обоснован­ных случаях.

Ключевые слова:

— Фонари (определение);

— Световые фонари;

— Светоаэрационные фонари;

— Основные типы световых и светоаэрационных фонарей;

— Аэрационные фонари;

— Светопропускающие ограждения фонарей;

— Выбор типа фонаря

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *