Световые и светоаэрационные фонари

преимущественно выполняют в виде прямоугольных надстроек (П-образные фонари) и встроенных или незначительно возвышающихся над покрытием светопрозрачных купо­лов, колпаков, панелей и лент (зенитные фонари).

Прямоугольные светоаэрационные фонари применяют в зданиях с избытками тепловыделений более 23 Вт/(м²-ч).

Размеры прямоугольных фонарей назначают в зависимости от свето­технических и аэрационных требований, согласуя с размерами пролетов и требованиями унификации.

Высоту фонарей ограничивают одним-двумя ярусами переплетов. Высота переплетов в одноярусных фонарях составляет 1, 8.м, _. а в двухъярусных - 1, 2 м. Фонари с двухъярусным остеклением по свето-аэрационным показателям не намного превосходят фонари с одноярус­ным остеклением, но более металлоемки и трудоемки в устройстве и до­роже в эксплуатации. Поэтому предпочтение следует отдавать фонарям с одноярусными переплетами, высота которых в большинстве своем явля­ется достаточной для обеспечения на рабочей площади среднего значе­ния к.е.о. от 1, 2 до 3, 5%. Покрытиям фонаря придают уклон 1: 60 с наружным неорганизованным водоотводом.

Конструкции фонарей состоят из несущих и ограждающих элементов и связей. Несущими элементами фонарей являются поперечные фонар­ные фермы, фонарные панели и панели торца (рис. XVI-2). Фонарные фермы выполняют из гнутых или прокатных швеллеров (стойки), спа­ренных уголков (раскосы) и одинарного уголка (горизонтальная связь между стойками). В зависимости от конструкции покрытия стойки ферм делают вертикальными - при профилированных настилах и наклонны­ми - при железобетонных плитах. В последнем случае плиты опирают на консоль стойки, которая опущена на 300 мм ниже верхнего пояса фонар­ной панели (рис. XVI-2, б}. Фонарные фермы устанавливают в соответст­вии с шагом стропильных конструкций (6 и 12 м). Стойки фермы крепят к верхнему поясу стропильных ферм посредством опорной пластины на сварке.

Фонарные панели имеют длину, равную шагу фонарных ферм - 6 или 12 м. Они состоят из несущего борта, выполненного из гнутого про­филя высотой 950 мм, вертикальных стоек, верхних и средних обвязоч­ных поясов, к которым подвешивают переплеты (рис. XVI-2, г).

Панель торца фонарей совмещает в себе функции фонарных ферм и панелей. Последние состоят из стоек, раскосов и верхней обвязки.

Ограждающая часть прямоугольных фонарей может быть выполнена утепленной и холодной. При утепленном варианте покрытие фонаря, его бортовую часть, торцы и остекление выполняют с соответствующей теп­лоизоляцией (рис. XVI-3). В целях унификации фонарных переплетов с окнами их конструктивно решают из стальных профилей аналогично оконным, а в качестве остекления чаще всего используют двухслойные стеклопакеты. Фонарные переплеты выполняют верхнеподвесными. Сты­ки между глухими и открывающимися переплетами уплотняют резино­выми профилями. Для открывания переплетов чаще всего используют механизм реечного типа с электроприводом. Такой тип по сравнению с другими является более надежным и позволяет относительно быстро (в течение 4 мин) открыть ленту переплета длиной 60 м на угол 35°.

Для обеспечения равномерного освещения производственных поме­щений расстояния между осями смежных фонарей принимают не более четырех расстояний от условной рабочей поверхности до низа остекле­ния фонаря. Пространственную жесткость и устойчивость фонарей обес­печивают горизонтальными и вертикальными связями, передающими усилия на диск покрытия (см. рис. XI-21 и XI-22).

Недостатками прямоугольных фонарей являются их высокая метал­лоемкость, воздухопроницаемость, возможность образования наледей на остеклении и др.

Зенитные фонари наиболее эффективны в зданиях с незна­чительными технологическими тепловыделениями - до 23 Вт/(м²-ч). Они могут быть точечного типа или панельные (рис. XVI-1, ж), односкатные, двускатные и криволинейные (рис. XVI-4). При необходимости зенитные фонари могут быть выполнены в виде ленты, собираемой из секций длиной 6 м. Выбор типа фонаря связан с высотой помещения. Так, фона­ри точечного типа с площадью световых проемов до 4, 5 м² рекоменду­ются к применению в зданиях высотой до 8, 4 м, а в зданиях большей вы­соты - панельного типа с площадью световых проемов более 4, 5 м².

Расположение фонарей в покрытии и их общая площадь зависят от требований к освещению помещений. Максимальная площадь остекле­ния не должна превышать 15% освещаемой площади пола производст­венных помещений. Наиболее рациональной формой поперечного сеч< ния фонарей шириной до 1, 5 м является односкатная, а шириной Зм-двускатная. Зенитные фонари большей ширины нецелесообразны.

Размеры световых проемов зенитных фонарей увязывают с конструк­тивным исполнением покрытия. При покрытиях из сборных железобе­тонных плит размером 1, 5x6 м и из профилированных стальных настилов размеры световых проемов принимают 1, 5x1, 7; 1, 5x5, 9 и 2, 9x5, 9 м. При покрытиях из железобетонных плит размером 3x6 и 3x12 м, а также при плитах " на пролет" размеры проемов составляют 2, 9x2, 9 м, а в покрытиях из стального профилированного листа по беспрогонной схеме с шагом стропильных ферм 4м- 2, 9x3, 9 м.

Общими конструктивными элементами всех видов зенитных фонарей являются опорный стакан, светопропускаюшее заполнение, защитная сетка и фартуки из оцинкованной стали (рис. XVI-4 и XYI-5). При необ­ходимости фонари снабжают механизмами открывания. Стаканы выпол­няют из листовой стали толщиной 23 мм и холодногнутых профилей, со­единенных на сварке или болтах. Высоту опорных стаканов назначают с учетом возвышения светопропускающего заполнения над уровнем кровли не менее чем на 300 мм. Стенки стаканов утепляют минеральной ватой повышенной жесткости.

Светопропускающее заполнение зенитных фонарей выполняют одно-, двух- или трехслойным из листового стекла, стеклопакетов и из листо­вых полимерных материалов в виде куполов или сводов. Наибольшее применение получили фонари с заполнением из двухслойных стеклопа­кетов толщиной 27 мм, которые по своим теплотехническим характерис­тикам удовлетворяют большинству производственных зданий, возводи­мых в климатических районах с расчетной температурой наружного воздуха до -30°С. При более низких температурах наружного воздуха применяют трехслойные пакеты. Зенитные фонари устраивают глухими и открывающимися. Для очистки загрязнения и аэрации в них предусматривают открывающиеся створки со специальными механизмами открывания. Наиболее прост и безопасен в работе пневматический механизм с дистанционным управле­нием. Он состоит из пневмоцилиндра, поршня, фиксаторов и кронштей­на, которым он крепится к опорному стакану. Шток поршня соединен с открывающимся элементом фонаря.

Открывающиеся зенитные фонари имеют размеры световых проемов 1, 5x1, 7; 1, 5x5, 9 и 2, 7x2, 7 м.

В фонарях со световым проемом 1, 5x1, 7 м светопропускающее запол­нение устанавливают в обрамляющую раму из стальных уголков, которая на.щарнирах прикреплена к стенке опорного стакана.

Светопропускающие заполнения в зенитных фонарях могут быть вы­полнены из профильного стекла, стеклопластика и других материалов и конструкций. В зарубежной практике строительства применяют силикат­ное стекло (Финляндия), швеллерное профильное стекло в два ряда (Югославия), полимерные материалы, в частности органическое стекло и различные термопласты (страны Западной Европы) и т.п.

Зенитные фонари, несмотря на определенные достоинства, имеют ряд недостатков. При их применении усложняется устройство кровли, особенно с фонарями точечного и панельного типов. Зенитные фонари не рекомендуется применять в помещениях с большими пыле- и тепло­выделениями, а также в условиях разветвленной сети подвесных тран­спортных галерей, конвейеров и другого технологического оборудования, загораживающего световые проемы. Фонари из органического стекла из-за повышенной пожарной опасности могут быть использованы только в помещениях, относящихся к категориям Г и Д.

Конструктивное исполнение покрытия значительно упрощается, если зенитные фонари располагать в виде лент или использовать светопроз-рачные панели и покрытия.

Светопрозрачные панели и покрытия в зависи­мости от требований к освещению могут быть выполнены точечно, ряда­ми или в виде лент.

Светопрозрачные панели имеют размеры плит покрытия. Их можно применять при плоских и скатных покрытиях. Панели могут быть выпол­нены из стеклопакетов, стеклоблоков и стеклопластиков.

Стекложелезобетонные панели из пустотелых блоков с железобетон­ными несущими ребрами (рис. XVI-6, а) укладывают заподлицо с основ­ными плитами покрытия или на опорные столики с возвышением над кровлей на 50-80 мм. Заделку стыков между панелями из стеклоблоков и плитами покрытия осуществляют герметиком и мастикой, а нижнюю часть - бетоном. Одно- или двухпустотные стеклоблоки в панели соеди­няют на цементном растворе марки 100 с армированием проволокой диаметром 4-6 мм. Стекложелезобетонные панели, благодаря рифленой поверхности стеклоблоков, создают в помещении рассеянный свет.

Вместе с тем, такие панели имеют большую массу, нестойки против динамических нагрузок и статических перегрузок, ремонтонепригодны.

Стеклопластиковая панель (рис. XVI-6, б) может состоять из железо­бетонных несущих ребер и заполнения из светопрозрачных пластиков или целиком из пластика. В первом случае она состоит из верхнего и нижнего листов, обрамленных по периметру швеллерами. Для исключения " мостиков холода" обрамление тщательно утепляют и герметизи-оуют Панели опирают на основные железобетонные плиты покрытия. По сравнению со стекложелезобетонными панелями из стеклоблоков пластиковые панели имеют значительно меньшую (в 15-17 раз) массу, лучшую (примерно в 1, 5 раза) светоактивность и более высокое сопро­тивление теплопередаче. Они пропускают ультрафиолетовые лучи и соз­дают рассеянное освещение.

Для неотапливаемых зданий используют светопрозрачные волнистые листы из стеклопластика (рис. XVI-6, в). Конструкции светопрозрачных покрытий из таких листов во многом аналогичны конструкциям покры­тий из волнистых асбестоцементных листов.

Аэрационные фонари

устраивают в производственных зданиях с боль­шими вьщелениями тепла и пыли источниками, равномерно расположен­ными по площади помещения. При неравномерном расположении ис­точников используют аэрационные шахты.

Для целей аэрации в зданиях с нормальным температурно-влажно-стным режимом, как уже указывалось, могут быть использованы прямо­угольные световые фонари с открывающимися переплетами. Однако воз­можность задувания ветром таких фонарей может снижать требуемую кратность воздухообмена и даже возвращать загрязненный воздух в рабо­чую зону помещения. Поэтому их использование может быть эффектив­ным только при определенных условиях.

Прямоугольные фонари считаются незадуваемыми (рис. XVI-7, а), если между высотой фонаря h_c, высотой ската его кровли Д и шириной межфонарного пространства / существует соотношение /< 5(/г_с + Д). Прямоугольные фонари при вышеуказанных соотношениях размеров так­же не задуваются, если направление ветра составляет с продольной осью фонаря 0°. Если же этот угол составляет от 30 до 60°, то проемы, при­легающие к торцам фонарей, частично задуваются (на плане покрытия рис. XVI-7, а эти проемы показаны жирными линиями). Если задувание открытых проемов нельзя допускать, в них предусматривают глухие пере­плеты остекления на участке длиной, равной размеру /,

Другой мерой защиты проемов от задувания может быть установка ветрозащитных панелей из асбестоцементных или стальных листов (рис. XVI-7, б).

В практике промышленного строительства нашли применение специ­альные аэрационные фонари: системы КТИС, ЦНИИПСК, Гипромеза, инж. Батурина, МИОТ-2, ЛенПСП (рис. XVI-7) и др.

Фонарь КТИС (рис. XVI-7, в) имеет с обеих сторон ветроза­щитные панели поворотного типа, обеспечивающие его незадуваемость. Нижнеподвесные ветрозащитные панели укреплены внизу на консолях рам. Поворот панелей позволяет регулировать количество выходящего из цеха воздуха. В теплое время года панели открывают максимально (на 40°

от вертикали), а в холодное - на меньший угол или полностью притворя­ют.

Фонарь КТИС является наиболее экономичным. Его используют для аэрации цехов со средним количеством тепловыделений и круглосуточ­ной работой в них.

Фонарь ЦНИИПСК (рис. XVI-7, г) по конструкции отлича­ется от фонаря типа КТИС тем, что его ветрозащитные панели имеют среднюю подвеску. Это позволяет поворачивать панели с меньшими уси­лиями.

Фонарь Гипромеза (рис. XVI-7, д) используют только для аэрации. Незадуваемость фонаря обеспечивается его формой поперечного сечения. Интенсивность вытяжки через фонарь регулируют посредством клапанов из двух плоскостей. Атмосферные осадки, попадающие внутрь фонаря, отводятся на крышу здания по наклонным поверхностям через шели у основания фонаря. Чаще всего такие фонари устанавливают в тех зданиях, в которых в зимнее время не требуется поддерживать положи­тельную температуру (мартеновские цехи и др.),

Фонарь системы Батурина (рис. XVI-7, е) относится к категории светоаэрационных. Он состоит из двух частей, причем наруж­ные боковые плоскости имеют глухое остекление, а внутренние оборудо­ваны управляемыми жалюзийными решетками. Фонарь устраивают с раз­рывами по длине, а торцы частей ограждают перегородками. При любом направлении ветра стенки фонаря и поперечные перегородки отражают набегаюшие потоки воздуха, создавая разрежение в межферменном про­странстве. Применяют фонари системы Батурина для освещения и аэра­ции производственных зданий с несколько повышенной запыленностью (10-15 мг/м³). В таких фонарях легче механизировать процесс открыва­ния и закрывания части створок и регулировать расход воздуха.

Фонарь системы МИОТ-2 (рис. XVI-7, ж) с обеих сто­рон имеет стационарные ветрозащитные панели, укрепленные на консо­лях рам. Интенсивность воздухообмена в зависимости от направления и скорости ветра регулируют нижними и верхними створками (клапанами), которые шарнирно связаны с ветрозащитными панелями. На крыше фо­наря предусмотрены вертикальные щиты, препятствующие попаданию дождя через горловину фонаря в цех. фонарь МИОТ-2 отличается от других типов аэрационных фонарей большей производительностью (до 30000 м³/ч на 1 м его длины).

У фонаря системы ЛенПСП (рис. XVI-7, з) имеются горизонтальные щиты по обе стороны горловины и подвижные жалюзи в боковых стенках. Горизонтальные щиты исключают задувание фонаря при малой скорости ветра, а жалюзи препятствуют попаданию атмосфер­ных осадков в помещение. В конструкции фонаря можно устанавливать и вертикальные ветрозащитные щиты, но тогда снижается его производи­тельность. Используют фонари такой системы для аэрации горячих це­хов.

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Международные звуковые и световые сигналы