При строительстве современных зданий и сооружений зачастую предусматривают специальные проемы, оснащенные остекленными надстройками. Их называют светоаэрационными фонарями. Эти устройства имеют свои особенности и определенные функции, которые в обязательном порядке необходимо учитывать при проведении монтажных работ.
Светоаэрационные фонари — это устройства, отвечающие не только за освещение, но и за воздухообмен в помещении. Такие фонари принято разделять на несколько категорий по форме.
· Прямоугольные. Имеют вертикальное остекление. Они отличаются водонепроницаемостью и очень удобны в очистке. Такие устройства по праву считаются наиболее простыми в эксплуатации. Главный их недостаток заключается в слабойсветоактивности.
· Трапециевидные. Этот вариант фонарей, наоборот, обладает хорошейсветоактивностью, поскольку остекление расположено к горизонту под углом от 70 до 80 градусов. В качестве недостатка следует отметить высокуюзагрязняемость трапециевидных сооружений.
· Треугольные. Фонари такого вида являются обособленными, поскольку применяются исключительно для освещения. Тоже считаются трудноочищаемыми.
· М-образные. Больше подходят для производственных помещений, требующих интенсивного воздухообмена.
· Шедовые. Варианты фонарей, по типу конструкции схожие с предыдущими. Чаще всего они ориентированы на северную часть небосвода. Считаются невыгодными с экономической точки зрения. Кроме того, они препятствуют нормальному сходу снега с поверхности крыши.
Отдельно следует сказать о зенитных фонарях, поскольку они имеют светопрозрачные поверхности. У них довольно высокаясветоактивность. Такие фонари не требуют много места, но при этом обеспечивают равномерное освещение всей территории.
Существенный недостаток заключается в чрезмерной загрязняемости пылью. Но если фонари имеют сводчатые и купольные прозрачные элементы, то перечисленные недостатки становятся менее существенными
Конструктивные решения фонарей
Фонари верхнего света могут быть самых разных типов.
А-- прямоугольный;
Б-- трапециевидный;
В-- пилообразный (шедовый) с вертикальным или наклонным остеклением;
Г-- двускатный;
Д-- купольный;
Е-- зенитный (арочный).
Шедовые и трапециевидные фонари
Для многих производств попадание прямых солнечных лучей на рабочие места недопустимо. В таких случаях устраивают шедовые фонари (зубчатые) с односторонним вертикальным остеклением, ориентированным на север.
Большая площадь остекления позволяет достигнуть отличного индекса дневного освещения, оптимального соотношения контраста освещённых областей, постоянность и равномерность освещения на объекте. Фонари используют непрямые отражаемые части солнечной энергии. На основе ориентации преимущественно на север (для шедовых фонарей) и на основе создания уклона остекленной площади (для трапециевидных), позволяет предохранять помещение от прямого солнечного излучения и таким способом естественно защищать от избыточного подогрева и чрезмерного солнечного света -- например, от избыточной экспозиции или ослепления.
Шедовые и трапециевидные фонари можно использовать только для объектов, ориентированных в пространстве подходящим способом (север -- юг), или не имеющими прямого попадания солнечного излучения в остекленную часть фонарей. Большая площадь остекления способствует значительным энергетическим потерям объекта, и поэтому необходимо применять канальный поликарбонат с хорошими тепловыми и изоляционными характеристиками. В сравнении с другими типами фонарей, массивная конструкция шедовых, прямоугольных и трапециевидных фонарей существенно не влияет на локальное увеличение и уменьшение индекса освещённости. Конструкция таких фонарей является удобной только для больших площадок индустриальных объектов.
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 хорошейсветоактивностыо.
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.
Шедовыефонари 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 высокойсветоактивностью, 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 - повышеннаязагрязняемост пылью.
В фонарях со сводчатыми и купольными прозрачными элементами, обладающими хорошими аэродинамическими свойствами, эти недостатки проявляются незначительно.