Содержание

Виды зенитных фонарей и требования к их проектированию и монтажу

Зенитный фонарь — это конструкция, представляющая собой установленный на опоре определённой высоты светопропускающий элемент той или иной формы.

Зенитные фонари часто используются при строительстве производственных цехов

Говоря простым языком, это окно в крыше. Функций данный элемент выполняет несколько:

естественное освещение (основное предназначение);
удаление загрязнённого воздуха (вытяжная вентиляция) либо, наоборот, проветривание (летом);
удаление дыма.

Зенитные фонари – виды, преимущества и область применения

Интегрированные в кровлю специальные светопрозрачные конструкции представлены сегодня несколькими модификациями и позволяют решать широкий спектр задач. Благодаря универсальности зенитные фонари успешно применяются на производственных, коммерческих, торговых, спортивных и муниципальных объектах. Фактически их область применения не имеет ограничения – везде, где внутренние помещения имеют перекрытие с выходом на улицу, могут быть установлены эти многофункциональные элементы.

Преимущества и недостатки

Очевидно, что проделанные в стенах окна эффективно освещают только небольшую часть помещения у самой наружной стены. При этом они могут быть загорожены деревьями, близкорасположенными зданиями либо иметь северную ориентацию, что значительно сокращает поступление естественного света. Зенитные фонари работают гораздо более результативно, поскольку они:

Расставляются по всей площади помещения.
Обеспечивают максимальную освещённость независимо от ориентации по сторонам света и времени дня.
Ничем не могут быть загорожены в принципе. Единственное исключение — снег, но конструкция фонаря обеспечивает сдувание хлопьев даже при слабом ветре. Если же снежный покров всё-таки образовался, его легко можно растопить тепловой пушкой.

Освещение помещения естественным светом в достаточном количестве даёт два положительных эффекта:

Сокращаются энергозатраты на освещение искусственное, а значит экономятся средства.
Находящиеся в помещении люди меньше устают от искусственного освещения, которое, в отличие от естественного, всегда негативно влияет на глаза. Это положительно сказывается, во-первых, на их здоровье, а во-вторых — на производительности труда.

Фонари располагаются в самом верху, а ведь именно туда в результате конвекции устремляются тёплый отработанный воздух и горячий дым. Таким образом, можно значительно сократить мощность систем вентиляции и дымоудаления, а в ряде случаев — и вовсе без них обойтись.

Вместе с тем, после установки фонаря нужно быть готовым к некоторым нежелательным моментам:

На крыше появляется слабое место: светопропускающее покрытие может быть разбито крупным градом или тяжёлым предметом, упавшим во время урагана. Правда, на современном этапе применяются достаточно прочные материалы, способные выдержать подобные нагрузки (бронированное стекло и др.).
Увеличиваются теплопотери через крышу: даже самые энергосберегающие виды прозрачных материалов все равно имеют гораздо большую теплопроводность, чем толстый слой минеральной ваты или пенопласта, который находился бы на месте фонаря при его отсутствии.
За качественный и прочный фонарь придётся выложить значительную сумму.

Что такое зенитные фонари, для чего и где они используются

Зенитный или световой купол (эркер) относится к необычным архитектурным решениям. Его название связано с тем, что через такую конструкцию можно наблюдать солнце в зените. Дизайнерские зенитные фонари помогают удлинять световой день в доме и значительно экономить электроэнергию. Эти конструкции сейчас активно используются не только при создании промышленных зданий, но и в зарубежном частном строительстве. Ведь они также становятся оригинальным декоративным элементом, выгодно выделяющим строение на фоне других построек.

В России многие владельцы частных домов либо не знают об этих конструкциях, либо не доверяют им. Есть заблуждение, что зимой такой фонарь покрывается снегом и становится бесполезным, но это не так. Зенитный фонарь выступает над поверхностью крыши минимум на 30–60 см, поэтому снег с него хорошо сдувается. Также этому способствует его наклонная или сферическая поверхность.

Зенитные фонари изготавливаются разных форм и размеров, исходя из габаритов здания и требуемого уровня его освещения

Область применения прозрачных конструкций:

производственные помещения;
склады;
торговые центры;
развлекательные и спортивные сооружения;
частное домостроение.

Зенитные фонари устанавливаются на крышах как промышленных зданий, торговых и развлекательных заведений, так и частных домов

Для изготовления зенитных фонарей используются прочные материалы и ударостойкое стекло. Хотя их установка довольно сложна и проводится только профессионалами, но популярность среди владельцев частных домов тоже растёт. Это объясняется рядом преимуществ:

увеличивают естественное освещение помещения, что актуально в короткие зимние дни, позволяют экономить электроэнергию;
украшают здание;
прочны и долговечны;
обладают высоким уровнем безопасности (защита от проникновения извне);
на них не скапливается снег (в отличие от мансардных окон, выполняющих похожие функции);
герметичность конструкции предотвращает образование конденсата;
воздушная прослойка между слоями купола обеспечивает тепло- и звукоизоляцию.

Алюминиевый каркас позволяет возвести достаточно большой по размеру зенитный фонарь на крыше частного дома

Основание зенитных фонарей, примыкающее к крыше, делается любой формы. Для остекления купола используются стеклопакеты или одинарные стёкла. Обычно такие конструкции делаются глухими, но для обеспечения вентиляции снабжаются специальными приспособлениями.

Зенитные фонари устанавливаются на всех видах крыш и отлично вписываются в разные архитектурные ансамбли.

Виды зенитных фонарей

Классифицировать фонари можно по целому ряду признаков.

Возможность распахивания створки

По данному признаку фонари делятся на:

Глухие. Открывать такой фонарь нельзя, так что он может выполнять только одну функцию — служить источником естественного освещения.
Открывающиеся. Как ясно из названия, створку можно открыть, обеспечив тем самым проветривание или дымоудаление.

Открывающийся зенитный фонарь обеспечивает выход на кровлю
Створка может открываться:

вручную: при помощи подсоединённой к ней длинной штанги;
при помощи электро- или пневмопривода.

Современные фонари с приводом комплектуются датчиками, благодаря которым проём автоматически закрывается при появлении осадков и открывается при обнаружении в помещении дыма или высокой температуры.

Существуют автоматически открывающиеся фонари с аккумуляторами — они не зависят от работоспособности электросети.

Форма фонаря в плане

Форма в плане может быть:

круглой;
прямоугольной;
многоугольной.

Материал светопропускающего элемента

Используются различные виды стекла (обычное, триплекс и др.) и прозрачные полимеры — органическое стекло, поликарбонат, светопропускающая разновидность ПВХ, полиэфир и пр.

О преимуществах и недостатках наиболее часто применяемых материалов поговорим в разделе о проектировании.

Форма светопропускающего элемента

Применяются такие варианты:

плоский элемент;
двускатный;
в виде пирамиды;
криволинейный: в виде арки или купола.

Криволинейные элементы изготавливают преимущественно из полимеров. При этом пластик превращается в предварительно напряжённую конструкцию, в силу чего становится намного более прочным.

Пирамидальная конструкция при большом угле наклона граней менее подвержена ударам градин.

Пирамидальный зенитный фонарь хорошо переносит град и снегопады

Огнестойкость

Зенитные фонари, светопропускающие элементы которых изготовлены из оргстекла, стеклопластика и прочих полимерных материалов, можно применять:

в зданиях I и II степеней огнестойкости;
в помещениях категорий Г и Д, если используемые материалы покрытия относятся к группам НГ, Г1, Г2.

Для изготовления огнестойких (противопожарных) фонарей используется пожаростойкое стекло. При выборе такого изделия необходимо руководствоваться нормируемым пределом огнестойкости крыши. Устанавливаются огнестойкие зенитные фонари на торговых центрах, бассейнах, спортзалах, производственных цехах.

Предел огнестойкости нормируется по потере:

несущей способности R;
целостности E;
теплоизолирующей способности I.

Производятся световые фонари со степенью огнестойкости REI 30, 45, 60 минут. Эти цифры означают, через какой временной промежуток конструкция перестанет служить противопожарной преградой.

Конструктивное исполнение

Точечными. По размерам напоминают обычное окно, предназначены для освещения небольшой зоны.
Ленточными. Имеют большую протяжённость и устанавливаются вдоль почти всей крыши. Применяются в больших постройках, таких как ангары, складские помещения, цеха промышленных предприятий, торговые павильоны.

Зенитные фонари ленточного типа используются для освещения больших производственных площадей

Материал рамы и контура опирания

Эти элементы могут изготавливаться:

из стальных профилей;
из алюминиевых профилей — более предпочтительный вариант, так как алюминий обладает коррозионной устойчивостью и очень мало весит;
деревянные бруски (применяются в очень редких случаях).

Наличие светопроводящей шахты

Фонари с такими шахтами устанавливаются в помещения с подшивными (подвесными) потолками. Шахта — это короб с зеркальным покрытием изнутри, который проводится сквозь потолок.

Видео: зенитный фонарь из стеклопакетов

Кроме деления световых зенитных фонарей на точечные и ленточные, они отличаются по форме купола:

плоские зенитные фонари;
арочные (ленточные) зенитные фонари;
двускатные зенитные фонари.

Основные элементы зенитных фонарей

В конструкцию зенитных фонарей (фото основных элементов на примере точечного светового фонаря можно посмотреть здесь, также можно посмотреть фото проектов зенитных фонарей, выполненных М8 Сити) входят основание и купол (створка), при необходимости механизм открывания. Основание изготавливается из нержавеющей или оцинкованной стали толщиной 1,5 – 2 мм.

Что касается используемого материала для заполнения створки зенитного фонаря, цена которого напрямую зависит от этого, то наиболее популярным, эффективным и экономически выгодным является канальный поликарбонат. Для зданий с особыми требованиями к теплоизоляции, в створке применяется энергосберегающий стеклопакет.

В зависимости от функционального назначения светового зенитного фонаря, используется разный тип привода для его открывания: электрический, механический, пневматический.

Зенитные фонари могут быть установлены на крышах любых конструкций и форм с одним только условием, что кровля обеспечивает условия для их установки. Мероприятия по сборке и установке светового зенитного фонаря должны производиться квалифицированными специалистами, во избежание их деформации и последующих протечек. Лучшим вариантом будет, если монтаж кровельных зенитных фонарей будет проводить их прямой производитель, который лучше всех знаком с техническими нюансами конструкций. Надежное примыкание зенитных фонарей к кровле – залог их долгой службы.

Звоните и приезжайте! Надежные зенитные фонари купить можно в нашей компании. Мы расскажем и покажем на что необходимо обратить внимание при их выборе.

Конструкция зенитного фонаря

Устройство зенитного фонаря рассмотрим на следующем примере:

В данной конструкции роль светопропускающего элемента играет стеклопакет

Вот из каких деталей состоит модель со стеклопакетом в качестве светопропускающего элемента:

Стеклопакет.
Стакан или опорный контур.
Нащельник.
Прокладка уплотнительная из резины.
Болт.
Стальная предохранительная сетка (на случай если стекло разобьётся).
Уплотнитель.
Элемент прижимной.
Элемент упорный.
Мастика для герметизации.
Винт.
Фартук: препятствует попаданию воды в стык между стаканом и кровельным покрытием.
Гидроизолирующий рулонный материал.
Теплоизолятор.
Пароизоляционная плёнка.

На открывающихся фонарях дополнительно имеется механизм открывания.

В зенитных фонарях открывающегося типа присутствуют механизмы открывания

Промышленные зенитные фонари: требования, виды, преимущества и недостатки конструкций

Промышленным зданиям и сооружениям часто не хватает естественного освещения и вентиляции. Зенитные фонари представляют собой потолочные окна из поликарбоната, стекла или акрила, которые обеспечивают максимальный приток дневного света. Кроме того, конструкции создают дополнительную аэрацию (вентиляцию воздуха) и отводят дым в случае чрезвычайной ситуации.

Устройство зенитного фонаря

Обычные боковые окна не способны равномерно распространять свет внутри помещений. Кровельные зенитные фонари не только гораздо лучше пропускают солнечные лучи, но и равномерно рассеивают их по комнатам.

Конструкция представляет собой цокольную опору, металлические рамки и светопропускающий материал: поликарбонат, закаленное стекло (триплекс), акриловый лист или полиэфирные композиции. Цоколь защищает промышленный фонарь от снежных заносов и предотвращает попадание талой воды в помещения. Различают прямоугольные, квадратные и цилиндрические формы основания.

Зенитные фонари могут оснащаться открывающимися люками с доводчиками и электронными замками. Такая система служит для проветривания помещений, а при возникновении пожара или другой чрезвычайной ситуации выводит дым из здания.

Промышленные фонари устанавливают как на плоские крыши, так и на кровли сложных геометрических форм. Проникновение максимального количество света наблюдается, когда солнце переходит в зенит, отсюда и название конструкции. Светопропускающая часть может быть прозрачной, тонированной и непрозрачной. Это зависит от условий эксплуатации и требований заказчика. Внешний вид зенитного фонаря гармонирует с общей стилистикой здания.

Применение

Промышленные фонари в первую очередь обеспечивают здание верхним дневным светом в рабочее время. При этом исключается проникновение солнечных лучей, перегревающих какие-либо поверхности. Неоспоримое преимущество перед естественным освещением через боковые окна — значительное снижение расходов на электроэнергию.

Промышленные фонари монтируются на:

ангарах, складах, цехах;
различных сельскохозяйственных объектах (птичниках, коровниках, свинофермах и др.);
фабриках, заводах, химических производствах и т. д.

Сегодня зенитные конструкции используются не только на промышленных объектах. За красоту и функциональность их часто вписывают в дизайнерские проекты фитнес-центров, торговых павильонов, конференц-залов, ресторанов, спортивных комплексов и пр.

Типы промышленных фонарей

Промышленные зенитные фонари представляют собой сложную конструкцию, отличающуюся большими размерами. По строительным нормам некоторые производственные здания и сооружения в обязательном порядке оборудуются светопрозрачной кровлей, оснащенной люками с автоматической системой открывания створок.

Различают точечные и ленточные световые фонари. Их функциональные свойства напрямую зависят от типа конструкции.

Ленточные фонари

Промышленные фонари ленточного типа представляют собой светопропускающие конструкции, которые в длину могут достигать несколько десятков метров. Свод бывает плоским, арочным, треугольным. Ширина рамы обычно не превышает шести метров.

Продольные зенитные фонари монтируют вдоль конька пролетов. Такие конструкции отличаются простотой эксплуатации и установки. Поперечный механизм монтируют перпендикулярно коньку. Конструкция отлично подходит для мест, требующих хорошей освещенности.

Ленточные фонари имеют ряд преимуществ:

Большое количество естественного верхнего света.
Экономия электроэнергии.
Быстрое проветривание помещений от дыма, газов, неприятных запахов и пр.
Удобство эксплуатации.

К недостатку световых фонарей ленточного типа можно отнести необходимость их очистки от снега и пыли.

Точечные фонари

Сегодня в промышленном строительстве все чаще можно встретить точечные зенитные фонари. Такая конструкция освещает часть помещения под любым участком кровли.

Бывают трапециевидные, многогранные, овальные, конусообразные / пирамидальные фонари. Схема точечной конструкции может предполагать рассеивание прямого света, что позволяет сэкономить на климатическом оборудовании.

По форме различают односкатные, двускатные, арочные, круглые, плоские и купольные промышленные фонари.

Монтаж промышленных фонарей

Промышленные фонари можно устанавливать на крышах с различными покрытиями, такими как:

профильные листы,
битум,
сэндвич-панели,
мембранная кровля и пр.

Эффективней всего световые конструкции располагать на солнечной стороне здания. Неверные расчеты на стадии проектирования могут привести к тому, что помещения будут перегреваться летом и переохлаждаться зимой.

На первом этапе монтажа специалисты вырезают отверстие в крыше. Затем они приступают к установке опорного контура/цоколя. Он соединяет между собой кровлю и световую конструкцию. Металлические элементы крепятся только на опорный контур. Его высота от крыши обычно составляет 30 см. Жесткость цоколя обеспечивают специальные перемычки. Также цоколь необходимо утеплить, чтобы предотвратить образование конденсата.

Сам фонарь монтируется на опорную конструкцию, а поликарбонатные листы держатся за счет прижимных пластин. Клиенты часто заказывают выпуклые секции. Это позволяет добиться максимально эффективного распределения солнечных лучей.

На последнем этапе промышленный фонарь тестируют, проверяя его герметичность.

Требования к фонарям, ремонт и обслуживание

Световые окна не должны занимать больше десяти процентов от общей поверхности кровли.
Расположение светопоглощающих систем планируют еще на этапе конструирования здания.
Необходимо учитывать специфику производства. Например, для химических заводов рекомендуется остановить выбор на стекле. Оно не подвергается влиянию газов и легко очищается.
В зенитных фонарях используется только закаленное ударопрочное стекло. В случае повреждения оно не разобьется на мелкие осколки.

Компания-установщик осуществляет сборку фонарей под ключ. Специалисты консультируют заказчика на объекте, дают свои рекомендации. Производители и монтажные организации должны всегда предоставлять гарантийные обязательства.

Распространенной проблемой зенитных фонарей является протечка. Работы по ее устранению проводятся в теплую сухую погоду. Треснувший стеклопакет заменяют в любое время. Промедление грозит обрушением световой конструкции.

Достоинства и недостатки промышленных фонарей

В условиях нехватки естественной освещенности промышленные зенитные фонари востребованы.

Главным плюсом кровельных конструкций является тот факт, что через потолок проникает больше света, чем через обычное окно.
Гарантируется существенная экономия электроэнергии.
Смонтировать конструкцию можно на любом типе крыши.
Сами фонари прочные, они выдерживают большой слой снега, ветровые нагрузки, перепады температур.
При правильной эксплуатации устройство прослужит долгие годы.
Проектируя промышленные фонари, не стоит забывать о системе дымоотвода, которая проветривает помещения, а также обеспечивает безопасность людей в случае ЧС.
Световой купол впишется в любой архитектурный стиль.

Из чего можно сделать зенитный фонарь своими руками

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 4

Для рамы зенитного фонаря используется алюминиевый/стальной профиль или клееный брус. Если у вас есть соответствующие навыки и необходимое оборудование, то сделать её можно своими руками. Для основания подходит и многокамерный термопрофиль, применяемый для создания металлопластиковых окон.

Чаще всего для изготовления фонаря применяется алюминий, так как он имеет небольшой вес и не подвергается коррозии. Главным его недостатком является высокая теплопроводность. Поэтому, чтобы исключить промерзание системы, монтируется термомост из полимерных материалов.

Застекление рамы проводится с помощью одно- или двухкамерного стеклопакета. В некоторых случаях ставятся обогреваемые стеклопакеты, закалённое стекло или листы поликарбоната.

Самостоятельно изготовить зенитный фонарь довольно сложно: нужны качественные материалы, подходящее оборудование и профессиональное умение

Фонарь из поликарбоната

Поликарбонат при небольшом весе является довольно прочным материалом, с ним легче работать. Он дешевле и доступнее стекла, поэтому часто используется для покрытия зенитных фонарей. Однако главный недостаток этого материала в том, что со временем его поверхность тускнеет, светопропускная способность снижается.

В последнее время поликарбонат всё чаще используется для остекления зенитных фонарей, так как он имеет меньший вес и более высокую прочность

Хотя теплоотдача у поликарбоната невысокая, но чтобы её ещё снизить, между листами пластика ставятся специальные прослойки или делается термопоглощающее тонирование.

Большие листы поликарбоната стелятся на каркас и крепятся к нему прижимными полосами

Фонарь из стекла

В таких конструкциях применяется закалённое стекло или стеклопакет из двух/трёх стёкол с прослойкой специальной изолирующей плёнки, уменьшающей теплоотдачу. Но обычно закалённое стекло устанавливается снаружи, а «триплекс» добавляется изнутри помещения.

Стеклянные зенитные фонари лучше попускают солнечный свет и выглядят красивее поликарбонатных конструкций

Плюсы стеклянного покрытия: дольше сохраняет прозрачность, при нагреве не расширяется, легко чистится. Минусы: для создания конструкций сложной формы применение стекла неудобно, а иногда и невозможно. Стеклянный зенитный фонарь имеет большой вес и обходится дороже, чем поликарбонатный.

Особенности монтажа

Если хочется сэкономить средства, есть свободное время, желание и навыки выполнения строительно-монтажных работ, то справиться с установкой зенитного фонаря можно своими силами. Ставится фонарь на крыше с жилым чердачным помещением или в случае, если чердака в доме нет.

Порядок выполнения работ будет следующим:

1. Подготовительные мероприятия — с кровли удаляется грязь и мусор, поверхность промывается. Лучше всего, чтобы установка зенитного фонаря выполнялась на стадии строительства дома, тогда вероятность повреждения крыши будет минимальной.

2. Установка основания (стакана) — основание устанавливается и закрепляется по краю подготовленного проёма. Обеспечивается тепло- и звукоизоляция вспененным полиэтиленом или битумной мастикой.

3. Крепление рамы — рама монтируется в подготовленное основание: в него встроены специальные крепления, надёжно соединяющие конструкцию в единую систему. Между основанием и рамой не допускаются щели, поэтому по периметру прокладывается специальный резиновый уплотнитель.

4. Во время установки рамы зенитного фонаря нельзя допускать смещения или перекоса направляющих элементов

5. Остекление — в глухом фонаре поликарбонат или стеклопакет укладывается на внутренний край рамы и сверху фиксируется штапиками, а в открывающейся конструкции створка крепится к раме на прочных петлях. После её установки регулируется плотность и равномерность закрывания.

От надёжности крепления стекла к профилю будет зависеть целостность всей конструкции

6. Установка механизма открывания — после навешивания створки фонаря монтируется механизм открывания:

o механический — крепится штанга необходимой длины, соединяющаяся с ручкой фонаря;

o электрический — привод управляется дистанционно, подключается к электросети или имеет автономный источник питания.

Для открывания зенитного фонаря удобно использовать электрический или пневматический привод

Если же планируется устанавливать ленточный или большой точечный зенитный фонарь, то лучше пригласить специалистов, так как вес таких конструкций большой, самостоятельно справиться с их монтажом не получится.

Монтаж большого зенитного фонаря требует профессионального умения

Проектирование зенитных фонарей и предъявляемые к ним требования

При проектировании фонарей следует руководствоваться требованиями документа МДС 31–8.2002 «Рекомендации по проектированию и устройству фонарей для естественного освещения помещений». Также разработан ряд документов, определяющих порядок фактических характеристик изделия. Например, ГОСТ Р 54850–211 «Окна мансардные и зенитные фонари. Методы определения сопротивления теплопередаче».

Если зенитный фонарь предполагается использовать для дымоудаления, то его размеры следует принимать с учётом требований СНиП 2.04.05–91*У «Отопление, вентиляция и кондиционирование».

Требования к светопропускающим материалам изложены в таких документах, как ГОСТ 111–2001 (стекло листовое), ГОСТ 24866–99 (одно- и двухкамерные клеёные стеклопакеты), ГОСТ 22160–76 (2-слойные купола из оргстекла), а также технических условиях (сотовый поликарбонат, волнистые листы прозрачного ПВХ и пр.).

Важнейшим этапом проектирования является выбор светопропускающего материала. Традиционное стекло сегодня по большинству технических характеристик проигрывает полимерам. Судите сами:

Коэффициент светопропускания у самых прозрачных видов силикатного стекла (листовое и закалённое строительное) составляет 0,85 – 0,87, тогда как у органического стекла этот же показатель составляет 0,9, у поликарбоната и ПВХ — по 0,85. Другие виды минерального стекла, как, например, защитное многослойное или энергосберегающее, имеют ещё более низкий показатель прозрачности — от 0,6 до 0,8.
Минеральное стекло весит больше пластика: его удельный вес составляет 2500 кг/куб. м, тогда как у полимеров — только 1200 – 1400 кг/куб. м.
Коэффициент теплопроводности минерального стекла составляет 0,76 Вт/м*С, в виде вакуумного стеклопакета — 0,5 Вт/м*С. У полимеров же этот показатель составляет всего 0,16 – 0,2 Вт/м*С.
Полимеры являются пластичными, а минеральное стекло — хрупким. При ударе обычное стекло рассыпается на несколько тяжёлых острых обломков, из-за чего под ним приходится устанавливать защитную сетку. Пластиковый же купол только треснет, а во многих случаях и останется целым, спружинив удар.

Но есть у стекла и важные преимущества:

Оно является негорючим и имеет высокую температуру плавления, в чём пластмассы ему сильно уступают: органическое стекло имеет класс горючести Г3 или Г4, поликарбонат и ПВХ — Г2 и Г3. Температура плавления у полимеров также относительно низкая.
Стекло намного меньше меняется в размерах при изменении температуры: его коэффициент линейного расширения составляет всего 8,5 1/С, тогда как у пластика этот показатель составляет 60 – 80 1/С.
Самое главное — стекло намного твёрже пластмассы, поэтому оно не истирается пылью и песком. Полимеры же из-за абразивного воздействия могут очень быстро исцарапаться и утратить при этом значительную часть прозрачности.

Зенитные фонари из стекла предпочтительнее использовать для промышленных зданий
Если в качестве прозрачного элемента решено использовать стекло, то конструкция проектируемого фонаря должна обеспечивать его опирание по всему периметру.

Приведём основные требования, излагаемые в МДС 31–8.2002:

Стакан должен иметь высоту не менее 30 см — тогда фонарь не будет закрываться накопившимся на крыше снегом.
Минимальный угол наклона светопропускающих элементов относительно горизонтальной плоскости составляет 12 градусов.
Стакан можно делать с наклонными стенками, но при этом они могут отклоняться от вертикали не более, чем на 30 градусов.

Стакан фонаря можно изготавливать из таких материалов:

тонколистовая сталь;
холодногнутые стальные профили;
алюминиевые листы и профили;
стеклопластик;
асбестоцементные листы.

Рама или каркас, на который опирается светопропускающее полотно, изготавливаются из стальных либо алюминиевых профилей. Полотно крепится в раме при помощи нащельников (штапиков), прикручиваемых к раме саморезами.

Проектировщику необходимо также учесть и такие требования:

Крепление и уплотнение полотна нужно конструировать так, чтобы оно имело возможность свободно расширяться при изменении температуры.
Необходимо предусмотреть утепление стакана и защиту его от коррозии. Наиболее эффективными утеплителями являются жёсткие и полужёсткие плиты из минеральной ваты плотностью до 250 кг/куб. м (материал является негорючим) и пенополистирольные плиты марки ПСБ-С с наличием в составе антипиреновых добавок (класс горючести — Г1). Материал наклеивается при помощи горячебитумной мастики, обладающей теплостойкостью до 100 С.
Светопропускающий элемент устанавливается в раму на полимерном профилированном уплотнителе. Такие же уплотнители устанавливаются между отдельными фрагментами полотна, если оно является сборным. При необходимости щели дополнительно герметизируют вспененными полимерами (монтажная пена) и силиконовым герметиком для наружных работ.
Необходимо предусмотреть защиту всех полимерных уплотнителей от прямого воздействия солнечных лучей (ультрафиолет разрушает эти материалы) при помощи фартука или нащельников.
Материалом для фартука обычно служит оцинкованная сталь толщиной от 0,5 до 0,7 мм.
Если фонарь комплектуется светопроводящей шахтой (для помещений с подвесными потолками), то стенки этой шахты и стакан изнутри должны быть окрашены или облицованы материалом с коэффициентом отражения не ниже 0,85.
Защитная сетка под заполнением из минерального стекла должна выполняться из оцинкованной проволоки диаметром 2 мм и иметь размер ячейки 50х50 мм. Сетка вваривается в раму из арматуры или гнутого уголка, которая подвешивается на приваренных внутри стакана крюках. Если в остеклении со стороны помещения установлено защитное многослойное стекло либо оклеенное полимерной плёнкой, сетку устанавливать не нужно.

На неутеплённых кровлях, покрытых шифером или профнастилом, допускается устройство светопропускающего проёма путём замены листа покрытия или его фрагмента прозрачным листом из ПВХ такого же профиля. ПВХ-лист прикручивается так же, как и все остальные: в гребни волн вкручиваются саморезы или болты с уплотняющими шайбами.

Область применения фонарей со светопропускающим элементом из материала с классом горючести Г3 или Г4 ограничена:

здание должно иметь степень огнестойкости I, II или III и класс пожарной опасности С0;
помещение, над которым установлен фонарь, должно иметь категорию по пожарной опасности и взрывоопасности В4, Г или Д;
кровля должна быть покрыта негорючим материалом или относящимся к группе горючести Г1, либо рубероидом с засыпкой гравием или крупной каменной крошкой;
суммарная площадь фонарей не должна превышать 15% площади кровли.

Максимально допустимая площадь фонаря составляет:

при удельном весе прозрачного заполнения до 10 кг/кв. м: 18 кв. м;
при удельном весе от 10 до 20 кг/кв. м: 12 кв. м.

Из соображений пожарной безопасности определяется минимально допустимое расстояние в свету между фонарями:

при площади 1-го фонаря от 6 до 18 кв. м: 6 м;
при площади до 6 кв. м: 3 м.

Также в документе МДС 31–8.2002 приводятся формулы для расчёта требуемого сопротивления теплопередаче (раздел 3.5), при котором в данных климатических условиях на внутренних поверхностях фонаря не конденсируется влага, и необходимого сопротивления воздухопроницанию.

Классификация конструктивных решений с зенитным фонарем

Сравнительно полная классификация конструктивных решений по зенитному фонарю приведена в СП 363.1325800.2017, но разработчики СП по малопонятной причине формализовали М-, П-, трапециевидные и зубчатые (или шедовые) фонари только с боковым остеклением и глухой верхней плоскостью. В действительности на практике светопрозрачное заполнение может интегрироваться в переплет из профилей с любой стороны, в том числе со всех сторон конструкции за исключением опорного фартука (стакана).

К наиболее популярным формам, используемыми в проектах по зенитному фонарю, можно отнести односкатные и двускатные, шатровые (пирамидальные) и вальмовые (с боковыми поверхностями в виде трапеций и треугольников), арочные (в виде сегмента круга) и купольные, М-, П-образные и трапециевидные (соответственно с вертикальными и наклонными боковыми поверхностями), а также шедовые (зубчатые), как разновидность односкатных с большой высотой боковой поверхности.

Влияние формы и размещения конструкций на светопропускающую способность фонарей учитывается специальным коэффициентом, повышение которого увеличивает коэффициент естественной освещенности помещений. Коэффициент формы для типовых конструкций выбирается по таблице ТСН 23-302-99, и он равен 1 для ленточного остекления (несколько смежных конструкций в одном ряду), повышается до 1.1 при штучном остеклении (с расстоянием между отдельными фонарями), до 1.15 у трапециевидных конструкций с наклонными светопрозрачными поверхностямии, до 1.2 у П-образных с вертикальными прозрачными поверхностями, до 1.3 и 1.4 у шедов с наклонными и вертикальным прозрачным заполнением соответственно.

Монтаж зенитного фонаря

В общем случае при установке фонаря выполняют такие операции:

На опорном периметре, куда будет устанавливаться стакан фонаря, закрепляют уплотнительный материал.
Если он (периметр) выполнен из деревянных брусков или стальных профилей, то есть установка производится на стропильную крышу, приклеивают на специальную мастику профилированный резиновый уплотнитель.
Если крыша представляет собой бетонную плиту со световым проёмом, то нужно сначала зачистить края проёма болгаркой, а после уложить на него полосу рубероида (можно бикроста) и уплотнитель из резины.
Стакан фонаря поднимается автокраном на крышу и устанавливается на опорный периметр. После этого его нужно прикрутить: к бетонной плите — анкерными болтами, к стропильной системе — саморезами или обычными болтами с гайками. Крепёж должен пронизывать установленный ранее уплотнитель.
Далее по периметру стакана сверху крепится уплотнительная лента, для чего используются винты с потайной головкой, ввинчиваемые через каждые в 5–6 см.
На уплотнительную ленту укладывается рама фонаря. Если она имеет петли для открывания, их нужно приварить или прикрутить к каркасу. Если открывание не предусмотрено, раму просто прикручивают сквозь уплотнитель винтами.

Рама фонаря укладывается на уплотнительную ленту

Зенитные фонари: назначение, особенности строения и обустройство своими руками

Использование для вентиляции и удаления дыма из помещений ↑

Зенитные фонари используют для проветривания помещения и даже для удаления дыма.

Остекление крыши на промышленных предприятиях и в торговых центрах чаще всего предусматривает именно такие задачи. Но это не является стандартом или правилом и рассматривается, как вспомогательная функция, которую можно использовать в частном доме.

В большинстве случаев люки для проветривания открываются с помощью электропривода, а иногда там предусмотрен датчик для автоматической регулировки. Для высоких помещений это чрезвычайно удобно – не приходится специально залезать на крышу, чтобы поднять створку, а потом лезть ещё раз, чтобы её закрыть.

Горячий (тёплый) воздух, поднимаясь вверх вместе с дымом, выходит через открытую створку потолочного окна в атмосферу, после чего створка закрывается оператором или автоматически. Такая функция, предусмотренная на крыше здания, позволяет обходиться без приточно-вытяжной вентиляционной системы, либо использовать такие агрегаты меньшей мощности.

Очень удобны зенитные фонари для дымоудаления с принудительной вентиляцией с точки зрения пожарной безопасности – во время пожара или выделяется угарный газ, опасный для жизни. Здесь понадобятся термодатчики, реагирующие на температуру и задымленность – они подают сигнал на электропривод и створки на крыше автоматически открываются для проветривания.

Зенитные фонари: виды, типы, конструкция и требования

Зенитные фонари или световые купола — это аналог мансардных окон. В отличие от последних, фонари не плоские, а объёмные, поэтому способны обеспечить естественное освещение в большей степени, чем другие светопрозрачные конструкции.

Особенности конструкции

Заявить, что зенитные фонари – абсолютное новшество, нельзя. Даже в советские годы на огромных торговых центрах появлялись подобные конструкции. Вспомнить следует и западный пример: Капитолий Вашингтона – яркое и доступное каждому представление о традиционности подобного решения. Хотя на каждом шагу фонари, безусловно, не встретишь.

Характеристика зенитных фонарей:

естественный и гарантированный световой поток, направленный на помещение весь световой день;

замена окон там, где по разным причинам сами окна исключены;

природный воздухообмен без устройства вытяжных систем;

дымоудаление при пожаре – момент безопасности;

декоративное освещение, если используется цветной поликарбонат или витражная пленка.

Большой плюс зенитных фонарей – экономия электроэнергии. На освещение и вентиляцию пришлось бы потратить больше денег, если бы не установка таких фонарей. Мир стремится выйти из эры потребления, поддерживает естественность, безопасное использование природных ресурсов как замена их же применения, но уже с уроном для природы. Зенитные фонари – яркий образец того, как экономить на электричестве и установке модной, дорогой и не особенно сложной с точки зрения техники системы освещения.

В конструктивной основе зенитных объектов находятся легкие профили из алюминия и светопрозрачные панели. Проекты создаются по эксклюзивным чертежам, появляются геометрические формы, не самые привычные углы наклона.

Здание с такими конструкциями сразу выделяется на общем фоне. Это красиво, практично, и пока еще оригинально.

Зенитные фонари: виды, типы, конструкция и требования

Зенитные фонари – это нестандартная архитектурная конструкция. Солнечного света, проходящего через нее, достаточно, чтобы осветить десятки квадратных метров. Ленточные виды и вовсе позволяют днем отказаться от любой дополнительной подсветки.

Если речь идет не о жилом доме, а, например, о торговом комплексе, все больше владельцев рассматривает установку фонарей как хорошую систему безопасности. В случае с противопожарными моделями конструкция имеет металлические профили, определенным образом армированные, и огнестойкие стеклопакеты. Есть в таких системах и термодатчики, и вентлюки на автоматике.

Зенитные фонари: виды, типы, конструкция и требования

Технология монтажа и ремонт

Поставить самостоятельно зенитный фонарь задача вполне осуществимая. Начинается процесс с подготовки проема, в который будет монтироваться блок, затем следует собственно установка, настройка открывающихся элементов и управления. Процедура возможно только в постройках без чердака, либо, если он используется как жилье.

конструкция точечного зенитного фонаря

Подготовка

Кровельное покрытие очищается от мусора, после чего в нем делаем проем соответствующего размера. В идеале, проем должен быть учтен еще в проекте крыши, это исключило бы нарушения в ее жесткости. Если же проем делается уже в готовой конструкции, важно не нарушить несущие балки, из-за чего в таких случаях проем размещают между ними.

Установка стакана

монтаж зенитного фонаря

Монтажный стакан выполняет функцию связующего элемента между каркасом купола и крышей. Его ставят по внутреннему периметру проема и уже в него будет монтироваться внешняя рама фонаря. Промежуток между стаканом и проемом утепляется и герметизируется.

утепление стакана зенитного фонаря

В качестве утеплителя чаще используют плотный пенополистирол или вспененный полиэтилен, который сверху покрывают водонепроницаемым слоем битумной мастики.

гидроизоляция зенитного фонаря

На данном этапе важно контролировать точность установки стакана, поскольку он непосредственно влияет на светопроницаемость будущей конструкции.

Монтаж рамы

монтаж рамы на зенитный фонарь

Рама ставится внутрь стакана и фиксируется в нем посредством специально предусмотренных элементов, что в результате позволяет получить цельный герметичный блок. После установки в конструкции не должно быть каких-либо сквозных просветов между рамой и стаканом, в противном случае возможно протекание. Дополнительно периметр каркаса фонаря герметизируется комплектным уплотнителем.

Остекление

Модели без возможности открытия заполняются стеклопакетами, которые крепятся непосредственно к раме. На распашные зенитные фонари устанавливаются створки. Они навешиваются на петли, затем фурнитура регулируется для обеспечения плотности притвора в закрытом положении. После чего ставят привода открывания (если они предусмотрены) и настраивают дистанционное управление.

О монтаже зенитных фонаре смотрите в нашем видео:

Устройство

Основные элементы конструкции точечного зенитного фонаря:

Основание – «стакан» из жёсткого прочного материала, монтируемый в проём на кровле.
Слой тепло- и гидроизоляции вокруг основания.
Рама с контуром терморазрыва – устанавливается на основание.
Створка, заполненная светопропускающим материалом – монтируется к подрамнику.
Распашное окно оборудовано механизмом открывания.

В проём дополнительно может быть установлена:

Защитная решётка, выполненная из металлических стержней, предохраняющая от случайного падения или намеренного проникновения в помещение.
Защитная сетка, предохраняющая от осколков. Монтируется при заполнении створки стеклопакетом.

Панельные и ленточные фонари устроены аналогично. Возвышающиеся конструкции – системы, требующие специального проектирования. Они состоят из светопропускающего ограждения, заключенного в сложный каркас.

Варианты исполнения

Исполнение зенитных фонарей может быть следующим:

Материал светопропускающего заполнения – силикатное стекло, акрил, поликарбонат. Заполнение может быть прозрачным, матовым, разных оттенков, число слоёв также варьируется.
Материал основания точечных и линейных фонарей – металл (нержавеющая или оцинкованная сталь), стеклопластик, дерево.
Материал рамы, створки точечных и линейных фонарей – ПВХ, алюминий с термовкладышами, дерево. Каркас возвышающихся конструкций чаще всего выполняют из алюминия, для крупных сооружений дополнительно используют стальной профиль.
Система открывания створки – ручная, механическя, электронная (оборудованная различными датчиками, дистанционным пультом).

Конструкции могут поставляться готовыми (определённой формы и типоразмеров) или разрабатываться по индивидуальному проекту.

Технология монтажа зенитных фонарей

Зенитные фонари – дополнительный источник естественного света в доме. Их оборудуют на крыше непосредственно над жилым помещением. Незначительно возвышенные точечные конструкции можно установить своими руками. Если планируется размещение панельного или ленточного зенитного фонаря, полностью застеклённая кровля, работу должны выполнять профессионалы.

Крепление стеклянного ограждения

Стекло позволяет создавать визуально лёгкие, невесомые парапеты, ограждающие лестничные марши, балконы, террасы, а также конструкции, разграничивающие пространство в помещениях.

Как устанавливать алюминиевые окна

Окна из алюминия – хорошая альтернатива пластиковым системам. Их преимущества – высокая прочность, пожаробезопасность, устойчивость к взлому, возможность ремонта отдельных элементов профиля. Алюминиевые конструкции наиболее долговечны, если выбрать качественный профиль и чётко соблюдать правила монтажа

Алюминиевые конструкции: разновидности и преимущества

Светопрозрачные конструкции на основе алюминиевого профиля широко применяются в оформлении фасадов и крыш современных офисных зданий, для остекления частных жилищ, при строительстве различных объектов малой архитектуры в городской и загородной среде

Виды зенитных фонарей

Классифицировать фонари можно по целому ряду признаков.

Возможность распахивания створки

По данному признаку фонари делятся на:

Глухие. Открывать такой фонарь нельзя, так что он может выполнять только одну функцию — служить источником естественного освещения.
Открывающиеся. Как ясно из названия, створку можно открыть, обеспечив тем самым проветривание или дымоудаление.

Зенитный фонарь с открывающейся створкой Открывающийся зенитный фонарь обеспечивает выход на кровлю

Створка может открываться:

вручную: при помощи подсоединённой к ней длинной штанги;
при помощи электро- или пневмопривода.

Форма фонаря в плане

Форма в плане может быть:

круглой;
прямоугольной;
многоугольной.

Материал светопропускающего элемента

О преимуществах и недостатках наиболее часто применяемых материалов поговорим в разделе о проектировании.

Форма светопропускающего элемента

Применяются такие варианты:

плоский элемент;
двускатный;
в виде пирамиды;
криволинейный: в виде арки или купола.

Пирамидальная конструкция при большом угле наклона граней менее подвержена ударам градин.

Форма зенитного фонаря Пирамидальный зенитный фонарь хорошо переносит град и снегопады

Огнестойкость

в зданиях I и II степеней огнестойкости;
в помещениях категорий Г и Д, если используемые материалы покрытия относятся к группам НГ, Г1, Г2.

Предел огнестойкости нормируется по потере:

несущей способности R;
целостности E;
теплоизолирующей способности I.

Производятся световые фонари со степенью огнестойкости REI 30, 45, 60 минут. Эти цифры означают, через какой временной промежуток конструкция перестанет служить противопожарной преградой.

Конструктивное исполнение

Точечными. По размерам напоминают обычное окно, предназначены для освещения небольшой зоны.
Ленточными. Имеют большую протяжённость и устанавливаются вдоль почти всей крыши. Применяются в больших постройках, таких как ангары, складские помещения, цеха промышленных предприятий, торговые павильоны. Зенитные фонари ленточного типа используются для освещения больших производственных площадей

Материал рамы и контура опирания

Эти элементы могут изготавливаться:

из стальных профилей;
из алюминиевых профилей — более предпочтительный вариант, так как алюминий обладает коррозионной устойчивостью и очень мало весит;
деревянные бруски (применяются в очень редких случаях).

Наличие светопроводящей шахты

Видео: зенитный фонарь из стеклопакетов

Использование для вентиляции и удаления дыма из помещений ↑

Зенитные фонари используют для проветривания помещения и даже для удаления дыма.

Люк для проветривания

Люк для проветривания в производственном цехе

Система дымоудаления

Система дымоудаления на предприятии

Кровельное окно

Кровельное окно изнутри

Зенитный фонарь с форточками

Модель с форточками

Преимущества и недостатки

Расставляются по всей площади помещения.
Обеспечивают максимальную освещённость независимо от ориентации по сторонам света и времени дня.
Ничем не могут быть загорожены в принципе. Единственное исключение — снег, но конструкция фонаря обеспечивает сдувание хлопьев даже при слабом ветре. Если же снежный покров всё-таки образовался, его легко можно растопить тепловой пушкой.

Освещение помещения естественным светом в достаточном количестве даёт два положительных эффекта:

Сокращаются энергозатраты на освещение искусственное, а значит экономятся средства.
Находящиеся в помещении люди меньше устают от искусственного освещения, которое, в отличие от естественного, всегда негативно влияет на глаза. Это положительно сказывается, во-первых, на их здоровье, а во-вторых — на производительности труда.

Фонари располагаются в самом верху, а ведь именно туда в результате конвекции устремляются тёплый отработанный воздух и горячий дым. Таким образом, можно значительно сократить мощность систем вентиляции и дымоудаления, а в ряде случаев — и вовсе без них обойтись.

Вместе с тем, после установки фонаря нужно быть готовым к некоторым нежелательным моментам:

На крыше появляется слабое место: светопропускающее покрытие может быть разбито крупным градом или тяжёлым предметом, упавшим во время урагана. Правда, на современном этапе применяются достаточно прочные материалы, способные выдержать подобные нагрузки (бронированное стекло и др.).
Увеличиваются теплопотери через крышу: даже самые энергосберегающие виды прозрачных материалов все равно имеют гораздо большую теплопроводность, чем толстый слой минеральной ваты или пенопласта, который находился бы на месте фонаря при его отсутствии.
За качественный и прочный фонарь придётся выложить значительную сумму.

Требования нормативных документов

Проектирование, монтажные работы по установке, эксплуатация зенитных изделий, устройств дымоудаления регламентированы.

Требования к зенитным фонарям сформулированы в нескольких нормативных документах:

ГОСТ Р 54850-2011 об окнах мансардных и зенитных фонарях, который можно вполне назвать ГОСТ «Зенитные фонари промышленных зданий», дает им следующее определение – это светопрозрачные конструкции, установленные в проемах покрытий, что выступают над их поверхностью. Их, пропускающим свет, заполнением служат прозрачные изделия – стеклопакеты, поликарбонатные панели, многослойные купола из органического стекла, установленные в утепленные опорные стаканы, опирающиеся на края световых проемов.
ГОСТ 111-2001 – о технических условиях к листовому стеклу, ГОСТ 30698-2000 – к закаленному строительному, ГОСТ 7481-78 – к армированному листовому, ГОСТ 17622-72 – органическому техническому стеклу.
ГОСТ 22160-76 – о технических условиях к двухслойным куполам из органического стекла, ГОСТ 24866-99 – к стеклопакетам клееным строительного назначения.
СП 60.13330.2016 ( СНиП 41-01-2003 ) – об отоплении, вентиляции зданий.
СП 112.13330.2011, являющийся действующей версией СНиП 21-01-97* , о ПБ зданий, сооружений.
СП 7.13130.2013 – о требованиях ПБ к вентиляции строений любого назначения.

Весьма подробный перечень конкретных требований к конструктивным решениям, несущей способности, стойкости к атмосферным осадкам, теплопередаче световых, в т.ч. зенитных фонарей изложен в рекомендациях МДС 31-8.2002 ; где приведены методики выбора, расчета при проектировании, устройстве таких конструкций, а также требования пожарной безопасности.

Часть материалов использовалась из презентации зенитных фонарей М8CITY pro доступна по кнопке скачать.

Материалы изготовления

Для изготовления каркаса конструкции используется преимущественно сверхлегкий алюминий. Отрадно то, что алюминиевый профиль можно окрашивать в любые цвета, чтобы световая конструкция не вступала в дисгармонию с кровлей.

Но алюминием не ограничивается перечень материалов для зенитных фонарей.

Полимерно-порошковый красящий состав одновременно выступает с функцией пропитки, которая увеличивает износостойкость элемента конструкции, обеспечивает ему влагозащиту. Для усиления конструкции (если задача такова) используется стальной профиль.

Могут для создания каркаса применять и клееный брус. Но древесину изначально тоже всячески обрабатывают спецпропитками для того, чтобы агрессивные природные источники воздействия не сделали каркас вышедшим из строя раньше времени.

Что же до остекления, то бюджетным вариантом будет пластиковая панель. Пластик чрезвычайно легкий, удобный в резке, в фиксации на каркас. Да и ухаживать за ним несложно. Но пластик ограничивает размер конструкции, он подойдет исключительно для небольших объектов.

Опережают позиции пластиковых панелей листы поликарбоната и акрила. Акриловые идеально пропускают солнечный свет. Ими можно выстраивать фонари как, например, в промзданиях, так и в крытых бассейнах. Материал удобен в формовке, то есть подходит для создания зенитных фонарей нестандартной формы. Не будет ему замены, если цель – собрать купол с минимумом перемычек. Он не боится ультрафиолета, правда, неспособен хранить тепло.

Закаленное стекло как вариант фонарного остекления тоже рассматривается. Но этот материал очень дорогой – стоимость всей конструкции вырастет значительно. Однако такое стекло не сломается под снежной толщей, не боится оно и агрессивной химии, устойчиво к абразиву. А вот град, очень крупный и длительный, может привести к трещинам – это, увы, не исключено. Но закаленное стекло устанавливается только в прочный каркас. Стекло и прочный каркас – это усиление нагрузки на строение, и значительное.

Зенитные фонари: виды, типы, конструкция и требования

Световые купола со сложными переходами исключают применение закаленного стекла. А еще оно пропускает тепло – для энергосбережения его придется покрывать спецнапылением, использовать пленки с функцией теплоотражения.

Золотой серединой специалисты в один голос называют поликарбонат. Даже для конструкций с пластиковым каркасом он идеален. Материал отлично рассеивает свет, а также обойдется недорого. Но работать с сотовым поликарбонатом, надо отметить, непросто. Если сильно ударить его острым предметом, повреждение неизбежно. Да и тупой удар (тот же град) его ломает. Слой снега тоже может стать фатальным. В среднем срок службы поликарбоната – 5-7 лет. Монолитный поликарбонат в 250 раз прочнее стекла. Огня он не боится, но боится солнца. Для зенитных фонарей потребуются листы с особой защитной пленкой.

Отдельная тема – полиэфирные листы. Хороши они тем, что выдержат и низкие, и высокие температуры, а также механическое воздействие. Град таким листам не страшен. Но вот чего им недостает, так это прозрачности. Декоративные свойства полиэфирных листов тоже не в топе. То есть материал пока не стал главным для зенитных фонарей, но применяться может.

Отмечается, что вентиляционные и противопожарные световые конструкции требуют использования непрозрачных материалов.

Зенитные фонари: виды, типы, конструкция и требования

Размеры

Размеры определяют тип и форма выполнения. Они должны гармонировать с общей архитектурой сооружения и отвечать требованиям нагрузки. Цена установки и самого фонаря тоже зависит от его размера. В среднем, к примеру, простой двускатный фонарь размером 3 на 6 метров будет стоить 50 000 р. Пирамидальные, сложные конструкции стоят значительно дороже – цена может расти выше 95 000 рублей за 1 метр.

Размеры, расчеты, чертежи может выполнять только та организация, которая имеет лицензию на ведение данного вида строительных работ.

Типовые размеры не стоит считать ориентиром: это всегда индивидуальный заказ, зависящий от множества исходных составляющих.

Зенитные фонари: виды, типы, конструкция и требования

Производители

Есть несколько брендов, достойных упоминания в рейтинге описываемых световых конструкций.

Лучше всего зенитные фонари делают несколько производителей.

Velux. Это известная датская компания, основатель которой Виллум Расмуссен, между прочим, изобрел мансардное окно. Заводы бренда находятся в 11 странах, а представительства – в 40. Продукт в основном направлен на монтаж в коттеджах и жилых домах. Ориентировочная цена – зенитный фонарь 60 на 60 см глухого типа обойдется в 15000 р.

Зенитные фонари: виды, типы, конструкция и требования

Caoduro. Итальянский бренд известен, например, по кровельному остеклению экспоцентра на Красной Пресне. Делает компания протяженные ленточные световые фонари, а также купола локального освещения. На сайте российского представительства можно посмотреть цены и запросить расчет на типовые проекты.

Зенитные фонари: виды, типы, конструкция и требования

Lamilux. Немецкая компания занимается в основном остеклением промобъектов и торговых центров. На место монтажа изделия бренда доставляются в собранном виде: то есть монтаж может занимать считаные минуты. Цены на продукцию более чем конкурентные.

Зенитные фонари: виды, типы, конструкция и требования

«Лерон». Должно было появиться в этом списке и российское предприятие. Предлагает ленточную и точечную световую продукцию. Все виды фонарей оснащают механическими, пневматическими и электрическими приводами для открывания створок. Работы этой фирмы можно увидеть на остеклении торгового центра «Внуково», к примеру.

Зенитные фонари: виды, типы, конструкция и требования

Безусловно, этот список – не совсем рейтинг, а только выборка брендов, которые активны на рынке, их работу можно без проблем увидеть своими глазами хотя бы в Москве. Сфера производства зенитных фонарей растет, значит, нужно следить за конкурентной продукцией.

Как рассчитать?

Точные расчеты обычно проводят специалисты тех фирм, которые изготавливают зенитные фонари. Найти удобный онлайн-калькулятор, чтобы самому рассчитать высоту и ширину, пока нельзя. Потому придется обращаться за консультацией, но эти траты гарантируют избегание ошибок в дальнейшем.

На какие нормативы стоит опираться:

минимальной высотой надкровельного купола считается 30 см, средней – 60 см, а предельной – 80 см;

минимальную площадь, пригодную для остекления, определяют в 2 м квадратных, максимальную – в 10;

внутренняя отделка стакана требует материалов, чей коэффициент светоотражения равен 0,7;

помещение, которое ниже 7 м, гармонирует с точечными зенитными фонарями, выше 7 м – с ленточными;

каждый световой фонарь требует пространства для сервисных работ, минимальная его ширина – 1 м;

размер опорного стакана подбирается так, чтобы он хотя бы двумя сторонами держал упор на несущие кровельные элементы.

Зенитные фонари: виды, типы, конструкция и требования

И таких нормативов много, вот почему консультация специалистов и расчетные работы обязательны. Они подскажут, уместен ли зенитный фонарь, например, 90×90, или данному зданию нужны иные размеры и формы.

Советы по монтажу

Стандартная схема монтажа фонаря состоит из 10 шагов. Технически установка выглядит как алгоритм последовательных операций.

Крыша очищается от пыли/мусора. Согласно плану дома на кровле нужно найти место, где будет проделано отверстие для фонаря, и при этом не затронуты стропила.

В этом месте убирается декоративная отделка, проделывается отверстие в крыше. Все его стенки надо обложить утеплителем. Рулонные материалы в этом смысле удобнее. Но если крыша утеплена до того, теплоизоляцию фонаря нужно делать после крепления установочного стакана по периметру.

Осуществляется гидроизоляция мембраной либо битумной мастикой. Тот материал, которым изолирована крыша, предпочтителен.

Монтируется установочный стакан. Нужно следить за выдерживанием угла согласно плану расчетов.

Стакан устанавливается в раму купола. Количество узлов примыкания может быть разным, но в любом случае получиться должна целостная конструкция. Не забыть и об установке резинового уплотнителя между конструкционными элементами.

Монтируется внешняя гидро- и теплоизоляция стакана.

Гидроизоляционная пленка к кровле фиксируется либо термически, либо мастикой.

Внутри стакана крепится кронштейн для привода, который будет открывать створки.

В глухой части фонаря прикрепляются листы в раме, фиксируются штапиком. Части петли крепятся в открывающемся элементе. Створка ставится на место, фурнитура регулируется для оптимального примыкания.

Подключается дистанционный пульт открывания по инструкции.

Зенитные фонари: виды, типы, конструкция и требования

Обычно монтажом занимаются специалисты, ведь неопытному человеку учесть все нюансы герметизации, изоляции и много другого будет непросто.

Зенитные фонари – это поток дневного света, идущий не совсем привычным образом, не в окна, а в крышу. Для многих объектов такое решение может стать выигрышным.

Зенитные фонари: виды, типы, конструкция и требования

Конструктивные особенности

Простота монтажа обеспечивается продуманной схемой конструкции. Основными ее элементами являются:

Фундамент. Его еще называют венцом или просто основанием. В этой роли обычно выступает профиль из нержавеющей стали, алюминия или меди. Первый вариант используется в больших конструкциях, где нагрузка оказывается не только самим покрытием, но также выпадающими осадками в виде града, дождя или снега. Чаще всего применяется экструдированный алюминий (полосы вытягиваются под давлением и высокой температурой).
Рама – это та основа, в которую будет вставляться следующий элемент.
Светопроницаемая основа. В этой роли может выступать поликарбонат, акрил, а также стеклопакеты. В последнем случае внешний слой может быть бронированным, а внутренний состоять из триплекса. Наличие воздушной прослойки в пакете уменьшает теплопроводность и хорошо сохраняет температуру в помещении. Расцветка и исполнение могут быть самыми разными – все по желанию заказчика. Конструкция может быть матовой.
В открывающихся зенитных фонарях дополнительным элементом служит фурнитура, а также механизмы, которые обеспечивают подвижность. Они могут приводиться в действие физической силой при помощи рукояток, быть полностью автоматическими с гидравлическими или электрическими подъемниками. В таких случаях также добавляется проводка и пульт управления.
Отдельным модулем может быть сопло для удаления дыма.

Продукция и услуги Фабрики Окон

Пластиковые окна

Новейшие пластиковые окна эффективно отражают жару и удерживают тепло в доме. Обеспечивают поступление свежего воздуха без пыли, сквозняков и уличного шума.

Прочные и современные алюминиевые окна надежны, безопасны и долговечны в эксплуатации. Прекрасная альтернатива пластику и дереву по доступной цене.

Панорамное остекление

Презентабельность и большие размеры – основное отличие панорамных окон. Превосходный вариант для оформления террасы, бассейна, эркера, крыши, зимнего сада.

Витражи

Разнообразят декор окна или двери. Для декорирования доступны сотни цветовых решений. Создание индивидуальных рисунков разной сложности.

Окна-порталы

Новый взгляд на открытие окон. Створка просто убирается в сторону, экономя свободную площадь в помещении. Отличное решение для создания панорамного вида из окна.

Виды зенитных фонарей и требования к их проектированию и монтажу

Зенитные фонари часто используются при строительстве производственных цехов

Говоря простым языком, это окно в крыше. Функций данный элемент выполняет несколько:

естественное освещение (основное предназначение);
удаление загрязнённого воздуха (вытяжная вентиляция) либо, наоборот, проветривание (летом);
удаление дыма.

Использование для вентиляции и удаления дыма из помещений ↑

Зенитные фонари используют для проветривания помещения и даже для удаления дыма.

Люк для проветривания в производственном цехе

Система дымоудаления на предприятии

Кровельное окно изнутри

Модель с форточками

Преимущества и недостатки

Расставляются по всей площади помещения.
Обеспечивают максимальную освещённость независимо от ориентации по сторонам света и времени дня.
Ничем не могут быть загорожены в принципе. Единственное исключение — снег, но конструкция фонаря обеспечивает сдувание хлопьев даже при слабом ветре. Если же снежный покров всё-таки образовался, его легко можно растопить тепловой пушкой.

Освещение помещения естественным светом в достаточном количестве даёт два положительных эффекта:

Сокращаются энергозатраты на освещение искусственное, а значит экономятся средства.
Находящиеся в помещении люди меньше устают от искусственного освещения, которое, в отличие от естественного, всегда негативно влияет на глаза. Это положительно сказывается, во-первых, на их здоровье, а во-вторых — на производительности труда.

Фонари располагаются в самом верху, а ведь именно туда в результате конвекции устремляются тёплый отработанный воздух и горячий дым. Таким образом, можно значительно сократить мощность систем вентиляции и дымоудаления, а в ряде случаев — и вовсе без них обойтись.

Вместе с тем, после установки фонаря нужно быть готовым к некоторым нежелательным моментам:

На крыше появляется слабое место: светопропускающее покрытие может быть разбито крупным градом или тяжёлым предметом, упавшим во время урагана. Правда, на современном этапе применяются достаточно прочные материалы, способные выдержать подобные нагрузки (бронированное стекло и др.).
Увеличиваются теплопотери через крышу: даже самые энергосберегающие виды прозрачных материалов все равно имеют гораздо большую теплопроводность, чем толстый слой минеральной ваты или пенопласта, который находился бы на месте фонаря при его отсутствии.
За качественный и прочный фонарь придётся выложить значительную сумму.

Особенности

Зенитные фонари используют в своей основе материалы, которые обеспечивают надежную и бесперебойную эксплуатацию.

Для зенитных фонарей характерны следующие особенности:

Стеклопакеты изготавливаются из многослойного закаленного стекла. Для постоянного доступа света дополнительно устанавливаются системы электро-обогрева и стекло-очистки.
Конструкция предусматривает двухуровневую систему отвода влаги. Это позволяет надежно эксплуатировать фонари при повышенной влажности и регулярном выпадении осадков.
В стеклопакетах используются уплотнители и герметики. Они выдерживают колебания температур в диапазоне от -55 до +90°C, и исключают вероятность обрушения стекол.
Свето- прозрачные панели выполнены по солнцезащитной технологии. Это обеспечивает свободный доступ света в помещения без нагрева и негативного солнечного излучения.

Виды зенитных фонарей

Классифицировать фонари можно по целому ряду признаков.

Возможность распахивания створки

По данному признаку фонари делятся на:

Глухие. Открывать такой фонарь нельзя, так что он может выполнять только одну функцию — служить источником естественного освещения.
Открывающиеся. Как ясно из названия, створку можно открыть, обеспечив тем самым проветривание или дымоудаление.

Открывающийся зенитный фонарь обеспечивает выход на кровлю
Створка может открываться:

вручную: при помощи подсоединённой к ней длинной штанги;
при помощи электро- или пневмопривода.

Форма фонаря в плане

Форма в плане может быть:

круглой;
прямоугольной;
многоугольной.

Материал светопропускающего элемента

О преимуществах и недостатках наиболее часто применяемых материалов поговорим в разделе о проектировании.

Форма светопропускающего элемента

Применяются такие варианты:

плоский элемент;
двускатный;
в виде пирамиды;
криволинейный: в виде арки или купола.

Пирамидальная конструкция при большом угле наклона граней менее подвержена ударам градин.

Пирамидальный зенитный фонарь хорошо переносит град и снегопады

Огнестойкость

в зданиях I и II степеней огнестойкости;
в помещениях категорий Г и Д, если используемые материалы покрытия относятся к группам НГ, Г1, Г2.

Предел огнестойкости нормируется по потере:

несущей способности R;
целостности E;
теплоизолирующей способности I.

Производятся световые фонари со степенью огнестойкости REI 30, 45, 60 минут. Эти цифры означают, через какой временной промежуток конструкция перестанет служить противопожарной преградой.

Конструктивное исполнение

Точечными. По размерам напоминают обычное окно, предназначены для освещения небольшой зоны.
Ленточными. Имеют большую протяжённость и устанавливаются вдоль почти всей крыши. Применяются в больших постройках, таких как ангары, складские помещения, цеха промышленных предприятий, торговые павильоны.

Зенитные фонари ленточного типа используются для освещения больших производственных площадей

Материал рамы и контура опирания

Эти элементы могут изготавливаться:

из стальных профилей;
из алюминиевых профилей — более предпочтительный вариант, так как алюминий обладает коррозионной устойчивостью и очень мало весит;
деревянные бруски (применяются в очень редких случаях).

Наличие светопроводящей шахты

Видео: зенитный фонарь из стеклопакетов

Продукция и услуги Фабрики Окон

Конструкция зенитного фонаря

Устройство зенитного фонаря рассмотрим на следующем примере:

В данной конструкции роль светопропускающего элемента играет стеклопакет

Вот из каких деталей состоит модель со стеклопакетом в качестве светопропускающего элемента:

Стеклопакет.
Стакан или опорный контур.
Нащельник.
Прокладка уплотнительная из резины.
Болт.
Стальная предохранительная сетка (на случай если стекло разобьётся).
Уплотнитель.
Элемент прижимной.
Элемент упорный.
Мастика для герметизации.
Винт.
Фартук: препятствует попаданию воды в стык между стаканом и кровельным покрытием.
Гидроизолирующий рулонный материал.
Теплоизолятор.
Пароизоляционная плёнка.

На открывающихся фонарях дополнительно имеется механизм открывания.

В зенитных фонарях открывающегося типа присутствуют механизмы открывания

Проектирование зенитных фонарей и предъявляемые к ним требования

Требования к светопропускающим материалам изложены в таких документах, как ГОСТ 111–2001 (стекло листовое), ГОСТ 24866–99 (одно- и двухкамерные клеёные стеклопакеты), ГОСТ 22160–76 (2-слойные купола из оргстекла), а также технических условиях (сотовый поликарбонат, волнистые листы прозрачного ПВХ и пр.).

Коэффициент светопропускания у самых прозрачных видов силикатного стекла (листовое и закалённое строительное) составляет 0,85 – 0,87, тогда как у органического стекла этот же показатель составляет 0,9, у поликарбоната и ПВХ — по 0,85. Другие виды минерального стекла, как, например, защитное многослойное или энергосберегающее, имеют ещё более низкий показатель прозрачности — от 0,6 до 0,8.
Минеральное стекло весит больше пластика: его удельный вес составляет 2500 кг/куб. м, тогда как у полимеров — только 1200 – 1400 кг/куб. м.
Коэффициент теплопроводности минерального стекла составляет 0,76 Вт/м*С, в виде вакуумного стеклопакета — 0,5 Вт/м*С. У полимеров же этот показатель составляет всего 0,16 – 0,2 Вт/м*С.
Полимеры являются пластичными, а минеральное стекло — хрупким. При ударе обычное стекло рассыпается на несколько тяжёлых острых обломков, из-за чего под ним приходится устанавливать защитную сетку. Пластиковый же купол только треснет, а во многих случаях и останется целым, спружинив удар.

Но есть у стекла и важные преимущества:

Оно является негорючим и имеет высокую температуру плавления, в чём пластмассы ему сильно уступают: органическое стекло имеет класс горючести Г3 или Г4, поликарбонат и ПВХ — Г2 и Г3. Температура плавления у полимеров также относительно низкая.
Стекло намного меньше меняется в размерах при изменении температуры: его коэффициент линейного расширения составляет всего 8,5 1/С, тогда как у пластика этот показатель составляет 60 – 80 1/С.
Самое главное — стекло намного твёрже пластмассы, поэтому оно не истирается пылью и песком. Полимеры же из-за абразивного воздействия могут очень быстро исцарапаться и утратить при этом значительную часть прозрачности.

Приведём основные требования, излагаемые в МДС 31–8.2002:

Стакан должен иметь высоту не менее 30 см — тогда фонарь не будет закрываться накопившимся на крыше снегом.
Минимальный угол наклона светопропускающих элементов относительно горизонтальной плоскости составляет 12 градусов.
Стакан можно делать с наклонными стенками, но при этом они могут отклоняться от вертикали не более, чем на 30 градусов.

Стакан фонаря можно изготавливать из таких материалов:

тонколистовая сталь;
холодногнутые стальные профили;
алюминиевые листы и профили;
стеклопластик;
асбестоцементные листы.

Проектировщику необходимо также учесть и такие требования:

Крепление и уплотнение полотна нужно конструировать так, чтобы оно имело возможность свободно расширяться при изменении температуры.
Необходимо предусмотреть утепление стакана и защиту его от коррозии. Наиболее эффективными утеплителями являются жёсткие и полужёсткие плиты из минеральной ваты плотностью до 250 кг/куб. м (материал является негорючим) и пенополистирольные плиты марки ПСБ-С с наличием в составе антипиреновых добавок (класс горючести — Г1). Материал наклеивается при помощи горячебитумной мастики, обладающей теплостойкостью до 100 С.
Светопропускающий элемент устанавливается в раму на полимерном профилированном уплотнителе. Такие же уплотнители устанавливаются между отдельными фрагментами полотна, если оно является сборным. При необходимости щели дополнительно герметизируют вспененными полимерами (монтажная пена) и силиконовым герметиком для наружных работ.
Необходимо предусмотреть защиту всех полимерных уплотнителей от прямого воздействия солнечных лучей (ультрафиолет разрушает эти материалы) при помощи фартука или нащельников.
Материалом для фартука обычно служит оцинкованная сталь толщиной от 0,5 до 0,7 мм.
Если фонарь комплектуется светопроводящей шахтой (для помещений с подвесными потолками), то стенки этой шахты и стакан изнутри должны быть окрашены или облицованы материалом с коэффициентом отражения не ниже 0,85.
Защитная сетка под заполнением из минерального стекла должна выполняться из оцинкованной проволоки диаметром 2 мм и иметь размер ячейки 50х50 мм. Сетка вваривается в раму из арматуры или гнутого уголка, которая подвешивается на приваренных внутри стакана крюках. Если в остеклении со стороны помещения установлено защитное многослойное стекло либо оклеенное полимерной плёнкой, сетку устанавливать не нужно.

На неутеплённых кровлях, покрытых шифером или профнастилом, допускается устройство светопропускающего проёма путём замены листа покрытия или его фрагмента прозрачным листом из ПВХ такого же профиля. ПВХ-лист прикручивается так же, как и все остальные: в гребни волн вкручиваются саморезы или болты с уплотняющими шайбами.

здание должно иметь степень огнестойкости I, II или III и класс пожарной опасности С0;
помещение, над которым установлен фонарь, должно иметь категорию по пожарной опасности и взрывоопасности В4, Г или Д;
кровля должна быть покрыта негорючим материалом или относящимся к группе горючести Г1, либо рубероидом с засыпкой гравием или крупной каменной крошкой;
суммарная площадь фонарей не должна превышать 15% площади кровли.

Максимально допустимая площадь фонаря составляет:

при удельном весе прозрачного заполнения до 10 кг/кв. м: 18 кв. м;
при удельном весе от 10 до 20 кг/кв. м: 12 кв. м.

Из соображений пожарной безопасности определяется минимально допустимое расстояние в свету между фонарями:

при площади 1-го фонаря от 6 до 18 кв. м: 6 м;
при площади до 6 кв. м: 3 м.

Принцип установки самостоятельной системы достаточно прост

После разметки выбранного места подготавливается проем крыши под будущую установку. Обязательно крепится предохранительная сетка.

Затем собирается и монтируется по представленной схеме сама металлическая конструкция. После монтажа обрешетки устанавливают стеклопакеты. Окончательно всю конструкцию крепят вместе с декоративными элементами.

Ставятся такие зенитные фонари на любом участке крыши нового или старого дома. При сборке ленточные фонари, например, накладываются на стальные прогоны (швейлеры, квадратные трубы, уголки), на железобетонную основу.

Они часто оборудуются системой для удаления дыма, лишнего тепла, ядовитых испарений, как на больших новых объектах, так и при реконструкции старых зданий.

Материал основания и наполнители подбираются индивидуально, в зависимости от вида кровли, конструктивных составляющих зенитного фонаря, архитектуры и функционального назначения постройки.

Высокие эксплуатационные характеристики и современный дизайн делают зенитные фонари самыми популярными конструкциями при строительстве современных гражданских, промышленных зданий.

В проектах строительства (или реконструкции) объектов расчеты и согласования по зенитному фонарю проводят, как минимум в 4 разделах, что обусловлено ролью этих конструктивных элементов в обеспечении защитных свойств ограждающей оболочки домов, зданий, освещения, а часто и аэрации (вентиляции) помещений.

Несмотря на сравнительную простоту конструкции и небольшую долю заполнения в общей площади покрытия дома или здания, световые или комбинированные светоаэрационные фонари могут решить проблему недостатка естественной освещенности рабочих мест и функциональных зон помещений. В свою очередь с помощью аэрационных (или «дымовых») и светоаэрационных фонарей обеспечивают естественную вентиляцию домов, зданий и выполнение противопожарных требований по дымоудалению в случае пожара на объекте.

Дополнительными бонусами мероприятий по естественному освещению и естественной аэрации помещений становятся сокращение расходов на энергоносители и снижение (или нивелирование) зависимости от систем электроснабжения. Поэтому зенитному фонарю уделено большое внимание в действующей нормативно-правовой базе страны, причем поддержка проектирования, установки и эксплуатации обеспечивается целевыми профильными СП 363.1325800.2017, МДС 31-8.2002, ГОСТ Р 54850-2011 и др.

Монтаж зенитного фонаря

В общем случае при установке фонаря выполняют такие операции:

На опорном периметре, куда будет устанавливаться стакан фонаря, закрепляют уплотнительный материал.
Если он (периметр) выполнен из деревянных брусков или стальных профилей, то есть установка производится на стропильную крышу, приклеивают на специальную мастику профилированный резиновый уплотнитель.
Если крыша представляет собой бетонную плиту со световым проёмом, то нужно сначала зачистить края проёма болгаркой, а после уложить на него полосу рубероида (можно бикроста) и уплотнитель из резины.
Стакан фонаря поднимается автокраном на крышу и устанавливается на опорный периметр. После этого его нужно прикрутить: к бетонной плите — анкерными болтами, к стропильной системе — саморезами или обычными болтами с гайками. Крепёж должен пронизывать установленный ранее уплотнитель.
Далее по периметру стакана сверху крепится уплотнительная лента, для чего используются винты с потайной головкой, ввинчиваемые через каждые в 5–6 см.
На уплотнительную ленту укладывается рама фонаря. Если она имеет петли для открывания, их нужно приварить или прикрутить к каркасу. Если открывание не предусмотрено, раму просто прикручивают сквозь уплотнитель винтами.

Рама фонаря укладывается на уплотнительную ленту