Назначение зенитных фонарей – решение проблемы освещения производственных, общественных зданий большой площади, для которых недостаточно инсоляции через окна, стеновое светопрозрачное заполнение, в т.ч. противопожарные фрамуги.
Из-за места расположения, конструкции большинство зенитных фонарей позволяют включать их в системы противодымной защиты промышленных зданий, производственных сооружений и даже жилых домов.
Зенитные фонари промышленных зданий нужны для освещения технологических, механообрабатывающих, сборочных цехов с большими строительными пролетами.
Виды зенитных фонарей
Зенитные фонари здания являются видом световых фонарей промышленных строений, общественных сооружений больших размеров, что не позволяет обеспечивать предусмотренную нормами освещенность рабочих мест, эвакуационных путей, выходов через боковые проемы в стенах.
В таких случаях в крышах – скатных, плоских кровлях, покрытиях сложной/неправильной формы зданий цехов, отдельных производств, складов сырья, готовой продукции промышленных предприятий; а также общественных сооружений, например, крытых стадионов, велотреков, бассейнов, выставочных комплексов выполняют специальные проемы с остекленной надстройкой – световые фонари.
Они также предназначены для естественной вентиляции помещений, то это светоаэрационные фонари. Чем отличаются они между собой стоит выясняем более подробно.
Существует несколько видов световых фонарей, называемых по месту расположения, устройству, форме очертания конструкции:
Прямоугольные, квадратные, с вертикально расположенными плоскостями остекления, что значительно снижает их световую активность.
Треугольные, с углом наклона плоскостей остекления 70–80˚ к горизонту.
Трапециевидные – то же 45˚.
Круглые.
Куполообразные – с фонарем выпуклой сферической, многогранной, пирамидальной конструкции.
М-образные – с вертикальным или наклонным остеклением.
Коньковые, расположенные по коньку одно, двускатных крыш зданий.
Шедовые – с наклонным покрытием и вертикальным остеклением.
Зенитные, в т.ч. коньковые, с остеклением в наклонной плоскости покрытия, установленные в скатах, вдоль конька кровель строений больших размеров.
Типы зенитных фонарей
Ленточные зенитные фонари – это прямоугольные конструкции протяженностью до 15 м при ширине от 1 до 6 м, устанавливаемые вдоль конька кровли, или между строительными фермами покрытия, стропильными связями скатных крыш промышленных зданий, общественных сооружений. Конструктивно в поперечном сечении свод ленточных фонарей может быть плоским, арочным или треугольным.
Такой вид зенитных фонарей наиболее эффективен как в плане организации освещения, так и для удаления, вентиляции, поднимающихся естественным путем вверх теплых, загрязненных в ходе проведения технологического процесса, работы оборудования, машин, механизмов, воздушных масс из производственных помещений; а также летучих продуктов горения – мелких твердых частиц, аэрозолей, паров, дыма, газов, образовывающихся в ходе развития очага пожара.
Точечные фонари – это конструкции правильной формы небольшой площади, остекленные или с заполнением сотовым, монолитным поликарбонатом, прозрачным поливинилхлоридом. Они предназначаются для освещения определенных, конкретных участков пространства зданий. Зенитный фонарь круглый является одним из вариантов решения такой задачи.
Купольные зенитные фонари в форме полусферы, многогранника или пирамиды являются конструктивно наиболее сложными конструкциями, имеющими выпуклую, зачастую неправильную форму. Они предназначены для инсоляции зданий или сооружений с использованием современных архитектурных решений.
Зенитные фонари с электроприводом – это элемент систем дымоудаления промышленных зданий, технологических, складских сооружений, в т.ч. c категорией по взрывопожарной опасности.
При срабатывании датчиков дыма, извещателей пламени, других видов извещателей, входящих в структурные схемы установок АПС, стационарных систем пожаротушения, такие зенитные фонари по командному импульсу аппаратуры управления с помощью электропривода открываются; начиная эффективно выбрасывать в атмосферу нагретые до высокой температуры токсичные продукты процесса горения, что облегчает эвакуацию людей, локализацию, ликвидацию очага возгорания.
Алюминиевые зенитные фонари являются наиболее распространенными конструкциями для современных общественных – спортивных, выставочных сооружений; в то время как конструкции из стального металлопроката используются при проектировании, возведении зданий промышленных предприятий, а также для крупногабаритных фонарей.
Иногда используются конструкции из полимеров, но их область применения крайне ограничена, как из-за невысокой прочности, хрупкости изделий при низкой температуре окружающей среды, ее перепадах, так ограничений по размерам при монтаже, эксплуатации из-за небольшой несущей способности, прочности.
Зенитные фонари зданий, сооружений, кроме своего основного назначения – освещения, вполне успешно справляются и с другими задачами:
Организацией промышленной вентиляции, что крайне необходимо для производственных зданий, их больших по площади пожарных отсеков с наличием регулярных выделений вредных веществ, паров, аэрозолей.
Использование естественного проветривания помещений эффективно способствует устранению загазованности, запыленности, неприятных запахов, причем без дополнительных затрат на приобретение оборудования, монтажные, эксплуатационные расходы при установке инженерных систем принудительной вытяжной вентиляции.
Удалением разогретых до высокой температуры, быстро поднимающихся к перекрытиям, покрытиям зданий, сооружений, дымовых продуктов горения, паров, аэрозолей, осложняющих видимость, затрудняющих дыхание людей; и как следствие этого, препятствующие проведению безопасной эвакуации, использованию пожарного инвентаря, инструмента; порошковых, углекислотных, водяных или воздушно-пенных огнетушителей, имеющимися в защищаемых помещениях для подавления очага возгорания.
Зенитные фонари при пожаре
Выбор вида, конструкции, требуемые габариты, материалы для изготовления, тип остекления, необходимость оснащения зенитного светоаэрационного фонаря дымоудаления электроприводом определяется на стадии разработки проектной документации расчетным путем на основании нормативных требований.
Для сведения: зенитные фонари дымоудаления не следует путать с похожими по назначению, названию устройствами, изделиями – дымовыми противопожарными люками, клапанами дымоудаления.
Конструкция и устройство зенитного фонаря
Кроме основного деления на виды, их можно классифицировать по основным характеристикам, параметрам конструкции, определяющим устройство зенитных фонарей:
Материал изготовления. В зависимости от вида, размеров зенитного фонаря для изготовления опорных стаканов, несущих рам используется различный стальной металлопрокат, сборные изделия из алюминия, полимеров; даже конструкции из древесины, подвергнутые огнезащитной пропитке по современным способам огнезащиты древесины.
Зенитные фонари из алюминиевого профиля – это оптимальное решение по массе конструкции, следовательно, нагрузке на несущие конструкции покрытия здания или сооружения, простоте установки по месту, длительности эксплуатации без текущего, капитального ремонта.
Тип элементов заполнения, пропускающего свет – различные виды листового стекла (закаленное, армированное, органическое); панели и купола из полимерных, в т.ч. многослойных материалов: поликарбоната, прозрачного поливинилхлорида, светопрозрачных листовых пластиков.
Форма поверхности – от традиционных одно- и двускатных до куполообразных: пирамидальных, сферических, криволинейных. Остекление зенитных фонарей купольного вида – это самое эстетичное в архитектурном плане, но и сложное при монтаже инженерное решение.
Конструктивное исполнение, прямо касающееся организации удаления дымовых продуктов горения из здания – глухие или открывающиеся, в т.ч. при помощи электропривода, автоматический запуск которого сблокирован с управляющей аппаратурой установок тушения пожаров, сигнализации.
В конструктивный состав зенитных фонарей удаления дыма, комплектно поставляемых на объекты строительства компаниями изготовителями, входят следующие элементы:
Несущий каркас, опорный контур – рама, стакан с деталями крепления к строительным конструкциям покрытия, перекрытия здания. Может быть выполнен из стальных, алюминиевых сплавов, полимеров, древесины.
Створки, предназначенные для выпуска дымовых продуктов.
Механизмы, приборы электропривода открывания.
Элементы тепло-, ветрозащиты – уплотнители/утеплители, герметики, фартуки, сетки.
Материал для заполнения светопроницаемых поверхностей зенитных фонарей не должен, аналогично автомобильному триплексу, давать острых опасных осколков при разбитии, поэтому для них используют только закаленное, армированное, органическое стекло, стеклопакеты из них; а также полимерные многослойные пластики, пластмассы – поликарбонат, прозрачный ПВХ.
Правила монтажа и установки
Монтаж зенитных фонарей ведется строительно-монтажными организациями, обладающими соответствующими лицензионными разрешительными документами, т.к. это не только ответственный этап по установке изделий, устройств, отвечающих за освещение, вентиляцию, удаление дыма в случае возникновения очага возгорания в здании; но и связанный с опасностью вид работ на высоте, на наклонных скатных поверхностях крыш, кровель, покрытий зданий промышленных предприятий, общественных сооружений.
Установка зенитных фонарей массового применения для типовых проектов возведения зданий, сооружений, как правило, ведется унифицированными конструкциями, чье использование согласовано Госстроем России; или изделиями, разработанными, производимыми отечественными, зарубежными компаниями на основании утвержденных технических условий, сертификационных испытаний.
Все это в полной мере относится к ленточным, точечным видам зенитных фонарей удаления дыма, имеющих правильную геометрическую форму, определенный ряд типовых размеров; период установки, опыт эксплуатации которых насчитывает десятилетия.
Гораздо сложнее обстоит дело с установкой современных купольных фонарей, имеющих как довольно простую сферическую, пирамидальную форму, так и нестандартные очертания купола, например, выпуклого многогранника, что требует соответствующей квалификации, достаточного опыта работы по монтажу таких сложных хрупких конструкций; чтобы они не только эстетично смотрелись изнутри здания, пропуская в него свет, но и выполняли функции естественного проветривания, удаления дыма при возникновении очага пожара.
Поэтому для монтажа светопрозрачных куполов зенитных фонарей для удаления дыма из закаленного, армированного стекла или полимерных листовых материалов необходимо привлекать специализированные предприятия, обладающих опытом проведения таких работ.
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.
