Билет№23

1. Фонари.

Фонари — это остекленные надстройки над проемами в покрытиях. В промышленных зданиях их устраивают для освещения (световые) и аэ­рации (аэрационные) помещения или для того и другого одновременно (светоаэрационные). Необходимость в устройстве световых фонарей возни­кает при большой ширине производственных помещений, когда бокового света с остекленных поверхностей ограждения недостаточно. Аэрационные фонари устраивают для удаления из помещений излишнего тепла или вредных газов.

По материалу, из которого изготовляют каркас фонарей, их подразде­ляют на деревянные и стальные. Для покрытия производственных зданий применяют главным образом стальные фонари, выполняемые по типовым проектам; деревянные обычно устанавливают на деревянных несущих конструкциях покрытий (только в помещениях с нормальным температурно-влажностным режимом). Деревянные переплеты фонарей могут устра­иваться также и при стальных фонарях.

Фонари устраивают с глухими и открывающимися переплетами, а также утепленными и холодными. Открывающиеся переплеты располагаю­тся в 2, а иногда в 3 яруса.

Водоотвод с фонарей, как и с покрытий, может быть наружный и внут­ренний. Наружный водоотвод чаще применяется при малой ширине фонаря, внутренний — в зданиях с внутренним водостоком при широких i фонарях, на покрытии которых может скопиться много талой воды.

По расположению фонари подразделяются на продольные, устанавли­ваемые вдоль пролета здания по его середине, и поперечные, располагаемые поперек пролета здания. Последняя схема более сложна в устройст­ве и менее эффективна как для освещения, так и для аэрации помещений, чем продольная, а поэтому в настоящее время почти не применяется.

Световые фонари

Световые фонари могут иметь прямоугольную, треугольную, трапецеидальную и зубчатую форму поперечного сечения. Кроме того, устра­иваются зенитные световые фонари.

Прямоугольные фонари (рис. 147, А, а, б) являются основ­ным типом фонарей, применяемых в современном строительстве произ­водственных 8даний, благодаря простоте их конструктивного выполнения и удобству эксплуатации. Последнему способствует вертикальное остекление, делающее фонари более водонепроницаемыми и менее подвержен­ными загрязнению, чем наклонное остекление. Двустороннее вертикаль­ное расположение остекления обеспечивает в достаточной степени интен­сивное и, что очень важно, относительно равномерное освещение произ­водственных помещений.

Особенно целесообразны прямоугольные фонари в районах с жарким климатом, так как ограничивают проникание в помещения прямых солнеч­ных лучей.

Трапецеидальные фонари (рис. 147, А, г, д) в отличие от прямоугольных имеют остекленные поверхности, наклоненные под углом не менее 60° к горизонту. По сравнению с прямоугольными они обеспечивают более интенсивное, но менее равномерное освещение. Недос­таток таких фонарей в том, что остекление у них быстро покрывается пылью, а зимой — снегом. Это снижает их световую активность и требует дополнительных расходов на очистку.

Треугольные фонари (рис. 147, А, в) имеют две остекленные поверхности, наклоненные под углом 45° к горизонту. При та­ком уклоне остекления трудно обеспечить водонепроницаемость в притво­рах фонарных переплетов, поэтому их выполняют с глухими переплетами и используют исключительно для освещения. Треугольные фонари обычно делают малой ширины, так как большой угол их наклона вызывает при расширении фонаря также увеличение его высоты.

Н едостатком треугольных фонарей является интенсивное проникание через них прямых солнечных лучей, которые вызывают в летнее время перегрев помещения и при любой световой ориентации фонаря создают значительную инсоляцию. Чрезмерная же инсоляция в большинстве слу­чаев недопустима в производственных условиях, так как вызывает непри­ятный для зрения блеск обрабатываемых деталей, оборудования и инстру­мента. Кроме того, при некоторых технологических процессах интенсив­ное освещение прямыми солнечными лучами снижает качество выпускае­мой продукции (например, текстильных и других изделий).

При необходимости световые фонари могут устраиваться с двойным остеклением, которое в таких случаях обычно подвешивается под ними на уровне покрытия. Остекление при этом располагают с уклоном к бортам или середине для того, чтобы образуемый конденсат мог стекать в специ­ально предусматриваемые для этой цели желоба, а по ним — в водоотводящие устройства.

Двойное остекление устраивают не только с целью сокращения теплопотерь помещения, а и уменьшения образований конденсата на нем. Пол­ностью избавиться от конденсата можно, обогревая посредством отопи­тельных труб воздух, заключенный между двумя плоскостями остекления.

Зубчатые (шедовые) фонари (рис. 147, А, е) применяют в тех случаях, когда попадание солнечных лучей в помещение по техно­логии производства недопустимо. Остекление поверхности фонарей в та­ком случае ориентируют на север. Противоположная поверхность фона­ря, хотя и не имеет остекления, повышает интенсивность освещенности за счет отраженного рассеянного света. Зубчатые фонари обычно входят в основную конструкцию покрытия.

Зенитные фонари устраивают в виде сплошных лент или отдельных участков остекления, располагаемых в плоскости ограждающих конструкций покрытия с небольшим подъемом (5—8 см) и уклоном (5%) для полного и быстрого отекания дождевой и талой воды на основ­ную поверхность покрытия. Делают их из стекложелезобетонных пане­лей, изготовляемых по типу перегородочных, описанных в главе XVII. Благодаря рифленой поверхности стеклоблоков такая конструкция остек­ления дает рассеянный свет, что выгодно отличает ее от обычных фонарей. Зенитные фонари из стеклоблоков особенно целесообразны в большепро­летных пространственных покрытиях, например в сводах-оболочках и др.

Световые фонари, как и рассматриваемые ниже светоаэрационные и аэрационные, состоят из несущей конструкции (каркаса) и ограждения.

Несущая часть может быть выполнена из стали или дерева в зависи­мости от материала стропильной конструкции, на которой устанавливае­тся фонарь. Монтируется она из поперечных элементов — рам или риге­лей со стойками и раскосами — и опирающихся на них прогонов, по кото­рым устраивается ограждение. Прогоны не предусматриваются, если фонари ограждаются крупноразмерными плитами. В состав каркаса фонарсй входит также фахверк, который ставится в торцах для ограждения торцовых поверхностей фонаря.

Ограждающие конструкции фонарей складываются из элементов по­крытия, глухих участков боковых ограждений (бортов фонаря) и переплетов с остекленной поверхностью.

Аэрационные фонари

Аэрацией называется организованная и управляемая естественная вентиляция, которая отличается от искусственной тем, что происходит за счет теплового подпора, возникающего из-за разности температур внут­реннего и наружного воздуха и воздействия ветра на ограждения здания. Циркуляция воздуха внутри помещения осуществляется определенным расположением в нем приточных и вытяжных проемов с открывающимися и закрывающимися переплетами. Устанавливая под разными углами пере­плеты можно осуществлять воздухообмен в необходимых объемах в соот­ветствии с внутренними и внешними условиями (температура воздуха, направление и скорость ветра).

Для нормальной аэрации необходимы следующие условия. Сумма площадей приточных проемов должна быть такой, как и вытяжных. Дол­жна быть разница температур воздуха наружного и внутреннего; аэрация тем активнее, чем значительнее эта разница, то есть чем больший тепловой перепад. Приточные и вытяжные проемы должны располагаться на разной высоте от уровня пола помещений; чем больше разность уровней распо­ложения вытяжных и приточных отверстий, то есть чем значительнее вы­сотный перепад, тем активнее аэрация. Разница эта должна быть не менее 2 м.

В качестве вытяжных отверстий обычно используют открывающиеся створки фонарей, расположенные посредине помещения в его повышенной части, а приточных — световые проемы вертикальных наружных ограж­дений, имеющих отметку не менее 3,6 м от пола.

Бесфонарные здания рекомендуется возводить, в первую очередь, для размещения производств, требующих автоматического регулирования тем­пературы и влажности воздуха или особого по чистоте воздуха режима помещений. Бесфонарная конструкция покрытий рекомендуется также и I для производственных зданий без кондиционирования воздуха с тепловы­делениями до 20 ккал/м* • ч [23,26 вт/м3], располагаемых в районах с расчетной наружной температурой —23° С [250° К] и ниже. Независимо от климатических условий здания без фонарей рекомендуется возводить также для производств с влажностью воздуха в помещениях 70% и более при технологической необходимости поддержания указанной влажности, а также в других случаях по согласованию с органами Государственного санитарного надзора.

В наружных стенах зданий без фонарей, как правило, рекомендуется устраивать световые проемы, используемые для освещения крайних про­летов помещений и притока наружного воздуха. Однако при специальных технологических требованиях к чистоте внутреннего воздуха и при его кондиционировании световые проемы в бесфонарных зданиях могут не предусматриваться. Бесфонарные и безоконные здания в настоящее время начали возводить для предприятий искусственного и синтетического волок­на, радиотехнических и радиоэлектронных приборов и др.

В бесфонарных зданиях должны быть созданы условия, обеспечиваю­щие необходимую температуру, влажность и подвижность воздуха, пре­дусмотрены устройства и технические средства, исключающие содержание в воздухе рабочих помещений токсических газов, паров и пыли в концент­рациях, превышающих предельно допустимые.

При проектировании бесфонарных зданий руководствуются «Указания- | ми по проектированию производственных зданий без фонарей (СН 176 —61)», в которых приводятся особенности объемно-планировочных решений та­ких зданий, требования к их санитарно-техническим, электротехническим устройствам и др.