Зенитные фонари: назначение, особенности строения и обустройство своими руками

Содержание
  1. Проектирование зенитного фонаря
  2. Производители и цены
  3. Слуховое окно на крыше конструкция чертеж
  4. Для чего нужно слуховое окно?
  5. Какие бывают слуховые окна?
  6. В чем разница между окном слуховым и мансардным?
  7. Слуховое окно в виде зенитного фонаря
  8. Окно на крыше: практично и эстетично
  9. Нормативы
  10. Приступая к работе
  11. Какие бывают кровельные окна – виды и варианты установки своими руками
  12. Зенитные фонари как альтернатива окнам – виды и особенности монтажа
  13. Принцип установки самостоятельной системы достаточно прост
  14. Правила расчёта размера и пропускной способности зенитного фонаря
  15. Виды
  16. Преимущества и недостатки
  17. Классификация конструктивных решений с зенитным фонарем
  18. Ремонт
  19. Общие требования к зенитным фонарям
  20. Светопропускающая способность конструкций с зенитным фонарем
  21. Теплозащита в зенитном фонаре
  22. Типы фонарей по конфигурации и назначению
  23. Доступное точечное освещение
  24. Классический купол или прозрачная крыша
  25. Ленточные конструкции зенитных фонарей
  26. Использование для вентиляции и удаления дыма из помещений
  27. Нормативы
  28. Назначение
  29. Монтаж зенитных ленточных и купольных фонарей
  30. Материалы для остекления и их свойства
  31. Требования к монтажу зенитных ленточных и купольных фонарей
  32. Ошибки и заблуждения некоторых заказчиков

Проектирование зенитного фонаря

Начинается оно с расчета расположения в зависимости от его функциональной нагрузки. Подробно изучается покрытие здания, особое внимание уделяется местам примыкания к крыше.

Прозрачная конструкция должна быть герметична. В алюминиевую систему часто вставляют вентиляционный люк и/или вытяжное устройство.

Как открывать зенитный фонарь? В крупных торговых павильонах, оранжереях, спортивных комплексах створки оборудованы электрическим приводом.

Можно заказать и ручное открывание горизонтального окна или с помощью винтового механического устройства. Некоторые промышленные и бытовые постройки имеют глухой зенитный фонарь (неоткрывающийся).

На заводе в современную конструкцию вставляются ГОСТовские стеклопакеты с внешними закаленными стеклами и внутренними из триплекса. Внутри алюминиевых профилей нередко планируется электропроводка для монтажа подогрева.

Существует множество видов светопрозрачных и матовых куполов:

  • Точечные фонари;
  • Ленточные структуры с малым количеством световых проемов, хорошим коэффициентом теплоотдачи;
  • Двухскатные по складу кровли, П-образные строения;
  • В виде полукруглых, треугольных арок неограниченной длины. Они занимают меньшую площадь, а световой эффект хороший;
  • Плоские крыши из поликарбоната или стекла, устойчивые от пожара;
  • Предполагаются разные габариты и нестандартные формы, начиная от маленьких стильных «бабочек» на крышах частных строений и заканчивая стеклянными покрытиями огромных площадей. Прозрачными куполами объединяют несколько строений, включая маленькие дворики между ними.

У производителя имеются все инновационные технологии для разработки собственного уникального производства зенитных фонарей, пригодных для российских морозов и снеговых нагрузок.

Зенитные фонари

Производители и цены

На отечественном рынке возможно приобрести продукцию следующих производителей:

  • Velux. Компания Велюкс изготавливает мансардные окна и зенитные фонари, имеет представительства более чем в 40 странах. Бюджетные решения без возможности открывания стоят от 26000 р за модель 60х90 см. Такой же вариант, только 150х150 см обойдется от 56000 р.зенитный фонарь velux
  • M8 city. Белорусский производитель кровельного остекления. Стоимость изготовления глухого варианта от 8000 р за м2. С установкой и прочими работами –от 12000 р за м2. Цена распашных моделей зависит от типа привода и составляет от 10000 р за электрическую версию от 10300 р за пневматику. Стоимость с установкой от 14000 р.Зенитный фонарь m8 city pro 1200х1200
  • AWAK. Производит световые купола, светопрозрачные люки и системы дымоудаления. Стоимость квадратной модели 60х60 см составляет от 35000 р.зенитный фонари AWAK промышленных зданий

Кроме перечисленных выше производителей, доступна продукция и других брендов, например, fakro и mcrprolight. Стоимость конкретной модели можно узнать после оформления предзаказа.

Слуховое окно на крыше конструкция чертеж

Слуховое окно – это застекленная оконная рама на крыше, предназначенная для освещения и проветривания мансардного или чердачного помещений, а также для прямого выхода на кровлю.

Этот малый архитектурный элемент имеет множество названий: «скворечник», «домик гномов» и историческое «люкарна». Как правило, слуховое окошко располагается параллельно стене фасада или является ее продолжением.

Существует тысяча способов, как сделать слуховое окно на крыше и оригинально его оформить, придав зданию собственный неповторимый вид.

Типичное слуховое окно на крыше коттеджаПример истории – готическая французская люкарна

Для чего нужно слуховое окно?

Изначально слуховые отверстия на крыше были задуманы для выравнивания давления воздуха между наружным атмосферным и внутренним подкрышным. С точки зрения законов физики избыточное давление скорее выбьет хрупкое стекло, чем приподнимет и деформирует тяжелую кровлю.

Помимо практической функции, люкарна часто имеет декоративное значение. Украшенное резными наличниками, лепным обрамлением и другими декоративными элементами, оно служит украшением как внешности дома, так и интерьера мансарды.

Какие бывают слуховые окна?

Разнообразие видов кровельных надстроек определяется заданной формой оконного проема и архитектурой кровли.

По форме оконной рамы различаются слуховые окна:

  • прямоугольное,
  • треугольное,
  • арочное (полукруглое).

По конструкции скатов:

  • односкатные,
  • двускатные,
  • вальмовые.

Виды слуховых окон

По способу расположения в конструкции кровли:

  • Дормер – оформляется в виде выступа в скате кровли, требует повышенной гидроизоляции. Наиболее распространен в практике строительных работ.
  • Антидормер – встроен в конструкцию кровли, поэтому не требует дополнительной гидроизоляции, в силу чего более прост в исполнении. Однако отнимает внутреннее пространство у чердака и, видимо, по этой причине встречается редко.
  • Наклонное окно — то же, что и мансардное.
  • В щипцовой стене – слуховое окно устраивается в торцовой стене двускатной кровли. Рама часто имеет форму треугольника, трапеции или арки.
  • Зенитный фонарь – окно или стеклянная конструкция на горизонтальной или пологой кровле с минимально допустимым наклоном (5-150).

Также мансардные «скворечники» выполняются с боковыми стенами и без таковых. Располагаются фронтоном в одной плоскости со стеной фасада или же вне ее плоскости, чуть выше и дальше на скате кровли.

Пример вальмовой кровли с двухскатным слуховым окном

В чем разница между окном слуховым и мансардным?

Вариантом застекленного отверстия на кровле является мансардное окно. Только устанавливается оно не вертикально, а под наклоном, и лежит в одной плоскости со скатом кровли.

В силу своего конструктивного расположения, такое окошко должно выдерживать те же нагрузки, что и материал, покрывающий кровлю: дождь, град, тяжесть снежного покрова.

Существенным преимуществом мансардных окон является то, что они пропускают в подкрышное пространство больше света, чем вертикальные оконные проемы, закрытые сверху и с боков коробкой «скворечника».

Эстетичные мансардные окна из новейших материалов прекрасно украшают интерьер современной мансарды

Если есть возможность сделать проем мансардного окна достаточно большим, то можно превратить его в балконную дверь и организовать мансардный балкон, как на фото ниже.

Поскольку мансардные окна не должны пропускать наружную влагу, изготовить водонепроницаемый оклад для них самостоятельно вряд ли удастся. Рекомендуется приобретать готовые пластиковые и деревянные стеклопакеты у официального производителя. Такие оконные блоки изготавливаются с соблюдением технологии производства и, как часть кровельного настила, отвечают всем необходимым требованиям.

Слуховое окно в виде зенитного фонаря

Исторически фонарь в архитектуре – это балочная архитектурная форма, венчающая купол здания и служащая источником верхнего освещения и вентиляции. Украшенные декоративными деталями фонари устанавливали на храмах и соборах.

В наши дни фонарь – стеклянная часть горизонтальной крыши. Его выполняют в виде плоского окна, купола, пирамиды или в форме теплицы. Они визуально увеличивают высоту мансардного помещения и пропускают внутрь больше солнечного света.

Окно на крыше: практично и эстетично

Из-за этих примеров может сложиться впечатление, что слуховые окна нужны только в жилых помещениях, а на необитаемых чердаках, используемых в качестве хранилища всякого скарба, они не уместны.

Это не совсем так, поскольку выходы в кровле нужны для вентиляции чердачного помещения и для обеспечения технического доступа на крышу. Формы кровли и варианты кровельных надстроек могут быть самые разнообразные.

Люкарны размещаются как на кровельных скатах, так и фронтонах – торцевых стенах двускатной кровли. Выполненные с творческим подходом, они станут декоративным украшением всего вашего дома.

Нормативы

Садясь обдумывать конструкцию и принимаясь составлять чертеж будущего слухового окна, будет полезно ознакомиться с требованиями санитарных норм и правил, больше известных как СНиПы.

Если проект предусматривает обустройство нескольких слуховых проемов в ряд, расстояние между их внешними краями должно быть не меньше 80 см.

Соблюдение этого требования позволит свободно устраивать профилактические осмотры крыши, чистку ее от снега или листьев, проводить замену кровельного материала. На некоторых крышах можно увидеть слуховые проемы в два ряда, сделанные один над другим.

В этом случае рекомендуется соблюдать те же нормативы: шаг от нижнего края до пола и между самими проемами от 0,8 м.

Читайте также:  Хитрости монтажа внутрипольного конвектора водяного отопления

Приступая к работе

Как было сказано выше и как можно будет увидеть из чертежей ниже, самой популярной конструкцией слухового окна на крыше является дормер. Поэтому в большинстве источников описание строительства чердачного окна предполагает возведение именно такого типа слухового проема.

Монтаж кровельного «домика» проводится только на уже установленные несущие стропильные «ноги». Своим конструктивом слуховой проем напоминает строении кровли, только в миниатюре. Он имеет собственную стропильную систему, обрешетку, а при двускатном покрытии – конек.

Схема чердачного дормера в поперечном разрезе

Что касается наклонного мансардного окна, вписанного в поверхность крыши, его сооружение не требует возведения отдельного каркаса.

Однако предъявляются дополнительные требования к качеству оконного блока. Поскольку одним из назначений слухового проема является освещение мансарды, хозяину стоит это учитывать и планировать дормер на южной стороне крыши.

На худой конец – на восточной или западной, но главное – не на северной.

Какие бывают кровельные окна – виды и варианты установки своими руками

Для того чтобы можно было осветлить и проветрить чердачное помещение или мансарду, в крыше обязательно устраивают окна. В данной статье мы расскажем, как соорудить окна для крыши частных домов, какими они бывают и в чем основные отличия между ними.

Зенитные фонари как альтернатива окнам – виды и особенности монтажа

Зенитные фонари – это световые проемы на кровле здания, ничего общего с искусственными источниками света не имеющие. В больших помещениях они представляют собой остекление купольной кровли, а в небольшом частном жилище – одиночное кровельное окно.

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.

Правила расчёта размера и пропускной способности зенитного фонаря

Большое значение при выборе модели фонаря имеет конструкция крыши. Если, например, она скатная остроугольная, то установить многоугольный купол не получится. И придётся остановиться на плоском варианте.

Необходимо правильно рассчитать размеры светового фонаря: слишком маленькая конструкция не будет выполнять своего назначения, а большая ослабит конструкцию крыши.

Ещё нужно определиться с количеством фонарей (сколько из них будет открывающихся) и продумать их расположение на крыше. Для равномерной освещённости помещения специалисты рекомендуют лучше устанавливать несколько точечных зенитных фонарей небольшого размера, чем одну массивную конструкцию.

Монтировать точечные зенитные фонари удобнее всего на плоских крышах

Правильно провести расчёт сможет только специалист. Но есть специальные онлайн-программы, при помощи которых, зная все необходимые параметры, можно выполнить расчёты самостоятельно. Чтобы правильно определить величину проёма, который неопасно сделать в перекрытии, надо учесть размер плиты, материал перекрытия, размещение рёбер жёсткости и другие факторы. Не стоит использовать готовые чертежи зенитных фонарей без учёта типа перекрытия на конкретном здании. Некоторые фирмы делают проекты без выезда на место проведения работ, но лучше им не доверять.

Лучше доверить расчёт зенитного фонаря профессионалу, но если есть достаточно навыков, то это можно сделать и самостоятельно

При самостоятельных расчётах необходимо учитывать нормативы:

  • над поверхностью крыши купол должен выступать минимум на 30–60 см;
  • площадь остекления может быть не менее 2 м2, а при использовании светопрозрачных полимеров — не более 10 м2;
  • угол наклона граней не может превышать 30 градусов (у высоких куполов — не более 15 градусов);
  • если высота помещения меньше 7 м, то лучше устанавливать точные фонари; для более высоких помещений используются ленточные конструкции;
  • между куполами с полимерными стёклами должно быть не менее 3 м, а если они большие, то не менее 4,5 м;
  • для обслуживания зенитного фонаря вокруг него оставляется свободное место: 1 метр со всех сторон;
  • при покрытии фонаря стеклом допускается его максимальный прогиб не более 1/200, а если устанавливаются стеклопакеты, то не более 1/500;
  • если поверхность купола криволинейная, то внутреннее стекло не должно быть тоньше 2,5 мм, а наружное — 4 мм;
  • опорный стакан (основание) должен быть такого размера, чтобы две его стороны обязательно опирались на несущую конструкцию крыши.

Для расчёта площади проёмов используется следующая формула: 100 Sф/Sп = (eн Kз ηф) /(τо rф Kф), где:

  • Sф — площадь световых проёмов, м²;
  • Sп — площадь пола помещения, м²;
  • eн — нормированное значение коэффициента естественного освещения, %;
  • Kз — коэффициент запаса фонаря: он учитывает ухудшение светопропускной характеристики фонаря из-за загрязнения и старения поверхности;
  • ηф — световая характеристика фонаря;
  • τо — общий коэффициент светопропускания проёма;
  • rф — коэффициент, учитывающий увеличение естественного освещения за счёт отражения света от поверхностей помещения;
  • Kф — коэффициент, учитывающий свет, отражённый от поверхности фонаря.

Значения eн, ηф, τо, rф, Kф берутся из таблиц, которые можно найти в специальной литературе.

Определив общую площадь световых проёмов, её делят на размер одного зенитного фонаря и получают необходимое количество. После этого фонари распределяют по поверхности крыши равномерно или в тех местах, где требуется максимальная освещённость. Для использования ленточной конструкции определяется её длина.

Виды

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.


Виды зенитных фонарей

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.


Виды зенитных фонарей

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:

  1. Расставляются по всей площади помещения.
  2. Обеспечивают максимальную освещённость независимо от ориентации по сторонам света и времени дня.
  3. 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.
Читайте также:  Как открыть пластиковую дверь без ключа

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

  1. Сокращаются энергозатраты на освещение искусственное, а значит экономятся средства.
  2. 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:

  1. 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.).
  2. 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.
  3. За качественный и прочный фонарь придётся выложить значительную сумму.

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.

Ремонт

ремонт зенитных фонарей

Наиболее распространенной причиной необходимости ремонта является возникновение течи, обычно в области примыкания кровли к каркасу зенитного фонаря. Устраняется данная проблема, как правило, заменой уплотнителя и герметизацией стыков. Процесс начинается с демонтажа лицевых накладок, удаления старого герметика и прочих загрязнений, очистки пароотводящих путей. Если выявляются неправильно смонтированные или разрушенные элементы, производится их замена. Затем герметизируется наружный периметр блока и примыкающие к нему области.

Протечки через стеклопакет устраняются либо его полной заменой, либо локальным ремонтом. Например, поликарбонатные листы хорошо поддаются пайке, поэтому при их незначительном повреждении возможна установка заплатки, визуально незаметной для окружающих.

Общие требования к зенитным фонарям

Требования к зенитному фонарю для естественного освещения помещений определяют СП 52.13330.2010, СП 23-102-2003, СП 363.1325800.2017, в части теплозащитной функции СП 50.13330.2012, противопожарных свойств 123-ФЗ, СП 2.13130.2012, а в достаточно полной мере сведены в МДС 31-8.2002.

Согласно действующим нормативно-правовым актам (упрощенно) для объектов с сухим или же нормальным режимом по температуре и влажности, но избытком тепловой энергии до 23 Вт/куб. м достаточно использовать световые фонари, с повышением избытка тепла до 50 Вт/куб. м к зенитному фонарю уже предъявляются требования по обеспечению воздухообмена в помещениях (светоаэрационные), а в случае превышания порога в 50 Вт/куб. м в покрытие дома или здания интегрируют и световые, и светоаэрационные (или аэрационные) фонари.

В целом к любому световому или светоаэрационному зенитному фонарю предъявляются требования по светопропускающей способности, теплоизоляции, воздухо- и водонепроницаемости, пожаростойкости, устойчивости комплектующих к атмосферной эрозии, коррозии, ультрафиолетовому излучению. Кроме того, уделяют большое внимание надежности конструкции и целостности светопрозрачного заполнения, причем СП 363.1325800.2017, как и МДС 31-8.2002 определяют необходимость обеспечения превентивной защиты фонарей со стеклом специальными сетками снизу, если в качестве заполнения не использовано противоударное многослойное или закаленное однослойное стекло толщиной от 8 миллиметров (или со специальным пленочным покрытием).

Светопропускающая способность конструкций с зенитным фонарем

Реальная светопропускающая способность фонаря зависит, как от используемого прозрачного заполнения, так и места объекта размещения объекта на территории конкретной группы по ресурсам светового климата (СП 23-102-2003), степени и высотности застройки в районе, расположения светопрозрачного заполнения конструкции по сторонам света, по углу наклона к горизонтали, степени запыленности региона и регулярности обслуживания фонаря.

При выборе светопрозрачного заполнения к зенитному фонарю отдают предпочтение материалу с большим коэффициентом светопропускания, но с учетом его приведенного сопротивления теплопередаче (Rо) и пожарных характеристик. Так, подушки из двух мембран ЭТФЭ имеют коэффициент светопропускания 0.9, но Ro всего 0.51 м2·°C/Вт и относятся к горючим материалам групп Г3 и Г4. У сотового поликарбоната толщиной 25 мм теплозащитные свойства лучше (Ro до 0.63 м2·°C/Вт), однако он тоже горючий (группы Г2 или Г3 у разных производителей) и имеет коэффициент светопропускания не более 0.4. В то же время стеклопакеты изготавливают из негорючих материалов с Rо на уровне норм московского региона и коэффициентом светопропускания от 0.75 до 0.85 (в зависимости от числа камер, наличия/отсутствия покрытий на стеклах, заполнения камер).

Теплозащита в зенитном фонаре

Уровень защиты от потерь тепла конструктивных решений по зенитному фонарю определяется, как материалами комплектующих (опорного стакана, переплета, заполнения), так типом крепления заполнения к переплету и качеством монтажа всей конструкции.

Наряду с этим, на реальные теплозащитные свойства фонарей с воздушными прослойками в заполнениях оказывает существенное влияние угол наклона прозрачного (или глухого) элемента к горизонтали, по сути, определяющий число и характер конвективных потоков внутри воздушного зазора. Так, при изменении наклона стеклопакета в конструкции от вертикального к горизонтальному происходит «дробление» одного конвективного потока на несколько отдельных, что по факту увеличивает скорость теплообмена и снижает Rо почти на треть. Поэтому в проектах к зенитному фонарю учитывают влияние на конечные теплозащитные свойства, как материалов, узлов, примыканий, так и формы конструкции, согласовывая полученные данные с нормами СП 50.13330.2012 и изменениями, внесенными ПП РФ N 603 весной 2018.

Зенитные фонари – это световые проемы на кровле здания, ничего общего с искусственными источниками света не имеющие. В больших помещениях они представляют собой остекление купольной кровли, а в небольшом частном жилище – одиночное кровельное окно.

Типы фонарей по конфигурации и назначению

По типу зенитные фонари подразделяют на точечные и ленточные. Отдельно стоит выделить купольные конструкции, которые тоже причисляют к точечным.

Доступное точечное освещение

Небольшие световые проемы может позволить себе практически каждый владелец частного дома. Такое остекление подойдет для спальни, кухни, ванной комнаты, зимнего сада, мансарды. Формы могут быть самыми разными: квадрат, круг, прямоугольник, купол, пирамида.

Неудивительно, что нестандартный выбор в первую очередь делает тот, кто хочет сэкономить на электроэнергии для освещения помещения. Кроме того, естественный дневной свет не вредит зрению в отличие от искусственных источников, к тому же, визуально создаётся эффект открытого неба – в помещении будет отражаться состояние погоды – солнечной или пасмурной.

Производители оконных конструкций выпускают готовые кровельные окна – стеклопакеты с контуром уплотнения, защитой от влаги и мостиков холода. Проще всего монтировать стеклопакет на стадии строительства дома.

Классический купол или прозрачная крыша

При изготовлении зенитных фонарей не существует стандартов, что открывает широкие возможности для дизайна и практической стороны вопроса. Купольная застекленная конструкция выглядит, как многогранная или округленная надстройка из стекла, полиэфира, акрила или поликарбоната, которая увенчивает крышу здания.

Размеры здесь зависят от потребности, к примеру, в частном доме конструкция будет меньше, в то время как для торгового центра или бассейна понадобится большая площадь (это может быть несколько точек).

Ленточные конструкции зенитных фонарей

Ленточные зенитные фонари, как на фото ниже, практически не используются для частного домостроения, так как рассчитаны на большие длинные помещения. Такие конструкции чаще всего можно встретить в производственных цехах, ангарах или складах, то есть там, где обычные окна попросту неэффективны из-за слишком большого внутреннего пространства.

Преимущество прозрачной стеклянной ленты на крыше здания перед обычными, пусть даже большими боковыми окнами, очевидно – солнечный свет проникает сверху вне зависимости от времени дня – его не закрывает противоположная часть постройки. Если солнечные лучи, точнее, ультрафиолетовое излучение нежелательно, то можно установить защиту от УФ в виде панелей со специальной плёнкой.

Читайте также:  Чем выровнять пол на балконе: различные способы и материалы

Эффект ощущается также и в проветривании – наверху устанавливают люки по принципу форточек, которые всегда можно открыть в нужное время вручную или автоматически. По законам физики тёплый воздух устремляется вверх и уносит с собой все запахи в атмосферу через открытые проходы. При необходимости там дополнительно устанавливают вытяжные вентиляторы.

Многолетние наблюдения, подтверждённые научными исследованиями, показали, что на предприятиях, где в цехах превалирует естественное освещение, повышается производительность труда, и сотрудники не так часто берут больничный лист.

Учитывая этот фактор плюс снижение затрат на электроэнергию для осветительных приборов, такое решение очень выгодно для работодателя.

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.

Нормативы

Садясь обдумывать конструкцию и принимаясь составлять чертеж будущего слухового окна, будет полезно ознакомиться с требованиями санитарных норм и правил, больше известных как СНиПы.

Если проект предусматривает обустройство нескольких слуховых проемов в ряд, расстояние между их внешними краями должно быть не меньше 80 см. Соблюдение этого требования позволит свободно устраивать профилактические осмотры крыши, чистку ее от снега или листьев, проводить замену кровельного материала. На некоторых крышах можно увидеть слуховые проемы в два ряда, сделанные один над другим. В этом случае рекомендуется соблюдать те же нормативы: шаг от нижнего края до пола и между самими проемами от 0,8 м.

Назначение

Нужно ли их устанавливать, какие функции они могут выполнять для улучшения комфорта проживания в доме? Прежде всего, они обеспечивают естественное освещение. Любые осветительные приборы в той или иной степени негативно сказываются на человеке. Солнечный свет является естественным для сетчатки глаза при наличии нормальных светофильтров, функцию которых может выполнять поликарбонат.

Кроме этого они могут выполнять следующие функции.

  • Механизм удаления дыма, вентиляция помещения. Для этого в конструкции должна быть предусмотрена открывающаяся створка.
  • Создание естественного освещения с определенной фильтрацией. Такое можно достичь, установив поликарбонат с цветной поверхностью.

Внешне зенитные фонари и люки дымоудаления очень схожи с мансардными окнами. Разница заключается в конструкции – для обеспечения большей светопропускаемости изготавливаются объемными. Чаще всего это выпуклая форма либо сложный каркас в виде многогранной пирамиды или полусферы.

Монтаж зенитных ленточных и купольных фонарей

Функциональность световых проемов во многом зависит от материала, из которого они изготовлены, полезной площади и способа их монтажа на крыше. Но как бы там ни было, здесь следует учитывать не только потребность в бесплатном дневном освещении и вентиляции, но и в качественном дизайне конструкций.

Материалы для остекления и их свойства

Для остекления необходимы прозрачные или тонированные материалы, которые способны удерживать тепло в помещении:

  • монолитные листы поликарбоната или акрила;
  • ячеистый поликарбонат;
  • полиэфирные плиты;
  • стекло, стеклопакеты, триплекс.

Акрил, а также монолитный и ячеистый поликарбонат значительно опережают стекло по прочностным характеристикам, превосходя их в 200-250 раз! Большинство модификаций таких панелей обладают огнестойкостью, что в некоторых случаях может быть решающим при выборе материалов.

Для установки зенитных фонарей на крыше обычно применяют листы с защитой от ультрафиолетового излучения.

Как поликарбонат, так и акрил очень легко формуется, следовательно, они очень удобны при монтаже. Есть у них и ещё одна особенность – из таких панелей можно делать выпуклые (гнутые) поверхности. Но сотовый поликарбонат с наклонными перегородками (треугольное сечение ячеек) используется только для ровных плоскостей.

А вот полиэфирные конструкции, помимо устойчивости к высоким температурам и механической (ударной) прочности, обладают защитными свойствами к ультрафиолетовому излучению без дополнительного покрытия. Но здесь есть серьёзные недостатки, это – неоднородность цвета, приводящая к низкой прозрачности, и высокая стоимость по сравнению с поликарбонатом и акрилом.

В некоторых случаях прозрачность противопоказана и тогда используют полиэфирные плиты.

У стекла можно выделить три основных качества, которые не меняются в течение времени, это:

  1. Самая высокая прозрачность.
  2. Сопротивление абразивному воздействию пыли и песка.
  3. Устойчивость к химической обработке.

Главным недостатком стекла является его хрупкость, но при остеклении стеклопакетами или триплексом этот недостаток в какой-то степени компенсируется. Ещё один минус, это масса, которая требует более прочного основания (рамки) по сравнению с полимерами.

Требования к монтажу зенитных ленточных и купольных фонарей

Для монтажа зенитных фонарей могут быть задействованы практически любые виды кровли:

  • профилированный или вальцованный стальной настил;
  • керамическая, битумная и металлическая черепица;
  • железобетонные плиты или мембраны.

Главное требование – устойчивость и жёсткость конструкции, каковыми в принципе и являются ЖБ-перекрытия и стропильные системы.

Такое остекление делается с разными целями, следовательно, этот фактор следует учитывать ещё при проектировании. Сюда входит площадь отдельных секций и всей конструкции, степень прозрачности материала и его защита от ультрафиолета, необходимость механического или электрического привода.

Хаотичность при монтаже недопустима, так как расположение зенитных фонарей очень хорошо видно снизу, из помещения, значит, конструкция должна иметь правильное расположение и чёткие контуры. Если в здании предусмотрен обогрев, то лучше всего использовать ячеистый поликарбонат или стеклопакеты – такое остекление максимально сохраняет тепло.

Также утепление необходимо для опорных металлических контуров, что обычно достигается при помощи различных теплоизоляционных уплотнителей. При проектировании и установке избегают строго горизонтального расположения секций, делая их наклонными или выпуклыми – такая конфигурация способствует более рациональному распределению светового потока и не задерживает снежный покров.

При проектировании следует учесть возможность образования конденсата, которого быть не должно, следовательно, утепление здесь очень важно.

В расчёт также принимается и высота конструкции – она должна возвышаться над кровлей как минимум на 30 см.

Ошибки и заблуждения некоторых заказчиков

Зенитные фонари в России и странах бывшего СССР встречаются не очень часто, поэтому неудивительно, что заказчики проявляют осторожность и даже некоторое недоверие. И вот наиболее распространённые примеры:

  • в зимнее время такая конструкция на крыше бесполезна, так как её почти полностью заносит снегом. На самом деле за счёт наклона или закругления поверхности, которая возвышается на 30-60 см, снежный покров сдувается ветром. Самое главное, чтобы высота снежного покрова не превышала высоту фонаря;
  • двускатные или П-образные конструкции надёжнее. Но наиболее эффективной является закругленная, арочная форма, так как, во-первых, она занимает меньшую площадь и, во-вторых, лучше противостоит ветру и с неё быстрее сходят осадки;
  • можно использовать дешёвые материалы. В конечном итоге низкая стоимость сказывается на качестве, что со временем может привести к необходимости ремонта. После этого общая стоимость получится больше по сравнению с качественным материалом, который можно было выбрать сразу.

В заключение можно сказать, что зенитные ленточные и купольные фонари для проветривания и/или дневного освещения – это сложные конструкции с технической точки зрения.

Тем не менее, в некоторых ситуациях, это самый лучший и экономный вариант при строительстве здания. Затраты окупаются очень быстро, и это могут подтвердить те, кто уже решился на модернизацию.

Источники
  • https://dom-kirov.ru/konstrukcii/zenitnoe-okno.html
  • https://vsmservis.com/zenitnoe-okno-svoimi-rukami/
  • https://poliany.ru/stati/zenitnoe-okno-svoimi-rukami.html
  • https://helga-stroy.ru/okna/zenitnoe-okno-svoimi-rukami.html
  • https://okno-pro.ru/izdeliya-iz-stekla/zenitnye-okna-na-kryshe.html
  • https://TalbaMas.ru/okna/zenitnyj-fonar-svoimi-rukami-2.html
  • https://krovli-zabori.ru/okna/zenitnoe-okno-svoimi-rukami.html

Все окна