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.

Недостатком 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.