Ліхтарі промислових будівель Призначення і типи ліхтарів

У промислових будівлях великої ширини і довжини забезпечити нормативну освітленість через бічні светлоотвори (у зовнішніх стінах) не представляється можливим. Тому в таких будівлях передбачають спеціальні отвори із заскленими надбудовами в покритті, які називаються ліхтарями. Якщо ліхтарі служать не лише для освітлення, але і для провітрювання приміщення, то вони називаються світлоаераційними.

По контуру ліхтарі надбудовного типу підрозділяють на прямокутні, трапецієвидні, трикутні, М-образні, шедові(рис.1).

Прямокутні ліхтарі прості в пристрої і надійні в експлуатації. Вони мають вертикально розташовані засклені поверхні в зв'язку, з чим менш схильні до забруднення, інсоляції і більше водонепроникні. Вони зручні в очищенні. Недоліком їх є мала світлоактивність: при одній і тій же освітленості їх площа має бути в 1,5 разу більше, ніж площа ліхтарів з похилим склінням(рис.1б).

У трапецієвидних ліхтарях скління розташоване під кутом 70-800 до горизонту(рис.1в). Ці ліхтарі відрізняються хорошою світлоактивністю. Але підвищена інсоляція, забрудненість , а також протікання при відкритих переплетах і складне конструктивне рішення обмежують їх використання.

У трикутних ліхтарях площина скління розташовується під кутом 450 до горизонту. Їх проектують тільки з глухими переплетами (рис.1а).

М-образні світлоаераційні ліхтарі влаштовують як з вертикальним, так і з похилим склінням. Застосовують їх у будівлях, де потрібно інтенсивний повітрообмін(рис.1г).

Шедові ліхтарі мають вертикальне скління і похиле покриття. Вони добре ізолюють приміщення від прямих сонячних променів, створюють розсіяне, рівномірне освітлення, але складні в пристрої і менш економічні в порівнянні з наведеними вище ліхтарями (рис.1д).

Основним недоліком розглянутих ліхтарів є накопичення снігу поряд з ними, тобто освіта, так званих, «снігових мішків» на покрівлі будівлі. У цьому сенсі більше здійсненої являється конструкція зенітного ліхтаря.

а б

в г г

д

Мал. 1. Ліхтарі надбудовного типу : а - трикутний;

б - прямокутний; в - трапецієвидний;

г - М-образний; д - шедовий

У цьому сенсі більше здійсненої являється конструкція зенітного ліхтаря. Зенітні ліхтарі мають світлопрозорі поверхні в площині покриття. Світлопрозорі обгороджування влаштовують із склоблоків, склопластика і органічного скла. Зенітні ліхтарі високосвітлоактивні (в порівнянні з прямокутними надбудовного типу ліхтарями вимагають в 2 рази меншу площу); забезпечують рівномірну освітленість; мають невелику вагу і хороші експлуатаційні якості. До їх недоліків відносять підвищену забрудненість і заносимість снігом.

Ліхтарі надбудовного типу проектують такими, що не задуваються. Довжина їх складає 84 -120 м. Відстань від торця ліхтаря до зовнішньої стіни, а також між торцями ліхтарів не має бути менше 6 м.

На мал. 2 приведений загальний вигляд ліхтаря в сталевому каркасі з покрівлею по сталевому профільованому настилу.

Розміри і кількість ліхтарів визначають на основі світлотехнічного розрахунку.

Уніфіковані світлоаераціоні ліхтарі прямокутного типу мають ширину 6 м для прольотів 12 і 18 м і ширина 12 м - для прольотів 24, 30 і 36 м. Номінальна висота скління в них прийнята:

- при ширині ліхтаря 6 м - 1х1500; 1х1750; 2х1250 мм;

- при ширині ліхтаря 12 м - 1х1750; 2х1250; 2х1500 мм

Для забезпечення рівномірного освітлення відстань між осями суміжних ліхтарів має бути:

- при прямокутних ліхтарях - ≤ 3,5 Нф;

- при інших типах ліхтарів, у тому числі і зенітних - ≤ 3,5 Нф_, де Нф - відстань від робочої площини до низу скління ліхтаря.

Під склінням ліхтарів слід передбачати захисні металеві сітки.

Мал. 2. Загальний вигляд ліхтаря з покрівлею по сталевому профільованому настилу

Конструкції ліхтарів

Несучі конструкції ліхтарів є рамами: в покритті по залізобетонних фермах і балках вони можуть бути виконані із залізобетону або сталі, в покриттях сталевих - сталевими, в дерев'яних - дерев'яними. Уніфіковані несучі конструкції прямокутних ліхтарів виконані сталевими. Вони включають: ліхтарні ферми, ліхтарні панелі, торцеві панелі ліхтарів і зв'язку жорсткості.

С талеві ліхтарні панелі складаються із стійок, горизонтальних елементів і листової обшивки, передбаченої в межах висоти борту ліхтаря. Розташовують їх уздовж будівлі в площині скління ліхтаря і спирають на крокв’яні конструкції. Верхніми горизонтальними опорами для них служать ліхтарні ферми і ліхтарні торцеві панелі. Панель має номінальну довжину 12 м(рис.3).

Мал. 3. Конструкція ліхтарної панелі

Ліхтарні ферми і торцеві панелі спирають на верхні пояси кроквяних конструкцій. Їх ширина складає 6 або 12 м. У конструктивному плані вони представляють систему стійок, горизонтальних елементів і розкосів(рис.4).

Несучі конструкції виготовляють з холодногнутих або гарячекатаних швелерів і куточків. Кріплять їх до крокв’яних балок і ферм за допомогою болтів і зварювання.

а

б

Мал. 4. Схеми розрізів по ліхтарю: а - шириною 6 м;

б - шириною 12 м

Поверх ліхтарних панелей і ферм влаштовують покриття ліхтаря, конструкція якого аналогічна конструкції основного покриття прольоту.

Торці ліхтарів з утепленим покриттям роблять тришаровими по сталевому каркасу: між двома азбестоцементними обшивками розміщують утеплювач з цементного фіброліту. Для зовнішньої обшивки застосовують хвилясті, а внутрішньою - пласкі азбестоцементні листи. Торці неутеплених ліхтарів обшивають азбестоцементними листами по сталевому каркасу.

Скло зміцнюють в переплетах швелерного або таврового перерізів за допомогою клямерів з оцинкованої сталі і промазують водостійкими мастиками.

Залежно від призначення ліхтаря (світловий або світлоаераційний) палітурки влаштовують глухими або такими, що відкриваються. На мал. 5 приведені вузли світлоаераційного ліхтаря з теплою покрівлею по сталевому профільованому настилу.

а б

Мал. 5. Конструкція

світлоаерациійного ліхтаря:

а - карнизний вузол ліхтаря;

б - бортовий елемент

ліхтарної панелі

Для поліпшення аерації ліхтарі можуть бути забезпечені вітрозахисними панелями. Панелі є легким сталевим каркасом, обшитим азбестоцементними хвилястими листами, який підвішують до конструкцій ліхтаря(мал. 7).

Просторову жорсткість ліхтарів забезпечують горизонтальні зв'язки по верху ліхтарів, що сприймають подовжні зусилля від вітрового навантаження і вертикальні зв'язки між ліхтарними фермами, передавальні зусилля з горизонтальних зв'язків на диск покриття по крокв’яних фермах. Зв'язки встановлюють в середніх і крайніх кроках температурного блоку. Їх підрозділяють на:

1. зв'язки в площині верхнього пояса ліхтарних ферм у вигляді хрестової схеми;

2. зв'язки в площині стійок ліхтарних ферм у вигляді ферм з паралельними поясами;

3. зв'язки в площині верхнього пояса крокв’яних ферм, що розташовуються з кроком 12 м, у вигляді розкосів, що забезпечують розв'язку крокв’яних ферм в підліхтарному просторі.

А ераційні ліхтарі призначені для провітрювання неопалюваних будівель з надмірними тепловиділеннями шляхом витягу відпрацьованого або припливу зовнішнього повітря. Вони передбачені для покриттів з кроком крокв’яних ферм 12 м перекритих сталевими щитами шириною 3 і 0,75 м (рис.6).

Мал. 6. Загальний вигляд аераційного ліхтаря

Аераційні ліхтарі мають прямокутний контур. Їх розташовують посередині прольотів уздовж коника, а в двопрогінних будівлях - уздовж середнього ряду колон.

Для будівель з прольотами 18 і 24 м ширина ліхтаря складає 6 м, а висота аераційного отвору 1,5 м, а з прольотами 30 і 36 м - відповідно до 12 м і 2.5, 3,0 і 3,5 м. Припливні ліхтарі проектують такими, що не задуваються(затуленими від вітру будь-якого напряму). Для цього використовують вітрозахисні панелі.

Конструкція аераційних ліхтарів аналогічна світлоаераційним і складається з ліхтарних панелей, ліхтарних ферм, вітрозахисних панелей і зв'язків(рис.7).

Мал. 7. Схема розрізу по аераційному ліхтарю шириною 12 м

С вітлові зенітні ліхтарі з оргскла виконують в точковому(куполи) і протяжному(зведення) варіантах. Світлопрозорі куполи встановлюють над отворами в плитах покриття, а зведення - над отворами, утвореними пропусками плит(рис.8).

Мал. 8. Розташування зенітних ліхтарів в покритті

Зенітний ліхтар складається із сталевої склянки трапецієвидного перерізу, встановленого над отвором в покритті, дерев'яної опорної рами, заведеної у верхню частину склянки і світлопроникного обгороджування у вигляді двошарових куполів або зведень. Теплоізоляція покриття зберігається герметизованим повітряним прошарком, розташованим між оболонками з органічного скла.

Сталевий стакан встановлюють на герметизуючі прокладки і зварюють із закладними або пристріляними до плит покриття елементами. Стакани забарвлюють емалями, зсередини - білого кольору.

Дерев'яна опорна рама виготовляється з антисептованої деревини. Нею притискають руберойдовий килим до оголовку стакана. Стик накривають фартухом з оцинкованої сталі.

Світлопрозорі елементи з органічного скла спирають на дерев'яну опорну раму через прокладення з профільованої гуми. Вони пригвинчуються до рами шурупами. Стики елементів зведень морозостійкою гумою і накривають дуговими накладками з оргскла(рис.9).

Мал. 9. Конструкція світлопроникного куполу з органічного скла розміром 1,8х1, 5 м