книги / Светопрозрачные конструкции. (Результаты исследований)

в свою очередь были приварены к закладным деталям двухскатных балок или ферм покрытия (рис. 10).

Плоские стекложелезобетонные панели устанавлива­ ли по несущим металлическим рамам размером 6 x 3 м,

которые приваривали к закладным элементам двухскат­ ных балок покрытия. Для исключения местной передачи нагрузки плоские панели опирали на металлические ра-

Рис. 10. Стекложелезобетонные панели на покрытии корпуса Барнаульского шинного завода

мы через резиновые прокладки. На 10 января 1967 г. был закончен монтаж всех стекложелезобетонных панелей ребристого и плоского типа на корпусе № 2 и 276 пане­ лей на главном корпусе Барнаульского шинного комби­ ната.

Обследование состояния смонтированных конструк­ ций зенитных фонарей из стекложелезобетонных панелей, показало:

1) снег со стеклопанелей сдувается, накапливаясь только в местах перепада высот покрытия;

2 ) стекложелезобетонные панели с эластичным слоем выдержали воздействие низких температур (до —50° С)

91

и резкие перепады температуры (до 32° С) в течение су­ ток;

3) количество стеклянных блоков, имеющих повреж­ дения (трещины, конденсация влаги внутри стеклоблока, отколы и т. п.), не превышает 0,3%; при этом причиной повреждения явился либо механический удар, либо нека­ чественный провар сварного шва между полублоками.

Стоимость изготовления стекложелезобетонных пане­ лей с эластичным слоем по фактическим заводским за­ тратам, включая стоимость материалов, общецеховые и накладные расходы, составила 134 р. 15 к. за одну па­ нель. Фактическая стоимость монтажных работ, отнесен­ ная к одной стекложелезобетонной панели, включая рас­ ходы на изготовление и монтаж опорных столиков, а так­ же работы по заделке стыков между панелями зенитного освещения и панелями покрытия, оказалась равной 44 р. 91 к. для зенитных фонарей из ребристых панелей и 61 р. 85 к. — при плоских стекложелезобетонных панелях. Та­ ким образом, полная стоимость конструкций зенитных фонарей в деле на Барнаульском шинном комбинате, от­ несенная к одной светопрозрачной панели, составила при ребристых панелях 179 р. 06 к., при плоских — 196 р. 00 к.

Экономический эффект от применения зенитных фона­ рей из стекложелезобетонных панелей взамен обычных П-образных фонарей на строительстве Барнаульского шинного комбината при площади покрытия в 50300 м2 составил по капитальным затратам 111 тыс. руб., по го­ довым эксплуатационным расходам 30 тыс. руб.

ЛИ Т Е Р А Т У Р А

1.Светопрозрачные ограждающие конструкции промышленных зданий. Под ред. В. А. Дроздова. Стройиздат, 1967.

(с учетом ползучести). Стройиздат, 1966.

92

Канд. техн. наук В. А. ДРОЗДОВ и инж. В. М. СОРОКИН

ИССЛЕДОВАНИЯ ФРАГМЕНТОВ ЗЕНИТНЫХ ФОНАРЕЙ

ВНАТУРНЫХ УСЛОВИЯХ

Влаборатории светопрозрачных ограждений ЦНИИПромзданий проведены экспериментальные исследования по определению изменения эксплуатационных свойств новых типов зенитных фонарей в сложных климатических условиях. Для исследований было выбрано промышлен­ ное предприятие, расположенное на полуострове Ман­ гышлак (Казахская ССР). Климат полуострова резко­

континентальный, среднегодовая температура составляет + 10,6° С, средняя температура наиболее холодных су­ ток —18° С, самого жаркого месяца (июля) +28° С, ко­ личество солнечных дней в году более 300. Количество тепла, поступающего при ясном небе от солнечной ра­ диации на горизонтальную поверхность, составляет за сутки: от прямой солнечной радиации 5820 ккал/мг, от рассеянной 1300 ккал/м2. Максимальный перепад темпе­ ратуры поверхности кровли за сутки достигает 70°. Сред­ несуточные значения относительной влажности для дан­ ного климатического района колеблются в пределах от 80% в зимние месяцы до 30% в летние.

Территория полуострова Мангышлак относится к наи­ более ветренным районам. В течение большей части года преобладают ветры восточного направления. Повторяе­ мость ветров со скоростью более 15 м/сек составляет в холодный период года до 15%, а со скоростью 14— 15 м/сек до 20%. Большие скорости ветра и незначи­ тельное количество атмосферных осадков способствуют усиленному выдуванию почвы и переносу продуктов вы­ ветривания. Основными компонентами солей, переноси­ мых с моря, являются хлориды, а с поверхностей солонча­ ков — сульфаты. При растворении компонентов этих со­ лей атмосферной влагой возникают слабые растворы соляной кислоты в первом случае и серной — во втором.

Фрагменты экспериментальных светопрозрачных кон­ струкций, изготовленные в лаборатории светопрозрачных ограждений ЦНИИПромзданий, были установлены в районе г. Шевченко на действующем авторемонтном за­ воде в цехе ремонтно-механических мастерских и цехе ремонта автомобилей (табл. 1).

Коэффициенты светопропускания и сопротивление

93

Т а б л и ц а I

Основные характеристики фрагментов зенитных фонарей, установленные для экспонирования

теплопередаче светопропускающих заполнений фрагмен­ тов определены экспериментально в лабораторных ус­ ловиях.

Несущими конструкциями фрагментов зенитных фона­ рей являлись существующие сборные железобетонные плиты покрытия ПКЖ. По периметру отверстий устанав­ ливали обрамляющие металлические рамки из уголков, зазоры между рамкой и плитой заполняли цементным раствором. Опорные элементы для всех типов фонарей были выполнены деревянными. После утепления стакана, устройства выравнивающей стяжки и гидроизоляционно­ го ковра монтировали опорную раму. Для надежной гер­ метизации сопряжение опорной рамы со стаканом осу­ ществлялось вчетверть с прокладкой по периметру

94

полиизобутиленовой мастики УМС-50 (рис. 1). Образо­ вавшиеся зазоры между прижимной рамой и гидроизоля­ ционным ковром тщательно зачеканивали паклей, про­ питанной цементным раствором. После установки и за­ крепления защитного фартука, изготовленного заранее, на герметизирующих прокладках монтировали светопро­ пускающее заполнение. Двухслойные купола из органи­ ческого стекла и стеклопакеты крепили к опорной раме

Рис. 1. Опорные узлы светопрозрачных конструкций

а — узел опирания двухслойного купола из стеклопластика; б — узел опирания двухслойной панели из стеклопластика; / — фартук из оцин­ кованной стали; 2 — водоизоляциоиный ковер; 3 — шурупы с шагом 300 мм; 4 — губчатая резииа; 5 — светопропускающее заполнение; б—ма­ стика УМС-50; 7 — деревянная рама; 8 — деревянный стакан; 9 — утеп-

литель

с помощью металлических Z-образных кляммер, а одно­ слойные купола из органического стекла, двухслойные купола и панели из стеклопластика — с помощью шурупов с металлическими шайбами и прокладками из пористой резины.

Все фрагменты экспериментальных конструкций зе­ нитных фонарей были смонтированы в октябре 1964 г.

За установленными конструкциями были организова­ ны систематические визуальные наблюдения и инстру­ ментальные обследования. Основные результаты этих ис­ следований в течение трех лет приводятся ниже. За это время натурные исследования были проведены четыре раза (октябрь 1965, март 1966, сентябрь 1966 и июль 1967 гг.).

Обследования в октябре 1965 г. показали, что все элементы экспериментальных светопрозрачных конструк-

95

дий находились в хорошем состоянии. Однако наружная поверхность всех светопропускающих заполнений оказа­ лась покрытой плотным сплошным слоем мелкозернистой пыли. Поверхности органического стекла легко очища­ лись мокрой тряпкой, наружные стороны силикатного стекла поддавались очистке только металлическими щет­ ками.

Визуальный осмотр светопрозрачных элементов пос­ ле очистки показал, что поверхности силикатного и орга­ нического стекла имели гладкую и блестящую поверх­ ность без признаков помутнения, трещин, царапин и др.; в наружных слоях нестабилизированных стеклопластиков (состава: полиэфирная смола ПН-1—-70% и рубленое стекловолокно — 30%) обнаружены признаки атмосфер­ ного старения материала (точечные отслоения емс>лы диаметром 1—3 мм, потемнение стеклопластика в от­ дельных местах и др.).

До и после очистки экспериментально определены ко­ эффициенты светопропускания заполнения зенитных фо­ нарей. Для этого двумя люксметрами Ю-16 одновремен­ но определяли освещенность на горизонтальных пло­ щадках под куполом и открытым небом. Светотехнические измерения позволили определить влияние загрязнения на величину коэффициента светопропускания конструк­ ций (табл. 2).

Как видно из табл. 2, коэффициенты светопропуска­ ния заполнений из органического и силикатного стекла после 1 года эксплуатации фрагментов зенитных фонарей практически не уменьшились. Снижение коэффициентов светопропускания из стеклопластиков составляет от 34 до 36%, что говорит о недостаточной атмосферо- и свето­ стойкости изделий стеклопластиков, при изготовлении ко­ торых не применяли специальные меры по стабилизации.

Изучено также распределение температур и относи­ тельной влажности воздуха в помещении. Температуры замеряли с помощью хромель-копелевых термопар и по­ тенциометра КП-59, относительную влажность — аспира­ ционным психрометром. Относительную влажность заме­ ряли через каждый метр по высоте цеха. В период заме­ ров температура наружного воздуха была +9° С, относительная влажность 80%. При температуре в рабо­ чей зоне +14° С и относительной влажности 60% темпе­ ратура воздуха в подкупольном пространстве составляла + 17,9° С, относительная влажность 40%.

96

Т а б л и ц а 2

Коэффициенты светопропускания заполнений световых проемов после года эксплуатации

Аналогичные исследования были проведены в марте и сентябре 1966 г. При осмотре состояния светопропуска­ ющих заполнений были обнаружены дополнительные признаки старения стеклопластиков на полиэфирных смо­ лах. На поверхностях куполов и панелей из стеклопла­ стика весною 1966 г. появились небольшие раковины, стекловолокно в отдельных местах начало отслаиваться от отвержденной полиэфирной смолы. Осенью 1966 г. число раковин на поверхностях стеклопластика увеличи­ лось, их поперечные размеры стали больше.

На поверхностях силикатного стекла появились плотносцементированные со стеклом образования, плохо под­ дающиеся очистке.

Купола из органического стекла легко очищались влажной тряпкой. Поверхности всех куполов после очист­ ки оставались блестящими без заметных механических повреждений.

Весною и осенью 1966 г. были экспериментально оп­ ределены коэффициенты светопропускания заполнений световых проемов экспериментальных конструкций (табл. 3).

Т а б л и ц а 3

Коэффициенты светопропускания заполнений опытных конструкций, замеренные в 1966 г.

Для большинства экспериментальных конструкций в течение 1966 г. светопропускание стабилизировалось (за исключением конструкций из стеклопластика).

Действующими нормами светотехнические характери­ стики светопрозрачных конструкций предусмотрено опре­ делять при диффузном (рассеянном) свете, так как толь­ ко в этом случае они постоянны и практически не зави­ сят от времени дня и высоты стояния Солнца. Однако в ряде районов СССР (например, Казахстан и Средняя Азия) число солнечных дней в году значительно больше, чем пасмурных. Поэтому в натурных условиях сделана попытка определить коэффициенты светопропускания экспериментальных светопрозрачных конструкций в яс­ ный солнечный день в зависимости от высоты стояния

98

Солнца. В этом случае коэффициенты светопропускания вычисляли по замерам освещенности на горизонтальных площадках, .причем вместо 8 точек измерения в послед­ нем случае брали не менее 12 на различных участках светопропускающего заполнения.

Для зенитных фонарей с плоскими светопропуска­ ющими заполнениями коэффициенты светопропускания зависят от высоты стояния Солнца (рис. 2).

Значения коэффициентов для силикатного стекла, за­ меренные в утренние и вечерние часы, на 40% ниже за­ меренных в середине дня. Для зенитных фонарей с за­ грязненными, светорассеивающими или криволинейными заполнениями коэффициенты светопропускания в зави­ симости от высоты стояния Солнца (в ясный солнечный день) изменяются мало (рис. 2,6). Чем меньше светопропускание заполнений по абсолютной величине, тем меньше изменяется коэффициент светопропускания в те­ чение дня.

Для куполов из оргстекла с двумя прозразными слоя­ ми криволинейного очертания коэффициент светопро­ пускания колеблется в незначительных пределах: от 75%

в16 н, до 85% в 12 ч при среднем значении 82%.

Взадачи летних натурных исследований также входи­ ло определение интегральных значений коэффициентов пропускания конструкций солнечного света, включая ви­

димую, ультрафиолетовую и инфракрасную его части тл

ющее заполнение радиации.

Коэффициенты пропускания важно знать для тепло­ технических расчетов при проектировании отопления и вентиляции.

Интенсивность солнечной радиации определялась при помощи пиранометров Янишевского, установленных по характерным точкам (в середине и в ]Д проема) светового проема.

Закономерности изменения коэффициентов пропуска­ ния (см. рис. 2) и светопропускания в течение дня при­ мерно одинаковы. Для плоских чистых конструкций ко­ эффициенты пропускания в утренние и вечерние часы уменьшаются, для криволинейных остаются практически постоянными. По абсолютным значениям коэффициенты светопропускания для заполнений из органического и прозрачного силикатного стекла на 7—15% выше, чем ко­ эффициенты светопропускания для заполнений из стекла

100