Вопросы к зачёту, лекция

Системы верхнего освещения (а также их элементы в комбинированных системах) могут быть различными - от полностью светопрозрачных покрытий (светопрозрачных кровель) до точечных фонарей.

Выбор архитекторами систем освещения определяется, прежде всего, назначением помещения. Используя современные конструкции необходимо помнить, что основным их функциональным назначением является естественное освещение зданий, в задачи которого входит:

∙обеспечение нормированных показателей освещенности помещений (решается на основе светотехнических расчетов);

∙защита рабочих зон помещения от слепящей яркости прямых и отраженных лучей солнца;

∙согласование выбранных световых проемов и их расположения с архитектурными требованиями к освещению, способствующими выявлению пространства, тектоники, ритма, цветового решения и характерного образа сооружения.

Проектирование системы верхнего освещения в современных зданиях - задача большой сложности; ее надо решать комплексно, с

учетом климатических условий района строительства и особенностей технологического режима помещений.

Современные высокие технологии в области производства стекла и новых светопропускающих материалов, в области алюминиевых, стальных и ПВХ конструкций, а также герметиков

позволили разработать большое количество конструкций полностью светопропускающих крыш, куполов, галерей, зенитных фонарей и т.п.

Светопропускающие кровли могут быть выполнены в виде отдельных наклонных скатов, арок, пирамид, куполов, многоугольников и т.п.

Рис. 99. Применение светопрозрачных конструкций

Общие требования

Применение светопропускающих конструкций требует решения проектировщиками не только проблем, связанных с обеспечением

естественного освещения помещений и созданием красивого внешнего облика крыши, но и ряда технических вопросов. К ним, в частности, относятся:

∙разработка светопропускающей конструкции, в соответствии с действующими нормами и правилами;

∙обеспечение вентиляции помещения, с возможностью дымоудаления в случае пожара, и применение необходимых для этого специальных мероприятий;

∙решение вопросов применения автоматических систем пожаротушения;

∙обеспечения при необходимости системы солнцезащиты;

∙разработка комплекса мер для эксплуатации светопропускающей конструкции (замена светопропускающих заполнений, их мытье и т.п.);

∙решение вопросов удаления снега и организованного водоотвода с поверхностей, прилегающих к конструктивным элементам;

∙решение вопросов статики всей конструкции в целом и, особенно, в местах крепления к каркасу здания;

∙разработка конструктивных решений узлов примыканий светопропускающей конструкции к корпусу здания;

∙выбор светопропускающих материалов (стекло, стеклопакеты, полимерные материалы).

В силу того, что светопропускающие конструкции являются ограждающими, они могут быть в зависимости от назначения внутренних помещений здания.:

∙<теплыми>,

∙<холодными>.

К<теплым> конструкциям предъявляются более жесткие требования. При грамотном решении всех перечисленных проблем на

стадии проектирования и при качественном претворении в жизнь этих разработок <теплая> светопропускающая конструкция должна обеспечивать:

∙статическую прочность конструкции,

∙гидроизоляцию, пароизоляцию,

∙теплоизоляцию (летом и зимой),

∙звукоизоляцию,

∙вентиляцию стыков конструкции и дренаж конденсата,

∙противопожарную защиту,

∙молниезащиту.

Типы светопропускающих конструкций

Светопропускающие конструкции для крыш можно классифицировать по различным признакам: функциональным, конструктивным, по форме, размерам и т.п.

По конструктивному признаку светопропускающие конструкции можно разделить на следующие типы:

∙светопропускающие конструкции на основе системных профилей: алюминия, стали, ПВХ с заполнением из одинарного стекла, стеклопакетов, полимерных материалов (к этой группе относятся и крыши для зимних садов);

∙конструкции из самонесущих светопропускающих элементов;

∙фонари

∙мансардные окна.

Рис. 100. Светопропускающая крыша на основе системных профилей из

алюминия

Рис. 101. Арочный туннель с применением конструкции из самонесущих

светопропускающих элементов

Рис. 102. Типы фонарей: А - прямоугольный; Б - трапециевидный; В -

пилообразный (шедовый) с вертикальным остеклением; Г - пилообразный (шедовый) с наклонным остеклением; Д, Е - зенитный.

Светопропускающие материалы

В качестве светопрозрачных материалов для крыш, кроме стекол или стеклопакетов, применяются также и различные полимерные материалы. В каждом конкретном случае необходимо делать выбор, основываясь на целесообразности применения того или иного материала, а для этого необходимо знать его свойства и технические характеристики.

Стекла, помимо обеспечения естественного освещения, должны также защищать помещения от внешних воздействий. Можно выделить пять основных функций стекол:

∙теплоизоляция зимой,

∙теплоизоляция летом,

∙звукоизоляция,

∙защитные функции

∙эстетические свойства.

Для обеспечения этих функций разработаны различные типы стекол: энергосберегающие, солнцезащитные, ламинированные, армированные, закаленные в массе, окрашенные в массе и другие. Остановимся кратко на некоторых из них.

Энергосберегающие стекла

Придание стеклу энергосберегающих свойств, связано с

нанесением на его поверхность низко эмиссионных оптических покрытий, откуда и получено название низко эмиссионного (или селективного). В основном применяют такие стекла в составе стеклопакетов.

Солнцезащитные стекла

Под <солнцезащитным> понимается стекло, которое обладает способностью снижать пропускание световой и/или солнечной тепловой энергии. Солнцезащитными являются, например, окрашенные во всей массе стекла, а также некоторые виды стекол с покрытиями.

Ламинированные стекла

Ламинированное стекло (триплекс) - это архитектурное стекло, состоящее из двух или более стекол, соединенных вместе с помощью ламинирующей пленки или специальной ламинирующей жидкости.

Ламинирование не увеличивает механическую прочность стекла,

однако при разрушении ламинированное стекло не рассыпается благодаря ламинированной пленке, т.е. осколки остаются прикрепленными к ней. Ламинированное стекло обеспечивает также лучшую звукоизоляцию помещений, т.к. многослойное стекло способно эффективно снижать воздействие нежелательных шумов.

Армированные стекла

Армированное стекло - это листовое стекло с металлической сеткой. Оно безопасное и пожаростойкое, хотя, при пожаре может треснуть, однако арматура удерживает его на месте, предотвращая тем самым распространение огня. Осколки стекла не выпадают даже при образовании нескольких разломов, а удерживаются арматурой.

Закаленные стекла

Закаленное стекло - это стекло, у которого (по сравнению с обычным) путем химической или термической обработки повышается прочность к ударам и перепадам температуры. При разрушении оно распадается на маленькие безопасные осколки.

Закаленные стекла могут применяться при производстве стеклопакетов или ламинированных стекол.

Окрашенные в массе стекла

Окрашенное в массе стекло - это абсорбирующее (солнцезащитное) стекло, при изготовлении которого используются различные вещества, применяемые для получения желаемого цвета. Оно поглощает больше солнечной энергии и света, чем обычное прозрачное стекло.

Наиболее распространенными являются серый и зеленый цвета, а также промежуточные оттенки бронзово-коричневого. Изготавливают стекла и других цветов.

Стекло применяемое в основном в вертикальных поверхностях, где оно обладает непревзойденными качествами, недостаточно пригодно для использования его в конструкциях прозрачных кровель. Высокая хрупкость стекла, его значительная масса, требующая мощных несущих опор, невысокие теплоизоляционные свойства,

значительно ограничивают его применение в горизонтальных конструкциях.

Стеклопакеты

Стеклопакеты состоят из двух или нескольких стекол и дистанционной рамки с осушителем (рис. 1). Стекла разделены между собой промежутком, заполненным разреженным воздухом или инертным газом (аргоном, криптоном) и герметично соединены по контуру.

Стеклопакеты обладают высокими тепло- и звукоизоляционными свойствами. Благодаря герметичности в промежуток между стеклами не попадает влага и пыль, не ухудшается освещенность помещений.

Для стеклопакетов можно использовать практически все типы стекол. Выбор стекол зависит от требований, предъявляемых к конкретной светопрозрачной конструкции.

Одним из первых материалов, на которые упал взгляд конструкторов в поисках альтернативы стеклу, был

полиметилметакрилат (акрил), в просторечии именуемый органическим стеклом. Но его свойства не во всем могут удовлетворить проектировщиков - это заставило продолжать поиски других полимерных материалов.

В настоящее время достаточно широкое распространение получили полимерные материалы из ПВХ (прежде всего ONDEX, производства концерна SOLVAY (Франция) и ТАРИКОН, производства EUTON s.a. (Бельгия). Но настоящей революцией было изобретение в середине 70-х годов поликарбоната.

Рис. 104. Поликарбонат

Рис. 105. Акрил