Тема 8. Світлові, світлоаераційні та аераційні ліхтарі. Підлоги та інші елементи промислових будинків.
1. Світлові, світлоаераційні та аераційні ліхтарі.
Питання теми :
1. Вікна промислових будівель.
2. Світлові та аераційні ліхтарі.
3. Прямокутні світлоаераційні ліхтарі.
4. Зенітні ліхтарі.
5. Світлопрозорі панелі та покриття.
1. Вікна. Заповнення віконних прорізів повинні забезпечувати необхідні умови освітлення і повітрообміну, мати гарні теплозахисні властивості, бути довговічними і зручними в експлуатації. Розміри вікон та їх розташування призначають на основі світлотехнічних і аераційних розрахунків, які ув'язують з вимогами модульної координаційної системи, а також з урахуванням загального архітектурного задуму вирішення фасадів.
У 60-80-ті роки в колишньому Радянському Союзі склалася практика надмірного захоплення влаштуванням великих стрічкових засклених поверхонь у промислових будівлях, яка виявила ряд суттєвих недоліків: великі тепловтрати в зимовий період і перегрів - у літній, високі експлуатаційні витрати, одноманітність фасадів тощо.
Конструктивно віконні отвори заповнюють рамами, панелями і безрамними елементами із склоблоків і профільного скла.
Рамні конструкції віконних заповнень виготовляють у вигляді стандартних блоків і панелей, розміри яких уніфіковані з розмірами стінових панелей (з модулем 600 мм): висота - 1200 і 1800 мм; ширина - 1800, 2400, 3000 і 4800 мм.
Рами виготовляють з дерева, сталі, алюмінієвих сплавів, металопласту і дерева в сполученні з алюмінієвими сплавами. Конструкції рам можуть бути одинарними, спареними і роздільними з числом засклення від одного до трьох. Типові варіанти віконних блоків і панелей передбачають їх виконання із стулками і фрамугами, які відкриваються або не відкриваються. Вікна, які відкриваються, складаються з коробки, фрамуги, стулок і осклення, а глухі - з коробок і осклення. Вікна, які відкриваються, можуть мати одинарні або спарені рами, а глухі - лише одинарні. Способи відкривання стулок і фрамуг приймають розпашними, підвісними, відкидними, поворотно-відкидними і обертальними. Відкривання передбачають назовні або всередину. Стулки рам можуть мати горизонтальну і вертикальну осі навіски.
На кресленнях фасадів промислових будівель рами, які відкриваються, і спосіб їх навіски позначають нахиленими лініями, кінці яких доводять до того боку рами, на якому розміщують завіси. Якщо рама відкривається назовні - лінію малюють суцільною, якщо всередину - пунктирною.
При влаштуванні стрічкового засклення висота вікна не повинна перевищувати 7200 мм для вікон з одинарними рамами і 6000 мм для вікон з роздільними рамами. Між собою віконні блоки (по горизонталі та вертикалі) через 1200 мм з'єднують болтами, а зазори шпарують атмосферостійкими прокладками.
Сталеві рами і панелі, порівняно з дерев'яними, більш довговічні та вогнестійкі. При стрічковому заскленні рами виготовляють із прокатних і гнутих профілів, а також із тонкостінних труб та холодногнутих замкнутих профілів із сталі або алюмінію. В промислових будівлях з підвищеними вимогами до чистоти, естетики і герметизації використовують вікна з алюмінію або алюмінієвих сплавів. Заводи випускають вікна у вигляді блоків повної заводської готовності та у вигляді лінійних елементів з прокатних і гнутих профілів, які збирають у блоки на будівельному майданчику. В останньому випадку віконні коробки відсутні, рами установлюють одна на одну, а жорсткість забезпечують кутики, які обрамовують віконний проріз по периметру, та імпости, розташовані між рамами. З'єднують такі сталеві рами між собою, з імпостами і ригелями з допомогою болтів.
У промислових будівлях для заповнення світлових прорізів використовують склоблоки, склопанелі, листи із склопластику і профільне скло. Такі заповнення, порівняно з традиційними із скла, мають кращі теплоізоляційні та звукоізоляційні властивості, дають змогу отримувати м'яке розсіяне світло, стійкі до агресивних середовищ і більш економічні.
Найбільше застосовувані склозалізобетонні панелі довжиною 6000 мм, висотою 1200, 1800 і 2400 мм, які складаються із залізобетонної рами і склоблоків. Панелі кожного ярусу ставлять на сталеві столики і кріплять аналогічно до стінових панелей. Між колонами і склопанелями передбачають пружні прокладки з морозостійкої гуми. Шви між панелями заповнюють жгутами з пороізолу або герніту і промазують гідроізоляційною мастикою.
Світлові та аераційні ліхтарі. Ліхтарі - це спеціальні конструкції на покриттях будівель, що здатні пропускати всередину приміщень променеву енергію
видимої частини сонячного спектра і призначені для покращання природного освітлення та аерації приміщень.
За призначенням ліхтарі поділяють на світлові, світлоаераційні та аераційні. Світлові ліхтарі забезпечують природне освітлення приміщень відповідно до вимог виробничо-технологічного процесу і до умов зорової роботи людей, а аераційні - повітрообмін відповідно до вимог щодо мікроклімату приміщень. Якщо в світлових ліхтарях передбачені спеціальні отвори або рами, що відкриваються, ліхтарі називають світлоаераційними, тому що вони виконують також функції аерації приміщень.
За формою профілю і конструктивною схемою ліхтарі можуть бути прямокутні, трапецевидні, трикутні, М-подібні, шедові та зенітні.
У промисловому будівництві світлові та аераційні ліхтарі переважно виконують у вигляді прямокутних надбудов (П-подібні ліхтарі) і вбудованих в огороджу'вальні конструкції покриття світлопрозорих куполів, ковпаків, панелей і стрічок (зенітні ліхтарі).
Прямокутні світлоаераційні ліхтарі складаються із несучих та огороджувальних елементів і зв'язків. Несучими елементами ліхтарів служать поперечні ліхтарні ферми, повздовжні ліхтарні панелі та панелі торців. Розміри прямокутних ліхтарів призначають залежно від світлотехнічних і аераційних вимог та узгоджують з розмірами прогонів і вимогами уніфікації. При прогонах 12 і 18 м ширину ліхтарів приймають 6 м, а при прогонах 24...36 м - 12 м. За протипожежними міркуваннями, довжина ліхтарів не повинна бути більша ніж 84 м. Крім того за довжиною їх не доводять на один крок до торцевих стін кожного прогону. Висоту ліхтарів обмежують одним або двома ярусами рам. Висота рам в одноярусних ліхтарях складає 1800 мм, а в двоярусних - 1200 х 2 - 2400 мм. Для підйому на покрівлю світлоаераційних ліхтарів висотою більше 1000 мм влаштовують пожежні металеві драбини. Покриттям ліхтарів надають ухил 1,5...2,0% із зовнішнім неорганізованим водовідводом. Конструктивні рішення сталевих надбудованих світлоаераційних ліхтарів наведені на рис. VII.20.
Ліхтарні ферми виготовляють із гнутих або прокатних швелерів (стояки), спарених кутиків (розкоси) і одинарного кутика (горизонтальний ригель між стояками). Залежно від конструкції покриття крайні стояки ферм роблять вертикальними - при профільованих настилах і нахиленими - при залізобетонних плитах. Стояки ліхтарних ферм кріплять до верхнього пояса кроквяних ферм з допомогою опорних пластин на зварці.
Ліхтарні панелі вертикальних і горизонтальних огороджень мають довжину 6 або 12 м, залежно від кроку ліхтарних ферм. Вони складаються із бортового елемента, виготовленого із гнутого профілю висотою 950 мм, вертикальних стояків, верхніх і середніх обв'язочних поясів, до яких підвішують віконні рами.
Огороджувальну частину прямокутних ліхтарів виконують утепленою або холодною. При утепленому варіанті покриття ліхтаря, його бортову частину, торці та засклення виконують із відповідною теплоізоляцією. З метою уніфікації ліхтарних рам з вікнами їх конструктивно вирішують із сталевих профілів аналогічно віконним, а для засклення використовують подвійні склопакети. Ліхтарні рами виконують верхньопідвісними. Для відкривання рам найчастіше використовують механізм рейкового типу з електроприводом, який дозволяє за чотири хвилини відкрити стрічку засклення довжиною 60 м на кут 35°.
Недоліки прямокутних ліхтарів - їх висока металоємність, повітропроникність, можливість утворення забруднення на заскленні тощо.
Зенітні ліхтарі можуть бути точкового типу або панельні, купольні, односхильні або двосхильні (рис. УІІ.21). Вибір типу зенітного ліхтаря залежить від висоти приміщення: в будівлях з висотою колон до 8,4 м проектують ліхтарі точкового типу, а в будівлях більшої висоти - панельного типу з площею світлових отворів більше 4,5 м2. Розміри світлових отворів зенітних ліхтарів узгоджують з конструктивним рішенням покриття: при покриттях із збірних залізобетонних плит розміром 1,5x6 м та із профільованих сталевих настилів розміри ліхтарних прорізів приймають 1,5x1,7, 1,5x5,9 і 2,9x5,9 м; при покриттях із залізобетонних плит - розміром 3x6 і 3x12м; при плитах "на прогін" - розміри прорізів приймають 2,9x2,9 м.
Конструктивними елементами всіх зенітних ліхтарів служать: опорний стакан, світлопрозоре заповнення, захисна сітка і фартухи із оцинкованої сталі. За необхідності ліхтарі забезпечують механізмами відкривання. Стакани виготовляють із листової сталі товщиною 2...З мм і холодногнутих профілів, з'єднаних на зварці або болтах. Висоту опорних стаканів призначають не менше 300 мм з урахуванням висоти піднесення світлопрозорого заповнення над рівнем покрівлі. Стінки стаканів утеплюють ефективним утеплювачем на основі мінеральних волокон підвищеної жорсткості.
Найширше застосування отримали купольні ліхтарі, у яких світлопрозорі куполи виготовлені у вигляді подвійних склопакетів товщиною 27 мм, які за своїми теплотехнічними характеристикам задовольняють вимоги щодо будівництва промислових будівель у першій температурній зоні України.
Конструктивне виконання покриттів значно спрощується, якщо зенітні ліхтарі розміщують у вигляді стрічок або проектують світлопрозорі панелі та покриття.
Світлопрозорі панелі та покриття залежно від вимог до освітленості виконують у вигляді окремих панелей або рядів панелей (рис. VII.22). Світлопрозорі панелі мають розміри плит покриття, які можна використовувати при плоских і скатних покриттях. Такі панелі виготовляють із склопакетів, склоблоків і склопластиків.
Склозалізобетонні панелі із склоблоків підсилені залізобетонними несучими ребрами укладають врівень з основними плитами покриття або на опорні столики із підвищенням над покрівлею на 50...80 мм. Рифлена поверхня таких панелей створює в приміщенні розсіяне світло. Склозалізобетонні панелі мають велику вагу, нестійкі проти динамічних навантажень (ударів) і статичних перевантажень.
Склопластикові панелі складаються із залізобетонних несучих ребер і заповнення із світлопрозорих пластиків або повністю із пластика. В першому випадку вони складаються із верхнього та нижнього листів, обрамованих по периметру швелерами, які ретельно утеплюють і герметизують. Панелі спираються на основні залізобетонні плити покриття, вони пропускають ультрафіолетові промені та створюють розсіяне освітлення.
Для будівель, які не опалюються, використовують світлопрозорі хвилясті листи, які конструктивно нагадують покриття із хвилястих азбестоцементних листів.
