РУКОВОДСТВО

ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И УСТРОЙСТВУ ЗЕНИТНЫХ ФОНАРЕЙ ДЛЯ ЕСТЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

ПРОМПРЕДПРИЯТИЙ

Стр.

1.    ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ.............. 3

2.    ПРОЕКТИРОВАНИЕ............... 4

Конструкции.................. 4

Требования пожарной безопасности    ......... 8

Светотехнические расчеты............. 9

Теплотехнические расчеты.......... 13

Защита помещении от инсоляции.......... 17

Расчеты на прочность и деформации........ 20

Экономическая оценка.............. 21

3.    МОНТАЖ................... 24

4.    ЭКСПЛУАТАЦИЯ И РЕЛЮНТ........... 27

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Зенитные фонари, применяемые для естественного освещения помещении производственных    здании...... 30

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Нормы отчислении от капитальных затрат на реновацию, капитальный и текущий ремонты конструкций зданий . .    32

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Годовые расходы на очистку    остекления....... 32

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Годовые расходы на уборку снега    с    кровли..... 33

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Территориальные коэффициенты /С_т к годовым расходам на снегоуборочные работы и    работы    по очистке остекления 33

ПРИЛОЖЕНИЕ 6

Определение необходимого количества зенитных фонарей для естественного освещения помещения производственного здания................... 35

ПРИЛОЖЕНИЕ 7

Теплотехнический расчет светопропускающего заполнения зенитного фонаря................ 37

ПРИЛОЖЕНИЕ 8

Статический расчет светопропускающего заполнения зенитного фонаря.................. 38

ПРИЛОЖЕНИЕ 9 Определение приведенных затрат на устройство покрытия с зенитными фонарями.............. 39

При этом через каждые четыре фонаря в поперечном направлении должны быть устроены разрывы шириной (в свету) не менее 6 м.

2.24.    Зенитные фонари разрешается совмещать в группы, принимая их за один фонарь, причем общая площадь элементов светопропускающего заполнения этих фонарей не должна превышать 10 м². Расстояние между группами фонарей принимается в соответствии с п. 2.23 в зависимости от суммарной площади их светопропускающего заполнения.

2.25.    Между зенитными фонарями со светопропускающими заполнениями из полимерных материалов в продольном и поперечном направлении покрытия здания через каждые 54 м должны устраиваться противопожарные разрывы шириной не менее 6 м.

Расстояние по горизонтали от противопожарных стен до зенитных фонарей со светопропускающими заполнениями из полимерных материалов должно составлять не менее 5 м.

2.26.    Утепление покрытий, в которых устанавливаются зенитные фонари со светопропускающими заполнениями из полимерных материалов, должно выполняться из несгораемых или трудносгораемых материалов.

2.27.    Покрытия с зенитными фонарями со светопропускающими заполнениями из полимерных материалов и рулонными кровлями должны иметь защитный слой по всей кровле из мелкого гравия толщиной 10—15 мм с крупностью зерен 5—10 мм.

Примечание. В покрытиях с рулонными кровлями, имеющих уклон 10% и более, где в соответствии с нормами проектирования кровель защитный слон может не выполняться, светопропускающее заполнение следует предусматривать из несгораемых материалов.

2.28.    Часть зенитных фонарей с общей площадью световых проемов не менее 0,6% площади пола должна быть оборудована специальными устройствами и механизмами для автоматического открывания с целью удаления дыма из помещений в случае пожара. Такие фонари должны быть равномерно размещены по площади покрытия.

Светотехнические расчеты

2.29.    Количество фонарей в покрытии здания, необходимое для обеспечения нормированного значения ко-

9

эффициента естественной освещенности (к. е. о.) при верхнем освещении, определяется по формуле

^__^ен ПФ s_n

100тп гъ Tim 5ф

где    N—количество зенитных фонарей;

— площадь светового проема фонаря, м²;

S„—площадь пола помещения, м²; е_и— нормированное значение к. е. о. (%) при верхнем освещении помещения, определяемое в соответствии с п. 2.1 главы СНиП по проектированию естественного освещения; т)ф— световая характеристика фонаря, определяемая по табл. 14 главы СНиП по проектированию естественного освещения;

Т1_Ш—световая характеристика светопроводной шахты (для зданий с подвесными потолками), принимаемая по графикам рис. 2; г_г— коэффициент, учитывающий повышение к. е. о. за счет отражения от внутренних поверхностей помещения, принимается по табл. 9 главы СНиП по проектированию естественного освещения; т₀— общий коэффициент светопропуска-ния заполнения, определяемый по формуле

т₀ = т₁т₂т_ат₄т₅т_в,    (2)

где ть Т2, т₃, т₄ — коэффициенты, соответственно учитывающие свето-пропускание материала (с поправкой на старение для полимерных материалов), потери света в переплетах светового проема, слое загрязнения остекления и несущих конструкциях (принимаются по табл. 7 главы СНиП по проектированию естественного освещения);

10

т¹— коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах (принимается по табл. 2 настоящего Руководства); т_в—коэффициент, учитывающий потери света в защитной сетке, принимаемый равным 0,9.

При комбинированном естественном освещении влияние бокового света необходимо учитывать в соответствии с требованиями пи. 3.3 и 3.4 главы СНиП по проектированию естественного освещения.

2.30.    Зенитные фонари рекомендуется располагать равномерно по площади покрытия. При этом расстояние от ендов до грани фонаря должно составлять не менее 1,5 м.

2.31.    Зенитные фонари в местах перепада высот покрытия и расположения парапетов следует размещать от них на расстоянии не менее двойной высоты перепада (парапета), но не более чем на 12 м.

2.32.    Зенитные фонари рекомендуется располагать на возможно большем расстоянии от вентиляционных устройств и других приспособлений для удаления пыли и копоти из помещений.

Рис. 2. Графики световой активности светопроводных шахт

1 — с вертикальными стенками и с отношением размеров светового проема в плане а : 6 — 1 : 1; 2 — то же, со стенками, имеющими угол наклона 15°; 3 — то же. со стенками, имеющими угол наклона 30°:

4    — с вертикальными стенками и с отношением размеров сторон светового проема в плане а : 6—1 : 3:

5    — то же, со стенками, имеющими

угол наклона 15^е;    6    —    то    же.    со

стенками, имеющими угол наклона 30¹; а — меньшая сторона светового

проема; Л —высота шахты

11

Таблица 2

Солнцезащитное устройство Схема конструкции Рекомендуемый район применения* Коэффициент пропускания радиации солнцезащитным устройством тс Коэффициент, учитывающий потери света в защитном устройстве, *• А. Стационарные Ориентировочный опорный контур % III 0.3 0.76 Светопроводные шахты пг III-IV 0.4 0,70 Солнцезащитное светопрозрачное заполнение IV т0 (см. табл. 6) т, (см. табл. 7 главы СНиП по проектированию естественного освещения) Жалюзи IV 0.6 0.65 Решетчатые подвесные потолки #__ lT\ Хя j 1mm)inwh ' IV 0.6 0.6 Б. Регулируемые Веерные жалюзи и III—IV 0.2 1 Сдвигаемые жалюзи или шторы % III-IV 0.6 1

Примечание. Приведенные в таблице значения т_с и т₈ даны для зенитных фонарей, внутренние поверхности опорных конструкций которых покрыты материалами, имеющими коэффициент отражения не менее 0.7. ¹

Теплотехнические расчеты

2.33. Количество слоев в элементах светопропускающего заполнения зенитных фонарей выбирается в зависимости от условия образования конденсата на их поверхности со стороны помещения

(3)

где t_a—температура поверхности светопропускающего заполнения со стороны помещения; t_p—температура точки росы внутреннего воздуха. Температура поверхности светопропускающего заполнения зенитных фонарей со стороны помещения определяется по формуле

tn — /_ПФ

где t„—средняя температура наиболее холодной пятидневки, принимаемая по табл. 1 главы СНиП по строительной климатологии и геофизике;

/_п.ф— температура в подфонарном пространстве; а¹— коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности зенитного фонаря, принимаемый равным

Таблица 3

Вид светопропускающего заполнения Количество слоев остекления К., м» К Вт Швеллерное профильное и листовое силикатное стекло 1 0,16 2 0,28 Стеклопакеты 2 0,29 Купола и панели из органического стекла 1 0,18 2 0,35 Профилированные листы из полимерных материалов 1 0,16

3—576 13

R₀— сопротивление теплопередаче светопропускающего заполнения зенитного фонаря ^Ма ^ , при-

Вт

нимаемое по табл. 3.

Температура в подфонарном пространстве определяется по формуле

/n.j = /_B + 4f(//-2),    (5)

где t_B— расчетная температура в рабочей зоне помещения, принимаемая по табл. 5 СН 245-71 «Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий»;

Таблица 4

'в- °° Vе <р=-»о % Ч>=50 % | Ч>=60 % Ф=70 % 16 2,4 5,6 8,2 10,5 17 3,3 6,5 9,2 11,5 18 4,2 7,4 10,1 12,5 19 5,1 8,4 11.1 13,4 20 6,0 9,3 12,0 14,4 21 6,9 10,2 12,9 15,3 22 7.8 П.1 13,9 16,3 23 8,7 12,0 14,8 17,2 24 9,6 13,0 15,8 18,2 25 10,5 13,8 16,7 19,1

Примечание. В зимнее время относительная влажность воздуха внутри помещения (при некондицноннрованном режиме) может быть принята на 10—20% ниже нормируемой. 14

ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ПРОЕКТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

(ЦНИИПромзданнй)

РУКОВОДСТВО

ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И УСТРОЙСТВУ ЗЕНИТНЫХ ФОНАРЕЙ ДЛЯ ЕСТЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

ПРОМПРЕДПРИЯТИЙ

МОСКВА СТРОИИЗДАТ 1976

Рекомендовано к изданию решением секции ограждающих конструкций научно-технического совета ЦНИИПромзданий от 25 июня 1974 г.

Руководство по проектированию и устройству зенитных фонарей для естественного освещения производственных зданий пром-предприятий. М.,.Стройиздат, 1976. 40 с. (Центр, науч.-исслед. И про-ектно-эксперим. ин-т пром. зданий и сооружений ЦНИИПромзданий).

Руководство содержит материалы по проектированию и устройству зенитных фонарей со светопропускающими заполнениями из силикатного стекла и полимерных материалов и может быть использовано инженерно-техническими работниками проектных и строительных организаций, научно-исследовательских и учебных институтов, служб эксплуатации зданий.

Руководство разработано на основе результатов научно-исследовательских и проектно-экспериментальных работ, выполненных ЦНИИПромзданий, НИИСФ, Промстройпроектом и другими организациями.

Руководство составлено канд. техн. наук Ю. П. Александровым и Ф. Л. Шехтером. В работе над руководством также принимали участие кандидаты техн. наук В. К. Савин, Э. А. Наргизян, А. А. Романов, инженеры В. М. Сорокин, В. П. Тарасов, арх. Л. А. Скроб.

_ 30213—592

Р-Инструкт.-нормат.,    IV    вып.    — 10—75

947(01 )-76

© Стройиздат, 1976

ЦНИИПромзданий РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И УСТРОЙСТВУ ЗЕНИТНЫХ ФОНАРЕЙ ДЛЯ ЕСТЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ ПРОМПРЕДПРИЯТИЙ

Редакция инструктивно-нормативной литературы Зав. редакцией Г. А. Жигачева Редактор Л. Н. Кузьмина Мп. редактор Л. М. Климова Технический редактор Т. В. Кузнецова Корректоры Г. А. Кравченко, Л. С. Лелягина

Сдано в набор 5/V 1976 г. Подписано к иечатн 3Q/VIII 1976 г. Т-13353 Формат 84Х 1097м Бумага типографская lb 2 2.1 уел. печ. л. (уч-нэд. Г- *9 л.) Тираж 20 000 экз. Изд. 74 XII—6469    Зак. Nt 576 Цена 10 коя.

Стройиздат 103006, Москва, Каляевская. 23а Владимирская типография Союзполнграфпрома при Государственном комитете Совета Министров СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли 600610, г. Владимир, ул. Победы, д. 18-6.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1-1. Настоящее Руководство распространяется на проектирование и устройство зенитных фонарей с применением в качестве светопропускающих заполнений изделий йз силикатного стекла и полимерных материалов.

Примечание. При проектировании и устройстве зенитных фонарей необходимо также учитывать соответствующие требования нормативных документов, утвержденных или согласованных Госстроем СССР.

1.2.    Зенитные фонари рекомендуется применять для устройства естественного освещения помещений зданий с сухим и нормальным влажностным режимом в производствах с содержанием пыли, копоти и других аэрозолей в воздушной среде не более 0,1 мН/м³ и избыточными тепловыделениями до 25 Вт/м³.

Зенитные фонари могут быть использованы в сочетании со светопроводными шахтами для устройства естественного освещения производственных помещений с подвесными потолками.

1.3.    При проектировании естественного освещения с помощью зенитных фонарей и выборе их размеров необходимо учитывать высоту помещений. Для освещения помещений высотой до 8 м следует принимать зенитные фонари с площадью световых проемов до 2,5 м². При большей высоте помещений площади световых проемов фрнарей могут быть увеличены, но не превышать при этом 20 м².

1.4.    Зенитные фонари со светопропускающими заполнениями из сгораемых полимерных материалов (органического стекла, его сополимеров, полиэфирных стеклопластиков, поливинилхлорида и т. п.) разрешается применять для устройства естественного освещения помещений зданий промышленных предприятий не ниже II степени огнестойкости, в которых размещаются производства, относимые по пожарной опасности к категории «Г» и «Д».

!•

1.5.    Зенитные фонари, как правило, следует проектировать открывающимися с кровли для обеспечения возможности очистки внутренних поверхностей светопропускающего заполнения.

Зенитные фонари могут проектироваться глухими при условии обеспечения свободного доступа к внутренним поверхностям остекления со стороны помещения.

1.6.    В зданиях с вибрационными нагрузками, а также с кранами тяжелого и весьма тяжелого режима работы зенитные фонари со светопропускающими заполнениями из листового силикатного стекла и изделий из него применять не рекомендуется.

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ

2.1. Проектирование естественного освещения помещений с помощью зенитных фонарей включает:

выбор типа фонарей;

определение необходимого количества фонарей с целью обеспечения требуемого значения коэффициента естественной освещенности (к. е. о.);

размещение фонарей в покрытии.

Выбор типа фонарей следует производить с учетом указаний, изложенных в пп. 1.3—1.6 настоящего Руководства, светотехнических, теплотехнических и прочностных качеств фонарей, а также требований пожарной безопасности и особенностей технологического процесса.

Примечание. Зенитные фонари, применяемые для естественного освещения помещений производственных зданий, даны в прил. 1.

Конструкции

2.2.    Основными элементами зенитных фонарей являются опорный контур и светопропускающее заполнение (рис. 1).

2.3.    Для изготовления опорных контуров зенитных фонарей рекомендуется применять тонколистовую сталь и стальные холодногнутые профили. Возможно также применение алюминиевых сплавов, асбестоцементных листов, керамзитобетона и других материалов.

2.4.    Конструкции опорных контуров зенитных фонарей должны обеспечивать независимость их работы от других элементов покрытий.

В зданиях с покрытиями из сборных железобетонных плит опорные контуры зенитных фонарей могут устанавливаться на специальные плиты, имеющие световые проемы, или непосредственно на несущие конструкции покрытий (балки, фермы); в зданиях с покрытием из профилированного стального настила опорные контуры устанавливаются на стальные прогоны.

2.5.    Опорные контуры зенитных фонарей должны возвышаться над уровнем кровли не менее чем на 250 мм. В стенках опорных контуров фонарей могут быть выполнены проемы для аэрации помещений, снабженные жалюзийными решетками, открывающимися створками или вентиляционными установками.

2.6.    Грани опорных контуров зенитных фонарей, а также светопроводных шахт рекомендуется выполнять наклонными. При этом угол наклона граней к вертикали при высоте контура до 1000 мм не должен превышать 30°, а при большей высоте— 15°.

2.7.    Внутренние поверхности граней опорных контуров или светопроводных шахт рекомендуется отделывать материалами, имеющими коэффициент отражения не менее 0,7.

2.8.    Опорные контуры зенитных фонарей должны быть утеплены и защищены от коррозии и других разрушающих воздействий. Материалы, применяемые для

2—576

антикоррозионных покрытий, должны отвечать требованиям главы СНиП по защите строительных конструкций от коррозии.

2.9.    Для теплоизоляции опорных контуров зенитных фонарей рекомендуется применять плитные эффективные утеплители из несгораемых или трудносгораемых материалов с объемной массой не более 400 кг/м³.

2.10.    Гидроизоляционный ковер в местах примыкания к опорному контуру зенитных фонарей должен быть приподнят по периметру контура над уровнем кровли не менее чем на 200 мм.

2.11.    Для устройства светопропускающих заполнений зенитных фонарей могут использоваться:

листовое оконное (ГОСТ 111-65*), теплопоглощающее (ТУ 21-23-2-68) и витринное неполированное стекло. (ГОСТ 7380-68*);

стеклопакеты (ТУ 21-01-321-70);

Таблица 1

Материал Коэффициент све-топропускания Коэффициент теплопроводности, Вт/м-К Коэффициент линейного расширения, 1/К Коэффициент Пуассона Модуль упругости, МПа Расчетное сопротивление, МПа Объемная масса, кг/м* на растяжение на сжатие па растяжение при изгибе на скалывание при изгибе Стекло листовое оконное 0,84- 0,85 0,81 9Х XI 0-в 0,22 6,5Х хЮ4 15 50 15 15 2500 Стекло профильное швеллерное 0,75- 0,8 0,81 9Х Х10-* 0,22 6,5х хЮ4 — — 13 4.5 2500 Стекло органическое 0,92 0,12- 0,18 70 х х Ю—• 0.3 IX ХЮ3 10,5 14 17,5 10 1200 Стеклопластик полиэфирный 0,7- 0,8 0,23~ 0,35 25 х хю-« 0,4 2,4х ХЮ3 10 10 10 6 1400

Примечание. Значения модулей упругости и расчетных сопротивлений для стекла органического н стеклопластика даны с учетом влияния периодического увлажнения н нагрева в процессе эксплуатации. 6

профильное стекло (ТУ 21-23-21-71);

криволинейные элементы в виде куполов, оболочек двоякой кривизны и т. п. из полимерных материалов: органического стекла (ГОСТ 17622-72), полиэфирных стеклопластиков, винипласта;

волнистые и гофрированные листы из полимерных материалов.

Физико-технические свойства и основные расчетные сопротивления светопропускающих материалов и изделий представлены в табл. 1.

2.12.    Светопропускающее заполнение следует крепить к опорному контуру через эластичные прокладки.

2.13.    Конструкция крепления светопропускающего заполнения зенитных фонарей должна предусматривать возможность свободных температурных деформаций. Крепление может быть выполнено кляммерами, шурупами или накладками и предусматривать плотное, без зазоров прилегание светопропускающих элементов к опорному контуру.

2.14.    Стыки между элементами светопропускающего заполнения должны устраиваться вдоль ската и перекрываться нащельниками. Крепление нащельников следует производить с наружной стороны фонаря.

2.15.    Для устройства прокладок между светопропускающим заполнением и опорным контуром зенитных фонарей и уплотнения стыков между элементами светопропускающего заполнения может применяться губчатая резина (ТУ 38-005-204-71), резиновые профили (ТУ 38-105-376-72), техническая листовая резина (ГОСТ 7338-65**). Для уплотнения стыков может также использоваться пороизол (ГОСТ 19177-73) или гер-нит (ТУ 480-1-119-71). Наклейку прокладок и уплотнителей рекомендуется производить клеем № 88-Н (МРТУ 38-5-80-66).

2.16.    Для герметизации стыков между элементами светопропускающего заполнения следует применять ти-околовые герметики марок УТ-32 (ТУ 38-105-462-72), АМ-0,5 (ТУ 84246-71) или ТМ-0,5 (ТУ 38-ЗГ-355-69). Герметизация стыков между стеклопакетами, закрытыми накладками или нащельниками, может производиться нетвердеющими мастиками типа «Бутэпрол».

2.17.    Резиновые уплотнители, прокладки, герметики и тому подобные материалы, применяемые в конструкциях зенитных фонарей, а также клеевые швы стек-

7

лопакетов должны быть защищены от прямого солнечного облучения.

2.18.    В зенитных фонарях со светопропускающими заполнениями из листового силикатного стекла, стеклопакетов или профильного стекла под плоскостью остекления должна быть установлена защитная съемная сетка. Размеры сторон ячеек защитной сетки должны быть не более 50 мм.

2.19.    Светопропускающее заполнение зенитных фонарей, выполняемое из листового стекла, стеклопакетов или профильного стекла, должно иметь уклон не менее 5°.

2.20.    Зенитные фонари в неутепленных покрытиях из волнистых асбестоцементных или профилированных металлических листов целесообразно выполнять в виде светопропускающих вставок из профилированного листового стеклопластика, органического стекла или винипласта, размеры и форма которого соответствуют листам основной кровли.

2.21.    Крепление профилированных светопропускающих листов к прогонам осуществляется оцинкованными болтами или шурупами, устанавливаемыми по гребням.

Требования пожарной безопасности

2.22.    Общая площадь светопропускающего заполнения зенитных фонарей, выполняемого из полимерных сгораемых материалов (органического стекла, полиэфирных стеклопластиков, винипласта и т. п.), должна составлять не более 15% площади покрытия; при этом площадь светопропускающего заполнения одного зенитного фонаря не должна превышать 10 м², а вес — 200 Н/м².

2.23.    Расстояние (в свету) между зенитными фонарями со светопропускающими заполнениями из полимерных материалов должно приниматься:

при площади световых проемов до 5 м² — не менее 3 м;

при площади световых проемов от 5 до 10 м² — не менее 4,5 м.

Примечание. Расстояние между зенитными фонарями с площадью световых проемов от 5 до 10 м², размещаемыми в покрытии в продольном направлении с шагом 6 м и более, в поперечном направлении может быть уменьшено до 3 м.

8

1

Районы даны в соответствии с п. 4.1 главы СНиП по строительной климатологии и геофизике.