Зенитные фонари: как собрать световой купол

Зенитные фонари или световые купола — это аналог окон мансарды. В отличии от последних, фонари не плоские, а объёмные, благодаря этому могут обеспечить природное освещение в большей степени, чем прочие прозрачные конструкции.

Зенитные фонари и их назначение

Световые купола на крышах пока не очень популярны, не обращая внимания на то, что в центрах торговли зенитные фонари применялись ещё во времена советского союза, а до этого таким украшением обзавелись собор Святой Марии во Флоренции и Капитолий Вашингтона. Однако благодаря эффективности, универсальности и выгодам от применения световых куполов, они понемногу завоевуют рынок и устанавливаются даже на промпредприятиях, складах, спорткомплексах.

Зенитный фонарь круглой формы прекрасно оканьчивает футуристичный образ высотного здания

Важные функции зенитных фонарей:

• обеспечить природное освещение помещения в течении всего светового дня (в качестве дополнительного источника природного света или как аналог окон в помещениях, где их установка невозможна/нежелательна);
• создать природную воздушную циркуляцию без принудительных вытяжек;
• помогать удалению дыма во время пожара;
• создать акцентное освещение (реализовывается при помощи плёночного витража или цветного прозрачного пластика).

Стеклянные пирамиды Лувра в Париже — это тоже зенитные фонари, причём более очень маленькие служат исключительно для освещения

Благодаря подобным световым куполам возникает возможность экономить электрическую энергию, которую иначе понадобилось бы потратить на освещение и механическую вентиляцию. Более того, крыша с куполом смотрится очень красиво. Наверное вы видели в фильмах очень большие зенитные фонари, установленные над банкетными залами роскошных отелей, бассейнами и концертными площадками. Их также устанавливают в больших помещениях офиса, ведь доказали что при добавочной дозе солнца служащие работают гораздо продуктивнее.

Виды зенитных фонарей

При взгляде на световой купол первым делом внимание привлекает его форма: он может быть полусферическим, пирамидальным, призматическим, похожим на необычайный кристалл и т. д. От внешнего вида зенитного фонаря будет зависеть не только декоративность, но и результативность освещения, вид материала который применяется, а благодаря этому и долговечность конструкции. Например, чем выше стенки по бокам купола, тем много света попадает в него вечером и утром. Зато скруглённые маленькие купола устойчивее к нагрузкам ветра.

Сейчас изготовители рекомендуют сделать фактически любую модель зенитного фонаря при желании, от стандартного до полностью собственного проекта. Но необходимо помнить, что купола типовых форм уже прошли «обкатку» в нашем климате, а как поведут себя оригинальные изделия замысловатой формы, не всегда есть возможность точно высчитать.

Галерея фотографий: варианты зенитных фонарей разнообразной формы

Конструктивные разновидности зенитных фонарей

В зависимости от технического выполнения световые купола делятся на:

• точечные зенитные фонари, размещающиеся группами по центральной оси крыши, сеткой или поодиночке в самом центре кровли;
• ленточные зенитные фонари, которые в большинстве случаев устанавливаются по всей длине кровли;
• панельные, являющиеся по существу большими слуховыми окнами, которые чуть-чуть выступают над кровлей (традиционные окна для мансарды устанавливаются наравне с облицовкой крыши).

Световые купола отличаются по конструкции

Ленточные световые купола могут в большой мере сделать слабее перекрытие, благодаря этому просят более крупного и надежного каркаса. Они очень часто монтируются в в один этаж зданиях промышленного характера и центрах для торговли со сварным металлокаркасом. Обыкновенный размер ленточной конструкции: 1–2 м по ширине и до 10–15 по длине. Они тяжелее в обслуживании, чем аналоги точечного типа. Ленточные световые купола устанавливаются только в совмещенные крыши.

Точечные зенитные фонари лучше подходят для маленьких помещений, они проще и легче в установке, а еще достаточно разнообразные по форме, благодаря этому очень часто применяются для декора. Одни из самых популярных размеры 2х2 и 3х4 м, купола намного больше обходятся намного дороже, а меньшие не эффективны. Точечный купол можно поставить в крыше с углом уклона до 25 градусов, но есть и зенитные фонари, вмонтированные в отвесную стенку.

Зенитный купол вокруг балкона — очень яркая, но непростая в применении конструкция

Профессионалы всё таки советуют на основе с маленьким наклоном ставить панельные световые купола. Их размеры в большинстве случаев колеблются от 1,5х3 до 3х6 м.

Виды зенитных фонарей с учитыванием практичности

В зависимости от того, какую задачу решаются при помощи световых куполов, среди них отличают:

• огнеупорные (необходимы для дымоотвода и газов во время пожара; выделяются непрозрачными стенками, полимерно-порошковым покраской каркаса и электронным дистанционным механизмом открытия с независимым источником питания);
• осветительные (предназначаются для благоприятного освещения жилого помещения настоящим светом; выделяются максимально прозрачными стенками, увеличенной высотой, очень часто не открываются);
• вентиляционные (отвечают в первую очередь за активный обмен воздуха в комнате, помогают создавать комфортабельный климат в заполненном людьми помещении; для них предусматривается ручное открытие или автоматизированное при помощи пульта);
• декоративные (призваны в первую очередь создавать впечатление внутри и снаружи; нередко имеют непростую сложную форму и увеличенные размеры, стекло в них заменяется цветным или применяется витраж, пристальное внимание уделяют эстетичности каркаса);
• комбинированные (соединяют воедино в себе функции всех или нескольких из описанных разновидностей).

Огнеупорные зенитные фонари с пневматическим механизмом открытия — самый надёжный вариант для зданий промышленного назначения

Огнеупорные зенитные фонари особенно актуальны в сооружениях, где регулярно пребывает очень много людей. Во время пожара в большинстве случаев появляется суета и многие мучаются от того, что не смогли своевременно выйти и надышались продуктами горения. Зенитный фонарь позволяет удалить вредные газы быстрее, чем через окна, а еще помогает пожарным очень быстро получить доступ к очагу загорания.

Производственники могут выбрать цвет каркаса светового купола точно под тон каркасу пакета стекол

Большинство производителей делят световые купола на глухие и открывающиеся. Из практичного назначения зенитных фонарей понятно, что глухими могут быть модели, которые предназначены лишь для освещения. Но если учесть, что стоимость системы открытия не очень высока, как минимум один из четырёх фонарей на крыше нужно выполнить открывающимся. Если же предполагается установка одного большого купола, наиболее целесообразно снабдить его всеми доступными функциями, это будет лучше всего с точки зрения экономики. Вы можете выбрать как механическую, так и электрическую фурнитуру, два варианта предполагают дистанционное открытие.

Конструкция зенитных фонарей

Есть несколько ключевых типов конструкции световых куполов, но просто приобрести или выбрать стандартной товар в большинстве случаев невозможно. Как и окна из металлопластика, зенитные фонари изготовляют строго на заказ с учитыванием свойств вашего строения. При этом цена похожих на вид куполов может значительно отличаться из-за использованных материалов и фурнитуры.

Видео: зенитный фонарь с высоты птичьего полёта

Материал для зенитных фонарей

Для каркаса зенитных фонарей применяют:

• пластик (лёгкий, дешевой, удобен в монтаже, простой в уходе, не просит обработки от коррозийного разрушения, но подходит исключительно для маленьких конструкций с акриловыми вставками и служит меньше металла);
• алюминий (довольно лёгкий, не поддается коррозии на воздухе, легко красится в любой цвет, во много раз долговечнее пластика, может применяться со стеклом, но стоит намного дороже аналога из пластика).

Иногда каркас зенитного фонаря производят из клеёного бруса с добавочной пропиткой, но дерево применяется собственно тогда, когда при помощи прочих материалов достигнуть необходимого эффекта невозможно.

Даже лёгкий купол из пластика и ячеистого поликарбоната имеет очень сложный профиль

Для наполнения основы светового купола используют разные прозрачные материалы.

Таблица: сравнительная характеристика материалов для зенитного фонаря

Материал	Положительные качества	Минусы
Калёное стекло	чистое в экологическом плане, безопасное; прекрасно пропускает свет; не поломается под толщей снега; может использоваться 80 лет и длительнее; химически инертное; устойчивое к абразивным веществам.	непрочное, может разбиться во время града, выдвигает высокие требования к правильному расчёту и возведению каркаса; тяжёлое, просит более надежного каркаса, оказывает нагрузку на конструктив крыши; не обеспечивает светового рассеивания, освещение в комнате оказаться может некомфортным; трудное в монтаже, не подойдет для сооружения куполов замысловатой формы с плавными изгибами; пропускает тепло, для обеспечения энергосбережения необходимо делать выбор стекло с напылением, теплоотражающими плёнками или энергичным подогревом.
Листовой поликарбонат	крепкий, в 250 раз крепче силикатного стекла; не боится очень высоких температур и открытого огня.	приходит в негодность от ультрафиолетовых лучей, благодаря этому для фонарей необходимо выбирать поликарбонатный пластик с плёнки для защиты и тщательно смотреть, чтобы её не повредили при установке; весит больше ячеистых листов и акрила.
сотовый поликарбонат	достаточно лёгкий, подойдет для фонарей с каркасом из пластика; отлично рассеивает свет; недорого стоит.	требует большой осторожности в монтаже; легко повреждается градом, может поломаться под слоем снега; выделяется невысокой атмосферостойкостью; служебный срок не будет больше 5 лет.
Акрил	легко формуется для создания оригинальных конструкций; позволяет строить световые купола с небольшим количеством перемычек; обеспечивает лёгкое проникновение естественного освещения; подойдет для сооружения больших фонарей на зданиях промышленного характера; не приходит в негодность от Ультрофиолетовых лучей.	для надёжной тепловой изоляции нужно пару слоёв акрила с прослойками воздуха между ними.
Полиэфирные листы	стойки к большим температурам; не боятся ударов, также града; не повреждаются большинством активных веществ химии.	очень сильно рассеивают свет из-за невысокой светопроницаемости материала; обладают невысокими декоративными качествами; стоят намного дороже акриловых листов; для нормальной тепловой изоляции нужно будет устанавливать пару слоёв.

Когда зенитный фонарь строится исключительно для проветривания и удаления дыма, его каркас заполняется непрозрачными листами (от фибролита до жести), но большинство световых куполов всё таки просвечивающиеся. Производители данных конструкций рассказывают, что очень распространены фонари из акриловых и листов поликарбоната.

Расчёт зенитного фонаря

Производители световых куполов говорят, что их можно ставить на каждом участке кровли и типе крыши, однако важно понимать: это правильно лишь в теории. Как показала практика конструктив крыши может положить большие ограничения. Например, на остроугольной готической кровле не выйдет установить большой многоугольный купол, для этих крутых скатов более соответствуют плоские конструкции сделанные с применением стекла.

Сложный декоративный купол прекрасно показывает, что проектирование фонаря должно делаться наряду с проектировкой всей крыши

Очень маленький световой купол не обеспечит достаточного освещения, а очень большой может сделать слабее конструктив крыши, благодаря этому при подборе размера зенитного фонаря нужно прислушиваться к мнению мастеров.

Помимо количества зенитных фонарей требуется хорошенько продумать их расположение. В безупречном случае в пространство помещения должно попадать очень много света при минимуме тепла. Стоит еще сказать, что летом важно обеспечить энергичную вентиляцию, а в зимнее время года — устранить теплопотери через купол. Строительные правила также просят, чтобы точечные фонари размещались на крыше одинаково, что не дает возможность подсвечивать произвольные рабочие зоны помещения.

Чтобы обеспечить одинаковое комнатное освещение, лучше установить пару маленьких точечных зенитных фонарей, чем один большой.

Видео: проектирование зенитного фонаря с непростым коньковым узлом

Расчёт металлической конструкции зенитного фонаря

В основном, аналогичные расчёты делают профессионалы фирм-изготовителей стеклянных куполов. Специальных программ и онлайн-калькуляторов для самостоятельных вычислений в сети пока нет. Благодаря этому самый надёжный способ получить эффективный результат — обратиться за помощью в несколько фирм, сопоставить их цены и предлагаемые параметры конструкций.

Чем доступнее применяемые материалы, тем меньше потенциальная площадь купола. Не нужно экономить на качестве и фонарь оправдается за счёт экономии энергии.

Для проёма под зенитный фонарь в монолитной плите бетона требуется особенный расчёт

При подсчете максимально допустимого проёма в конструктиве перекрытия нужно учитывать материал и размеры плит, расположение рёбер жёсткости и т. д. Для монолитной плиты из бетона размеры соответствуют ГОСТ 22701.4–77 (марка плиты ПФ-4АIIIвТ, масса — 2,3 тонны, содержание стали 112 кг, объём бетона 0,91 м 3 ). При отклонении хотя бы одного из перечисленных показателей найденная величина окажется неверной. Собственно поэтому не нужно использовать скачанными из сети чертежами зенитных фонарей и доверять фирмам, готовым сделать 3Д-проект даже не смотря на вашу крышу.

Если же вы решили заняться вычислениями собственными силами, при подсчётах нужно учитывать нормы:

• самая маленькая высота купола над крышей — 30 см, средняя — 60 см, самая большая — 80 см;
• самая маленькая площадь остекления — 2 м 2 , самая большая — 10 м 2 (для прозрачных полимерных материалов);
• для отделки внутри установочного стакана применяются материалы с показателем светоотражения около 0,7;
• самый большой наклонный угол граней купола 30 о , для больших куполов с высотой больше 1 м — 15 о ;
• для помещений ниже 7 м более соответствуют точечные световые купола, выше 7 м — ленточные;
• расстояние между куполами с полимерным заполнением не может быть меньше трех метров, для больших фонарей — 4,5 м;
• вокруг каждого светового купола должно быть пространство для подхода и обслуживания с небольшой шириной 1 м;
• возможный прогиб основания купола — не больше 1/200 при заполнении листовым стеклом и не больше 1/500 во время установки пакетов из стекла, возможный прогиб ЖБ панели в месте монтажа — не более 1/400;
• толщина полимерного листа для криволинейного купола должна составить 4 мм для слоя находящегося с внешней стороны и 2,5 мм для внутреннего;
• размер опорного стакана необходимо выбрать таким образом, чтобы он как минимум 2-мя сторонами опирался на несущие детали крыши;
• в производственных зданиях, выделяющих больше тепла, чем 20 Ккал/м 3 *ч и загрязняющих аэрозолей (пыли, копоти) больше 5 мг/м 3 , установка прозрачных зенитных фонарей не рекомендуется.

Полный спектр требований к этому виду вентиляции и освещения изложен в СНиП 2.04.05–91.

С высокого зенитного фонаря ветер быстрее сдувает снег, что делает легче уход за ним и дает возможность очень эффективно применять прозрачный купол в зимний период.

Более детальные инструкции по проектированию световых куполов находятся в методическом пособии «Проектирование зенитных фонарей». Там есть таблицы с указыванием коэффициентов напряжённости материалов, светопропускания, теплоёмкости и прочих критериев. По приведённым формулам можно высчитать кол-во, вид и размеры световых куполов под ваше здание.

Однако если нет навыка, вы, быстрее всего, не сумеете предусмотреть все нужные параметры и коэффициенты, чтобы в конце концов получить надёжную и неопасную конструкцию. Лучше не рискуйте — обратитесь к фирме-изготовителю.

Монтаж зенитного фонаря

Установить световой купол собственными силами возможно, однако без навыка таких работ весьма тяжело сделать это правильно. Мастера советуют только не проводит эксперименты с ленточными фонарями и куполами площади больших размеров, лучше тренироваться на маленьких точечных «зенитках».

Для начала понадобится приготовить поверхность:

1. Почистите крышу от мусора и пыли. Познакомьтесь с планом дома и Найдите на кровле место, где можно создать отверстие под купол и не затронуть стропильные ноги.
2. Уберите декоративную облицовку крыши в подобранном месте и сделайте отверстие в кровле.

Чтобы приготовить установочное отверстие фонаря, необходимо демонтировать часть кровли

Базальтовая вата в рулоне — прекрасный вариант для теплоизоляции проёма в крыше

Армированная плёнка — одними из наиболее популярных материалов для гидроизоляции крыш с наклонной поверхностью приватных домов

Установочный стакан устанавливается на закладную или опорные балки и устанавливается шурупами

Даже раму маленького светового купола было бы неплохо устанавливать вдвоём

Для внешней тепловой изоляции стакана необходимо выбрать материал, который отлично держит форму

Внешнюю защиту от негативного воздействия влаги стакана нужно проводить очень внимательно

Спайдерный крепеж привода следует установить до монтажа остекления, но сам привод появится возможность поставить и позднее

Просвечивающиеся акриловые панели лёгкие, благодаря этому их можно устанавливать в одиночку

Конструкция зенитного фонаря может быть оснащена ручным механизмом открытия

1. Основание купола.
2. Прозрачный колпак.
3. Ручной привод открытия/закрывания.
4. Несущая рама.
5. Пароизоляция.
6. Тепловая изоляция.
7. Ковёр внешней водоизоляции.

Электрическую систему открытия/закрывания дайте устанавливать опытному человеку.

Зенитным фонарём с электрическим механизмом открытия/закрывания можно управлять на расстоянии

1. Остов купола.
2. Прозрачная конструкция.
3. Электрический привод открытия/закрывания.
4. Несущая рама из алюминия.
5. Пароизоляционный слой.
6. Теплоизоляционный слой.
7. Внешний ковёр для гидроизоляции.

К противопожарному зенитному фонарю дополнительно потребуется присоединить измеритель, который включает механизм открытия створки, когда температура в помещении превосходит 68 о С.

При установке прозрачных панелей нужно вытирать их, чтобы пыль не попала между слоями остекления и не портила внешний вид фонаря. После того как произошла установка каждого слоя также необходимо снимать защитную монтажную плёнку. С наружной стороны остекления это можно создать уже после восстановления облицовки крыши.

Если специалист проигнорирует данную процедуру, результативность купола окажется меньшей расчётной

Видео: инструкция по утеплению светового купола

Установку зенитного фонаря наиболее целесообразно учесть заблаговременно. Если у вас пока нет средств на световой купол, попросите архитектора исправить расположение стропильных систем таким образом, чтобы под фонарь было легко прорезать отверстие в готовой крыше.

Если вы уже устанавливали стеклопакеты, монтаж светового купола не покажется вам сложной задачей. Но стоит зенитный фонарь значительно дороже привычного окна, а гарантию большинство фирм предоставляет собственно тогда, когда конструкцию устанавливают их свои мастера. Благодаря этому прежде чем взяться за самостоятельную установку, внимательно оцените все опасности и свои возможности.

Видео: монтаж зенитного фонаря

Ремонт зенитного фонаря

Световые купола как накрышные конструкции предрасположены намного высоким рискам, чем традиционные окна такой же площади. Благодаря этому проблемы с ними появляются намного чаще.

Таблица: обозначение причин поломок и допустимые пути решения

Проблема	Причина	Способ устранения
Стекло на куполе потеет.	Во время установки прозрачных панелей остались щели, или уплотнительная резина повреждена.	Снять стеклопакеты и установить их снова с новым уплотнителем, если щели невидимые — покрывать герметиком стыки герметиком из силикона для структурного остекления.
Стекло лопнуло без видимой причины.	При расчёте конструкции не учли напряжённость материала либо при установке поставили чрезмерно тонкие демпферные прокладки или поставили их неверно.	Переустановить просвечивающиеся панели, применив более толстую уплотнительную ленту, если понадобится — чуть-чуть сделать меньше размер панелей.
Стекло лопнуло под напором снега	В процессе изготовления зенитного фонаря применяли очень тонкий прозрачный материал.	Заменить просвечивающиеся панели на намного толстые или на листы такой же толщины, однако из более крепкого материала (если дает возможность запас надежности каркаса). Если каркас не дает возможность упрочнить остекление, потребуется добавить подогревательную систему фонаря.
После того как произошла установка купола помещение стало тяжелее обогревать.	В процессе изготовления купола не учли теплоизолирующие способности подобранных материалов или пренебрегли данным показателем ради экономии. Возможен плохой монтаж тепловой изоляции в установочном стакане.	Заменить просвечивающиеся листы на канальный поликарбонат или обеспечить многослойное остекление (понадобится заменить каркас или накрыть фонарь ещё одним куполом). Проверить пути теплопотери датчиком и если основой окажется не стекло, демонтировать купол и качественно установить тепловую изоляцию.
Вокруг купола просачивается вода.	Установочный стакан неверно или недостаточно гидроизолирован.	Убрать щели для протечек добавочным слоем гидроизоляции. Если это не поможет, выполнить демонтаж и еще раз установить купол с выполнением технологии. Если применялся восприимчивый к проявлениям влаги утеплитель, его понадобится заменить.
Существенно снизилась светопрозрачность конструкции.	В процессе изготовления применялись листы поликарбоната без УФ-защиты, либо поверхность купола загрязнилась из-за плохого обслуживания.	Промыть пропускающий свет материал и оценить его состояние. Если видны царапины, трещины, помутнение, изменение цвета, стоит заменить прозрачные панели новыми из того же материала либо более лёгкими.

Работу по ремонту световых куполов наиболее целесообразно исполнять в тёплую сухую погоду, это связано с характеристиками используемых утеплителей и герметиков. Однако если разбился стеклопакет или открывающая створка, их можно заменить в сборе даже зимой. Главное — подобрать безветренный день, потому как листы материалов из стекла обладают высокой парусностью и порывы ветра могут быть опасными для жизни ремонтника.

Ремонтировать фонаря выше роста человека без спецприспособлений просто нереально

Имейте в виду, что ремонт зенитного фонаря — это работы связанные с высотой, сопряжённые с большим риском. Если боитесь высоты или затрудняетесь в собственных силах — вызывайте бригаду ремонтников.

Отзывы о световых куполах

Зенитные фонари это новинка теперь. …они очень безопасны и экономны, и если есть деньги на установку подобных фонарей, то ставьте и жалеть не будете.

Стажер

http://wt-forum.com/index.php/topic/6627/

зенитные фонари… это считается предметом роскоши и предоставляет дизайну специфический колорит и неповторимость. Экономия искусственного освещения есть, однако она меркнет в сравнении с ценой материала и мер по профилактике, которые проводятся обязательно к зенитным фонарям.

Nasta

http://www.interior-design.club/threads/277/

Востребовательность зенитных фонарей только увеличивает обороты и вы можете стать одним из первых, кто оценил все плюсы такой технологии. Главное — отыскать профессионалов, способных качественно осуществить ваши желания.