РЕКОМЕНДАЦИИ по проектированию и устройству фонарей для естественного освещения помещений

* КЕО — коэффициент естественной освещенности представляет собой выраженное в % отношение естественной освещенности, создаваемой в определенной точке помещения светом неба, к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности, создаваемой светом полностью открытого небосвода (СНиП 23-05-95)

Share а)	Рис. 3.1. Зенитные фонари со светопропускающими элементами из стеклопакетов а) двускатный глухой; б) двускатный открывающийся; в) односкатный открывающийся
Share б)	Share в)

3.2. Зенитные фонари
3.2.1. Зенитные фонари (рис. 3.1 и 3.2) классифицируются по следующим основным признакам:
u материалу и виду элементов светопропускающего заполнения (листовое стекло, стеклопакеты, купола и панели из полимерных материалов);
u форме поверхности элементов светопропускающего заполнения (односкатные, двускатные, пирамидальные, криволинейные);
u конструктивным решениям (глухие, открывающиеся).
3.2.2. Для устройства естественного освещения помещений рекомендуется применять унифицированные конструкции зенитных фонарей при наличии согласованной в установленном порядке технической документации (технических условий, технических свидетельств и проектных решений).

* НД (здесь и далее по тексту) — технические условия или технические свидетельства на материалы и изделия.

3.2.3. Конструктивное решение зенитных фонарей должно предусматривать возможность их поставки на строительство в комплекте, в который входят элементы светопропускающего заполнения, несущие элементы каркаса, створок, детали опорного контура, приборы и механизмы открывания, нащельники, уплотнительные прокладки, утеплитель, фартуки, предохранительные сетки, герметики, крепежные и другие детали.
3.2.4. В качестве элементов светопропускающего заполнения фонарей используют следующие материалы и изделия из силикатного стекла и полимеров:

Share а)	Share б)	Share в)
Share г)	Рис. 3.2. Зенитные фонари со светопропускающими элементами из полимерных материалов а) открывающийся с прямоугольным куполом из органического стекла; б) глухой с пирамидальным куполом из органического стекла; в) глухой с круглым куполом из органического стекла; г) пирамидальный глухой со светопропускающими элементами из сотового поликарбоната

Таблица 3.2

3.2.5. Светопропускающие элементы из силикатного стекла и стеклопакетов должны опираться на несущие элементы по периметру (по всем сторонам).
3.2.6. Конструктивное решение зенитных фонарей должно обеспечивать независимость их статической работы от несущих элементов покрытия.
Опорные контуры зенитных фонарей в покрытиях из сборных железобетонных элементов следует устанавливать на специальные плиты с проемами (см. серии 1.465.1-15, 1.465.1-20, 1.465.1-21) или на монолитные железобетонные конструкции покрытий, имеющие световые проемы, а в покрытиях из профилированного стального настила — на стальные прогоны.
3.2.7. Опорные контуры зенитных фонарей должны возвышаться над кровлей не менее чем на 300 мм. Угол наклона к горизонту светопропускающего заполнения зенитных фонарей должен составлять не менее 12°. Грани опорных контуров фонарей могут выполняться наклонными. Угол наклона граней к вертикали не должен превышать 30°.
Примеры конструктивного решения различных видов фонарей со светопропускающими элементами из стеклопакетов, органического стекла и поликарбоната и узлы их опирания показаны на рис. 3.3-3.8.

• Share

• Share

• Share

3.2.8. Детали опорного контура и несущего каркаса зенитных фонарей изготавливают из тонколистовой стали по ГОСТ 19903-74 и ГОСТ 19904-90 и холодногнутых стальных профилей по ГОСТ 8278-83*, ГОСТ 8282-83*, ГОСТ 30245-94*. Соединение деталей опорного контура и рамных элементов следует, как правило, выполнять на болтах или самонарезающих винтах. Допускается соединение элементов на сварке.
Для изготовления опорных контуров зенитных фонарей могут также применяться листы из стеклопластика и асбестоцемента, профили и листы из алюминиевых сплавов и другие материалы.
3.2.9. Несущие конструкции элементов светопропускающего заполнения (каркас) зенитных фонарей могут выполняться из алюминиевых или стальных профилей. Крепление элементов светопропускающего заполнения (стеклопакетов, панелей из поликарбоната) производится с помощью нащельников, закрепляемых к опорным конструкциям шурупами или самонарезающими винтами.
Нащельники выполняют из алюминиевых или холодногнутых стальных профилей.
3.2.10. Опорные контуры должны быть утеплены и защищены от коррозии. Материалы, применяемые для антикоррозийных покрытий, должны соответствовать требованиям СНиП 2.03.11-85.
3.2.11. Для утепления опорных контуров зенитных фонарей следует, как правило, применять плитные эффективные утеплители из негорючих (НГ) или слабогорючих (Г1) материалов с плотностью не более 250 кг/м3. В качестве таких материалов могут применяться жесткие и полужесткие минераловатные плиты по ГОСТ 9573-82, плиты теплоизоляционные из пенопласта по ГОСТ 20916-87, плиты полистирольные типа ПСБ-С с антипиреном по ГОСТ 15588-86.
3.2.12. Наклейку плит утеплителя на стенки опорного контура рекомендуется производить на горячей битумной мастике теплостойкостью до 100°С по ГОСТ 2889-80.
3.2.13. Для уплотнения и герметизации стыков элементов светопропускающего заполнения фонарей между собой и стыков между этими элементами и опорным контуром должны применяться полимерные профилированные и плоские пористые прокладки (ГОСТ 19177-81, ГОСТ 25621-83, ГОСТ 30778-2001), а для их герметизации — силиконовые или тиоколовые герметики, нетвердеющие самоклеящиеся ленты и другие подобные материалы по соответствующей нормативной документации.
3.2.14. Фартуки зенитных фонарей следует изготавливать из стального оцинкованного листа толщиной 0,5-0,7 мм по ГОСТ 14918-80.
3.2.15. Уплотнение стыков между элементами светопропускающего заполнения следует выполнять вспененным полимерным материалом.
3.2.16. Уплотнители, прокладки, герметики и другие полимерные материалы, применяемые в конструкциях зенитных фонарей, должны быть защищены от прямого солнечного облучения нащельниками или фартуками.

• Share

Share	Рис. 3.7. Узлы сопряжения элементов светопропускающего заполнения из сотового поликарбоната: а — плоского; б — ребристого 1 — панель из сотового поликарбоната; 2 — нащельник из: а — алюминия, б — поликарбоната; 3 — торцевая накладка из поликарбоната; 4 — уплотнитель; 5 — стальной несущий профиль; 6 — алюминиевый несущий профиль; 7 — деталь крепления панели
Share

• Share

3.2.17. Полимерные материалы, используемые для изготовления фонарей, должны иметь разрешение на их применение от органов Государственного санитарного надзора.
3.2.18. Способы крепления и герметизации элементов светопропускающего заполнения фонарей должны обеспечивать независимость их температурных деформаций от несущих элементов.
3.2.19. Для устройства верхнего естественного освещения помещений с подвесными потолками рекомендуется применять зенитные фонари со светопроводными шахтами (рис. 3.9). Поверхности внутренних граней опорных контуров фонарей и светопроводных шахт следует окрашивать материалами, имеющими коэффициент отражения не менее 0,85. Установка остекления в плоскости подвесного потолка не рекомендуется.
3.2.20. Для обеспечения безопасности эксплуатации зенитных фонарей со светопропускающими элементами из листового стекла или стеклопакетов под ними должны быть установлены предохранительные сварные сетки с размерами ячеек 50 і 50 мм, изготовленные по ГОСТ 2715-75* из оцинкованной проволоки диаметром 2 мм. Сетки должны выполняться в виде отдельных полотен с обрамлением из гнутых уголков или арматурных стержней. Сетки навешиваются на крюки, устанавливаемые на стенках опорного контура.
При применении светопропускающих элементов из стеклопакетов, нижний слой которых (обращенный в сторону помещения) выполнен из защитного многослойного стекла или стекла с наклеенной на его поверхность защитной полимерной пленкой, предохранительная сетка может не устанавливаться.
3.2.21. Световые проемы в неутепленных покрытиях с кровлей из профилированных асбестоцементных или стальных листов рекомендуется заполнять вставками из светопрозрачного профилированного или волнистого ПВХ, форма поперечного сечения которых соответствует форме листов основной кровли.
Крепление светопрозрачных вставок к прогонам осуществляется самонарезающими винтами или болтами со специальными шайбами и прокладками, устанавливаемыми по гребням (рис. 3.10).

Share

Рис. 3.9. Зенитный фонарь со светопроводной шахтой 1 — подвесной потолок; 2 — светопропускающее заполнение; 3 — защитная сетка; 4 — опорный контур; 5 — светопроводная шахта; 6 — кровля

• Share

3.3. Светоаэрационные фонари
3.3.1. Для устройства верхнего естественного освещения и вентиляции помещений, избытки явного тепла в которых превышают 23 Вт/м3, как правило, должны применяться прямоугольные одноярусные светоаэрационные фонари (рис. 3.11). Техническая документация на эти конструкции представлена в альбомах серий 1.464.2-25.93, 1.464-11/82, 1.464-13/82 и 1.464.3-22.
Двухъярусные светоаэрационные фонари (серия 1.464-13/82) могут применяться только при соответствующем технико-экономическом обосновании целесообразности их использования.
3.3.2. Светоаэрационные фонари должны располагаться по оси пролетов здания. Длина фонарей не должна превышать 120 м. Расстояние между торцами фонарей, а также от торца фонаря до наружной стены должно быть не менее 6 м.
Открывание створок фонарей должно быть механизированным (с включением механизмов открывания из помещений) и дублировано ручным управлением.
Для открывания фонарей рекомендуется применять механизмы реечного типа (серия 1.464.2-25.93, вып. 5).
3.3.3. С внутренней стороны остекления светоаэрационных фонарей должна устанавливаться защитная металлическая сетка с размерами ячеек не более 50 х 50 мм из оцинкованной проволоки диаметром 2 мм. Сетка должна располагаться вертикально вдоль внутренней стороны несущих стоек фонаря на высоту не менее 1/3 высоты светового проема.

Share

Рис. 3.11. Одноярусный светоаэрационный фонарь 1 — несущие элементы; 2 — механизм открывания; 3 — рамочный створный элемент; 4 — светопропускающее заполнение; 5 — покрытие; 6 — защитная сетка

3.4. Требования пожарной безопасности, предъявляемые к фонарям
3.4.1. Зенитные фонари со светопропускающими элементами из материалов групп ГЗ и Г4 (по горючести) допускается применять в производственных зданиях I, II и Ш* степени огнестойкости класса пожарной опасности СО в помещениях категорий В4, Г и Д с покрытиями из материалов с пожарной опасностью НГ и Г1 и рулонной кровлей, имеющей покрытие из гравия (7.8 СНиП 31-03-2001) или крупнозернистой посыпки.
Общая площадь светопропускающих элементов таких фонарей не должна превышать 15% общей площади покрытия.
3.4.2. Площадь проема одного фонаря должна быть не более 12 м² при удельной массе светопропускающих элементов не более 20 кг/м2 и не более 18 м² при удельной массе светопроускающих элементов не более 10 кг/м2. При этом рулонная кровля должна иметь защитные покрытия из гравия или крупнозернистой посыпки.
3.4.3. Расстояние в свету между фонарями должно составлять не менее 6 м при площади проемов от 6 до 18 м² и не менее 3 м при площади проемов до 6 м².
При совмещении фонарей в группы они принимаются за 1 фонарь, к которому относятся все указанные ограничения.
3.4.4. Между фонарями со светопропускающими заполнениями из материалов групп ГЗ и Г4 в продольном и поперечном направлении покрытия здания должны не более чем через 54 м устраиваться разрывы шириной не менее 6 м. Расстояние по горизонтали от противопожарных стен до фонарей должно составлять не менее 5 м.

3.5. Сопротивление теплопередаче
Теплотехнические качества зенитных фонарей характеризуются приведенным сопротивлением теплопередаче. Порядок определения приведенного сопротивления теплопередаче устанавливается в ДБН “Будівельна теплотехніка” (п.12.2). Показатели сопротивления теплопередаче светопропускающего заполнения приведены в приложении П указанного ДБН.
Требуемое значение сопротивления теплопередаче устанавливается в таблице 2 названного ДБН в зависимости от температурной зоны эксплуатации здания и тепловлажностного эксплуатационного режима внутри здания.

3.6. Сопротивление воздухопроницанию
3.6.1. Фактическое сопротивление фонарей воздухопроницанию Ru должно быть не менее требуемого сопротивления воздухопроницанию Ruтр, м²Ч чЧПа/кг, определяемого по формуле

• Share

• Share

• Share

• Share

3.7. Естественное освещение помещений
3.7.1. Основной величиной, характеризующей показатель естественного освещения помещений, является коэффициент естественной освещенности (КЕО).
Нормированное значение КЕО в помещении определяют по формуле
еN = eHmN (9)
где ен — значение КЕО, определяемое в зависимости от разряда зрительных работ, выполняемых в помещении (табл. 3.4);
mN — коэффициент светового климата, принимаемый с учетом ориентации светового проема и района по ресурсам светового климата (приложения 5, 6)
3.7.2. Разряды зрительных работ, выполняемых в помещениях общественных и административно-бытовых зданий и мансардных этажей жилых зданий, следует принимать по приложению 7.
Разряды зрительных работ, выполняемых в помещениях производственных зданий, следует принимать по отраслевым нормативным документам по строительному проектированию зданий и сооружений, утвержденным в установленном порядке.
3.7.3. В случае, когда из-за особенностей объемно-планировочных решений общественных, административно-бытовых и жилых зданий или экономических соображений не представляется возможным обеспечить требуемое значение КЕО в помещениях, допускается предусматривать совмещенное их освещение, за исключением жилых комнат и кухонь жилых домов, помещений для пребывания детей, учебных и учебно-производственных помещений школ и учебных заведений, спальных помещений санаториев и домов отдыха.
3.7.4. При проектировании совмещенного освещения значение КЕО следует принимать по табл. 3.4 в зависимости от разрядов зрительных работ, выполняемых в помещениях (приложение 7).
3.7.5. Нормированные значения КЕО при совмещенном освещении помещений производственных зданий следует принимать по табл. 3.4:
а) в случаях устройства освещения помещений, в которых выполняются зрительные работы I, II и III разрядов;
б) для производственных помещений, в которых по условиям технологии, организации производства или климата в месте строительства требуются объемно-планировочные решения, не позволяющие обеспечить нормированные значения КЕО, а также в случаях, подтвержденных соответствующими расчетами технико-экономической целесообразности применения совмещенного освещения;
в) в соответствии с утвержденными отраслевыми нормативными документами.
3.7.6. В производственных помещениях зданий, строящихся в районах со средней температурой наиболее холодной пятидневки минус 27°С и ниже, а также в помещениях, в которых выполняются работы I-III разрядов, допускается принимать значения совмещенного освещения по табл. 3.5.
В помещениях торговых залов магазинов и залов предприятий общественного питания значения КЕО при совмещенном освещении, приведенные в табл. 3.4, могут быть уменьшены на 50%.
3.7.7. Площадь световых проемов зенитных фонарей, необходимая для обеспечения нормируемого значения КЕО в помещении, определяется по формуле

• Share

где ен — нормированное значение КЕО;
k3 — коэффициент запаса, принимаемый по приложению 8;
hф — световая характеристика зенитных фонарей, определяемая по табл. 3.6;
Sп — площадь освещаемого помещения;
t0 — общий коэффициент светопропускания, определяемый по формуле
t0 = t1х t2 х t3 х t4 (11)
где t1 — коэффициент светопропускания светопропускающего элемента, определяемый по табл. 3.7;
t2 — коэффициент, учитывающий потери света в несущих элементах каркаса, принимаемый для открывающихся фонарей 0,75, а для глухих — 0,9;
t3 — коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях, принимаемый 0,8-0,9;
t4 — коэффициент, учитывающий потери света в защитной сетке, устанавливаемой под фонарем, принимаемый равным 0,9;
rф, — коэффициент, учитывающий повышение КЕО при верхнем освещении за счет света, отраженного от поверхностей помещения, принимаемый по табл. 3.8;
kф — коэффициент, учитывающий тип фонаря, принимаемый для зенитных фонарей длиной менее 6 м равным 1,1, а для фонарей большей протяженности — 1,0, для светоаэрационных фонарей — 1,2.
3.7.8. Общая площадь световых проемов зенитных фонарей, как правило, не должна превышать 15% площади пола. В случае, если при этом не достигается средний требуемый уровень естественного освещения в помещении, следует устраивать совмещенное освещение.
3.7.9. Необходимую для обеспечения нормируемого уровня естественного освещения помещений площадь световых проемов фонарей определяют при условии отсутствия в них мебели, оборудования и других предметов. Установленные расчетом размеры световых проемов фонарей могут быть уменьшены на 10% (5.5 СНиП 23-05-95).
3.7.10. Размеры световых проемов зенитных фонарей следует выбирать с учетом высоты помещений. Для освещения помещений высотой до 6 м рекомендуется применять фонари с площадью световых проемов до 3 м².
3.7.11. Расположение световых проемов в покрытии здания определяется характером размещения рабочих мест в помещении.
При поточном или конвейерном технологическом процессе фонари следует располагать над технологическими линиями.
В случаях, когда не предъявляются специальные требования к естественному освещению рабочих мест, фонари рекомендуется размещать равномерно по площади покрытия.
Неравномерность естественного освещения по площади помещений производственных и общественных зданий не должна превышать 3:1. Неравномерность естественного освещения не нормируется для вспомогательных помещений производственных зданий и помещений общественных зданий с разрядами зрительной работы Г, Д, Е, Ж, 3.
3.7.12. Степень неравномерности естественного освещения по площади помещения находят по значениям КЕО в расчетных точках, расположенных на пересечении вертикальной плоскости разрезов помещения с наименьшей и наибольшей освещенностью и условной рабочей поверхности или пола.
Определение КЕО в расчетных точках помещения следует производить по методу, изложенному в приложении 9 настоящих Рекомендаций.
3.7.13. Зенитные фонари не должны располагаться в местах перепада высот зданий. Расстояние от фонарей до места перепада высот должно составлять не менее 6 м. Расстояние от зенитных фонарей до парапетов и вентиляционных камер должно составлять не менее 3 м.
3.7.14. Среднее значение КЕО в помещениях, освещаемых светоаэрационными фонарями с однослойным остеклением, может определяться с помощью графиков, приведенных на рис. 3.12.
При заполнении световых проемов однокамерными стеклопакетами значения КЕО на рис. 3.12 должны быть уменьшены на 12-15%, а при заполнении панелями из поликарбоната толщиной 10-16 мм — на 15-20%.
На рис. 3.12 приведены значения КЕО для помещений высотой от условной рабочей поверхности (у.р.п.) до низа светоаэрационного фонаря до 18 м и длиной — 60 м и более. При меньшей длине фонаря и большей высоте до низа фонаря принимаемые по графикам значения КЕО должны умножаться на коэффициент К1, приведенный в табл. 3.9.

• Share

3.8. Прочность и прогибы конструктивных элементов
3.8.1. Конструктивные элементы фонарей по характеру статической работы разделяются на несущие (элементы каркаса, импосты, опорные контуры и др.) и самонесущие (светопропускающие элементы).
Несущие элементы фонарей и светопропускающие элементы из полимерных материалов рассчитываются по прочности и прогибам. Элементы светопропускающего заполнения из стекла рассчитываются только по прочности.
3.8.2. Элементы фонарей должны рассчитываться на нагрузки от снега, ветра и собственного веса. Нормативные значения ветровых и снеговых нагрузок следует принимать по СНиП 2.01.07-85*.
3.8.3. Расчетные значения нагрузок на элементы фонарей определяются как произведение их нормативных значений на коэффициенты надежности по нагрузкам, принимаемые для:
снега — gfсн = 1,6;
ветра — gfв = 1,4;
собственного веса:
gfс.в = 1,05 — металлических элементов;
gfс.в = 1,1 — светопропускающих элементов
3.8.4. При расчете фонарей на одновременное действие снеговых и ветровых нагрузок расчетная нагрузка умножается на коэффициент сочетания нагрузок Y, принимаемый равным 0,9.
3.8.5. Сбор нагрузок на несущие элементы фонарей от ветра и снега следует производить согласно схемам, указанным в табл. 3.10.
3.8.6. Коэффициент условий работы при расчете несущих элементов фонарей на прочность принимается для конструкций:
стальных — 1,1 (разд. 4 СНиП П-23-81*);
алюминиевых — 1,0 (3.13 СНиП 2.03.06-85);
деревянных — 1,0 (табл. 5 СНиП П-25-80).
3.8.7. Величина расчетной нагрузки от снега определяется по формуле
qрсн = m S0 m0 gfсн (12)
где m0 — коэффициент, учитывающий снижение снеговой нагрузки для зенитных фонарей зданий, расположенных в районах с v>4 м/с (см. прил. 3)*, равный 0,85. Снижение нагрузки не распространяется на фонари, защищенные от прямого воздействия ветра соседними зданиями и сооружениями, удаленными менее чем на 10Н где Н — превышение здания над фонарем (5.5 СНиП 2.01.07-85*);
S0 — вес снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли, принимаемый в соответствии с указаниями 5.2 СНиП 2.01.07-85*;
m — коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на светопропускающее заполнение, принимается по прил. 3 СНиП 2.01.07-85*.
3.8.8. Величина расчетной нагрузки от ветрового давления определяется по формуле
qрв = w0 k c gfв (13)
где w0 — нормативное значение ветрового давления, принимается по 6.4 СНиП 2.01.07-85*, кПа;
k — коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте (принимаемого по 6.5 СНиП 2.01.07-85*);
с — аэродинамический коэффициент (принимается по 6.6 СНиП 2.01.07-85*).
3.8.9. Значения допустимых относительных прогибов несущих элементов фонарей следует принимать не более при опирании на них:
u листового стекла — 1/200;
u стеклопакетов — 1/300;
u элементов из полимерных материалов — 1/150.
3.8.10. Толщина стекла, располагаемого вертикально, в светоаэрационных фонарях определяется расчетом на ветровые нагрузки.
В зенитных фонарях элементы остекления рассчитываются на совместное воздействие нагрузок от ветра, снега и собственного веса стекла. При этом в случае, если нагрузка от ветра направлена от наружной поверхности стекла (отрицательное давление), расчет производится на большую из сочетаний нагрузок.
3.8.11. Величина расчетной нагрузки от собственного веса определяется по формуле
qрс.в = q0с.в cosa gfс.в (14)
где q0с.в — собственный вес конструкции, кг/м2;
a — угол наклона остекления
3.8.12. Толщину стекла, опертого по 4 сторонам, в зенитных и светоаэрационных фонарях следует определять по формуле

• Share

где Ru — расчетное сопротивление стекла на растяжение при изгибе, принимаемое равным 15,0 МПа;
qр — суммарная расчетная нагрузка на стекло, МПа;
а — большая сторона стекла, м;
b — меньшая сторона стекла, м;
l = a/b;
b — коэффициент, принимаемый равным:
0,2 при l < 1,5;
0,1 при 1,5 < l < 2;
0,08 при l > 2;
m — коэффициент, зависящий от сочетания или вида нагрузки на стекло, определяется по формуле

• Share

где qрв — расчетная нагрузка от ветра;
qрс.в — расчетная нагрузка от собственного веса;
qрсн — расчетная нагрузка от снега
Независимо от результатов расчета толщина стекла в зенитных фонарях должна приниматься не менее 5 мм, а в светоаэрационных — не менее 4 мм.
3.8.13. Совместная работа стекол в стеклопакетах при воздействии расчетных нагрузок (от собственного веса, снега и ветра) не учитывается. При расчете стекол в стеклопакетах в расчет принимается только одно стекло, расположенное со стороны действия суммарной нагрузки.
Максимальная площадь каждого из стеклопакетов, применяемых для устройства светопропускающих элементов фонарей, не должна превышать 2,5 м².
3.8.14. Справочные значения несущей способности некоторых видов светопропускающих элементов из поликарбоната и поливинилхлорида, в зависимости от длины пролета, даны в приложении 10.

Таблица 3.10

• Share

4. Монтаж
4.1. Монтаж фонарей следует выполнять, руководствуясь указаниями рабочих чертежей и проекта производства работ (ППР), а также требованиями СНиП по технике безопасности и правилами пожарной безопасности при производстве строительно-монтажных работ.
4.2. Проект производства работ по монтажу фонарей должен содержать: