Светоаэрационный фонарь

Изобретение относится к строительству, в частности к устройствам, конструктивно связанным с кровлей зданий и предназначенным для освещения и вентиляции (проветривания) помещений,и может быть использовано в качестве светоаэрационного фонаря, монтируемого на крышах преимущественно зданий промышленного, сельскохозяйственного, торгового, спортивного,культурно-развлекательного и т.п., в основном, общественного назначения. Предложен светоаэрационный фонарь, содержащий устанавливаемое на поверхности крыши опорное ограждение и светопропускающее ограждение, содержащее боковую зону, выполненную из боковых и нижних и верхних профилей, жестко связанных между собой с формированием несущего каркаса рамной конструкции для крепления светопропускающего материала, и зону кровли,выполненную в виде множества профилей, жестко связанных между собой с формированием рамной конструкции для крепления светопропускающего материала, при этом по меньшей мере две из рам, расположенных на противолежащих сторонах боковой зоны, выполнены открывающимися и связаны с соответствующим средством управления положением рамы, нижние профили несущего каркаса герметично связаны с опорным ограждением по всему его периметру, а зона кровли герметично связана с верхними профилями несущего каркаса с навесом по всему периметру боковой зоны. Светоаэрационный фонарь содержит также уплотнительные элементы и, при необходимости, дополнительные опорные профили. Предлагаемый светоаэрационный фонарь имеет более высокую механическую прочность при высоких ветровых нагрузках и обеспечивает улучшенную естественную вентиляцию помещений при обеспечении постоянной защиты от атмосферных осадков. Изобретение относится к строительству, в частности к устройствам, конструктивно связанным с кровлей зданий и предназначенным для освещения и вентиляции (проветривания) помещений, и может быть использовано в качестве светоаэрационного фонаря, монтируемого на крышах, преимущественно,зданий промышленного, сельскохозяйственного, торгового, спортивного, культурно-развлекательного и т.п., в основном, общественного назначения. Для освещения помещений верхним естественным светом в покрытиях промышленных, сельскохозяйственных и общественных зданий и сооружений предусматривают проемы, заполняемые специальными конструкциями/надстройками со светопропускающим ограждением, которые называют световыми фонарями. Фонари, выполняющие функции освещения и проветривания, носят название светоаэрационных. Известные световые, в частности светоаэрационные, фонари представляют собой надстройки, в основном, каркасного типа, которые имеют разнообразную геометрическую форму как горизонтального,так и вертикальных сечений и состоят из опорного ограждения (опорного стакана) и светопропускающего ограждения, как правило, рамной конструкции [1]. При этом для выполнения функции аэрации светопропускающее ограждение или, по меньшей мере, его часть выполнены открывающимися. Большое количество известных светоаэрационных фонарей содержат светопропускающее ограждение, выполненное в виде одной открывающейся рамы или нескольких рам, одна из которых открывается[2, 3]. При этом используются самые разнообразные способы крепления открывающейся рамы на опорном ограждении (например, шарнирно-закрепленные) и механизм управления положением открывающейся рамы, которые во всех известных конструкциях предусматривают образование одного (для каждого светоаэрационного фонаря) канала воздухообмена между внутренним пространством здания и окружающей средой. Кроме того, такие конструкции при максимально открытом положении открывающихся рам требуют дополнительного усиления (включения в состав конструкции дополнительных опорных элементов) или имеют значительные ограничения по допустимым ветровым загрузкам. Известны также светоаэрационные фонари, в которых открывающимися выполнены более чем одна рама светопропускающего ограждения. Так, известен световой фонарь для зданий сельскохозяйственного производства, в частности коровников, который содержит две независимо открывающиеся рамы, расположенные под углом друг к другу и к поверхности крыши, и рабочее оборудование с приводом, посредством которого осуществляется управление открытием/закрытием (в т.ч. независимым) рам светового фонаря [4]. В качестве преимуществ описанной в заявке конструкции указана повышенная ее устойчивость к воздействию ветра, в том числе сильного, а также способность конструкции препятствовать скоплению снега на светопропускающем ограждении, что предупреждает повреждение светопропускающего ограждения и снижение его светопропускающей способности. В описанной конструкции рамы шарнирно закреплены на опорном ограждении и в открытом положении образуют один общий, направленный вверх канал для воздухообмена. С учетом этой особенности свободный (открытый) конец рамы в открытом положении испытывает достаточно высокие нагрузки под действием бокового ветра, что делает проблематичным достижение указанных преимуществ без использования специальных усиливающих(опорных) средств для рам. Кроме отмеченных выше недостатков во всех упомянутых выше конструкциях светоаэрационных фонарей при открытом положении открывающейся рамы не обеспечивается защита помещения от атмосферных осадков, что значительно ограничивает работоспособность таких конструкций, особенно в части обеспечения вентиляции. Таким образом, задачей изобретения является создание светоаэрационного фонаря, который имел бы более высокую механическую прочность при высоких ветровых нагрузках и обеспечивал бы улучшенную естественную вентиляцию помещений при обеспечении постоянной защиты от атмосферных осадков. Поставленная задача решается заявляемым светоаэрационным фонарем, содержащим устанавливаемое на поверхности крыши опорное ограждение и светопропускающее ограждение, каркас которого выполнен из металлического профиля, формирующего конструкцию, состоящую по меньшей мере из одной рамы, на которой закреплен светопропускающий материал, причем по меньшей мере одна рама конструкции выполнена открывающейся и связана с соответствующим средством управления положением рамы, уплотнительные элементы и, при необходимости, дополнительные опорные профили. Поставленная задача решается за счет того, что светопропускающее ограждение содержит боковую зону, выполненную из боковых нижних и верхних профилей, жестко связанных между собой с формированием несущего каркаса рамной конструкции для крепления светопропускающего материала, и зону кровли,выполненную в виде множества профилей, жестко связанных между собой с формированием рамной конструкции для крепления светопропускающего материала, при этом по меньшей мере две из рам, расположенных на противолежащих сторонах боковой зоны, выполнены открывающимися и связаны с соответствующим средством управления положением рамы, нижние профили несущего каркаса герметично связаны с опорным ограждением по всему его периметру, а зона кровли герметично связана с верхними профилями несущего каркаса с навесом по всему периметру боковой зоны. Описанная выше конструкция заявляемого светоаэрационного фонаря с учетом того, что зона кров-1 018455 ли не содержит открывающихся(ейся) рам(ы) и герметично связана с верхними профилями несущего каркаса с навесом по всему периметру боковой зоны, обеспечивает постоянную защиту проема в крыше здания под светоаэрационный фонарь, а следовательно и внутреннего пространства здания от атмосферных осадков. За счет того что открывающиеся рамы расположены на противолежащих сторонах боковой зоны, интенсифицируется воздухообмен в сформированном канале естественной вентиляции. Боковая зона светопропускающего ограждения может быть расположена по отношению к плоскости крыши как перпендикулярно, так и наклонно. В частности, предпочтительными являются формы реализации заявляемого светоаэрационного фонаря, в которых боковые профили несущего каркаса в направлении расположенных на противолежащих сторонах боковой зоны боковых профилей расположены под угломк поверхности крыши, составляющим от 45 до 90. Как и в большинстве известных из уровня техники конструкций, в заявляемом светоаэрационном фонаре открывающаяся рама шарнирно связана с профилем несущего каркаса. При этом наиболее предпочтительно, когда открывающаяся рама шарнирно связана с верхним профилем несущего каркаса. Такие формы выполнения позволяют максимально повысить допустимую ветровую нагрузку на открывающуюся раму и на светоаэрационный фонарь в целом. Для заявляемого светоаэрационного фонаря геометрическая форма выполнения зоны кровли является несущественной. Так, форма выполнения кровли может быть выбрана из группы, включающей сводчатую кровлю, арочную кровлю, скатную кровлю или любую другую подходящую известную или разработанную специалистами в данной области в будущем. Такой же разнообразной может быть и геометрическая форма заявляемого светоаэрационного фонаря в плане. Предпочтительно, светоаэрационный фонарь в плане имеет форму многоугольника, наиболее предпочтительно четырехугольника, но возможны и другие, в том числе сложные формы с сочетанием радиальных и линейных участков. С учетом современного уровня развития химии полимеров, которая предлагает прочные, долговечные, гибкие, светопропускающие материалы, в частности, например, сотовый поликарбонат, появилась возможность формировать покрытие различных зон (боковой зоны и зоны кровли для заявляемого светоаэрационного фонаря) светопропускающего ограждения в виде сплошного покрытия или покрытия из крупноразмерных листов, закрепляемых поверх каркаса, а не устанавливаемых в рамы каркаса. В то же время светопропускающий материал может быть выполнен и в виде элементов заполнения рамной конструкции, устанавливаемых в рамы каркаса и закрепляемых в нем. Однако такая форма реализации является более подходящей для светопропускающего материала типа стекла, оргстекла и т.п. Как уже было отмечено выше, наиболее удобными с точки зрения простоты монтажа, прочности,долговечности, гибкости, светопропускающих свойств и т.д. является поликарбонат, в частности сотовый поликарбонат. В уровне техники известны технические решения, в которых предусмотрена установка защитной сетки в проеме крыши здания под светоаэрационный фонарь. В заявляемом светоаэрационном фонаре защитной сеткой предпочтительно снабжена рамная конструкция несущего каркаса в зоне установки открывающейся рамы. Для заявляемой конструкции не принципиальна форма выполнения средства управления положением открывающихся(ейся) рам(ы). Средство управления может быть выполнено с механическим, электрическим, пневматическим, гидравлическим и т.д. приводом и может функционировать в автоматическом(по команде, генерируемой по результатам обработки показаний датчиков, освещенности, температуры,задымления и т.д.), автоматизированном и/или ручном режиме. Предпочтительными при этом являются формы реализации заявляемого светоаэрационного фонаря,в которых средства управления положением по меньшей мере двух открывающихся рам, расположенных на противолежащих сторонах вертикальной зоны, выполнены с возможностью согласованного управления. Упомянутые выше и другие возможные достоинства и преимущества заявляемого светоаэрационного фонаря будут рассмотрены ниже на примере одной из возможных предпочтительных, но не ограничивающих, форм реализации со ссылками на позиции чертежей, на которых на фиг. 1 показан вид спереди светоаэрационного фонаря, зона кровли которого изображена без светопропускающего материала; на фиг. 2 - вид сбоку светоаэрационного фонаря; на фиг. 3 - вид сбоку светоаэрационного фонаря в разрезе с открывающимися рамами в открытом положении. На фиг. 1 схематично изображен вид спереди, а на фиг. 2 вид сбоку светоаэрационного фонаря, зона кровли которого для наглядности изображена без светопропускающего материала. Светоаэрационный фонарь содержит устанавливаемое на поверхности крыши здания (на чертеже не изображена) опорное ограждение 1 и светопропускающее ограждение 2. Светопропускающее ограждение 2 содержит боковую зону 3, выполненную из боковых 4 и нижних 5 и верхних 6 предпочтительно металлических профилей, жестко связанных между собой с формированием несущего каркаса, состоящего из рам 7 для крепления светопропускающего материала, и зону 8 кровли, выполненную в виде множества профилей 9, жестко связанных между собой с формированием рамной конструкции для крепления светопропускающего материала (на чертеже не изображен). Свето-2 018455 аэрационный фонарь в плане имеет форму прямоугольника. В светоаэрационном фонаре на противолежащих сторонах боковой зоны 3 по меньшей мере по одной раме 10 выполнены открывающимися и связаны с соответствующим средством 11 управления положением рамы 10 (см. фиг. 3). Нижние профили 5 несущего каркаса герметично связаны с опорным ограждением 1 по всему его периметру, а зона кровли 8 герметично связана с верхними профилями 6 несущего каркаса с навесом 12 (см. фиг. 2 и 3) по всему периметру боковой зоны 3. Светоаэрационный фонарь содержит также уплотнительные элементы, крепежные детали, при необходимости, дополнительные опорные профили и т.п. вспомогательные конструктивные элементы, которые, с учетом схематичности изображений и для упрощения изображений, на чертежах не представлены. При этом специалист в данной области техники сможет без особого труда подобрать и включить в конструкцию светоаэрационного фонаря соответствующие подходящие вспомогательные конструктивные элементы. В представленной в качестве примера на чертежах форме реализации светоаэрационного фонаря боковые профили 4 несущего каркаса в направлении расположенных на противолежащих сторонах боковой зоны 3 боковых профилей 4 расположены под углом =90 к поверхности крыши, но, в общем случае, значение угламожет быть выбрано любым из диапазона значений от 45 до 90. В представленной на чертежах форме реализации открывающиеся рамы 10 шарнирно связаны с верхним профилем 6 несущего каркаса (см. фиг. 3). Зона 8 кровли имеет арочную форму, которая хорошо подходит для закрепления светопропускающего материала, выполненного в виде листового покрытия предпочтительно из сотового поликарбоната. Рамная конструкция несущего каркаса в зоне установки открывающейся рамы 10 дополнительно снабжена защитной сеткой 13. На фиг. 3 схематично изображен вид сбоку светоаэрационного фонаря в разрезе с расположенными на противолежащих сторонах боковой зоны 3 открывающимися рамами 10 в открытом положении 14 и закрытом положении 15. Каждая открывающаяся рама 10 связана посредством механической передачи(при закрытом положении рамы 10 положение механической передачи на чертеже обозначено позицией 16, при открытом - позицией 17) с соответствующим средством 11 управления положением рамы 10, выполненным, например, в виде электрического привода. Позицией 18 на чертеже схематично обозначена плита перекрытия, позицией 19 утеплитель, а позицией 20 - кровля крыши здания, на которой установлен светоаэрационный фонарь. Заявляемый светоаэрационный фонарь работает следующим образом. В проеме крыши с опорой на плиты 18 перекрытия здания устанавливают опорное ограждение 1 с обеспечением герметичности по отношению к плите 18 перекрытия, утеплителю 19 и кровле 20. На опорном ограждении 1 герметично по отношению к нему в соответствии с проектом из нижних 5, верхних 6 и боковых профилей 7 монтируют несущий каркас, состоящий из рам 10, и далее монтируют из профилей 9 зону 8 кровли (также в виде рам). На смонтированный каркас укрепляют листы сотового поликарбоната. При монтаже зоны 8 кровли и закреплении на ней листов сотового поликарбоната формируют герметичное соединение между верхними профилями 6 боковой зоны 3 и соответствующими профилями 9 зоны 8 кровли, а также навеса 12. На рамную конструкцию несущего каркаса в зоне установки открывающейся рамы 10 дополнительно закрепляют защитную сетку 13. При необходимости, с помощью средства 11 управления положением рамы 10 и механического привода (в положении позиции 16) открывающуюся раму 10 из закрытого положения 15 переводят в открытое положение 14 (см. фиг. 3) и фиксируют ее в этом положении. Аналогичным образом осуществляется процесс закрытия рамы 10 (перевода ее из открытого положения 14 в закрытое положение 15). Средства 11 управления положением рамы 10 всех или некоторых открывающихся рам 10 могут работать в согласованном режиме и, как уже было отмечено выше, с автоматическим, автоматизированным или ручным управлением. Благодаря особенностям описанной выше конструкции заявляемого светоаэрационного фонаря(герметичность соединения зон ограждения, наличие навесов 12 и т.д.) обеспечивается практически полная защита внутреннего пространства здания от атмосферных осадков. Защитные сетки 13 предупреждают возможность случайного проникновения через открытую раму 10 птиц, животных, крупных предметов и т.п. Принцип расположения открывающихся рам 10 обеспечивает интенсификацию процессов естественного воздухообмена, а с учетом описанной выше конструкции светоаэрационного фонаря в целом - его высокую надежность и долговечность. Описанная конструкция, кроме того, достаточно простота, может быть легко адоптирована к зданиям различных архитектурных стилей, различных размеров и различного назначения путем простого изменения ее собственных геометрических форм и размеров при монтаже каркасов и может найти широкое применение в различных областях. Источники информации 1. Архитектурные конструкции. Фонари. Сайт "Все про ремонт и строительство", [найдено 14.09.2009] Найдено из Интернет: http://www.allofremont.com/arhitekturnyekonstrukcii/47.html. 2. Заявка GB2125884 А, опубл. 14.03.1984. 3. Авторское свидетельство SU547511, опубл. 25.02.1977. 4. Международная заявка PCT/FI2008/050340, WO 2008/152198 А 1, опубл. 18.12.2008. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Светоаэрационный фонарь, содержащий устанавливаемое на поверхности крыши опорное ограждение и светопропускающее ограждение, каркас которого выполнен из металлического профиля, формирующего рамную конструкцию, на которой закреплен светопропускающий материал, причем по меньшей мере одна рама конструкции выполнена открывающейся и связана с соответствующим средством управления положением рамы, уплотнительные элементы и, при необходимости, дополнительные опорные профили, отличающийся тем, что светопропускающее ограждение состоит из боковой зоны (3) и зоны (8) кровли, при этом боковая зона (3) выполнена из боковых (4), нижних (5) и верхних (6) профилей, жестко связанных между собой с формированием несущего каркаса, состоящего из рам (7, 10) для крепления светопропускающего материала, а зона (8) кровли выполнена из множества профилей (9), жестко связанных между собой с формированием рам для крепления светопропускающего материала, причем по меньшей мере по одной раме (10) на противолежащих сторонах боковой зоны (3) выполнены открывающимися и связаны с соответствующим средством (11) управления положением рамы (10), нижние профили (5) несущего каркаса герметично связаны с опорным ограждением (1) по всему его периметру, а зона (8) кровли герметично связана с верхними профилями (6) несущего каркаса с навесом (12) по всему периметру боковой зоны (3). 2. Светоаэрационный фонарь по п.1, отличающийся тем, что боковые профили (4) несущего каркаса расположены под угломк поверхности крыши, составляющим от 45 до 90. 3. Светоаэрационный фонарь по любому из пп.1, 2, отличающийся тем, что открывающаяся рама(10) шарнирно связана с верхним профилем (6) несущего каркаса. 4. Светоаэрационный фонарь по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что форма выполнения зоны(8) кровли выбрана из группы, включающей сводчатую кровлю, арочную кровлю, скатную кровлю. 5. Светоаэрационный фонарь по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что в плане имеет форму многоугольника, предпочтительно четырехугольника. 6. Светоаэрационный фонарь по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что светопропускающий материал выполнен в виде листового покрытия. 7. Светоаэрационный фонарь по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что светопропускающий материал выполнен в виде элементов заполнения рамной конструкции. 8. Светоаэрационный фонарь по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что в качестве светопропускающего материала содержит поликарбонат. 9. Светоаэрационный фонарь по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что рамная конструкция несущего каркаса в зоне установки открывающейся рамы (10) дополнительно снабжена защитной сеткой. 10. Светоаэрационный фонарь по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что средства (11) управления положением по меньшей мере двух открывающихся рам (10), расположенных на противолежащих сторонах боковой зоны (3), выполнены с возможностью согласованного управления.