Основной задачей светопропускающих кровельных конструкций является обеспечение естественного освещения внутренних помещений здания.
Существует три системы естественного освещения помещений: боковое, верхнее и комбинированное (боковое + верхнее). Эта классификация положена в основу нормирования естественного освещения.
Системы верхнего освещения (а также их элементы в комбинированных системах) могут быть различными - от полностью светопрозрачных покрытий (светопрозрачных кровель) до точечных фонарей.
- Выбор архитекторами систем освещения определяется, прежде всего, назначением помещения. Используя современные конструкции, дающие поистине безграничные возможности при создании любых типов светопрозрачных кровель, необходимо все-таки помнить, что основным их функциональным назначением является естественное освещение зданий, в задачи которого входит:
- обеспечение нормированных показателей освещенности помещений (решается на основе светотехнических расчетов);
- защита рабочих зон помещения от слепящей яркости прямых и отраженных лучей солнца;
- согласование выбранных световых проемов и их расположения с архитектурными требованиями к освещению, способствующими выявлению пространства, тектоники, ритма, цветового решения и характерного образа сооружения.
- Первую задачу следует решать на основе выбора типов световых проемов и их расположения. При этом необходимо руководствоваться данными об их относительной световой активности, пропорциях, расстоянии друг от друга, для обеспечения нормированной неравномерности освещения в помещении, а также данными о зависимости среднего значения КЕО (коэффициента естественной освещенности) от высоты помещения.
Проектирование системы верхнего освещения в современных зданиях - задача большой сложности; ее надо решать комплексно, с учетом климатических условий района строительства и особенностей технологического режима помещений.
Современные высокие технологии в области производства стекла и новых светопропускающих материалов, в области алюминиевых, стальных и ПВХ конструкций, а также герметиков позволили разработать большое количество конструкций полностью светопропускающих крыш, атриумов, куполов, галерей, зенитных фонарей и т.п.
Светопропускающие кровли могут быть выполнены в виде отдельных наклонных скатов, арок, пирамид, куполов, многоугольников и т.п.
Применение светопропускающих конструкций требует решения проектировщиками не только проблем, связанных с обеспечением естественного освещения помещений и созданием красивого внешнего облика крыши, но и ряда технических вопросов.
- К ним, в частности, относятся:
- разработка светопропускающей конструкции, в соответствии с действующими нормами и правилами;
- обеспечение вентиляции помещения, с возможностью дымоудаления в случае пожара, и применение необходимых для этого специальных мероприятий;
- решение вопросов применения автоматических систем пожаротушения;
- обеспечения при необходимости системы солнцезащиты;
- разработка комплекса мер для эксплуатации светопропускающей конструкции (замена светопропускающих заполнений, их мытье и т.п.);
- решение вопросов удаления снега и организованного водоотвода с поверхностей, прилегающих к конструктивным элементам;
- решение вопросов статики всей конструкции в целом и, особенно, в местах крепления к каркасу здания;
- разработка конструктивных решений узлов примыканий светопропускающей конструкции к корпусу здания;
- выбор светопропускающих материалов (стекло, стеклопакеты, полимерные материалы).
Пренебрежение любой из вышеперечисленных проблем на стадии проектирования приведет к повышенным расходам при эксплуатации.
В силу того, что светопропускающие конструкции являются ограждающими, они могут быть как "теплыми", так и "холодными", в зависимости от назначения внутренних помещений здания. К "теплым" конструкциям предъявляются более жесткие требования. При грамотном решении всех перечисленных проблем на стадии проектирования и при качественном претворении в жизнь этих разработок "теплая" светопропускающая конструкция должна обеспечивать: статическую прочность конструкции, гидроизоляцию, пароизоляцию, теплоизоляцию (летом и зимой), звукоизоляцию, вентиляцию стыков конструкции и дренаж конденсата, противопожарную защиту, молниезащиту.
Светопропускающие конструкции для крыш можно классифицировать по различным признакам: функциональным, конструктивным, по форме, размерам и т.п.
По конструктивному признаку светопропускающие конструкции можно разделить на следующие типы: светопропускающие конструкции на основе системных профилей: алюминия, стали, ПВХ с заполнением из одинарного стекла, стеклопакетов, полимерных материалов (к этой группе относятся и крыши для зимних садов); конструкции из самонесущих светопропускающих элементов; фонари и мансардные окна.