Освітлення та безпека великих територій: роль систем видалення диму через вікна

Цех площею 5000 м² без жодного вікна на стіні — типова картина для сучасної промислової архітектури. Периметр зайнятий технологічним обладнанням, воротами для транспорту, комунікаціями вздовж фасадів. Єдина площина, яка залишається вільною, — покрівля. Саме вона стає джерелом світла і каналом для диму одночасно, якщо грамотно розпорядитися цим ресурсом.

Зенітні вікна вирішують обидва завдання за допомогою однієї конструкції — і це не компроміс, а продумане інженерне рішення.

Зенітні вікна як засіб інсоляції глибоких просторів

Чому бічне освітлення не працює на великих площах

Природне світло через вертикальні вікна проникає вглиб приміщення на відстань, що приблизно дорівнює подвійній висоті вікна. Для цеху висотою 8 м це забезпечує освітлену зону приблизно на відстані 16 м від фасаду. При ширині корпусу 40–60 м центральна зона залишається в постійному штучному освітленні незалежно від часу доби.

Верхнє світло через зенітні вікна розподіляється принципово інакше. Світловий потік падає вертикально вниз, охоплюючи зону безпосередньо під отвором. При рівномірному розміщенні вікон на покрівлі освітленість стає однорідною по всій площі — без градієнта від світлого периметра до темного центру.

Для складів та виробничих приміщень це означає скорочення часу роботи штучного освітлення. У регіонах України, де кількість сонячних годин становить 1800–2200 на рік, правильно спроектована система зенітного скління здатна забезпечити нормативну освітленість робочих зон у світлу частину доби без увімкнення світильників.

Геометрія розміщення та її вплив на світловий потік

Відстань між даховими вікнами, їх розмір та орієнтація визначають рівномірність освітлення. Практичне правило: відстань між отворами не повинна перевищувати півторакратну висоту приміщення. При висоті 10 м оптимальний крок між вікнами становить 12–15 м.

Заповнення з матового або структурованого полікарбонату розсіює пряме сонячне світло, усуваючи сліпучі плями та перегрів окремих ділянок. Прозоре скло забезпечує вищу освітленість, але створює контрастне освітлення з тінями від конструкцій — а це не завжди є прийнятним для точних виробничих операцій.

Природне відведення диму через зенітні вікна: фізика та нормативи

Як працює термічна тяга

Природне відведення диму через отвори в покрівлі ґрунтується на фізичних властивостях гарячого газу: продукти горіння легші за холодне повітря і піднімаються вгору. Відкритий отвір у покрівлі створює шлях найменшого опору — дим виривається назовні, а знизу через припливні отвори надходить свіже повітря.

Ефективність цього процесу визначається кількома параметрами: різницею температур диму та зовнішнього повітря, висотою будівлі, сумарним аеродинамічним перерізом витяжних отворів та площею компенсаційного припливу. Усі ці параметри розраховуються під час проєктування відповідно до ДБН В.2.5-56:2014 «Системи протипожежного захисту».

Протипожежне вікно у складі системи димовидалення відрізняється від звичайного зенітного вікна наявністю сертифікованого приводу, що керується системою пожежної сигналізації, та підтвердженим аеродинамічним коефіцієнтом згідно з ДСТУ EN 12101-2. Саме цей коефіцієнт використовується в розрахунку — не геометрична площа отвору, а реальний переріз для проходження газів при відкритій стулці.

Розташування вікон для ефективного відведення диму

Зенітні вікна в системі димовидалення розміщуються у верхній зоні димового відсіку — якомога ближче до коника або найвищої точки покрівлі. Дим накопичується саме там, і витяжний отвір повинен розташовуватися в зоні максимальної концентрації.

Припливні отвори для компенсації розташовані в нижній зоні:

• на половину;
•  у воротах;
• через спеціальні клапани у стінах.

Відстань між витяжними та припливними отворами по висоті створює гравітаційний напір, який і рухає повітряний потік.

Неправильне розміщення припливних отворів на тій самій висоті, що й витяжні, нівелює цей напір — повітря циркулює горизонтально, дим не виходить назовні.

Промислова та пожежна безпека: як вікна поєднують обидві функції

Промислова та пожежна безпека на великих виробничих об’єктах вимагають системного підходу. Зенітне вікно з приводом для видалення диму — приклад конструкції, в якій обидва завдання вирішуються одним технічним засобом без дублювання.

У штатному режимі вікно відкривається для провітрювання або залишається закритим для збереження тепла. Датчики вітру та дощу автоматично регулюють положення стулки. У разі пожежі логіка змінюється: панель сигналізації надсилає команду на відкриття, датчики погоди ігноруються, пріоритет надається системі безпеки.

Автоматизированные зенитные окна интегрируются в единый контур управления здания. Сценарии прописываются в щите автоматики: какие окна открываются при пожаре в зоне А, какие остаются закрытыми для предотвращения распространения дыма в смежные зоны.

Для промышленных объектов с химически активными производствами дополнительно учитывается материал заполнения окон – поликарбонат или специальное стекло с устойчивостью к парам кислот и щелочей. Обычный поликарбонат в таких условиях мутнеет и теряет светопропускание за 2-3 года.

По вопросам расчёта системы зенитного освещения и дымоудаления для вашего объекта – обратитесь к нашему менеджеру.