Проектирование конструкций системы верхнего освещения в современных зданиях - задача большой сложности, требующая комплексного подхода в решении, которое учитывает климатические условия района строительства, особенности технологического режима помещений и многое другое.
   Более всего отвечают этим требованиям стеклоалюминиевые конструкции, особое место среди которых занимают светопрозрачные крыши.
   Алюминий является прекрасным материалом для светопрозрачных кровель. Это легкий, прочный и устойчивый к коррозии материал, не содержащий примесей тяжелых металлов и не выделяющий вредных веществ под воздействием ультрафиолетовых лучей. Алюминий сохраняет свои структурные свойства при перепадах температур и обладает высокой теплопроводностью. После обработки поверхности алюминиевых изделий, они становятся устойчивыми к вредным воздействиям, вызываемым дождями, снегом, а также смогом.
   Как правило, особенно при сооружении крыш с большими пролетами, алюминиевые конструкции монтируются на несущий стальной каркас. При небольших пролетах возможно применение чисто алюминиевых конструкций. Все основные формы крыш уже изучены и изготовлены на практике, но для выполнения особо сложных узлов крыш порой приходится проектировать и изготавливать совершенно новые алюминиевые профили, тем самым расширяя возможности крышной системы. Резиновые уплотнения EPDM разработаны таким образом, что выдерживают нагрузку от стеклоизделий, а также обеспечивают надежную герметизацию наружной поверхности крыши.
   На профилях и на внутренних сторонах светопрозрачных элементов часто образуется конденсат. Для борьбы с этим явлением необходимо вентилировать стыки конструкции светопрозрачной крыши и обеспечивать дренаж образующейся влаги. При этом конструкция крыши должна оставаться герметичной, иметь возможность проветривать пространство вокруг каждого светопропускающего элемента. Это связано с особенностью "теплых" алюминиевых конструкций. Поле распределения температур (по мере проникновения тепла в глубь конструкции) показывает наличие холодных участков в зоне фальца стеклопакета, где может образовываться конденсат.
   Современная стекольная индустрия позволяет решать широкий спектр проблем, связанных как с внешней формой остекления, так и с физическими характеристиками остекления крыш. Обычно для остекления крыш применяются однокамерные или двухкамерные стеклопакеты, нередким стало применение обогреваемых стеклопакетов.
   Форма плоских стеклопакетов может быть практически любой, но все шире применяют изогнутые - цилиндрические и сферические стеклопакеты. Как правило, наружное стекло в стеклопакете выполняется из закаленного стекла, а внутреннее - ламинированное ( "триплекс"). Стекло, используемое в составе стеклопакета, может быть не только прозрачным или тонированным, но и селективным (энергосберегающим), а для безопасности применяются также армированные стекла.
   Совместное применение вышеуказанных типов стекол дает возможность соблюсти те требования, которые предъявлены к современной светопрозрачной конструкции и в особенности к крыше.
   Наибольшее распространение получили следующие конструкции светопрозрачных крыш: зенитные фонари, мансардные окна, крыши зимних садов, крыши общественных помещений, музеев, дворцов, выставочных залов, остекленные галереи.
   Зенитные фонари - наиболее популярные конструкции. Они дают максимальную естественную освещенность помещения. Зенитные фонари могут быть как элементами, встроенными в кровли, так и перекрывать внутренние дворы (атриумы). Позволяют создать в сочетании с достаточным отоплением и вентиляцией благоприятный микроклимат и влажностный режим внутри помещений. Наличие открывающихся элементов дает возможность естественной вентиляции, дымоудаления как составной части автоматики пожаротушения. Форма основания зенитного фонаря может быть круглая, многогранная, квадратная.
   Зенитные фонари используются для естественного освещения при строительстве как коттеджей, офисов так и больших производственных помещений.
   Основные составляющие зенитных фонарей: купол (светопропускающая часть) и оклад (соединение между куполом и кровлей).
   Купола зенитных фонарей изготавливаются из пластиковых материалов высокого качества - акрила и поликарбоната, которые могут использоваться как отдельно, так и в комбинации друг с другом. Оба материала гарантируют оптимальную прочность, имеют высокую светопропускающую способность, являются устойчивыми к влиянию внешних воздействий.
   В целях обеспечения дополнительной безопасности и защиты зенитных фонарей от вандализма применяется уникальная система ArmourDome, включающая в себя купол, выполненный из высококачественного противоударного поликарбоната, который в 250 раз прочнее стекла.
   Оклады (основания) зенитных фонарей изготавливаются из полиэстера и заполняются специальным теплоизолирующим составом. Широкий край (лапа) оклада и его геометрическая форма обеспечивают устойчивость, прочное крепление и высокую герметичность при соединении фонаря с кровлей. Оклады могут устанавливаться как в плоскую, так и в профилированную кровлю.Простота конструкций оклада гарантирует отсутствие проблем при сборке самого зенитного фонаря и его последующей установке.
   При выборе толщины купола зенитного фонаря (одно- двух- или трехслойные) и высоты окладов (15, 30, 50 см.) учитываются строительные нормы относительно предназначения здания (помещения), нормы пожарной безопасности, толщина снежного покрова и т.д.
   Существуют два типа зенитных фонарей: стационарный (глухой) и открываемый. Причем снаружи открыть ни один, ни другой невозможно. Изнутри же их можно открывать либо вручную, либо используя автоматические системы управления. Эти системы выполняют сразу несколько функций. Во-первых, они могут просто открывать недоступные окна или зенитные фонари для естественной вентиляции. Во-вторых, они способны создавать оптимальный микроклимат: регулировать температурный режим, влажность, освещение и циркуляцию воздуха. А в-третьих, благодаря специальным датчикам, реагирующим на повышение температуры и дым, система автоматически откроет необходимые окна или зенитные фонари для проветривания.
   Автоматические системы естественной вентиляции и дымоудаления могут работать как автономно, так и в общей системе жизнеобеспечения здания.
   В рабочее состояние они приводятся одним нажатием кнопки, а если их запрограммировать, будут выполнять все функции и в отсутствие хозяина.
   При всем многообразии выполняемых функций система естественной вентиляции и дымоудаления практически не потребляет электроэнергию, так как все ее элементы пребывают в режиме ожидания и включаются только по сигналу с контрольной панели.
   Независимо от размера здания и количества помещений можно подобрать индивидуальную схему систем дымоудаления и климат-контроля.
   В заключение перечислим основные преимущества зенитных фонарей:
   - точное соответствие размеров купола и оклада, в комбинации со специальной системой крепления, гарантируют отличную герметичность конструкции и безопасность от проникновения извне, а также предотвращают конденсацию;
   - простота и законченность конструкции зенитного фонаря позволяет произвести его сборку и монтаж значительно быстрее других световых конструкций;
   - наличие воздушной прослойки между слоями купола гарантируют отличную звуко- и тепло изоляцию;
   - подбор и использование качественных материалов гарантируют прочность и долговечность зенитных фонарей;
   - использование зенитных фонарей способствует экономии электроэнергии и сокращению эксплуатационных расходов;
   - возможность установки, как открываемых, так и неоткрываемых зенитных фонарей, позволяет использовать их не только для освещения, но и для естественной вентиляции помещения и дымоудаления в случае пожара.