Świetlik dachowy - światło naturalne w obiektach przemysłowych

Świetliki dachowy ze względu na swoją funkcjonalność doskonale sprawdza się w obiektach wielkopowierzchniowych. Jego nadrzędną funkcją jest wprowadzenie do pomieszczeń światła naturalnego, które pozytywnie stymuluje pracowników i zapewnia komfortowe warunki świetlne we wnętrzach.

Spis treści

1. Wymagania i wprowadzenie do obrotu 
2. Montaż świetlika a rodzaj konstrukcji hali
3. Świetlik dachowy - podziała pod względem budowy
4. Rozwiązania do indywidualnych potrzeb klienta
5. Rodzaje wypełnienia skrzydła otwieralnego
6. Parametry i dobór świetlika dachowego

Wymagania i wprowadzenie do obrotu 

Aktualny stan w zakresie wymagań i metod badań pojedynczych (punktowych) świetlików z tworzyw sztucznych, z wieńcami nasadowymi lub bez nich, z funkcją wentylacji lub nieotwieralnych, definiuje norma PN-EN 1873:2009 „Prefabrykowane elementy dachowe. Pojedyncze świetliki z tworzywa sztucznego.Charakterystyka wyrobu i metody badań”.

Norma ta jest zharmonizowana z Dyrektywą 89/106/EEC, więc po spełnieniu zawartych w niej wymagań producent może nanieść oznakowanie CE i wprowadzić wyrób do obrotu na terenie Unii Europejskiej. Oznakowanie CE jest gwarancją spełnienia wszystkich charakterystyk produktów oraz ujednolicenia wymagań i metod badań dla rynków krajów UE. Według tej samej normy klapy wentylacyjne i wyłazy traktowane są jako świetliki otwieralne.

Pasma świetlne muszą spełnić wymogi normy PN-EN 14963:2006 „Pokrycia dachowe. Podnoszone ciągłe naświetlenia z tworzywa. Klasyfikacja, wymagania i metody badań”, a klapy oddymiające i oddymiająco-wentylacyjne wbudowane z pasmami świetlnymi powinny być zgodne z PN-EN 12101-2:2005 „Systemy kontroli rozprzestrzeniania dymu i ciepła. Część 2: Wymagania techniczne dotyczące klap dymowych”, co potwierdza certyfikat CE (certyfikat stałości właściwości użytkowych).

Norma PN-EN 1873 ustala wymagania dla świetlików dachowych w zakresie przepuszczalności światła (całkowity stopień transmisji światła, odporność w czasie na wpływy zewnętrzne), wodoszczelności, właściwości mechanicznych (odporności na obciążenia działające z góry, odrywające i na uderzenia), zagadnień związanych z bezpieczeństwem pożarowym (zachowanie podczas pożaru, odporności ogniowej oraz na działanie ognia z zewnątrz), a także przepuszczalności powietrza, izolacyjności cieplnej i akustycznej. Zakres parametrów, które należy określić, ustala się na podstawie oceny zgodności z normą. Jeśli w systemie zgodności dany parametr nie występuje, oznaczenie go jest opcjonalne.

Montaż świetlika a rodzaj konstrukcji hali

Świetliki dachowe, w zależności od rodzaju konstrukcji, mogą być montowane na płatwiach lub w przypadku ustrojów samonośnych – na ryglach dachowych układu poprzecznego hali. Na dachach budynków magazynowych powszechnie stosuje się świetliki dachowe oraz klapy dymowe. Funkcje tych elementów są oczywiste: świetliki dachowe mają doświetlić wnętrze budynku, z kolei klapy dymowe odpowiadają za odprowadzanie ze środka dymu i ciepła, które powstają podczas pożaru. Świetliki i klapy dymowe często wykorzystywane są również do wentylowania pomieszczeń, a także jako wyłazy dachowe – łączą zatem różne funkcje.

Rynek proponuje bogatą ofertę świetlików dachowych, które można rozróżnić ze względu na ich funkcję, konstrukcję oraz kształt.

Świetlik dachowy - podziała pod względem budowy

• kopułkowe – jedno z najpopularniejszych rozwiązań, stosowane głównie w obiektach użytkowych i halach przemysłowych, najlepiej sprawdzi się na dachach płaskich. Świetliki takie składają się z podstawy, ramek oraz poliwęglanowej wystającej kopuły, są nieotwierane, dają bardzo dużo światła dziennego. Najpopularniejsze są świetliki o rzutach prostokątnych i kwadratowych, rzadziej okrągłych.
• tunelowe – rozwiązanie znajduje zastosowanie tam, gdzie np. z powodu konstrukcji dachu albo geometrii budynku nie można zamontować np. świetlika kopułkowego. Świetliki tunelowe składają się przede wszystkim z rury doprowadzającej w sposób punktowy światło od podstawy dachu do wnętrza pomieszczenia, co nie pozwala jednak na doświetlenie w zbyt dużym stopniu,
• łukowe – zazwyczaj stosowane jako długie pasma, montowane na marketach, magazynach czy innych obiektach przemysłowych.

Dobrze sprawdzają się do doświetlenia dużych przestrzeni, ponieważ pozwalają wprowadzić do wnętrza znaczną ilość promieni słonecznych. Dzięki łukowemu kształtowi tego typu świetliki nie gromadzą wody ani śniegu, a w stosunku do świetlików dwuspadowych wymagają mniej poliwęglanu i aluminium, co korzystnie wpływa na ich cenę.

• płaskie – rozwiązanie podobne do świetlika kopułkowego, jednak w odróżnieniu od niego nie wystaje ponad powierzchnię dachu. Tego typu świetliki sprawdzą się przede wszystkim na mniejszych konstrukcjach, w których szerokość otworu nie pozwala na zastosowanie wygiętej płyty poliwęglanowej, ze względu na dopuszczalny promień gięcia.
• dwu- lub czterospadowe – mają podstawę na rzucie kwadratu lub prostokąta i odpowiednio dwie lub cztery płaszczyzny ukośne. Najczęściej montuje się je na środku dachu płaskiego.

Czytaj więcej:

• Analiza natężenia światła dziennego: jak wykonać analizę natężenia naturalnego oświetlenia we wnętrzu
• Światło – definicja, cechy światła, wymagania w przepisach budowlanych

Rozwiązania do indywidualnych potrzeb klienta

Rynek oferuje wiele rozwiązań, które można dostosować do indywidualnych potrzeb klienta, np. na podstawach prostych i skośnych, w szerokim zakresie wymiarów światła otworu oraz wysokości podstawy.

Świetliki otwieralne (pełniące funkcję klap wentylacyjnych lub wyłazów dachowych) składają się z części stałej (podstawy) oraz ruchomej (skrzydeł z wypełnieniem). Elementy stalowe są zabezpieczone powłoką cynkową nakładaną ogniowo lub galwanicznie. Główne części omawianych urządzeń to: podstawa (wyposażona w izolację termiczną różnego typu i grubości), skrzydło i jego wypełnienie oraz mechanizm otwierający.

Podstawa może być wykonana:

• z profili ekstrudowanych, wielokomorowych, co pozwala uzyskać niski współczynnik przenikania ciepła, wysoką sztywność i niską masę,
• z blachy ocynkowanej, składana; na taką podstawę montuje się wieniec z profili ekstrudowanych PVC, z aluminium, spawana, montuje się na niej wieniec z profili ekstrudowanych PVC.

Skrzydło wykonane jest z wielokomorowych profili PVC, wzmocnionych profilami stalowymi – taka budowa zapewnia niski współczynnik U i odpowiednią sztywność. Do profili PVC zamocowany jest trawers skrzydła z profilu stalowego.

Rodzaje wypełnienia skrzydła otwieralnego

• poliwęglan komorowy różnych grubości, stopniu przezroczystości i wartościach współczynnika przenikania ciepła,
• kopuły poliwęglanowe podwójne i potrójne,
• kopuły akrylowe podwójne i potrójne,
• płyty warstwowe ALU,
• wypełnienie mieszane: poliwęglan komorowy płaski plus kopuła.

W przypadku klap wentylacyjnych mechanizm otwierający stanowią siłowniki elektryczne, które poza otwieraniem i zamykaniem pełnią funkcję ryglowania skrzydła w pozycji zamkniętej. Zaś w przypadku wyłazów dachowych mechanizm otwierający to siłowniki oleopneumatyczne, wspomagające ręczne otwieranie wyłazu.Pasma świetlne składają się z podstawy, kopuły, klapy z elementami sterowania (w wersji z klapami oddymiającymi lub wentylacyjnymi). Podstawa wykonana jest zwykle z blachy stalowej ocynkowanej. Mogą być w niej montowane kraty utrudniające włamanie lub siatki zabezpieczające, odporne na uderzenie. Kopuła pasma świetlnego jest wykonana z przezroczystego wypełnienia, wykonanego na konstrukcji z profili aluminiowych. Wzdłuż pasma, na krawędzi poliwęglanu, montowany jest profil krawędziowy.

Standardowe wypełnienie kopuły pasma oraz klap dymowych to poliwęglany komorowe, opcjonalnie lite płyty poliwęglanowe lub akrylowe. Na kopule mogą być zamontowane klapy oddymiające i/lub wentylacyjne, jedno- lub dwuskrzydłowe. Skrzydło klapy uruchamiane jest za pomocy siłowników pneumatycznych lub elektrycznych.

Klapy oddymiające mogą być otwierane ręcznie przez użytkownika, jak i automatycznie, poprzez bezpieczniki termiczne zamontowane w klapach.

Pasma świetlne i świetliki z klapami oddymiającymi, oddymiająco-wentylacyjnymi oraz wentylacyjnymi przystosowane są do montowania na dachach płaskich i nachylonych, pokrytych papą, membraną PVC, blachą trapezową, dachówką lub innym materiałem. Świetliki należy posadawiać na elementach konstrukcyjnych dachu, takich jak: płatwie, blacha, cokół żelbetowy. Wszelkie elementy powodujące kolizję ze skrzydłem w pełnym zakresie jego ruchu powinny zostać usunięte. Świetliki można montować na dachach o konstrukcji stalowej, betonowej lub drewnianej. Stanowią one integralną część dachu – przegrodę zewnętrzną oddzielającą pomieszczenia od czynników atmosferycznych.

Powinny więc przede wszystkim być:

• wodoszczelne,
• odporne na działanie opadów atmosferycznych (np. gradu), porywów wiatru i ciężaru śniegu,
• bezpieczne dla osób pracujących na dachu (np. montażystów) – dzięki zastosowaniu kraty bezpieczeństwa (stalo-wej siatki) powinny chronić przed wpadnięciem osób do wnętrza budynku,
• wyposażone w elementy wpływające na inne właściwości wyrobów, np. siatki antyinsektowe, rolety zaciemniające, konsole zabezpieczające przed spadnięciem z dachu.

Parametry i dobór świetlika dachowego

Aby optymalnie dobrać świetliki i klapy do budynku, konieczna jest znajomość ich podstawowych parametrów. W przypadku pierwszych z wymienionych produktów i ich nadrzędnej roli, jaką jest dostarczenie światła do wnętrza, największe znaczenie ma współczynnik przenikania światła (Lt) podawany w procentach. Określa on, jaka ilość światła przedostaje się do wnętrza przez szybę. Im jest wyższy, tym jaśniejsze będzie pomieszczenie. Nie oznacza to jednak, że rekomenduje się bardzo wysokie wartości Lt i szyby o dużej przezroczystości, ponieważ bezpośrednio padające światło mogłoby zakłócać komfort pracowników oraz przegrzewać pomieszczenie. Optymalną wartością jest przezierność świetlików na poziomie ok. 30%.

Kolejnym ważnym parametrem jest współczynnik przenikania ciepła U, który określa zdolność przenikania ciepła przez przegrodę. Straty ciepła rosną wraz ze wzrostem wartości współczynnika U. Warunki techniczne obowiązujące od 2021 roku określają maksymalne wartości tego parametru dla okien połaciowych: 1,1 W/(m²K), jeśli temperatura obliczeniowa ogrzewanego pomieszczenia wynosi co najmniej 16°C, oraz 1,4 W/(m²K), jeżeli jest ona mniejsza.

Aktualne wymagania techniczne oraz większa troska właścicieli budynków o ograniczenie strat ciepła stymulowały producentów do stworzenia rozwiązań o wysokim komforcie cieplnym. Dostępne na rynku produkty eliminują występowanie mostków termicznych oraz zapewniają wysoką izolacyjność, spełniając tym samym obecne oraz przyszłe wymagania co do przenikania ciepła.

Świetliki z powodzeniem mogą być również stosowane do wentylacji pomieszczeń, dzięki czemu niewielkim kosztem poprawiają komfort termiczny. W kontekście wymogów prawnych producent świetlików jest zobligowany do umieszczenia na wyrobie znaku CE oraz wystawienia deklaracji zgodności.

Niedopuszczalne jest stosowanie produktów wyłącznie na podstawie aprobaty technicznej na jeden z elementów tworzących świetlik, np. poliwęglan komorowy. 

mgr inż. Agnieszka Kaczmarek, absolwentka budownictwa na Akademii Górniczo-Hutniczej, związana z krakowską firmą JW+A od lipca 2018 roku, obecnie pracuje na stanowisku Energy and Building Performance Associate Manager