Защита кровельных желобов и ливнестоков от образования наледи

Обледенение фрагментов кровли и водостоков недопустимо по целому ряду причин:

• вероятность отрыва и падения масс льда представляет объективную опасность для жизни и здоровья людей и может стать причиной нанесения значительного материального ущерба (повреждение автотранспорта, нижерасположенных архитектурных элементов здания и т.д.);
• повышенная механическая нагрузка на элементы кровельного покрытия приводит к сокращению их срока службы;
• отсутствие путей отвода атмосферной влаги с кровли в большинстве случаев приводит к возникновению протечек в толщу перекрытий, что влечет за собой постепенное разрушение несущих конструкций здания;
• закупорка льдом водостоков приводит к их разрыву и вызывает разрушения фрагментов фасадной части здания в местах расположения водосточных труб;
• необходимость механической очистки приводит к повреждению элементов кровельного покрытия и значительным материальным затратам на ремонт и замену отдельных фрагментов по окончании зимнего сезона.

Установка систем антиобледенения на основе греющих кабелей (при условии правильного проектирования, учитывающего конструктивные особенности кровли) решает следующие задачи:

• полностью исключает вероятность образования льда в кровельных желобах, ливнестоках, на свесах капельников;
• обеспечивает беспрепятственный отвод атмосферной влаги по желобам и водостокам весь зимний период;
• относительно невысокая стоимость систем при достаточно низком энергопотреблении позволяет говорить о сроках самоокупаемости в пределах 2-3-х сезонов, что при высокой их надежности и долговечности (срок службы не менее 30-ти лет) ведет к значительному сокращению материальных вложений в процесс эксплуатации зданий и сооружений.

Механизмы образования наледи

Процесс образования льда на элементах кровли зданий в упрощенном виде выглядит следующим образом: выпадение осадков в виде снега — таяние снега и превращение его в воду под воздействием источников тепла — замерзание воды и образование ледяных масс под воздействием погодных условий (температура, влажность, скорость ветра). При условии неодинаковой скорости таяния снега и льда под воздействием одного и того же источника тепла (у снега она гораздо выше) имеет место тенденция к постоянному увеличению масс льда на кровле, что приводит в конечном итоге к тампонированию путей отвода воды и возникновению многопудовых сосулек на кровельных свесах.

Источники тепла

1. Атмосферное тепло

Значение суточных колебаний температуры воздуха в «холодный» период (с середины ноября до конца марта) достигает по северо-западному региону России средней величины 80-100°С. В том случае, если точка «таяния — замерзания воды» (условно: Т = 0°С, скорость ветра = 0, влажность 76%), находится в этом температурном диапазоне (пример: днем +50, ночью -50), происходит процесс образования льда. Ранней весной интенсивности образования льда способствует дополнительный источник тепла в виде солнечного излучения, вызывающий более активное таяние снега в дневное время.

2. Тепловыделение кровельного покрытия

«Холодная» кровля: под этим понятием подразумевается кровельное покрытие, имеющее незначительное тепловыделение (вентилируемый чердак, отсутствие «верхней» разводки трубопроводов горячего водоснабжения и отопления, наличие внутренней теплоизоляции кровельного покрытия). Образование льда на таких кровлях происходит в основном под воздействием погодных условий.

«Теплая» кровля: под этим понятием подразумевается кровельное покрытие, имеющее постоянное и значительное тепловыделение, величина которого практически не зависит от погодных условий («верхняя» разводка, отсутствие теплоизоляции, отсутствие вентилируемого чердака и т.п.). Интенсивное таяние снега на таких кровлях происходит постоянно, что приводит к интенсивному образованию значительных масс льда на тех фрагментах кровли, где тепловыделение покрытия существенно меньше — на желобах, кровельных свесах, воронках водостоков. Образование льда на таких кровлях при наличии атмосферных осадков в зимний период происходит постоянно.

Комплектующие системы

• греющая часть, состоящая из нагревательных кабелей и аксессуаров для их крепления на кровле, и непосредственно выполняющая задачу перевода осадков в виде снега или инея в воду вплоть до полного их удаления. В состав греющей части могут входить также воронки со встроенным подогревом, некоторые элементы снегозадержания, взаимодействующие с нагревательными элементами.
• распределительная и информационная сеть, обеспечивающая питание для всех элементов греющей части и проведение информационных сигналов от датчиков до щита системы управления. В состав системы входят силовые и информационные кабели, соответствующие условиям работы на кровле, распределительные коробки и крепежные элементы.
• система управления, содержащую шкаф управления, специальные терморегуляторы, датчики температуры, осадков и воды, пускорегулирующую и защитную аппаратуру, соответствующую мощности системы и классу исполнения шкафа управления.

Типовые обогреваемые зоны:

1. Водосточные трубы на всю длину.
2. Водосточные желоба и лотки.
3. Водосточные воронки и зоны вокруг них площадью около 1 м.
4. Узлы входа желобов в водосточные трубы.
5. Ендовы (линии стыка плоскостей крыши), другие примыкания к плоскости кровли - мансардные окна, фонари, аттики.
6. Водометы и водометные окна в парапетах.
7. Карнизы крыш.
8. Капельники.
9. Поверхности плоских крыш и бетонных водосточных лотков.
10. Дренажные и водосборные лотки в грунте под водосточными трубами.

Экономичность

Относительно невысокая стоимость систем при достаточно низком энергопотреблении позволяет говорить о сроках самоокупаемости в пределах 2-3-х сезонов, что при высокой их надежности и долговечности (срок службы не менее 30-ти лет) ведет к значительному сокращению материальных вложений в процесс эксплуатации зданий и сооружений.

Эффективность

• полностью исключается вероятность образования льда в кровельных желобах, ливнестоках, на свесах капельников;
• обеспечивается беспрепятственный отвод атмосферной влаги по желобам и водостокам весь зимний период. Закупорка льдом водостоков приводит к их разрыву и вызывает разрушения фрагментов фасадной части здания в местах расположения водосточных труб;
• предотвращается отрыв и падение масс льда, представляющих объективную опасность для жизни и здоровья людей и может стать причиной нанесения значительного материального ущерба (повреждение автотранспорта, нижерасположенных архитектурных элементов здания и т.д.);
• снижается механическая нагрузка на элементы кровельного покрытия, которая приводит к сокращению их срока службы;
• исключается необходимость механической очистки, приводящей к повреждению элементов кровельного покрытия и значительным материальным затратам на ремонт и замену отдельных фрагментов по окончании зимнего сезона.

Безопасность

Принцип саморегулирования греющего элемента предотвращает перегрев, в том числе при монтаже внахлест. Обязательное применение автоматического выключателя совместно с УЗО исключает вероятность поражения человека электрическим током даже при механическом повреждении греющего кабеля.

Гарантии

Корпорация "Tyco Thermal Controls" обеспечивает 5-ти летнюю гарантию на все группы греющих кабелей. Все греющие элементы и комплектующие сертифицированы. Саморегулируемый греющий элемент монтируется в одну или более ниток по желобу со спуском на всю длину водостока. Система может состоять из одной или нескольких греющих цепей, каждая из которых запитывается через автомат защиты и УЗО.

Система обеспечивает беспрепятственный отвод воды с кровли при любых значениях температуры и влажности.

Используемые греющие кабели:

FroStop — 16 т/м. при 00С в воздухе и 28 вт/м. в талой воде и во льду. Максимальная длина греющей цепи при номинальном токе автомата защиты 16 А — 85 метров.

GM-2X — 18 Вт/м. при 00С в воздухе и 36 вт/м. в талой воде и во льду. Максимальная длина греющей цепи при номинальном токе автомата защиты 20 А — 80 метров.

Проектирование системы состоит из нескольких этапов:

1. Получение от заказчика чертежей зданий и сооружений с обозначением обогреваемых участков крыши и водостоков, с указанием какую роль должна выполнять проектируемая система обогрева.
2. Классификация этих участков с последующим выделением характерных зон и опасных (с точки зрения накопления снега и образования льда) мест. К опасным местам относятся:
   1. Водосточные трубы.
   2. Воронки и отметы водосточных труб.
   3. Желоба и лотки, особенно в зонах примыкания к водосточным воронкам.
   4. Ендовы (стыки плоскостей разных крыш), мансардные окна, фонари.
   5. Водометы.
   6. Карнизы крыш.
   7. Капельники.
3. Определяются высота здания, длина, высота и ширина крыши, длина и диаметр водосточных труб, длина и размеры лотков, желобов.
4. Разрабатывается техническое задание на проектирование, в котором, исходя из имеющегося опыта и рекомендаций, определяются обогреваемые зоны кровли, задаются удельные мощности обогрева для всех узлов системы; количество ниток и тип нагревательного кабеля, описывается алгоритм работы системы.
5. Рассчитывается потребное количество нагревательного кабеля, обогреваемых воронок и общая электрическая мощность системы.
6. Оценивается возможность срыва с поверхности крыши ледяных глыб и сосулек, сползания сугробов снега, намечаются решения по их предупреждению.
7. В случае необходимости, конструируются специальные устройства, предотвращающие накопление снега и льда на опасных участках, и их сочетание с нагревательными секциями. Выбираются крепежные элементы из типового набора.
8. Определяются тип, количество и параметры нагревательных секций и предварительные схемы их раскладки. Уточняются мощностные параметры системы обогрева в целом.
9. Вычерчиваются схемы раскладки нагревательных секций.
10. Проектируются силовая питающая сеть и система управления.
11. Выпускается полный пакет проектной документации, в который входят чертежи раскладки кабельных нагревательных секций, чертежи прокладки силовой и информационной кабельной сети, схемы подключения секций и воронок систем автоматики.
12. Разрабатывается комплект сметной документации, если это предусматривается договором с заказчиком.