Антиобледенительные системы, сравнительно недавно появившиеся в арсенале проектировщиков и строителей, быстро завоевали признание. Использование таких систем позволяет исключить сколько-нибудь заметное образование наледи в водосточных трубах, желобах, на краю кровли и в других местах ее наиболее вероятного появления.
Назначение антиобледенительных систем
Появление наледи опасно по нескольким причинам:
- отрыв достаточно массивных ледовых масс создает реальную опасность для жизни людей и может стать причиной весьма значительного материального ущерба (повреждения автотранспорта, нижележащих архитектурных элементов);
- повышенная механическая нагрузка на элементы кровли из-за большого количества льда сокращает срок ее службы;
- задержка воды на поверхности кровли в осенне-весенний период и при оттепелях из-за закрытости водостоков и желобов приводит к протечкам и значительному материальному ущербу; наиболее часто повреждаются жилые этажи, расположенные непосредственно под кровлей, а также части фасада здания вблизи водостоков;
- возникает необходимость механической очистки кровли от наледи, из-за которой резко снижается срок службы кровли.
Внедрение антиобледенительных систем на основе нагревательных кабелей при условии правильного проектирования, учитывающего особенности конструкции кровли, позволяет:
- исключить образование наледи и сосулек при сравнительно невысоких капитальных затратах и незначительном энергопотреблении;
- обеспечить работоспособность системы организованного водостока в течение зимы и межсезонья;
- исключить протечки, повреждение фасадов и водосточных труб.
Общие свойства систем
Снег сам по себе не представляет особой опасности для кровли. Но если при перепаде температур образовавшаяся талая вода не стечет быстро с крыши, то при наступлении холодов она превратится в лед. Поскольку условия и скорость таяния у льда и снега различны, то при следующем кратковременном и неповсеместном действии источника тепла возможно не плавление, а, напротив, увеличение ледовой пробки. Наледь может привести к образованию ледяных заторов, пробок и сосулек длиной в десятки метров и весом в сотни килограммов.
Источниками тепла являются:
1. Атмосферное тепло. Суточные температуры воздуха колеблются с амплитудой, достигающей 15°С, и в диапазоне от +3–5°С днем до -6–10°С ночью создаются наиболее благоприятные условия для образования наледи. Весной к ним добавляется воздействие солнца. Хотя поверхность снега и льда отражает излучение солнечных лучей, даже небольшой налет грязи резко увеличивает коэффициент поглощения. Кроме того, быстро нагреваются оголившиеся участки кровли, и плавление идет с внутренней стороны слоя. Поэтому весной наледь образуется более интенсивно.
2. Собственное тепловыделение кровли. Тепло выделяет любая кровля, даже холодная (с проветриваемым чердаком), хотя и в минимальной степени. Однако распространившееся в последнее время использование чердачного пространства для проживания (мансарды) или оборудования технического этажа (где устанавливают оборудование для отопления, вентиляции и кондиционирования) резко меняет требования к традиционной конструкции кровли, что далеко не всегда учитывают проектировщики и архитекторы. Недостаточно эффективная теплоизоляция и отсутствие продухов приводят к тому, что лежащий на кровле снег (представляющий собой неплохой теплоизолятор) постоянно медленно тает. Такие кровли называют теплыми. Для них характерно образование наледи в более широком диапазоне температур воздуха, что фактически приводит к образованию опасных сосулек почти весь холодный сезон (для Москвы).
Работа антиобледенительных систем при температурах ниже -15–20°С, как правило, не нужна. Во-первых, при такой температуре не идет образование наледи и резко уменьшается количество влаги. Во-вторых, при низкой температуре количество выпадающих осадков в виде снега также уменьшается. В-третьих, на плавление снега и увод влаги по достаточно длинному пути нужны более значительные электрические мощности. Проектировщик должен так разработать и смонтировать антиобледенительную систему, чтобы вода, появившаяся в результате работы системы, свободно стекала с кровли и по водостокам. Существуют также границы установленных мощностей греющей части системы, определенные на практике, несоблюдение которых приводит к неработоспособности системы в указанном диапазоне температур. Если значительно превысить эти границы, то произойдет лишь перерасход электрической мощности без какого-либо улучшения работы системы. На горизонтальных частях кровли суммарная удельная мощность на единицу площади поверхности обогреваемой части (лоток, желоб и т. п.) должна составлять не менее 180–250 Вт/кв. м, линейная мощность нагревательных кабелей в водостоках — не менее 20–30 Вт на 1 метр длины водостока (возрастает по мере увеличения длины водостока до 60–70 Вт/м).
Все вышесказанное позволяет сделать несколько общих выводов.
1. Антиобледенительные системы в основном работают в весенне-осенний периоды, а также во время оттепелей. Работа системы в холодный период (-15–20°С) не только не нужна, но и может быть вредна.
2. Система должна быть оснащена датчиками температуры, осадков и воды и соответствующим специализированным терморегулятором, который скорее можно назвать мини-метеостанцией. Он управляет работой системы и допускает возможность подстройки параметров температуры с учетом конкретных особенностей климатической зоны, расположения и этажности здания.
3. Нагревательные кабели необходимо установить на всем пути талой воды, начиная с горизонтальных желобов и лотков и заканчивая выходами из водостоков, а при наличии входов в ливневую канализацию — вплоть до входа в коллектор ниже глубины промерзания.
Должны быть выполнены нормативы установленной мощности нагревательных кабелей для различных частей системы — горизонтальных лотков и желобов и вертикальных водостоков.
Составные части системы
1. 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, элементы снегозадержания, взаимодействующие с нагревательными элементами.
2. 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.
3. Система управления, в которую входят шкаф управления, специальные терморегуляторы, датчики температуры, осадков и воды, пускорегулирующая и защитная аппаратура, соответствующая мощности системы и классу исполнения шкафа управления.
Типовые обогреваемые зоны:
1 – водосточные трубы;
2 – водосборные желоба;
3 – водосборные лотки;
4 – воронки;
5 – направляющий лоток;
6 – ендова;
7 – водомет;
8 – карниз;
9 – капельник;
10 – плоская кровля;
11 – площадь водосбора желоба;
12 – площадь входного обогрева.
Этапы проектирования
Проектирование кабельной системы состоит из нескольких этапов.
1. Получение от заказчика чертежей зданий и сооружений с обозначением обогреваемых участков крыши и водостоков, с указанием конкретного назначения проектируемой системы обогрева.
2. Фотосъемка и измерение отдельных фрагментов обогреваемых участков кровли.
1 – водоприемная воронка;
2 – водосточная труба;
3 – нагревательный кабель;
4 – крепежный зажим;
5 – трос;
6 – отмет;
7 – усиленный обогрев отмета;
8 – водосборный желоб;
9 – кронштейн, крепящий кабель к желобу;
10 – направляющий лоток;
11 – поворотный элемент, обеспечивающий плавный изгиб кабеля;
12 – концевая муфта.
3. Классификация этих участков с последующим выделением характерных зон и опасных (с точки зрения накопления снега и образования льда) мест без крыш. К опасным местам относятся:
- водосточные трубы;
- воронки и отметы водосточных труб;
- желоба и лотки, особенно в зонах примыкания к водосточным воронкам;
- ендовы (стыки плоскостей разных участков кровли), мансардные окна, фонари;
- водометы;
- карнизы крыш;
- капельники.
4. Определение высоты здания, длины, высоты и ширины крыши, уклона кровли, длины и диаметра водосточных труб, длины и размера лотков, желобов.
5. Разработка технического задания на проектирование, в котором определяют обогреваемые зоны кровли, задают удельные мощности обогрева для всех узлов системы; количество ниток и тип нагревательного кабеля, при необходимости уточнение алгоритма работы системы.
6. Рассчет потребного количества нагревательного кабеля, обогреваемых воронок и общей электрической мощности системы.
7. Оценка возможности срыва с поверхности крыши ледяных глыб и сосулек, сползания сугробов снега, определение решений по их предупреждению, установке элементов снегозадержания, работающих согласованно с системой антиобледенения.
8. Определение типа, количества и параметров нагревательных секций и предварительных схем их раскладки. Уточнение мощностных параметров системы обогрева в целом. Выбор крепежных элементов из типового набора.
9. Вычерчивание схемы раскладки нагревательных секций.
10. Проектировка силовой питающей сети и системы управления с учетом требований фазирования.
11. Выпуск полного пакета проектной документации, в который входят чертежи раскладки кабельных нагревательных секций, чертежи прокладки силовой и информационной кабельной сети, схемы подключения секций и воронок, систем автоматики, паспорт на систему кабельного обогрева.
12. Разработка комплекта сметной документации, если это предусматривается договором с заказчиком.
Управление системой. Основы и аппаратура
Основные требования предъявляют к пожаро- и электробезопасности. Для их удовлетворения необходимо, чтобы в состав системы входили только нагревательные кабели, имеющие соответствующие сертификаты, в том числе сертификат пожаробезопасности. Греющую часть системы оснащают УЗО или дифференциальным автоматом с током утечки не более 30 мА (для требований полной электробезопасности — 10 мА). Сложные антиобледенительные системы разбивают на отдельные части с токами утечки в каждой из них, не превышающими определенного значения.
Испытания системы и оценка эффективности
Испытания антиобледенительной системы можно разделить на две группы: приемо-сдаточные и периодические.
Приемо-сдаточные начинаются с испытаний сопротивления изоляции нагревательных и распределительных кабелей. Проводят тестирование УЗО (или дифференциальных автоматов). Составляют соответствующие протоколы с указанием конкретных значений. Наиболее информативными являются испытания на функционирование, в ходе которых проверяют эффективность работы системы. Следует отметить, что антиобледенительная система не относится к системе мгновенного действия. Она предназначена для работы в ждущем режиме и включается сразу при появлении осадков. Если система была включена не в начале сезона и на кровле накопился слой снега, то ей понадобится время от шести часов до одних суток для его удаления.
Затруднения бывают при сдаче системы в теплое время года. В этот период проверяют надлежащее функционирование управляющей аппаратуры, имитируют сигналы с датчиков, контролируют переход системы в режим включения нагрузки, отключения лотков, а затем и отключения водостоков.
Периодические испытания проводят, как правило, в начале осени, для того чтобы выявить техническое состояние системы и подготовить ее к работе. Прежде всего смотрят на сопротивление изоляции для выявления поврежденных участков, затем проверяют состояние аппаратуры, проводят ее пробное включение. После проверки настроек терморегуляторов производят рабочее включение системы и оставляют ее в «ждущем» режиме.
Источник: По материалам компании ООО «Специальные системы и технологии
Системы водостоков необходимы практически любой кровле. Они защищают наружные стены и цоколь от воды, фундамент – от чрезмерного увлажнения. Благодаря водостоку вода с крыши собирается и направляется в одно место, и зданию не угрожает преждевременное разрушение. Кроме того, системы могут быть еще и декоративными, подчеркивать переход от крыши к стенам, от фронтона к фасаду. Такой дом будет выглядеть стильным и элегантным.
Системы из оцинкованного железа менее долговечны, чем ПВХ. Без специального покрытия через 6-8 лет слой цинка разрушится и железо начнет ржаветь, сокращая срок службы водостока и портя внешний вид здания. Для того чтобы этого избежать, систему покрывают эмалью или лаком по металлу, предназначенными для работ на открытом воздухе. Такой водосток прослужит более 30 лет. Железо – материал довольно прочный, выдерживает большие механические нагрузки, не страшны ему и зимние условия. Например, под давлением льда пластик может треснуть, железо же только деформируется.
Другая существенная проблема, возникающая зимой, – обледенение систем водостоков, также приводящее к их разрушению. Продлить срок службы крыши и водостоков можно с помощью кабельной системы антиобледенения. В ее основе нагревательный кабель, который встраивают в места, где чаще всего образуются лед и сосульки. Важным свойством кабеля для обогрева крыши является невосприимчивость к ультрафиолетовому излучению.
Виниловый сайдинг очень практичный материал, он неприхотлив, привлекателен и не требует специального ухода для того, чтобы прекрасно выглядеть. Однако, как любое изделие, которое эксплуатируется на открытом воздухе, виниловый сайдинг время от времени будет нуждаться в вашем внимании. Если вы будете следовать нашим советам по очистке винилового сайдинга, то он всегда будет выглядеть наилучшим образом. 
