Меню

Система против обледенения крыши



Особенности выбора и монтажа системы анти обледенения кровли и водостоков для дома

Обрушение снега и льда с крыш каждый год становится причиной травм тысяч людей. Борьба с обледенением поверхности кровли ведется веками, испробованы самые разные методы. Очевидно, что проблему проще предотвратить, чем решить. Современная система анти обледенения кровли и водостоков – единственный способ избежать естественного образования опасных сосулек и ледяных глыб. Она не позволяет образовываться льду, а значит, и бороться будет не с чем.

Содержание

Причины и предпосылки образования сосулек ↑

Чтобы понять, как бороться с обледенением кровли, нужно понять причины образования льда на крыше.

По строительной терминологии все крыши делятся на холодные и теплые. У холодной кровли температура поверхности практически не отличается от температуры окружающей среды. Это достигается либо наличием неотапливаемого продуваемого чердака, либо очень хорошим утеплением.
У теплой крыши температура поверхности в холодное время выше уличной, поскольку тепло из отапливаемого дома пробивает теплоизоляционный слой (если он вообще есть). Современные утеплители не дают стопроцентной отсечки тепла, поэтому любая кровля с жилым подкровельным пространством является теплой.

Физика процесса состоит в следующем:

  1. При температуре от 0 до -10 градусов на теплую кровлю падает снег.
  2. Снег тает, и вода стекает по скату вниз.
  3. Любая конфигурация имеет так называемые свесы – часть кровли, выступающая за стену дома наружу. Свесы предохраняют стену дома от дождя, ширина их обычно от 40 до 100 сантиметров.
  4. Вода с теплой кровли попадает на холодный свес и замерзает. Так образуются сосульки.
  5. Когда масса льда превышает критическую, ледяная глыба внезапно обрушивается на головы прохожих.

Если крыша оборудована водосточной системой, то вода замерзает в желобах и водосточных трубах. Тогда возможно обрушение льда вместе с водостоками.

Для борьбы с обледенением крыш есть разные способы:

  • Механический – с помощью лопаты, скребка и лома рабочие очищают крышу ото льда и снега. В большинстве случаев ведет к повреждению кровельного покрытия. К сожалению, в наших городах сейчас это основной способ для многоквартирных домов.
  • Химический – крыша покрывается специальной эмульсией, не дающей воде замерзать. Способ дорогой и применяется редко.
  • Установка системы антиобледенениякрыши – чаще всего используется в частных домах и офисах богатых организаций.

Как правило, в системах используют греющий кабель, но в нашей стране есть и другие интересные разработки.

Электроимпульсная система анти обледенения ↑

Система была разработана еще в 60-е годы прошлого века. Первоначально применялась она в авиации для борьбы с обледенением крыльев. Изобретена электроимпульсная система в Советском Союзе, автор – студент Московского авиационного института И.А. Левин. Со второй половины 80-х годов технологии стали применяться на крышах домов.
Основа этой системы – электромагнитные катушки без сердечника (индукторы), закрепленные с небольшим зазором под свесами кровли. При подаче на них короткого электрического импульса возникают кольцевые токи, и материал кровли испытывает импульсную деформацию (удар). Наледь на кровле разрушается и в виде ледяной крошки ссыпается вниз. Сила удара рассчитывается так, чтобы не повредить кровельное покрытие.

Достоинства электроимпульсной системы анти обледенения:

  • высокая степень очистки;
  • малое энергопотребление (2-3 импульса в сутки);
  • надежность и простота обслуживания.
  • высокая стоимость;
  • необходимость монтажа под кровельным покрытием;
  • невозможность установки в водосточных трубах;
  • применение только на жестких кровлях (металлочерепица, профлист и т.д.)

Высокая стоимость и ограничения по использованию электроимпульсной системы обусловили ее редкое применение. Кроме того, о существовании такой технологии вообще мало кто знает.

Кабельные системы против обледенения кровли ↑

Наибольшее распространение получили системы на основе греющего кабеля. Принцип работы таких приспособлений очень прост – кабель, проложенный вдоль свесов кровли и водостоков, нагревается и не дает замерзать воде до ее стекания на землю (в каналы водоотведения). Существуют системы аниобледенения на основе резистивного и саморегулирующегося кабеля.

Системы с одножильным резистивным кабелем ↑

В резистивном кабеле нагревание происходит за счет проводника с высоким активным сопротивлением. При прохождении электрического тока такой проводник выделяет тепло по всей длине, причем, чем выше сопротивление, тем больше выделяется тепла.
Выделяют три вида резистивного кабеля:

  • одножильный;
  • двужильный;
  • секционный (зональный).

В таком кабеле одна нагревательная жила заключена в изоляцию, сверху идет экран (медная оплетка или тонкая фольга), и затем – защитная оболочка. Экран – компонент обязательный, поскольку он подавляет электромагнитные помехи и, главное, выполняет функцию заземления. В случае пробоя изоляции человек будет защищен от поражения электрическим током.
Одножильный кабель – самый недорогой из резистивных. Его существенным отличием является необходимость укладки таким образом, чтобы начало и конец сходились в одну точку.

Особенности технологии с двужильным кабелем ↑

В двужильном кабеле в изоляции проложено два проводника, либо оба греющих, либо один с низким сопротивлением – питающий, его еще называют возвратным. В конце кабеля смонтирована специальная муфта, соединяющая обе жилы.
Двужильный кабель дороже одножильного, но зато заканчиваться при прокладке он может где угодно. Кроме того, поскольку токи в жилах текут во встречном направлении, уровень электромагнитного излучения намного ниже.

Существенным недостатком резистивных кабелей является невозможность отрезать от бухты кусок нужной длины. Дело в том, что количество тепла, выделяемого каждым метром, зависит от сопротивления всего кабеля и должно находиться в пределах 10-20 Вт. Если уменьшить длину вдвое, то и сопротивление упадет в два раза, соответственно вдвое вырастет выделение тепла на каждом участке, что может привести к перегоранию. Этот параметр учитывается изготовителем, и такой кабель продается готовыми кусками разной длины.

Читайте также:  Крыша козырька подъезда дома

Секционный кабель в системах обогрева крыши ↑

Это следующий шаг в развитии резистивных кабелей. Он представляет собой два проводника низкого сопротивления, заключенных в изолирующую оболочку. Поверх оболочки наматывается проволока с высоким сопротивлением (как правило, из нихрома). Эта проволока через равные промежутки (обычно через метр) поочередно подключается то к одному, то к другому проводнику.
Получается ряд параллельно включенных греющих секций, при этом мощность каждой не зависит от количества соседних секций. Это позволяет отрезать куски необходимой длины непосредственно в процессе монтажа. Кроме того, при выходе из строя одной секции (обрыв проволоки) остальные будут продолжать работу.
Главным недостатком секционного кабеля является его более высокая стоимость по сравнению с остальными резистивными.

Управление работой резистивной системы теплой кровли ↑

Резистивная система может находиться в двух состояниях:

  • включено, при этом она постоянно выделяет тепло и, соответственно, потребляет электрическую энергию;
  • выключено, при этом сосульки растут, невзирая на наличие греющего кабеля.

Понятно, что систему анти обледенения кровли и водостоков нужно включать при опасности образования наледи и выключать в сухую теплую или наоборот, морозную погоду.

Самый простой вариант – включать и выключать обогрев вручную, по желанию владельца. Но это не всегда возможно, особенно при дачном варианте, когда хозяева бывают наездами. Для управления системой в автоматическом режиме предназначены такие устройства, как терморегулятор и метеостанция.

  • Терморегулятор измеряет наружную температуру и включает систему в заданном диапазоне ее значений. Обычно система обогрева включается при -8 градусах и выключается при +3, но в большинстве приборов этот диапазон можно изменить.
  • Метеостанция – более сложное, но и более дорогое изделие. Метеостанция учитывает,помимо температуры, влажность окружающей среды. Кроме того, может быть установлен датчик, определяющий наличие снега на крыше. В данном случае процесс управления полностью автоматизирован.

Достоинства и недостатки резистивных нагревательных кабелей ↑

К достоинствам этой технологии обогрева поверхности кровли можно отнести:

  • относительно невысокую стоимость;
  • простоту монтажа;
  • отсутствие высоких пусковых токов.

Недостатки, конечно, тоже присутствуют, это:

  • высокое энергопотребление, а следовательно – ощутимые расходы на борьбу с сосульками;
  • кабель греет постоянно и равномерно по всей длине, независимо от наличия снега и льда на отдельных участках;
  • возможность перегорания при перехлесте;
  • необходимость применения специальных устройств для автоматизации работы.

Системы с саморегулирующимся кабелем ↑

Саморегулирующийся греющий кабель можно назвать умным– это продукт высоких технологий. По своему строению он похож на обычный двужильный кабель плоского сечения с двумя медными проводниками. Суть заключается в материале, проложенном между жилами – так называемой полимерной матрице.
Полимерная греющая матрица по виду напоминает плотный полиэтилен, но на деле представляет собой полупроводник, который меняет свои свойства в зависимости от температуры. Чем ниже температура, тем больше в теле матрицы возникает токопроводящих путей. При протекании тока по этим путям выделяется тепло. Чем больше токопроводящих путей, тем сильнее матрица нагревается.

Представим кабель, проложенный по сложной крыше. В одном месте намело снега, в другом чисто. Отрезок, лежащий под снегом, автоматически будет греться до тех пор, пока снег не стает, причем остальной кабель выделять тепло не будет.
Такая система анти обледенения кровли не требует автоматики и не боится перехлестов. За счет работы участками и только при необходимости значительно экономится электроэнергия. Этот кабель можно резать кусками любой длины.

Но, как и всё в этом мире, саморегулирующийся кабель имеет ряд недостатков:

  • ограниченный срок службы матрицы;
  • высокие пусковые токи;
  • главный недостаток – высокая цена, что делает сомнительной выгоду от экономии электроэнергии.

Монтаж кабельной греющей системы ↑

Для монтажа греющего кабеля в желобах водосточных систем используют монтажную ленту. На кровле ленту дополнительно фиксируют герметиком. В трубах также используют ленту или термоусадочные трубки. В воронах ленту закрепляют при помощи специальных заклепок.

Работы проводят в три основных этапа:

  1. Установка греющего кабеля на поверхности кровли и в водостоках.
  2. Монтаж датчиков температуры и автоматики.
  3. Тестирование и отладка всей системы против обледенения.

Каждая кровля индивидуальна и для каждой требуется свой расчет укладки кабеля. Существуют общие правила:

  • Греется не вся кровля, а только свесы, ендовы и водосливная система.
  • По кровле кабель укладывается змейкой с шагом 20–60 см и на ширину свеса.
  • Для теплой кровли обычно берут мощность от 70 Вт на квадратный метр.
  • По водосточной системе кабель вытягивают в одну – две нитки.
  • В желоба устанавливают одну или две нити.
  • На линии схода воды с капельника рекомендуется использовать две нити.

Следует заметить, что система антиобледенения кровли и водостоков – довольно сложная инженерная конструкция, и ее расчет и монтаж лучше всего доверить профессионалам. Только так можно гарантировать обезопасить и экономичность всех элементов.

Видео: монтаж системы антиобледенения ↑

Источник

Антиобледенительные системы для кровли и водостоков

Современное оборудование против обледенения кровли позволяет надежно защитить карнизы и водосточные системы. Однако время его повсеместной установки на многоквартирных жилых домах пока не пришло. Зато хозяин собственного частного дома вполне может без особого труда и ощутимых затрат смонтировать такую антиобледенительную систему для всей кровли или только для водостоков. И сейчас самое время задуматься о необходимости установки такой антиобледенительной системы, и самое главное — время ее установить еще есть.

Читайте также:  Смела снег с крыши

Водосточная система

Главная защита дома и его обитателей от осадков — не только крыша, но и водосточная система. Нет кровли, которая не нуждалась бы в обустройстве системы стока воды. Иначе вода, которая, как известно, камень точит, периодически падая с неба, будет постепенно разрушать стены и цоколь, избыточно увлажнять фундамент дома. Доводилось лично видеть здание, в стене которого, выложенной из силикатного кирпича, из-за отсутствия куска водосточной трубы вода за пару лет промыла полуметровый желоб.

Плохо организованный сток, когда вода просто стекает с кровли на землю, оправдан только для небольших строений с односкатной крышей. Наиболее распространенный и надежный вид – наружный организованный водоотвод. Водосточная система, подобно крепостной стене вокруг города, устанавливается по всему периметру здания. Дождевая и талая вода собираются в один поток и направляется в нужное место — например, в ливневую канализацию.

Нет кровли, которая не нуждалась бы в обустройстве системы стока воды. Иначе вода, которая, как известно, камень точит, периодически падая с неба, будет постепенно разрушать стены, цоколь и отмостку, избыточно увлажнять фундамент дома. Доводилось лично видеть дом, в стене которого, выложенной из силикатного кирпича, из-за отсутствия куска водосточной трубы вода за пару лет промыла полуметровый желоб.

Кроме этой утилитарной цели, системы водостоков могут помочь решить эстетические задачи – подчеркивать углы здания, горизонтали кровли, переходы от стен к крыше. Любая водосточная система состоит из желобов, воронок для сбора воды, труб, колен, водоотводов, крепежных кронштейнов и хомутов.

Элементы водосточных систем в наши дни изготавливаются из меди, оцинкованного железа и ПВХ. Однако насколько водосток логически продолжает и дополняет крышу, настолько же нужны системы против обледенения, чтобы всегда поддерживать водосток в рабочем состоянии. На крыше снег тает под воздействием солнца и тепла. Температура понижается ниже нуля — образуется наледь. Талая вода, стекая по карнизам и водосточным трубам, также замерзает вновь.

Получаются ледяные пробки и наросты, которые блокируют пути для стока талой воды, и в водостоках, и на карнизах. Нарастают грозди сосулек, прибывающая вода стекает под крышу, на стены, отмостку, фундамент, даже может проникать внутрь здания. Ледяные глыбы рано или поздно неожиданно срываются вниз, угрожая покалечить людей, проходящих внизу. Вода, попадая на дом, проникает в микротрещины, там она замерзает и снова тает, постепенно разрушая поверхность.

Монтаж водосточной системы

Проблемы приходят с весной

Обледенением крыши и карнизов угрожают вовсе не морозы, как это может показаться кому-то, а оттепель. Когда на дворе — 20 °С наледь не образуется: резко уменьшается влажность воздуха, снежных осадков мало. Зато когда на дворе около нуля, часто происходят обильные снегопады, да и часть снега быстро тает. Одно слово — время гололеда на дорогах и сосулек на карнизах домов. Самые актуальные сезоны для защиты от обледенения — поздняя осень и ранняя весна. Но нынешние зимы редко балуют морозами, зато то и дело случаются оттепели.

Итак, два слагаемых защиты дома от злобных сосулек — водосточная система и оборудование против обледенения (антиобледенительные системы), объединенные в единое целое. Важно и грамотно спроектировать их и правильно установить. Весь комплекс должен работать так, чтобы обеспечивать свободный непрерывный направленный сток всей воды, которая выпадает в виде дождя или образуется, когда растапливается снег.

Как правило, монтаж системы водостока производят, когда все кровельные работы уже завершены. Современные системы отличаются большим количеством комплектующих, с помощью которых можно оборудовать водостоками крыши самой сложной конфигурации. Перед установкой металлочерепицы и карнизной планки нужно прикрепить держатели желоба примерно через 90 см друг от друга. Лучше устанавливать их на участках большой нагрузки: у торцов, по углам поворота, в местах соединений желоба с водосточными трубами, а для большей надежности — дополнительные подвесы желоба.

Несмотря на все многообразие водосточных систем, производимых разными изготовителями, для монтажа достаточно простого набора инструментов и оснастки. Для измерений и разметки – линейки, рулетки, шнура и карандаша. Для работы молотка, пассатижей, ножовки либо ножниц по металлу, отвертки, а еще лучше – шуруповерта, ударной дрели или перфоратора. Могут пригодиться и струбцины.

В местах соединений желоба вставляются друг в друга на 50 мм. На этом участке нужно срезать передний крючкообразный загиб вставляемого желоба и укрепить стык герметиком, либо пропаять и скрепить заклепками. Свободные торцы желобов закрываются заглушками, которые прижимаются, ставятся на герметик и фиксируются заклепками. Там, где желоб соединяется с трубой, в нем делают крестообразный разрез, загибают края наружу. Воронка монтируется на герметике или припое и заклепках, водосточная труба соединяется с ней при помощи двух колен, которые вставляют одно в другое, предварительно обжав углы входящего.

Трубы отрезают по отмерянной длине и крепят к стене держателями на расстоянии 150–190 см друг от друга: обычно вверху, внизу и на стыке труб. Расстояние от нижнего края водосточной трубы до земли не должно превышать 30 см. Важный момент, предупредить возможность засорения водостоков растительным мусором, листьями или мелкими ветками. Для этого на воронку устанавливается сетка, она не защищает только от мелкой хвои.

Читайте также:  Легкие материалы для кровли крыш

Создаем систему против обледенения

Снег и лед – враги водосточной системы. Обледенение может серьезно повредить водосточную систему, и даже привести к ее разрушению. При устройстве систем водостока надо учитывать, что сползающий с крыши снег должен проходить над желобами, чтобы не деформировать их. Дополнительно на крышу устанавливают снегозадержатели, конструкция которых зависит от типа кровли, как правило, трубчатые, а для кровли из натуральной черепицы — решетчатые.

Антиобледенительные системы для кровли и водостоков

Самая надежная защита не только людей и дома, но и самой водосточной системы — оборудование против обледенения. Полный комплект состоит из трёх частей. Первая, рабочая, превращает снег и лед в воду, она состоит из нагревательных кабелей и крепежных элементов. Вторая представляет собой управляющую автоматику, в которую входят датчики, терморегуляторы, пусковые и защитные устройства. Третья часть – распределительная сеть, а именно силовая и информационная проводка, которая обеспечивает электрическое питание греющей части и связь приборов управления с датчиками температуры воздуха и осадков.

Главный рабочий элемент – нагревательный кабель, который прокладывают в местах, где возможно образование льда. Такой кабель дол- жен быть устойчив к ультрафиолетовому излучению. Существуют два типа: резистивный и саморегулирующийся нагревательные кабели. Резистивный, с постоянным сопротивлением, ценой около $4 за метр — это обычный нагревательный элемент, похожий на те, что используют в электрических чайниках.

Саморегулирующийся – «умный» кабель, основан на полупроводниковой матрице, которая активизирует кабель, реагируя на установленное понижение температуры окружающего воздуха. Метр его стоит он значительно дороже — $15–20. Зато он изменяет тепловыделение в зависимости от условий окружающей среды, увеличивает при понижении температуры воздуха и наличии влаги — и, наоборот.

Установил такой кабель – и в зимний период больше не нужно обслуживать кровлю и водосточные трубы, убирать снег с крыши. Жизнь стен с фундаментом удлиняется, затраты на ремонт сокращаются, и можно больше не бояться, что здоровенная сосулька упадет как снег на голову. При относительно небольших мощностях системы саморегулирующийся кабель можно применять без термостата.

Кабель может быть отрезан любой необходимой длины до 60 м, по длине обогреваемого участка, никогда не перегреется и не перегорит. Только нужно не забывать соблюдать нормативы установленной мощности греющих кабелей для различных частей системы – желобов, лотков и вертикальных водостоков.

Нагревательный кабель устанавливается на всем пути талой воды — во всех горизонтальных желобах и лотках по периметру кровли, в водосточных трубах, заканчивая выходами из водостоков. При наличии входов в ливневую канализацию – до коллекторов ниже глубины промерзания. Можно укладывать кабель краю крыши в особо проблемных местах и в желоба на стыках двух скатов кровли. Там, где по каким-либо причинам нет возможности установить желоб, протягивают под крышей шнур кабеля, который не дает образовываться сосулькам.

Монтаж антиобледенительной системы

Применяют различные крепежные элементы – металлические или пластмассовые, крючки для подвески в водосточных трубах и монтажную ленту для крыш и водостоков. Узлы крепления должны быть надежными, долговечными. Способ крепления к кровле или к водосточным системам зависит от материала самой кровли и водостоков. Необходимо помнить: нарушение целостности верхнего слоя кровли недопустимо. Крепление заклепками можно применять только для водосточных желобов, там, где иначе не обойтись. В водосточных трубах элементы крепления кабеля подвешиваются к металлическому тросу.

Систему требуется оборудовать датчиком температуры и специализированным терморегулятором, получится в миниатюре подобие «климат-контроля». Автоматика будет управлять работой системы, допуская подстройку температуры под особенности климата, расположения и этажность дома. Нагревание включается, лишь, когда температура воздуха опускается ниже +5 °С, а в водостоке есть вода. Это позволяет здорово экономить электроэнергию и не отключать, а тем более не де- монтировать оборудование на лето.

При проектировании системы против обледенения нужно стараться сделать ее эффективной, недорогой, не причиняющей ущерба ключевым узлам кровли. И, конечно, чтобы установленное оборудование не только не портило вид, но и украшало дом. После окончания монтажа систему нужно протестировать. Имитируя сигналы с датчиков – проверить работу управляющей аппаратуры, переход системы в режим включения нагрузки, потом – отключения лотков, а затем и отключения водостоков.

Для проверки технического состояния системы и подготовки ее к работе сезонные испытания проводятся, как правило, в начале осени. Проверяется сопротивление изоляции для выявления поврежденных участков, пробным включением. После проверки настроек терморегуляторов производится рабочее включение системы, которая затем остается работать в ждущем режиме. В заключение скажем, что можно, по типу «теплого пола» в квартирах, оборудовать системы зимнего обогрева дорожек во дворе, площадок, съездов в подземные гаражи и т.п. Прокладывая либо специальные шланги, по которым будет циркулировать нагретая незамерзающая жидкость, либо специальный обогревательный электрический кабель. Но это уже тема для другого разговора.

И в завершении, как всегда, несколько видео различных систем обогрева крыш и водостоков для создания комплексной антиобледенительной системы для загородного дома.

Источник