Теплая крыша
А в промежутке между этими событиями снег и лед могут доставить обитателям дома неприятности.
Поговорим о том, как их избежать
Сугроб над головой
Первый снег, побеливший крыши домов поздней осенью или в начале зимы, обычно радует — наконец-то что-то яркое и светлое после осеннего мрака. Слой рыхлого свежевыпавшего снега на крыше при умеренных морозах работает как теплоизоляция — уменьшает выстуживание мансард и чердаков, способствует ровному температурному режиму в жилых помещениях.
Но продолжается эта идиллия недолго. Потому что снег на крыше с каждым снегопадом накапливается, уплотняется и тяжелеет. При оттепелях напитывается водой, делается зернистым, покрывается коркой.
В начале весны снег особенно быстро набирает влагу, и его масса начинает заметно давить на кровлю. По краям, в углах и в ендовах (стыки плоскостей) кровли образуются наледи и сосульки; водосточные желоба и трубы забиваются льдом. При потеплении талая вода не может быстро уйти с крыши, стекает по стенам, проникает в дом. Наледи и сосульки грозят обвалом.
Обычно снег сталкивают с крыши скребками, сосульки и наледи скалывают ломиками. При этом кровельные покрытия повреждаются, несущие конструкции страдают, а работники рискуют свернуть себе шею.
Можно ли предупредить все эти неприятности? Да.
Греем крышу
Самый простой выход — построить дом с крышей простой формы, то есть наклонной односкатной, крутой двускатной или ломаной, а для покрытия применить непрофилированные материалы, чтобы откосы были ровные и плоские. С такой крыши снег проще скидывать, а во время весенних оттепелей он сам будет съезжать пластами по скользкому мокрому скату.
Но в современных архитектурных проектах жилых загородных домов предусматриваются жилые мансарды, теплые чердаки, эркеры, балконы, веранды, галереи, фонари, каминные и печные трубы. Все эти элементы делают профиль кровли достаточно прихотливым. К тому же сейчас такие «не имеющие вида» кровельные материалы, как рубероид, шифер, оцинкованный лист и профнастил, применяются все реже. В ходу керамические и металлопластные профилированные материалы — черепица и ее имитации разных видов. А это значит, что поверхность кровли сложная и очень склонна накапливать снег и лед.
Есть выход — «теплая крыша», то есть противообледенительная система, встроенная в элементы кровли, фасада и ливневой канализации. Говоря совсем просто, противообледенительная система — это изолированные термические элементы-кабели, которые нагреваются электрическим током, растапливают скопившиеся на кровле и в водостоках снег и лед и способствуют быстрому уходу воды.
Из чего состоит и как работает
Противообледенительная система состоит из трех частей. Это:
1) нагревательные элементы и арматура для их установки;
2) распределительная и управляющая сеть (кабели, подающие электропитание, и провода измерительных и управляющих устройств);
3) блок управления (датчики и приборы).
Нагревательные элементы устанавливаются в самых «проблемных» местах — там, где скапливается наибольшее количество снега и льда, и там, куда устремляется сбегающая с кровли талая вода. Эти места — стыки поверхностей кровли (ендовы), водосборные желоба и лотки, карнизы, капельники (выступы, защищающие карниз от подтекания воды на его нижнюю поверхность), водометы (выступающие с крыши лотки, которые сбрасывают воду на расстоянии от стен и защищают стены от намокания), сборные воронки водосточных труб, сами трубы и их от-меты (нижние расширенные части), наземные водосточные лотки и места их входа в ливневую канализацию. Последнее очень важно: если система работает, а ливневая канализация ниже уровня земли еще забита льдом и не может принять всю талую воду, то вода начнет затапливать жилую территорию.
Блок управления противообледенительной системой состоит из приборной части и датчиков. Главный управляющий прибор — термостат, который объединяет и координирует работу всей системы. Основных датчиков два: датчик температуры воздуха и датчик осадков. Они работают «в паре», то есть следят за погодой и автоматически включают систему именно в тот момент, когда это необходимо (если выбран автоматический режим работы).
Хитрости по погоде
В сильные морозы (-15. -20 °С) систему включать не нужно. При такой температуре снег и лед не тают, опасности протечек кровли и падения сосулек нет. Работающая система будет просто «отапливать улицу» и напрасно расходовать электроэнергию. Более того, на сильном морозе талая вода, стекшая с нагреваемой поверхности к краям крыши, вновь быстро замерзнет и система сработает против себя самой — нарастит лед вместо того, чтобы от него избавиться.
Самое подходящее время для эффективной работы противообледенительной системы — оттепель с осадками. При таких погодных условиях лед и вода быстро уходят с крыши, а свежий снег тает, не успевая накопиться и слежаться. Поэтому установить, отладить и испытать противообледенительную систему нужно к осени, чтобы она сразу могла начать работать.
Эксплуатация и техника безопасности
Система достаточно сложна технически. Поэтому проектировать, монтировать и испытывать перед сдачей ее могут только специалисты соответствующих фирм, имеющих сертификацию. Особые требования к противообледенительной системе предъявляются насчет электробезопасности и пожаробезопасности, что понятно: нагревательные элементы и силовые электрические кабели системы работают во влажной среде, а значит, следует исключить утечки тока, пробои изоляции и короткие замыкания.
Противообледенительную систему можно настроить на автоматический и полуавтоматический режимы. В первом случае она действует самостоятельно, по показаниям приборов и командам автоматики. Во втором случае блок управления подает необходимые сигналы, а хозяин включает систему вручную и сам следит за ее работой.
Источник
Обогрев крыши: как сделать систему антилёд для водостока и кровли
Снега может выпадать слишком много. В таких случаях уже не приходится говорить о дополнительном утеплении кровли снежной шапкой, главное — не допустить перегрузки на стропильную систему. Один из лучших способов — топить снег с помощью специальных систем подогрева, о которых мы расскажем в этом обзоре.
Как работают системы снеготаяния
Некоторые типы кровель с глухой теплоизоляцией практически не получают тепла от внутренних слоёв, и снега на них накапливается очень много. Это может обернуться серьёзной проблемой, особенно если для вашего региона характерны обильные осадки. Если в зимнее время температура воздуха постоянно меняется с положительной на отрицательную, то опасность также может исходить от обледенения. Однозначно снег требует удаления на кровлях с уклоном менее 6° и имеющих шершавое покрытие.
Там, где ручное удаление снега невозможно, раньше приходилось заведомо допускать утечки тепла через перекрытие и кровлю, что приводило к его бесполезной трате в отсутствие осадков. Более продуктивно можно расходовать энергию с помощью систем обогрева кровли.
Их организация предельно проста: под или на покрытие кровли закладывается нагревательный элемент. Питание подаётся только тогда, когда на кровле скапливается излишек снега.
- вдоль карниза;
- по водостоку;
- вдоль ендовы;
- по периметру мансардных окон.
Кабель или пленка
Устройство систем снеготаяния идентично по устройству электрическому тёплому полу. Нагрев может выполняться как резистивным кабелем с высоким удельным сопротивлением, так и плёнкой с графитовыми проводящими дорожками. Кабели подразделяются на:
- пассивный с постоянной мощностью;
- саморегулирующий, меняющий своё удельное сопротивление в зависимости от температуры.
Не сказать, что любая из систем имеет выраженные преимущества, просто они удобны при разных условиях реализации.
Очевидным преимуществом резистивного кабеля служит относительная простота его укладки. При этом риск повреждения проводника крепёжным материалом минимален. Однако соединительные элементы системы, а их куда больше, чем на тёплом полу, могут нагреваться чересчур сильно из-за повышенного сопротивления в точке контакта.
Схема кабельной системы обогрева кровли: 1 — водосточная труба; 2 — водосточный желоб; 3 — клипсы крепления кабеля; 4 — ендова; 5 — греющий кабель
Оптимально применять кабели на крышах с металлической несущей системой и негорючим утеплителем. При использовании на деревянных кровлях потребуются дополнительные меры защиты и использование кабеля в локализующей оболочке.
В саморегулирующихся кабелях активным нагревательным элементом выступает полупроводниковая полимерная матрица, расположенная между двумя токопроводящими проводами. Его эффективность выше, а затраты электроэнергии на обогрев кровли меньше, за счет переменной мощности потребления в зависимости от температуры окружающей среды. Однако его стоимость значительно выше обычного резистивного элемента.
Саморегулирующийся кабель: 1 — токопроводящие жилы; 2 — саморегулирующаяся проводящая матрица; 3 — термопластичная изоляция; 4 — металлическая оплётка; 5 — внешняя изоляция
Плёнка обеспечивает равномерный прогрев, что приводит к одновременному подтаиванию пласта снега и его сходу. Это позволяет реже включать обогрев, экономя электроэнергию, к тому же для плёнки предел мощности на квадратный метр выше — до 100 Вт. И всё же пленка не всегда подходит из-за высокой стоимости, вероятности пробоя при закреплении покрытия, а также ввиду недостаточно широкой распространённости. Её можно крепить только под кровельный материал.
Стандартные и типовые системы
Условно системы снеготаяния разделяют на комплексы открытого и скрытого монтажа. Первый тип популярен из-за простоты установки и практически полной независимости от конструкции кровли. Однако нарушать кровельное покрытие нельзя, поэтому закрепление нагревательного элемента часто весьма условное.
Для открытого монтажа используется только нагревательный кабель, обычно в паре с системой снегозадержателей, чтобы лавинообразный сход наледи не навредил системе. Как правило, в открытых системах подогревается только участок в 1–1,5 м от карнизного свеса, на длинных скатах нагреватели устанавливают чуть выше каждой линии снегозадержателей.
Системы скрытого монтажа чаще плёночные. Исключение составляют проекты, в которых кабель укладывается в промежутках между досками обрешётки. Нагревательные элементы таких систем полностью изолированы от воздействия внешней среды, они более долговечны и не портят внешний вид кровли.
Для плоских эксплуатируемых кровель это и вовсе единственный вариант. А вот для гибкой кровли такой подход совершенно не применим: даже если монтаж ведётся под слой сплошной обрешётки — высока вероятность повреждения элементов крепежом.
Системы подогрева переливов, водостоков и скрытой ливневой системы выполняются нагревательным кабелем открытого монтажа. Система прокладывается по всем водосточным трубам и исключает повторное намерзание снега и льда, растаявших на кровле.
Монтаж на кровлю и водосток
Рекомендуется использовать системы обогрева, крепления для которых устанавливаются по ходу укладки штучных элементов кровли. Длинные пластины или спицы с ушком могут надёжно присоединяться к обрешетке и поддерживать кабель, не нарушая покрытие.
Существуют и иные способы закрепления нагревательного шнура:
- на растяжках;
- с помощью монтажной планки;
- с помощью химической фиксации кронштейнов к поверхности.
Выбор между способами монтажа зависит от типа кровельного покрытия, уклона ската и ряда других условий.
Для монтажа кабеля в желобе водосточной системы используют фиксаторы-дуги, крепящиеся к стенке водостока посредством заклёпок. В вертикальных трубах и глухих каналах нагревательный кабель складывается вдвое и монтируется вместе с нержавеющей или анодированной цепью, с которой он связан пластиковыми фиксаторами. Для поддержки кабеля используется подвеска на стальной спице, обратный конец выпускается петлёй на 10–15 см из нижней горловины водостока и крепится к ней.
Электрическое подключение и управление
Наибольшую сложность при монтаже систем антиобледенения представляет сборка устройств коммутации и автоматики, а также разводка кабелей питания. Различают две части контура. Тёплая — это нагревательный кабель или плёнка, и холодная — питающий его медный провод с многопроволочными жилами с вспененной виниловой изоляцией.
Холодные провода должны быть облачены в ПВХ гофру, устойчивую к ультрафиолету и перепадам температур. В месте соединения двух зон выполняется установка изолирующих обкладок с последующей герметизацией. Холодная проводка тянется по стене здания или карнизному свесу до распределительных коробок, которые соединены более толстыми проводниками с выходными клеммами управляющего блока.
Для работы системы в автоматическом режиме используется два датчика — осадков (влажности) и температуры. Датчик температуры крепится на северной стороне дома и подключается сигнальным проводом к блоку управления. Возможна также установка второго датчика температуры непосредственно под кровлю в месте пролегания нагревателя. Это позволяет ограничить предельную температуру нагрева и экономить весомую часть электроэнергии.
Автоматическая система управления обогревом кровли: 1 — датчик влажности; 2 — датчик температуры; 3 — контроллер (блок управления); 4 — греющий кабель
Датчик влажности может быть интегрирован в температурный, иногда его также размещают в глухой секции водостока. Принцип действия — включить подогрев кровли при появлении осадков и выключить, когда их уже нет. Для активных кабелей контроль температуры не ведётся.
Блок управления может состоять из комплектного устройства, включающего контроллер и релейную группу, либо набираться из модульных приборов. В последнем случае используется техника стандарта DIN для монтажа на 35-мм рейку. В сборку входит таймер, многополюсный контактор, терморегулятор и защитная автоматика, а при работе на низком напряжении ещё и источник питания.
Источник
