Факторы образования льда
Образование наледи на крыше происходит в диапазоне температур, зависящем от особенностей кровли, например, от +3 до - 7°С, причем нижняя граница диапазона может понижаться до —10, — 15°С при больших тепловых потоках с поверхности кровли. Даже на холодных кровлях с нежилыми чердаками может идти процесс таяния снега с образованием наледи, так как в холодных чердачных помещениях зачастую находится оборудование, выделяющее тепло, проложены трубы, которые, как правило,плохо изолированы. По идее посредством вентиляции теплый воздух должен выдуваться Но в реальной ситуации под кровлей могут возникать застойные зоны, где теплый воздух накапливается и греет участки кровли. Интенсивность нарастания льда во многом зависит от геометрии кровли. В области частного строительства серьезные проблемы возникают на крышах домов, относящихся к так называемому архитектурному творчеству новых русских. Сложные крыши в несколько ярусов с множеством башенок, ендов, мансардных окон провоцируют скопление снежных масс и тормозят сход талой воды. С другой стороны, независимо от тепловыделений кровли в результате суточных колебаний температур, когда днем наступает оттепель, а к ночи подмораживает, растаявшая вода не успевает уйти, образуя ледяные заторы. Скопление воды на кровле вследствие ледяных заторов в свою очередь приводит к протечкам, снижает срок службы кровельного материала. Длительный процесс таяния -замерзания, происходящий изо дня в день, может принимать катастрофический характер - на кровле нарастают ледяные дамбы.
О целесообразности установки КСО
Функциональное назначение системы — это предотвращение образования наледей, но не очистка крыши от снега, как иногда ошибочно думают владельцы коттеджей. Снег как таковой не страшен для крыши, В условиях российской зимы необходимые минимальные энергетические затраты для растапливания снега на кровли составляют 250 Вт на квадратный метр. Если расчетную мощность помножить на площадь поверхности кровли, то получатся внушительные цифры. Поэтому экономически обоснованная задача системы сводится к выявлению и обогреву областей кровли, на которых происходит нарастание льда, К счастью, их не так много, Это - водосточные трубы и желоба, ендовы, капельники, примыкания к теплым стенам, иногда мансардные окна, для старых кровель - разуклонки. Затраты на установку системы кабельного электрообогрева со временем окупаются. Достаточно подсчитать, во сколько обходятся вызовы альпинистов (разовый вызов стоит порядка $100—200), чтобы оценить целесообразность установки кабельной системы обогрева, исправно работающей в течение одного - двух десятков лет, К тому же кабель никак не влияет на кровельное покрытие в отличие от льда и механического воздействия (сбивания). Необходимо также учитывать стоимость возможного ремонта кровли и ее элементов.
Когда практика расходится с теорией
Чтобы определить зоны образования наледей, специалисту, как правило, требуется побывать на объекте. (По проектным чертежам или схеме можно сделать лишь предварительный расчет). Причем осмотр в летний период не всегда позволяет с абсолютной точностью обозначить зоны и интенсивность образования льда. Совокупность самых разных факторов, таких как тепловыделения кровли, ориентация здания относительно сторон света, локальная роза ветров, рельеф, наличие экранирующих объектов, таких как высокие деревья или близстоящие дома, - оказывает значительное воздействие как на количество снега на крыше, так и на процесс его таяния. Даже у симметричной кровли потребность в количестве тепла, необходимого на топление льда, может оказаться разной для, казалось бы, одинаковых участков, Осмотрев объект и учтя все влияющие факторы, опытная фирма сразу все-таки не дает стопроцентную гарантию в силу непредсказуемости протекания процессов таяния и замерзания -зачастую приходится вносить коррективы уже в процессе работы системы. Иногда доходит до смешного - чтобы определить траекторию движения воды на сложном участке, инженер забирается на крышу и льет воду из бутылочки.
Нюансы проектирования КСО
Самые распространенные ошибки проектирования кабельных систем обогрева сводятся к неверному выбору мощности греющего кабеля. Недогрев опасен тем, что ведет к росту наледи. Взять хотя бы широко распространенную металлочерепицу. Нити кабеля недостаточной мощности, уложенные в ложбинах «волны», провоцируют рост сосулек на краях гребней. Весьма проблематичными зонами являются ендовы. Так, сложная ендова требует в среднем 100 Вт на погонный метр, соответственно одной ниткой кабеля здесь не обойтись. Нетрудно подсчитать, что саморегулируемый кабель в данном случае окажется намного эффективней - одна нить «самрега» NELSON LT-210 дает порядка 60 Вт во льду против 20 Вт постоянной мощности большинства резистивных кабелей. Для водосточной трубы кроме ее диаметра определяющими параметрами являются и протяженность, и объем водосбора на одну точку. Если этими данными пренебречь, то расчетной мощности окажется недостаточно. Еще один нюанс -чем длиннее водосточная труба, тем больше необходимость усиливать обогрев входной воронки и нижней части трубы. В этих местах укладываются дополнительные петли кабеля. При нехватке тепла в этих местах идет максимальное образование льда. Обогрев капельника требует максимального внимания, так как именно его конструкция определяет необходимое количество ниток кабеля и их мощность. Чем сложнее форма, тем больше возможность образования сосулек, Самый простой капельник при маленьком угле уклона кровли, небольшом расстоянии до желоба-водоотбойника требует одной нитки снизу, страхующей от сосулек. При возможности схода снежной «доски» приходится добавлять нитку, очищающую верхнюю кромку. При усложнении формы и увеличении размеров капельника может потребоваться дополнительная зона обогрева. Даже достаточно простые формы капельников подразумевают несколько вариантов расположения нитей кабеля. С нестандартными формами еще сложнее - неверное положение нитей может способствовать образованию ледяных заторов. В целом же усложнение формы капельника приводит к усложнению монтажа системы обогрева, а в отдельных случаях к увеличению требуемой мощности. Что касается желобов—разуклонок на старых зданиях, необходимо учитывать высоту стенки, угол уклона кровли, возможность образования и схода снежных . досок. Все это влияет на потребную мощность и на расположение кабеля. Если крыша состоит из нескольких ярусов, то снег с верхних ярусов со временем переваливает на нижние. Большую массу снега практически не растопить, особенно когда существуют ограничения по мощности. В подобных ситуациях задача сводится к избежанию роста сосулек. На «теплых» кровлях бывает необходимо укладывать «змейку» по кромке. Это весьма дорогое решение, так как оно существенно увеличивает расход кабеля и соответственно стоимость системы. Но иногда оно является единственным, кроме варианта переделывать всю кровлю. По протяженности кабеля «змейки» на небольших участках могут оказаться наравне со всеми другими обогреваемыми частями. Причем возникает и другая проблема. Если снег сходит лавинами, то рано или поздно «змейки» повредятся. В таких случаях крыша нуждается в установке снегозадержателей. Это в большей степени касается гладких металлических кровель, на кровлях с верхним присыпным слоем снег, как правило, держится и не сходит. Эффективность работы снегозадержателя в условиях российской зимы зависит от его конструкции. Так, через снегозадержатель—бревно снежная лавина может запросто «перепрыгнуть». Хорошо себя показали снегозадержатели в виде уголков, устанавливаемых в шахматном порядке. Их желательно ставить в 3 - 4 линии защиты. Для трубчатых снегозадержателей важен один нюанс. Нижняя труба не должна располагаться слишком высоко, иначе лавина под ней пролетит. И таких нюансов достаточно много, причем о них не прочитаешь ни в одном руководстве по монтажу. Помогают только опыт и понимание причин и закономерностей происходящих на кровле процессов.
