Электрические системы отопления для защиты крыш и водостоков

Электрические системы отопления для защиты крыш и водостоков от обледенения содержат новейшие саморегулирующиеся кабели и электронику с гибкой логикой, стоимость которых может быть сравнима со стоимостью кровельного покрытия. Необходимость использования системы снеготаяния является зачастую следствием ошибок проектирования и некачественного изготовления кровли. Таким образом, еще на стадии проектирования можно избежать многих неприятностей, связанных с процессом льдообразования на кровлях и свести к минимуму затраты на систему снеготаяния.

Процессы, «ответственные» за механизм льдообразования на крышах, непосредственно связаны с теплопотерями через верхние перекрытия здания и кровлю, приводящими к тому, что температура центральной части крыши выше, чем температура внешнего воздуха.

Система водостоков, находящаяся, как правило, снаружи стен здания, лишена дополнительного подогрева, особенно это относится к водосточным трубам, открытым «всем ветрам». Если температура наружного воздуха имеет небольшое отрицательное значение, то температура центра кровли может быть положительной. Талая вода под слоем снега стекает в водостоки, где замерзает, блокируя дальнейший отвод воды. Чтобы уменьшить отрицательное влияние указанных факторов, необходимо уменьшать теплопотери через потолочные перекрытия последнего этажа.

По принципу теплопередачи все кровли можно разделить на кровли с холодным чердачным помещением и мансардные кровли с прилегающей теплоизоляцией.

«Классические», хорошо проветриваемые чердаки являются оптимальным решением для крупных зданий, так как причиной образования наледи на крыше является разница температур между ее центральной частью, подогреваемой теплом здания, и кромкой крыши с водостоками, где такого подогрева нет. Талая вода под слоем снега скатывается по кровле вниз и замерзает в холодных водостоках. Ледяной валик забивает всю систему водостока, образуя подпор талой воде. Из этой воды и образуются сосульки. На крыше простой конфигурации, с хорошо проветриваемым чердаком, большими уклонами и отсутствием желобов и водоотбойников не требуется установка организованного водостока и не требуется установка системы снеготаяния. Но если на чердаке находятся коллекторы отопления без должной теплоизоляции, то активный подогрев может приводить к льдообразованию на отдельных участках кровли. Те же последствия вызывают расположенные на чердаках технические этажи с отоплением, выходы лифтовых шахт, мансарды и т.п.

Тенденцией последнего времени является повсеместный отказ от чердачных кровель в пользу мансардных. Даже при идеальном исполнении теплоизоляции и наличии снежного покрова толщиной всего 10 см, температурный перепад между наружным воздухом и поверхностью кровли составляет порядка 6°С, то есть при внешней температуре -5°С уже возможно таяние снега и льдообразование. Таким образом, желательно, чтобы на кровле не было условий для накопления снежного покрова значительной толщины. Это означает, что уклоны кровли должны быть не менее 30°, чтобы отсутствовали внутренние углы - ендовы, горизонтальные площадки и карманы. То есть кровля должна быть максимально простой конфигурации. Здесь мы неизбежно вступаем в противоречие с архитектурными разработками.

Окончательно устранить причины льдообразования на мансардных кровлях достаточно сложно. Наиболее радикальное решение состоит в вентилировании наружным воздухом подкровельного пространства, что, кстати, установлено в нормативных документах ВСН-35-77. Это требование выполняется, к сожалению, очень редко, поэтому на мансардных крышах, как правило, возникает необходимость в использовании систем снеготаяния.


Основной целью установки электрической системы для защиты крыш и водостоков от обледенения является сохранение пути стока талой воды свободным в любое время, при любой температуре воздуха. Это позволит полностью избавиться от неприятностей, связанных с обледенением краев крыш, водосточных труб, горизонтальных водосточных желобов, ендов, внутренних углов кровли и других опасных мест.

Установка для борьбы с обледенением должна включать в себя достаточно надежный, распределенный по большой площади нагреватель, систему управления этим нагревателем и систему электропитания, обладающую защитными функциями. Нагреватель должен легко монтироваться на кровле любого типа, быть электробезопасным, влагозащищенным, стойким к прямым солнечным лучам, механически достаточно прочным, имеющим ремонтопригодность.

При монтаже на больших зданиях полная мощность установки составляет, как правило, несколько десятков киловатт. Проблема экономии электроэнергии приобретает здесь особую актуальность. Полностью автоматическая система управления включает в себя «метеостанцию» для оценки условий на крыше, блок анализа информации, систему индикации и контроля исправности работы элементов. Такое управление экономит деньги.

Система электропитания строится из стандартных современных составляющих и в обязательном порядке должна включать кроме защиты от перегрузок систему контроля изоляции или устройство защитного отключения. Наряду с заземленной оплеткой нагревательного кабеля это обеспечивает полную электробезопасность эксплуатации антиобледенительных установок.

Основной тип крыш, характерный для больших зданий Москвы, - это металлическая кровля на деревянной обрешетке, при этом водосток образован водоотбойником с разуклонкой к водосточным трубам. На таких кровлях антиобледенительная установка представляет собой кабельную дорожку вдоль отбойника шириной 30-50 см с удельной мощностью 300-400 Вт/м2. В трубы закладывается одна, две или четыре петли нагревательного кабеля в зависимости от диаметра труб и теплового режима крыши. Установки такого типа смонтированы на зданиях гостиницы Метрополь, Московской городской Думы, Зеркального Театра, Гостиного Двора, Музея Пушкина и многих других.

Основным критерием для определения удельных параметров антиобледенительной системы является тепловой режим крыши. То есть необходимо оценить теплопотери через верхнее перекрытие здания и чердак. Именно они определяют степень обледенения данной крыши. Российский опыт эксплуатации показал, что при правильном выборе параметров системы управления антиобледенительная установка на нормально спроектированной крыше работает только в случае снегопадов или оттепелей с температурой, близкой к нулю. Количество дней в году с такими условиями обычно не превышает 30-40. Зная эти данные, можно приблизительно оценить расход электроэнергии при известной установленной мощности. Например, оборудование для «средней» крыши центра Москвы с периметром около 170 м и высотой здания 28 м (5 этажей) имеет установочную мощность 30 кВт. Полный расход электроэнергии за сезон составляет около 25 тыс. кВт/час. Условный удельный расход на 1 м периметра крыши примерно 150 кВт/час за сезон работы. Таким образом, несмотря на значительные установочные мощности антиобледенительных установок, полный сезонный расход электроэнергии относительно невелик.

По материалам сайта: http://www.bronepol.ru