МЕХАНИЗМ ЛЕДООБРАЗОВАНИЯ НА КРЫШАХ
В условиях снежных российских зим, когда морозы чередуются с оттепелями, проблема образования наледей и свисающих с крыши сосулек становится весьма актуальной. Особенно острой становится борьба с этими явлениями в приморских районах нашей страны, где процессы замерзания и оттаивания происходит довольно часто. Диапазон температур от +3‘С до — ТС наиболее благоприятен для образования наледей с нежелательными последствиями. Ручная очистка крыш и их свесов от снега, наледей и сосулек не только трудоемка и опасна, но часто приводит к повреждениям кровли. А падающие с крыш сосульки опасны для прохожих, поэтому часто приходится ограничивать проход людей и проезд транспорта на прилегающих территориях. Особенно опасны лавинообразные сбросы с крыш снега и наледи. Установки систем кабельного обогрева являются единственным эффективным средством борьбы с наледями. Они предотвращают процессы замораживания и эффективно освобождают крыши от снежного покрова без дополнительных трудозатрат и механического вмешательства. В основу антиобледени — тельных систем заложена система кабельного обогрева, которая не допускает скопление снега и образование наледей. При этом основной задачей системы кабельного обогрева является не растопить снежную и ледяную лавину, а обеспечить беспрепятственный сход по водостоку талой воды.
Снежный покров, образующийся на крыше, сам по себе не представляет большой опасности, за исключением процессов его лавинообразного сброса. Сброса снега можно избежать при помощи снегозадержателей, которые устанавливают на крыше. Скопившийся снег при низких температурах не падает, так как при этом не происходит таяние. Это происходит при правильной системе утепления крыши, когда тепло из внутренних помещений не прогревает кровельный ковер (рис. 111). Нужно отметить, что собственное тепло имеется на любой крыше, но при хорошем утеплении и проветривании чердака его влияние минимально. При современных методах использования чердачного пространства (манг сарды, технические этажи и т. п.) процессы теплового воздействия крыши на снежный покров могут иметь резко выраженный характер. Тепловые потери через верхние перекрытия здания и кровлю приводят к тому, что температура центральной части крыши выше, чем температура окружающего воздуха. При этом система водостоков, находящаяся, как прави-
Рис. 111. Оптимальная система утепления крыши: 1 — деревянная обивка; 2 — теплоизоляция; 3 — стропило: 4 — гидроизоляция; 5 — кровля; 6 — обрешетка: 7 — сне і |
ло, за проекцией стен здания, лишена дополнительного подогрева и более подвержена процессам замораживания талой воды. На теплых кровлях процесс образования наледей происходит практически при любых температурах наружного воздуха. Борются с этим явлением эффективной вентиляцией крыши, о механизмах которых мы рассказывали в соответствующих разделах данной книги. Наиболее радикальное решение в этом плане состоит в эффективном вентилировании подкровельного пространства наружным воздухом, как установлено в нормативных документах ВСН-35-77. Но, к сожалению, эти требования на практике выполняют редко.
При колебаниях наружной температуры от плюсовых до минусовых значений даже на хорошо вентилируемой крыше происходит таяние снега, а образовавшаяся при этом вода уходит через систему водоотлива. Если же у образовавшейся при этом талой воды отсутствуют пути быстрого ухода, то происходит ее накапливание, а при отрицательных температурах — замерзание. В результате ледяная корка разрастается в объеме, еще больше препятствуя свободному сходу воды. В результате таких процессов образуются наледи и сосульки, вес и размеры которых могут быть значительными. Механизм образования наледей на свесах крыши показан на рис. 112. Отрыв достаточно массивных ледовых масс от крыши здания создает реальную угрозу для жизни людей и создает предпосылки для повреждения проходящего транспорта, архитектурных элементов здания. В результате образования наледей возрастает механическая нагрузка на конструктивные элементы крыши, а скопившаяся при этом масса воды увеличивает опасность образования протечек.
Для снижения массы накопившегося на крышах снега и льда следует придерживаться следующих рекомендаций:
— уклон кровли должен быть не менее 30’, что способствует сдуванию снега с крыши и снижает толщину накопительного слоя;
— конфигурация крыши должна быть максимально простой, чтобы отсутствовали внутренние углы, ендовы, горизонтальные карманы и площадки, где опасность накопления снега максимальная.
Рис. 112. Образование налелей и сосулек: 1 — поток тепла через перекрытия; 2 — снег: 3 — вода; 4 — лед |