Форум теплого пола Волгоград

Защита крыш от наледей и сосулек – актуальная задача для городов средней полосы России. Зима в этих краях всегда чревата сюрпризами: постоянно чередующиеся на протяжении почти полугода снегопады, оттепели и морозы зачастую приводят к тому, что кровля теряет свой первоначальный вид, а обледеневшие карнизы и сосульки на водостоках становятся постоянной головной болью. Избежать подобных неприятностей можно с помощью установки антиобледенительных систем.

За прошедшую зиму в средней полосе России было зафиксировано большое количество переходов температуры через нулевую отметку. Всем известно, что во время подобных температурных колебаний на кровле активно образуется наледь, над землей угрожающе повисают сосульки, водосточные трубы забиваются льдом. При определенных погодных условиях вес сосульки только за одни сутки может увеличиться на пару десятков килограммов. Таким образом, живописный на вид ледяной конус будет представлять вполне реальную угрозу для всех жильцов дома. Конечно, можно возразить, что вероятность падения сосульки не слишком велика, а в случае необходимости ее можно сбить любыми подручными средствами. Зачем тратить деньги, устанавливая какие-то системы против образования льда?

На самом деле проблема обледенения крыши значительно шире, чем вопрос, упадет сосулька или нет, хотя само собой, достаточно крупные висящие ледышки создают реальную опасность для жизни людей, а своим падением могут повредить не только автотранспорт, но и архитектурные элементы дома. Из-за накопления льда возрастает механическая нагрузка на элементы кровли, кронштейны крепления водосточных труб и желобов, что неминуемо приводит к сокращению срока их службы, а значит, к увеличению затрат на соответствующие ремонтные работы. Поскольку водостоки и желоба забиваются льдом, вода в осенне-весенний период и зимой при оттепелях или стекает на фасад, или задерживается на поверхности кровли. В последнем случае возможны протечки. И тогда страдают верхние этажи дома и части фасада вблизи водостоков и линий стыков плоскостей крыши. Таким образом, ущерб от обледенения исчисляется огромными суммами, порой сопоставимыми со средствами, идущими на сооружение новой кровли.

Главной причиной образования наледи является перепад температур между центральной частью и краем кровли. Это означает, что необходимо очень серьезно относиться к пространству, располагающемуся непосредственно под крышей, и не пытаться, к примеру, превратить чердачное помещение в жилую комнату или технический этаж без соответствующих строительных работ. В противном случае это увеличит температурную амплитуду в зимнее время и, следовательно, уменьшит «срок жизни» кровельного покрытия под ледяной коркой. Стремление наиболее полно использовать каждый метр чердачной площади должно сопровождаться устройством дополнительной подкровельной теплоизоляции. Максимальное сохранение жилищного тепла, безусловно, снижает вероятность возникновения наледи.

На помощь в этой ситуации может прийти система электрообогрева тех участков крыши, где наиболее велика вероятность его образования. В системах подобного рода в качестве нагреваемого элемента используются специальные кабели, укладываемые в водостоках и желобах. Благодаря этому подтаявший снег не превращается в лед, а в виде талой воды стекает на землю. Причем самым эффективным способом борьбы со льдом считается создание проекта здания или сооружения с уже предусмотренными и заложенными в чертежи антиобледенительными системами.

Основная задача такой системы – в течение зимы и межсезонья сопроводить образующуюся на крыше воду до уровня земли, не дав ей замерзнуть на элементах кровли и в водостоках, а заодно исключить протечки, повреждения отделки фасада, водосточных труб, желобов и их крепежа. На плохо теплоизолированных крышах наблюдается стекание воды по кровле под слоем снега на холодные карнизы даже при сравнительно сильном морозе, при температуре -10ºС и ниже. Основной принцип антиобледенительных систем: «лучше нагреть талую воду, не дав ей замерзнуть, чем растопить уже образовавшийся лед». Это весьма разумно, поскольку в этом случае требуется гораздо меньше мощности, следовательно, меньшим будет и расход электроэнергии.

Среди антиобледенительных систем можно встретить как довольно простые конструкции, так и внушительные инженерно-технические комплексы. Основной частью любой системы является нагревательный кабель, который укладывается в тех местах крыши, где наиболее часто образуется наледь (желобах, водостоках, ендовах и т. д.), а также на всем пути следования талой воды. Система антиобледенения и обогрева кровли и водостоков состоит из нескольких функциональных подсистем. Во-первых, это собственно нагревательные кабели, которые должны быть электробезопасными, механически прочными, стойкими к солнечным лучам и атмосферным осадкам. Еще одной важной составной частью этой подсистемы являются всевозможные крепежные элементы, которые фиксируют нагревательные кабели в заданном месте крыши и в водосточных конструкциях. Во-вторых, распределительная сеть – комплект силовых и сигнальных (информационных) кабелей и распределительные коробки для коммутации проводов. На эту подсистему возлагаются обязанности обеспечивать электропитанием все элементы греющей части и проводить информационные сигналы от датчиков до щита управления. Наконец, третья подсистема – автоматика управления, которая включает специальные терморегуляторы, датчики температуры и влажности, пускорегулирующую и защитную аппаратуру.

И все же, пожалуй, ведущую роль в антиобледенительных комплексах играют именно нагревающие кабели. Их важнейший технический параметр – мощность на единицу длины или удельное тепловыделение. Кабель прокладывают и закрепляют в местах предполагаемого обледенения – по краю крыши и капельника, в ендовах, вокруг выступающих конструкций (фонари, трубы, мансардные окна и т. д.), а также вдоль всей системы водостока. На плоских крышах и крышах с малым уклоном (до 30°) нагревательный кабель обычно монтируют либо по всей поверхности, либо на приемных водосточных воронках и участках, прилегающих к водостокам.

Нагревательные кабели бывают нескольких видов. Наиболее распространенные типы кабелей: резистивные и саморегулирующиеся.

Резистивные кабели имеют постоянное неизменное сопротивление по всей длине и состоят из тепловыделяющей металлической жилы, изоляции, медной оплетки и внешней оболочки. Сегодня на российском рынке представлены резистивные кабели, производимые такими фирмами, как «СПЕЦИАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ И ТЕХНОЛОГИИ», или «ССТ» (Россия), THERMO, KIMA Heating Cable (Швеция), CEILHIT (Испания), ENSTO, TASH (Финляндия), NEXANS Norway AS (ALCATEL, Норвегия/Франция), DEVI (Дания).

Резистивные кабели недорогие, но при этом секции одной конструкции имеют определенную длину и одинаково греют на разных участках кровли, что не очень эффективно. Кроме того, чтобы система с использованием кабелей такого типа выдерживала гарантированный пятилетний срок эксплуатации, необходимо постоянно поддерживать удовлетворительное состояние крыши – если кабель попадает под опавшую листву, слой грязи или другую кабельную нить, то непрерывающаяся теплоотдача в конечном счете становится фактором, провоцирующим перегорание. Не менее важно сохранять правильное положение нагреваемой нити. Впрочем, существует простой способ борьбы с этими недостатками резистивных кабелей: закрывание обогреваемых зон подходящим листовым материалом существенно увеличивает надёжность работы и безопасность эксплуатации антиобледенительной системы. В целом, резистивные системы пользуются весьма широким спросом.

Существуют также армированные резистивные кабели – их особенность в том, что они обладают повышенным тепловыделением 30 Вт/м. К тому же, плоская форма кабеля способствует лучшей передаче тепла снегу или металлической поверхности кровли. В качестве изоляции используется полимерный материал с допустимой рабочей температурой до +130°С. Тепловыделяющий элемент – две многопроволочные нагревательные жилы. Армирующая оплетка из стальных нержавеющих проволок позволяет применять нагревательные секции из этого кабеля на металлических крышах и водосточных трубах – металлическая «броня» хорошо скользит по крыше и защищает оболочку кабеля от возможных повреждений при монтаже и дальнейшей эксплуатации. Нагревательные секции этого кабеля удобны в применении, т.к. питающее напряжение подводится с одного конца кабеля. На другом конце кабеля нагревательные жилы соединяются и закрываются концевой муфтой.

Как отдельную разновидность в классе резистивных кабелей можно упомянуть и так называемые зональные кабели. Они представлены, например, продукцией фирм HEATTRACE (Великобритания) и «ССТ». В качестве тепловыделяющего элемента здесь используются куски проволоки из сплава высокого сопротивления, наложенные по спирали на две изолированные токопроводящие жилы. Причем шаг соединения «спирали» с этими жилами – не более 1 м. Таким образом, формируются зоны тепловыделения, соединенные параллельно. Кабель имеет множество нагревательных зон и может быть использован кусками. Нарезая их, вы не рискуете нарушить работу всей цепи. Зональные кабели иногда называют «квазисаморегулирующимися», поскольку в процессе укладки их можно по необходимости резать на куски, кратные по длине греющей зоне, непосредственно на объекте. Тем самым уменьшается расход кабеля.

Зональные кабели имеют удельное тепловыделение от 15 до 200 Вт/м (в зависимости от сечения спирали) и запитываются с одного конца. Их рекомендуется укладывать на кровлях, в длинных и сверхдлинных водостоках (40 м и более), а также в системах, где необходимо абсолютное отсутствие наледи. В итоге получается, что при этом жесткая характеристика зонального кабеля перерастает из недостатка в достоинство.

Основа саморегулирующихся кабелей – полимерная матрица (полупроводник), которая способна не просто выделять тепло, но и регулировать интенсивность его выделения. Теплоотдача кабеля напрямую зависит от температуры окружающей среды, причем она распределяется неравномерно по всей длине кабеля. Если при нулевой температуре матрица сухого кабеля выделяет 20 Вт/м, то при угрозе обледенения теплоотдача кабеля в воде резко возрастает до 35 Вт/м и возвращается к первоначальному «спокойному» режиму только при стабилизации погодных условий. Саморегулирующийся кабель отличается повышенной «живучестью» даже в самых экстремальных условиях. Попадая под «гнет» в замкнутых пространствах, он не теряет работоспособность. В этом случае он попросту перестает нагреваться на опасном для своей жизнедеятельности участке. Подобный механизм саморегуляции похож на искусственно созданную упрощенную нервную систему живых организмов. Конечно, «нервная система» кабеля разрушается, но происходит это через два десятка лет исправной службы. Саморегулирующиеся кабели дороже резистивных, однако при разумном проектировании стоимость систем на их основе превышает стоимость системы на резистивных кабелях лишь на 20-30%, поскольку необходимо меньше распределительных кабелей, при этом весьма экономно используется греющий кабель. Кроме того, саморегулирующиеся системы более надежны и экономичны – долгий срок эксплуатации кабеля с высоким энергосбережением полностью окупает затраты при его установке.

Когда следует устанавливать антиоблединительную систему? Тут мнения специалистов расходятся. С одной стороны, если система устанавливается в процессе возведения кровли, это значительно экономит средства заказчика. На ранних стадиях строительства появляется возможность максимально эффективно интегрировать систему в необходимые строительные элементы. При разработке и монтаже антиобледенительной системы надо иметь в виду, что проектировщик должен обеспечить воде, появившейся в результате работы системы, свободный путь вплоть до полного увода с кровли и из водостоков – это также проще сделать в начале строительства. К тому же в этом случае у проектировщиков появляется возможность зарезервировать электрическую мощность непосредственно при выполнении кровельных работ и подобрать систему обогрева, наиболее соответствующую особенностям строительства, сложности крыши, покрываемой системой площади. Цифры потребляемой мощности могут колебаться от 2 до 50 кВт. Причем колебания прямо пропорциональны обогреваемой кровельной площади и сложности формы.

Однако существует и другое мнение, радикально отличное от первого: системы антиобледенения стоит устанавливать только после того, как кровля «переживет» одну зиму, только такое испытание может выявить все скрытые кровельные дефекты, места скопления влаги и обледенения. При этом не стоит винить строительные компании в нерадивости. Даже самые опытные производители при тщательном монтаже не могут предугадать зоны, избыточно выделяющие тепло и создающие благоприятные условия для образования ледяного покрова. Зимний период в этом случае является неким испытательным промежутком времени, дающим реальное представление о качестве кровельного покрытия и критически опасных кровельных зонах с нарушенной теплоизоляцией.

Заказать проектирование и установку кабельной системы можно в специализированной фирме. Как правило, крупные фирмы-установщики работают с определенными поставщиками материалов и оборудования. В этом есть смысл, ведь у компании накапливается опыт по проектированию и оптимальной адаптации системы под российские условия. Скажем, компания «Данфосс» монтирует антиобледенительные системы на основе кабелей от DEVI, фирма «СЭМРИС» использует кабели таких брендов, как RAYCHEM, ENSTO и THERMON, «Самрег» также применяет изделия от RAYCHEM, а компания «ССТ» – систему «Теплоскат» на основе кабелей собственного производства.

Установка антиобледенительной защиты кровли обойдется заказчику не дешево, однако за свои деньги он получит в полном смысле слова «крышу без сосулек». Окончательная стоимость системы напрямую зависит от двух факторов: сложности формы обслуживаемой площади и электронных приборов. К тому же сложная форма кровли не всегда позволяет спроектировать идеальную топографическую схему укладки кабеля. В результате монтажникам приходится опробовать на практике несколько вариантов схем, что, конечно, влечет удорожание работ.

В заключение отметим, что форма крыши, сложность исполнения, сочетание разных несущих конструкций никоим образом не являются препятствием для установки антиобледенительной системы. Не создают трудностей и габариты крыши – системы одинаково хорошо функционируют как на малых, так и на больших площадях.