Почему образуются сосульки на крыше
Перейти к содержимому

Почему образуются сосульки на крыше

  • автор:

Почему образуются сосульки на крыше частного дома

Почему образуются сосульки на крыше частного дома

Зимой и особенно весной на крышах частных домов можно заметить сосульки. Многие люди безуспешно пытаются с ними бороться. Появление сосулек на крыше влечет за собой много проблем, начиная с повреждения кровли и образования протечек и заканчивая травмами. В этой статье мы расскажем о причинах появления сосулек и вы узнаете, можно ли предотвратить это неприятное явление.

Сосульки на крышах

Сосульки появляются из-за сильного контраста между температурой воздуха на улице и температурой самой крыши. Помещения в доме отапливаются и тёплый воздух по законам физики идет вверх, попадая на чердак. В том числе может отапливаться сам чердак, особенно, если он переоборудован в мансарду. В результате снег на поверхности кровельного материала начинает таять.

Схематически вы можете увидеть это на рисунке ниже. Чтобы снег начал таять и скатываться вниз, достаточно температуры +4 °C на чердаке и температуры воздуха снаружи -4 °C. Так как свес крыши всегда холодный, то там неизбежно появляется наледь и сосульки.

причина сосулек на крыше

Чем больше снега на поверхности крыши, тем выше вероятность появления сосулек. Они не только могут упасть на человека, находящегося рядом с домом, но и повредить водостоки и саму кровлю.

Почему на крыше тает снег, несмотря на отрицательную температуру воздуха на улице?

Существует несколько главных причин:

  • Некачественное утепление крыши. В данном случае, скорее всего, неправильно выбрана толщина теплоизоляционного материала. Этот параметр должен рассчитываться в зависимости от климатических особенностей региона. В стремлении сэкономить многие люди идут на нарушения, не соблюдают технологию утепления крыши и в результате получают проблему в виде сосулек.
  • «Тёплый треугольник». Суть проблемы в том, что тёплый воздух внутри чердачного помещения поднимается вверх, вытесняет холодный воздух и снег на скатах начинает таять.
  • Некачественная подкровельная вентиляция. Из-за этого образуется конденсат, деревянные конструктивные элементы начинают гнить, утеплитель портится и перестает выполнять свои функции. Как следствие, крыша становится тёплой, что приводит к таянию снега.

Одного из этих факторов или их сочетания достаточно, чтобы свес крыши вашего дома был в сосульках.

сосульки на крыше

Опасность сосулек на крыше частного дома

  • Травмы. Эта проблема чаще касается многоэтажных зданий, но и частные дома тоже упоминаются в сводке новостей, особенно, если речь идет о многоэтажных домах. Упавшая сверху сосулька вместе с куском наледи может быть причиной ушибов, переломов и даже летальных исходов.
  • Порча имущества. Например, если вы поставили автомобиль в непосредственной близи к дому, то упавшая сосулька может пробить лобовое стекло или оставить вмятину на металле.
  • Повреждение кровли. Сосульки и наледь своими весом оказывают большую нагрузку на элементы водосточной системы. Также из-за этого может быть повреждено кровельное покрытие в местах свесов крыши, а значит придется делать ремонт, затрачивая на это существенные денежные суммы.

Как видите, сосульки на крыше, это не такая уж безобидная проблема и к этому нужно относиться со всей серьёзностью.

Способы избавления от сосулек

Качественная теплоизоляция крыши

Первым и самым главным способом является правильная теплоизоляция крыши. Это необходимо, чтобы не допустить нагревания кровельного материала за счёт тепла в мансардном или чердачном помещении. К самым уязвимым местам можно отнести дымоход, стыки кровельных листов, ендовы, конёк. Именно там чаще всего тает снег.

Точно определить места утечек тепла можно, воспользовавшись услугами специалиста с тепловизором. В тёплое время года нужно запланировать ремонт крыши и качественно утеплить её, например, при помощи минеральной ваты с толщиной, соответствующей климатическим особенностям вашего региона.

утепление крыши

Главным документом по расчёту толщины теплоизоляции является СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий». Многое зависит от качества самого утеплителя и его характеристик. Но даже самый лучший теплоизоляционный материал не будет справляться со своими функциями, если монтаж выполнить с ошибками.

В частности, необходимо:

  1. Правильно рассчитать толщину утеплителя.
  2. Смонтировать его со смещением швов вплотную к конструкции крыши, стен или перекрытий.
  3. Не оставлять зазоров, так как они приводят к теплопотерям. Также утеплитель не должен быть слишком сжат, чтобы не терять свои свойства.
  4. Обязательно нужно использовать пароНЕпроницаемые качественные пленки с внутренней стороны конструкции и паропроницаемые со стороны улицы. При утеплении скатной крыши необходимо применение качественных супердиффузионных мембран, которые выпускают пар из конструкции и не пропускают воду внутрь.
  5. Также нужно тщательно проклеить пароизоляционный контур, все нахлёсты, места, в которых проходят коммуникации и различные элементы конструкций, примыкания к стенам и т.д.

Качественные пленки от надежного и проверенного производителя вы найдете на сайте ondutiss.pro.

Для утепления крыши частного дома обычно используют:

  • минеральную (каменную) вату;
  • стекловату (кварцевый утеплитель);
  • пенополистирол (не рекомендуется);
  • пенополиуретан;
  • эковату.

Выбирая утеплитель, не экономьте и отдавайте предпочтение известным брендам. Используемый утеплитель должен обладать невысокой гигроскопичностью и быть долговечным.

Вентиляционный зазор

Воздух должен беспрепятственно проходить от карниза к коньку. В результате температура самого кровельного материала на карнизе и на кровле, где могут быть потери тепла, выравнивается. Соответственно, даже при утечке тепла снег на крыше таять не будет.

Чтобы вентзазор хорошо выполнял свои функции, требуется контрообрешётка толщиной не менее 50 мм. Её делают из деревянных брусков и монтируют так, чтобы исключить закрытые (застойные) зоны, особенно, в местах ендов, а также перед и за печными трубами, мансардными окнами и т.д.

Правильную схему монтажа смотрите ниже на примере утепленной крыши.

вентзазор утепленной крыши

  1. Супердиффузионная мембрана.
  2. Пароизоляция или гидроизоляция.
  3. Утеплитель.
  4. Контррейка.
  5. Стропильная балка.
  6. Внутренняя отделка.
  7. Уплотнительная лента ONDUTISS Protect.
  8. Кровельный материал (Ондулин Смарт, Черепица Ондулин, Ондувилла).
  9. Обрешётка.

Использование систем антиобледенения

греющий кабель на крыше

Такие системы работают от электричества и предотвращают образование сосулек и наледи по краям крыш, в местах образования снежных карманов, а также в водосточных желобах и трубах. Суть заключается в использовании электрического греющего кабеля. Его монтируют на крыши домов как с тёплым, так и с холодным чердаком.

Включение и выключение осуществляется в автоматическом режиме, в зависимости от температуры воздуха. Для этого данная система включает в себя не только сам греющий кабель, но также контроллер с температурными датчиками.

Для крепления кабеля используются перфорированные ленты, а также пластиковые зажимы. При помощи лент кабель «змейкой» укладывают вдоль края крыши.

Среди минусов данного решения можно отметить:

  • Расходы на монтаж. Самостоятельно вы это вряд ли сможете выполнить. Нужно обращаться за услугами к специалистам. При этом нужно учесть стоимость всех материалов и комплектующих. Так как кабель укладывается «змейкой», то длину нуждающихся в обогреве участков крыши нужно умножить на 2-3. Учитывая текущие цены, расходы получатся приличными.
  • Энергозатраты. Нужно быть готовым к дополнительным затратам на электроэнергию. Зимы в РФ длинные и кабель будет работать несколько месяцев в году.
  • Необходимость в сезонном обслуживании. Перед наступлением холодного времени года все компоненты системы антиобледенения нужно осматривать на наличие повреждений. Обязательно выполняют проверку термоконтроллера. Здесь не обойтись без вызова специалиста.

Также есть риск короткого замыкания. Поэтому решение об использовании греющего кабеля стоит тщательно обдумать, взвесив все «за и против».

Почему на кровле Ондулин не нужны снегозадержатели

При использовании гладких кровельных материалов, таких как металлочерепица или профлист, а также при большом угле наклона скатов, снег легко сходит под своим весом. Выше мы кратко упоминали, что такой неконтролируемый сход снежного покрова создает определенные неудобства, а иногда является причиной серьёзных проблем.

Металл за счёт своей небольшой толщины сильнее прогревается при потерях тепла. Соответственно, сосульки образуются значительно быстрее, чем на толстых материалах, таких как Ондулин, керамическая или гибкая черепица.

Одним из решений является использование снегозадержателей. Но и с ними не всё так просто. Из-за них на крыше может скапливаться огромное количество снега, что ведёт к увеличению нагрузки на кровельную систему.

К «золотой середине» можно отнести использование Черепицы Ондулин, а также таких материалов, как Ондулин Смарт или Ондувилла. Их отличительной чертой является шершавая поверхность, благодаря которой практически нет необходимости устанавливать снегозадержатели. Это предотвращает лавинообразный сход снега с крыши, как при использовании стальных гладких кровельных материалов.

Соответственно, риск повреждения самого кровельного покрытия, а также элементов водосточной системы сводится к минимуму. Однако, при определенных климатических условиях, например, при резком потеплении, сход снега с крыши всё равно возможен.

Поэтому, если крыша расположена так, что снег с неё может упасть на прохожих, имущество или, к слову, на соседский забор, то система снегозадержания должна обязательно устанавливаться на любой крыше.

ондулин

На фото выше видно, что Ондулин имеет специфическую шершавую поверхность, предотвращающую лавинообразный сход снега.

Заключение

Проблему с сосульками на крыше частного дома лучше решать непосредственно во время строительства. Необходимо предотвратить утечки тепла из помещений, качественно утеплив кровельную конструкцию. Толщина утеплителя должна соответствовать климатическим особенностям региона. Правильно применяйте качественные строительные пленки и обеспечьте хорошую подкровельную вентиляцию.

Выберите кровельный материал, который уменьшит возможность резкого схода снега. Обратите внимание на Ондулин или Ондувиллу, которые не только красиво смотрятся, но и уменьшают вероятность образования сосулек.

Причины возникновения сосулек и возможно ли их устранить?

Лицензии компании Амнис

Один из главных вопросов, которые ежегодно приходится решать как организациям, занимающимся обслуживанием зданий, так и собственникам загородных домов звучит следующим образом: «Как избавиться от сосулек?». Он настолько актуален, что практически ежегодно, с наступлением весенних оттепелей, его повторяют не только коммунальщики и владельцы загородных домов, но и представители средств массовой информации. Некоторые высокопоставленные лица даже предлагали использовать для его решения лазерные лучи, что однако, не нашло поддержки и одобрения в сообществе специалистов.

Почему образуются сосульки?

Прежде чем отвечать на вопрос, как избавиться от сосулек, необходимо точно знать, как и почему они образуются. На самом деле механизм этого природного явления достаточно прост и понятен даже учащимся старших классов средних школ, которые не склонны прогуливать уроки физики.

Зимой на крышах домов образуется снежный покров. Пока стоят морозы (пусть даже и не сильные) снег просто «слеживается», становится плотнее. Однако как только начинается оттепель, днем температура воздуха перешагивает нулевой рубеж, и снег начинает подтаивать. Тот же самый эффект наблюдается при плохом качестве кровельного пирога. Плохая теплоизоляция приводи к постоянному подтаиванию нижнего слоя льда. Появляется вода, которая с приходом ночи замерзает. В итоге образуется ледяная корка. На следующий день цикл повторяется, и она становится толще. Далее под влиянием того же процесса вода, стекающая по наледи и замерзающая при понижении температуры, начинает образовывать свисающие с крыши ледяные наросты, то есть сосульки. Причем в случае плохой теплоизоляции кровли этот процесс происходит круглосуточно и вызывает ещё больший объем сосулек, что при естественном дневном таянии при положительной температуре.

Таким образом, все причины появления сосулек можно разделить на две категории: естественные и искусственные. К первым относится, прежде всего, суточное колебание температур (кстати говоря, ученые установили, что сосульки быстрее всего «растут» тогда, когда оно составляет около 15 °С: от +5 °С днем до -10 °С ночью). Искусственные же состоят в том, что плохая теплоизоляция кровельного покрытия приводит к образованию сосулек даже при постоянных небольших отрицательных температурах, то есть тогда когда вроде сосульки появляться и не должны были.

Кабельный обогрев кровли — лучшее средство в борьбе с сосульками

Устранить все причины появления сосулек невозможно, однако сделать так, чтобы талая вода свободно стекала по предусмотренным для этой цели в конструкции кровель водостокам, не составляет особого труда. Для этого лучше всего использовать кабельный обогрев, который демонстрирует высокую эффективность.

Его основным элементом является нагревательный кабель, который определенным образом прокладывается в желобах и водостоках, а при необходимости и целесообразности и в нижней части кровли. Он необходим для того, чтобы поддерживать такую температуры этих участков кровли, которая исключает появление на них наледи. Таким образом, ликвидируется препятствие для стекания талой воды, и поэтому сосульки не образуются. Важно отметить, что в случае отсутствия системы снегозадержания и не качественно выполненной теплоизоляции кровельного покрытия, ни одна система кабельного обогрева не решит проблему. Так как по талому водному слою между льдом и кровельным покрытием снежный пласт может сползти как по маслу и рухнуть вниз. Это может привести к весьма плачевным последствиям.

В систему, с помощью которой обеспечивается кабельный обогрев кровли, входит также и система автоматики. Она представляет собой комбинацию термодатчиков и терморегуляторов. От первых ко вторым при понижении и повышении температуры поступают сигналы на включение или выключение питания греющего кабеля. Также для энергоэффективности возможно применение датчиков осадков.

Таким образом, если используется кабельный обогрев кровли, то устраняются не все причины появления сосулек, но ликвидируется та, которая в решающей степени способствует их появлению. Следует заметить, что на сегодняшний день этот способ борьбы с ледяными наростами на крышах является наиболее эффективным. Системы кабельного обогрева кровли достаточно просты в монтаже и обслуживании, потребляют немного электроэнергии, и при этом практически полностью гарантируют то, что сосульки образовываться не будут, за исключением «проблемных» кровель. Кроме того, их обустройство сейчас обходится недорого.

Ваш отзыв очень важен для нас! Пожалуйста, оцените данную статью.

Один из главных вопросов, которые ежегодно приходится решать как организациям, занимающимся обслуживанием зданий, так и собственникам загородных домов звучит следующим образом: «Как избавиться от сосулек?»» data-yashareImage=»» data-yashareL10n=»ru» data-yashareQuickServices=»yaru,vkontakte,facebook,twitter,odnoklassniki,moimir,gplus» data-yashareTheme=»counter»>

Механизм образования наледей и сосулек на крышах домов Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Дружинин Петр Владимирович, Юрчик Екатерина Юрьевна

Рассмотрены физические процессы образования сосулек и наледей , установ-лены и изложены различные причины их образования, а также рассмотрены источники теплоты , типичные для создания причин природного и техногенного характера. Проведен анализ теплового режима крыш, дана классификация крыш по принципу теплопередачи.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Дружинин Петр Владимирович, Юрчик Екатерина Юрьевна

Анализ методов и средств борьбы с наледью и сосульками
Способы недопущения льдообразования на крышах жилых зданий
Системный анализ методов и средств антиобледенения
Конструкция антиобледенительной системы и ее влияние на долговечность кровли
Способ безопасного удаления снежно-ледяных образований с карнизов крыш зданий
i Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Механизм образования наледей и сосулек на крышах домов»

МЕХАНИЗМ ОБРАЗОВАНИЯ НАЛЕДЕЙ И СОСУЛЕК НА КРЫШАХ

П. В. Дружинин1, Е. Ю. Юрчик2 Санкт-Петербургский государственный университет сервиса и экономики (СПбГУСЭ),

191015, Санкт-Петербург, ул. Кавалергардская, 7

Аннотация — Рассмотрены физические процессы образования сосулек и наледей, установлены и изложены различные причины их образования, а также рассмотрены источники теплоты, типичные для создания причин природного и техногенного характера. Проведен анализ теплового режима крыш, дана классификация крыш по принципу теплопередачи.

Ключевые слова: сосулька; наледь; льдообразование; тепловой режим; источники теплоты; механизм образования наледи; система для предотвращения образования сосулек.

THE MECHANISM OF FORMATION OF ICE AND ICICLES ON ROOFS OF

P.V. Druginin, E.Ju. Jurchik

St.-Petersburg state university of service and economy (SPbSUSE), 191015, St. -Petersburg, street Kavalergardsky, 7

The summary — The physical processes of formation of icicles and ice are considered, the various reasons of their education are established and stated, and also the sources of warmth typical for creation of the reasons of natural and technogenic character are considered. In article the thermal mode of roofs is analysed, classification of roofs by a heat transfer principle is given.

Keywords: an icicle, an ice cover, a ldoobrazovaniye, a thermal mode, warmth sources, the mechanism of education fly, system for prevention of formation of icicles.

Образование наледи и сосулек на крышах домов в осенне-зимне-весенний период является одной из важнейших проблем современного города. Этот период в Северо-западном регионе (особенно в Санкт-Петербурге) характеризуется значительными перепадами температуры от плюсовой к минусовой и наоборот, а также выпадением большого количества осадков. Такие погодные условия способствуют интенсивному образованию на крышах наледи, разрушающей кровлю, и сосулек, которые создают реальную опасность для жизни людей.

Прежде чем приступить к разработке и проектированию системы для предотвращения образования сосулек, необходимо понять механизм образования наледей и сосулек, и изучить основные процессы, «ответственные» за механизм льдообразования. Эти процессы непосредственно связаны с теплопотеря-ми через верхние перекрытия здания и кровлю, приводящими к тому, что температура центральной части крыши выше, чем температура внешнего воздуха.

Система водостоков, находящаяся, как правило, за проекцией стен здания,

лишена дополнительного подогрева, особенно это относится к водосточным трубам, открытым «всем ветрам». Таким образом, 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 (рис.1). Для того чтобы вода не попала на край кровли, водосточная труба должна «встретить» ее раньше. В этом случае талая вода будет сразу же стекать вниз по водосточной трубе, не попадая на край крыши, где она может замерзнуть.

В первую очередь рассмотрим физические процессы и механизм образования сосулек и наледи.

Сосулька — кусок льда, свисающий с конструкции крыши здания, провода, ветви дерева и т. д. Иногда сосулькой называют любой однородный объект, образующийся сходным образом, например, сталактит.

Сосульки, свисающие с карнизов и проводов, могут показаться достаточно простыми «конструкциями», однако на самом деле их форма и процесс образо-

вания в течение долгого времени озадачивали исследователей.

Сосульки обычно имеют конусообразную форму с вершиной внизу диаметром несколько миллиметров. Внутри сосульки нередко бывают полости. Рядом расположенные сосульки образуют разнообразные конструкции с причудливыми формами.

Рисунок 1. Образование сосулек на водостоках

Наледь — естественное ледяное образование, образующееся в результате замерзания речных или подземных вод, излившихся на земную поверхность.

Сосульки и наледь образуются при низких (минусовых по шкале Цельсия) температурах, обычно — несколько градусов ниже нуля, и при поступлении талой воды. Вода может, например, стекать с крыши дома, где снег тает под воздействием солнечных лучей или теплоты, поступающей с чердачных помещений. Талая вода под воздействием силы тяжести стекает вниз, и под воздействием холодного окружающего воздуха, замерзает. Благодаря такому намерзанию воды размер сосульки увеличивается, это происходит, пока поступает вода и пока температура воздуха отрицательна. Если сила тяжести, действующая на сосульку, в результате роста массы сосульки превысит предел прочности льда в точке начала роста, то сосулька обрушивается. При прекращении поступления талой воды рост сосульки прекращается, а при температуре выше нуля происходит умень-

шение размеров и массы сосульки за счёт таяния. При температуре ниже нуля сосульки хотя и медленнее, но также уменьшаются в результате сублимации

Осадки в виде снега, находясь на кровле, не представляют собой какой-либо опасности. Однако, если создаются условия для таяния снега под действием какого-либо источника теплоты (атмосферной или тепловыделения кровли), происходит таяние снега, и он превращается в воду. Для того чтобы могла образоваться хотя бы одна маленькая сосулька, нужно в одно и то же время иметь в наличии сразу две температуры. Одну для таяния — выше нуля, а другую для замерзания — ниже нуля. Оказывается, так оно и происходит.

Рисунок 2. Схема образования наледи и сосулек: 1 — снег; 2 — лед; 3 — вода;

Представим себе медленно тающий слой снега на крыше (рис. 2). Снег начинает таять, когда припекает солнце, солнечные лучи нагревают снег до температуры выше нуля. Температура у края крыши и под крышей ниже нуля. Талая вода стекает по крыше и каплями падает вниз, или свисает с края крыши. Каждая свисающая с края крыши капля талой воды окружена холодным воздухом. Если у образовавшейся капли талой воды отсутствуют пути для быстрого ухода с кровли, при наступлении соответствующей отрицательной температуры капля начинает медленно, но уверенно замерзать, и образуется тонкая оболочка льда. Теплота, выделяющаяся в результате замерзания воды, уходит в окружающий воздух. При следующем кратковременном действии источника теплоты, возможно не таяние, а напротив увеличение сосульки.

По мере того как вода продолжает стекать вниз по ледяной оболочке, часть ее замерзает, и народившаяся сосулька начинает расширяться и увеличиваться в объеме. Это происходит потому, что условия для таяния и скорость плавления у льда и снега различны. Если и в дальнейшем отсутствует возможность стока, талая вода присоединяется к свисающей капле.

Постепенное замерзание воды по краям капли приводит к расширению сосульки. Если капля становится слишком большой (более 5 мм в диаметре), она падает, однако вскоре талая вода образует новую каплю. На замерзшую каплю стекает следующая, также замерзающая, затем следующая капля и так далее. Пока существует приток талой воды, сосулька расширяется и удлиняется. Кончик же сосульки, диаметр которого определяется размером свисающей капли, остается узким.

Рисунок 3. Растущие сосульки на водостоках и крыше здания

В другой раз при такой же погоде эта сосулька потихоньку «толстеет», удлиняется и вырастает до огромных размеров [8 — 11].

Лед постепенно накапливается, забивается водосток и желоб. Способствует образованию льда и конструкция водосточных труб — изгиб трубы у карниза неизбежно приводит к образованию ледяной пробки. Талая вода начинает течь поверх водосточных труб, образуя мощные сосульки (рис. 3). Даже если крыша правильно изолирована, на ней все равно образуется наледь [7].

Такой механизм образования наледи может приводить к образованию ледяных заторов, пробок и сосулек длиной в десятки метров и весом в сотни килограмм. При этом крыша, испытывая максимальную нагрузку, повреждается, лопаются водосточные трубы, деформируются желоба, наносятся серьезные повреждения фасадам зданий.

В научной литературе [8 — 11] изложен другой путь образования сосульки. Верхняя часть начальной капли может замерзнуть целиком, при этом возникает горизонтальная поверхность замерзания, которая движется вниз. Если воды поступает мало, а крыша холодная, вода может замерзать во всем объеме капли, а не только в тонкой ледяной оболочке. В результате вся конструкция в процессе того, как на кончике образуется и замерзает новая капля воды, поэтапно удлиняется. Если же воды поступает достаточно и капля подпитывается непрерывно, то на некоторых стадиях роста сосульки вода по краям капли будет замерзать и образовывать ледяную оболочку. Если ледяная оболочка уже образовалась, жидкость внутри ее начинает замерзать медленнее. Теплота, выделяющаяся в процессе замерзания внутренней области, передается через лед к верхней части сосульки (называемой «корнем»), а затем — к краю крыши. Теплопередача наледи — процесс настолько постепенный, что внутренняя поверхность замерзания может двигаться вниз по центральной оси сосульки очень медленно. Если поверхность замерзания достаточно удалена от корня, как это имеет место в сформировавшейся сосульке, она может даже остановиться. В области между поверхностью замерзания и кончиком сосульки жидкость заключена в узкую ледяную полость. Несмотря на действие силы тяжести, жидкость находится в устойчивом состоянии, что частично объясняется поверхностным натяжением между жидкостью и стенками полости. Кроме того, полость эта настолько узка, что случайные возмущения на нижней границе столбика воды или в висящей капле бывают обычно недостаточными для того, чтобы позволить воздуху просочиться в полость и вытеснить жидкость. При нормальных зимних температурах внутренняя поверхность

замерзания достигает кончика сосульки (и та полностью замерзает) только в том случае, если вода перестает поступать и рост сосульки прекращается.

Снаружи сосулька покрыта тонким слоем воды и как бы заключена в жидкие ножны. Замерзание на внешней поверхности раздела лед-жидкость происходит очень быстро, поскольку теплота, выделяющаяся при замерзании воды, быстро проходит через жидкую воду и передается воздуху. Температура на поверхности замерзания равна точке замерзания воды; последняя составляет 0°С для чистой воды, но может быть ниже, если вода содержит примеси. Температура в остальном объеме жидкости несколько ниже точки замерзания (явление, известное как переохлаждение). Наиболее охлаждена вода, соприкасающаяся с воздухом, который, разумеется, может быть гораздо холоднее, чем вода.

Перепад температуры может возникать по нескольким причинам.

1. Причины природного характера

Причины природного характера создают условия льдообразования даже на идеальной крыше. Источником теплоты здесь прежде всего является атмосферная теплота. Если суточные температуры воздуха колеблются с амплитудой, достигающей 15°С, то при колебаниях в диапазоне +3°С. +5°С днем и -6°С. -10°С ночью создаются наиболее благоприятные условия для образования наледи. Весной к ним можно добавить излучение Солнца. Следовательно, солнечная радиация — наиболее важная из

причин природного характера, которая создает неравновесные условия по температуре (для средней полосы это наиболее проявляется в весенние месяцы) и суточные колебания температуры с переходом через 0°С. Хотя чистый снег хорошо отражает солнечное излучение, малейшие загрязнения приводят к резкому падению коэффициента отражения и увеличению коэффициента поглощения. Кроме того, части кровли, свободные от снега, быстро нагреваются. Оголившиеся участки кровли могут иметь очень низкий коэффициент отражения, и активное таяние может происходить на границе снегового покрова. Поэтому образование наледи весной всегда более интенсивно, чем осенью.

По данным метеонаблюдения за прошедшую зиму зафиксировано около 100 переходов температуры через 0°С. Суточные колебания температуры с переходом через 0°С вечером приводят к быстрому охлаждению воздуха и, соответственно, водостоков, тогда как массы снега на кровле, вместе с элементами самой кровли, могут сохранять положительную температуру еще некоторое время, создавая, таким образом, перепад температуры между водостоками и центральной частью, приводящий к активному льдообразованию. Это хорошо известные весенние сосульки, которые наблюдаются практически на всех крышах в весеннее время.

2. Причины техногенного характера

Источником теплоты является собственное тепловыделение кровли.

Тепловыделение имеет место на любой кровле. В минимальной степени это происходит на кровлях с проветриваемым чердаком. Однако распространившееся в последнее время использование чердачного пространства для проживания (мансарды) или для оборудования технического этажа (где устанавливается большое количество мощного оборудования для отопления, вентиляции и кондиционирования) резко меняет требования к конструкции кровли, что далеко не всегда учитывается проектировщиками и архитекторами. Недостаточно эффективная теплоизоляция приводит к тому, что под поверхностью лежащего на кровле

Рисунок 4. Образование сосулек на крышах домов

снега (представляющего собой неплохой теплоизолятор) идет постоянное капельное таяние снега, причем этот процесс происходит на всей поверхности крыши. Это так называемые теплые крыши. Для них характерно образование наледи в более широком диапазоне температур воздуха, что фактически может означать опасность образования сосулек в течение почти всего холодного сезона.

Подогрев центральной части кровли усугубляется следующими обстоятельствами:

— отсутствием проветриваемых чердачных помещений;

— расположением в подкровельном пространстве технических этажей с отоплением, а также мансард и т.п.;

— наличием установленного на чердаках тепловыделяющего оборудования (коллекторов отопления, расширительных бачков и др.) без должной теплоизоляции.

Формированию снежного покрова способствуют небольшие уклоны, кровли, ее сложная форма: наличие внутренних углов (ендов), горизонтальных площадок, выступающих «воротников» кровельных окон и так далее.

Указанные причины могут быть либо устранены, либо сильно ослаблены правильным проектированием крыш.

Соединение же природного и техногенного факторов делают льдообразование возможным в течение всего осенне-зимне-весеннего сезона.

Хотелось бы обратить внимание на тот факт, что сама необходимость использования системы для предотвращения образования сосулек является зачастую следствием нерациональной кровли. Еще на стадии проектирования можно избежать многих неприятностей, связанных с процессом льдообразования на кровлях, и свести к минимуму затраты на систему для предотвращения образования сосулек.

Основным критерием выбора системы для предотвращения образования сосулек является тепловой режим крыши. То есть необходимо оценить теплопотери через верхнее перекрытие здания и чердак. Именно они определяют степень обледенения данной крыши. Для того чтобы уменьшить отрицательное влияние

различных факторов, очевидно, необходимо уменьшить теплопотери через верхние перекрытия. Это является общей рекомендацией для построения различных систем для предотвращения образования сосулек [6].

Рассмотрим различные типы крыш по принципу теплопередачи.

Тепловой режим выделяет три типа крыш.

1. «Холодная крыша» представляет собой крышу с хорошей теплоизоляцией и достаточной вентиляцией. Она имеет минимальный коэффициент теп-лопотерь через поверхность крыши. Чаще всего такие крыши имеют проветриваемый чердак. Образование сосулек и наледи происходит, как правило, в результате таяния снега при температуре не ниже -5°С.

Проблема обледенения на такой крыше возникает только под воздействием теплоты солнца, когда снег подтаивает, в то время, как желоба и водостоки могут оставаться в тени и иметь отрицательную температуру. Талая вода, стекая с крыши, замерзает в желобах и водостоках, образуются наледь и сосульки.

2. «Теплая крыша» представляет собой недостаточно изолированную от чердачного помещения крышу, где утечка теплоты через ее конструкцию создает положительную температуру на поверхности крыши под слоем снега. Таяние снега происходит при минимальной температуре -5 — -10°С, вода при таянии медленно стекает вниз к водостоку и образует наледь и сосульки. К этому типу относится большинство крыш старых административных зданий с чердаком [7].

Для холодных крыш система для предотвращения образования сосулек если и требуется, то минимальной мощности (соответствующей западноевропейским рекомендациям). Для теплых крыш необходима полномасштабная система для предотвращения образования сосулек повышенной мощности. Таким образом, система для предотвращения образования сосулек представляет собой устройство, которое способно не только поддерживать положительную температуру в водостоках, но и обеспечивать постоянный отвод талой воды, чтобы не

было опасности появления наледей и сосулек.

Длительный период процесса таяния-замерзания, происходящий изо дня в день, может принимать катастрофический характер — на кровле нарастают ледяные дамбы. Повышенная статическая нагрузка на элементы кровли приводит к сокращению срока ее службы, к повреждению конструкций водосборных желобов, труб и фасадов, вследствие чего появляются подтеки на стенах зданий, приводящие к образованию влажности и плесени в помещениях. Слои льда в водосточных трубах делают невозможным сток талых вод. Водосточные трубы, обретя лишний вес, обрываются, падают и очень часто не подлежат восстановлению. Застой воды быстро приводит к протечкам в жилые помещения, что также разрушает и кровлю.

Между тем, крыша — это защита всей конструкции дома, и практика показывает, что старение и разрушение кровли неизбежно приводит к появлению проблем во всей конструкции дома. К необратимым последствиям приводит падание сосулек и лавинообразное схождение снега, которые не только грозят весьма значительному материальному ущербу (повреждению автотранспорта, нижележащих архитектурных элементов), но и подвергают опасности жизнь человека.

Основная задача недопущения льдообразования — сопроводить образующуюся на крыше воду до уровня земли, не дав ей замерзнуть на элементах кровли и водостоках. Таким образом, путь талой воды должен оставаться свободным в любое время при любой температуре воздуха. Это позволит полностью избавиться от неприятностей, связанных с обледенением краев крыш, водосточных и го-

ризонтальных водосточных желобов, ендов, внутренних углов кровли и других опасных мест. Система для предотвращения образования сосулек должна поддерживать положительную температуру в водостоках в то время, когда есть опасность появления наледей и сосулек.

1. Дружинин П.В., Бараш А.Л., Савчук А.Д., Юрчик Е.Ю. Способы недопущения льдообразования на крышах жилых зданий — // Техникотехнологические проблемы сервиса, №4 (14), 2010.

2. Зайченко П.А., Дружинин П.В., Агафонов

А.Н., Савчук А.Д. Патент РФ №2301310 от

20.06.2007г., «Комбинированное устройство для предотвращения образования сосулек».

3. Зайченко П.А., Дружинин П.В., Агафонов

А.Н., Савчук А.Д. Патент РФ №2301309 от

20.06.2007г., «Реверсивное устройство для предотвращения образования сосулек».

4. Зайченко П.А., Дружинин П.В., Агафонов

А.Н., Савчук А.Д. Патент РФ №2301308 от

20.06.2007г., «Составное устройство для предотвращения образования сосулек».

5. Зайченко П.А., Дружинин П.В., Агафонов

А.Н., Савчук А.Д. Патент РФ №2301311 от

20.06.2007г., «Устройство для предотвращения образования сосулек».

6. Крыши и кровли [Текст]: справочник. — 305с.: ил., цв. ил., табл.; 29. — М., 2001.

7. Журнал «Мир климата»: статьи о климатическом оборудовании. — Архив №35. «Интеллектуальная» крыша без сосулек.

8. Burt S.D. The curious case of the horizontal icicles. Meteorological Magazine, 111 (1320), 1982, 183 — 84. Исследование роста сосулек.

9. Geer, I. W. The not-so-ordinary ici-cle//Weatherwise, 34(6), 1981 pp 257 — 59. Исследование роста сосулек.

10. Hatakeyama, H., Nemoto, S. A note on the formation of horizontal stripes on icicles//Geophysical Magazine, 28(4), pp 477 — 82. Первые исследования роста сосулек.

11. Knight C. A. Icicles as crystallization phenome-na//Journal of Crystal growth, 49, 1980, pp. 193 — 98. Исследование роста сосулек.

1 Дружинин Петр Владимирович, доктор технических наук, профессор, заслуженный работник высшей школы РФ, профессор кафедры «Экономика природопользования и сервиса экосистем» СПбГУСЭ, тел.: +7 921 9769586;

2 Юрчик Екатерина Юрьевна, преподаватель кафедры «Экономика природопользования и сервиса экосистем» СПбГУСЭ, тел. :(812) 362 44 13.

Как избавиться от сосулек на крыше МКД

Сосульки на крышах многоквартирных домов — это первые вестники приближающейся весны и явный признак проблем с теплоизоляцией. Убирать снег и лед с крыш, а также устранять причины образования сосулек — обязанность управляющих компаний

Удаление сосулек с кровли

Каждый год в начале марта в екатеринбургских новостях выходят десятки статей и сюжетов, связанных с ущербом от сосулек. Они падают на автомобили, бьют окна, ломают козырьки, вывески и водосточные трубы. И что хуже всего, сосульки иногда падают на людей.

Вес и форма ледяных снарядов такие, что повреждения могут быть очень серьезными. В 2017 году, например, упавшая с крыши двухэтажного здания сосулька разбила припаркованную хонду. Ущерб превысил 170 тыс. рублей. Всю сумму плюс судебные расходы владелице автомобиля возместил собственник здания. Таких случаев много и суд, как правило, встает на сторону пострадавших.

Проблема схода снега и сосулек очень актуальна для Екатеринбурга, поэтому давайте разберемся в ее причинах и способах устранения.

Причины появления сосулек на крыше МКД

Сосульки на кровельных свесах — характерное явление для конца зимы и начала весны. Днем воздух прогревается, на холодных чердаках температура поднимается выше нуля, начинается таяние. Из-за разницы температур внутри и снаружи образуются ледяные сталактиты, иногда достигающие нескольких метров в длину. Но только оттепелей недостаточно для того, чтобы на кровле МКД образовались сосульки опасного размера. Практически всегда обнаруживаются проблемы и с самим зданием.

Основная причина образования наледи и сосулек на кровле — нарушение теплоизоляции крыш с холодным чердаком. Тепло поднимается вверх, снег тает, а образовавшийся лед запечатывает водоотводящие устройства. В большинстве случаев для решения проблемы достаточно устранить утечку теплого воздуха и освободить водостоки.

Ошибкой будет предполагать, что это актуально только для скатных кровель. На плоских крышах наледь и сосульки тоже образуются и наносят большой ущерб.

Кто отвечает за уборку сосулек и снега

Необходимость уборки снега и наледи регламентирует Постановление Правительства РФ N 290 «О минимальном перечне услуг и работ, необходимых для обеспечения надлежащего содержания общего имущества в многоквартирном доме, и порядке их оказания и выполнения» от 03.04.2013 (ред. от 15.12.2018). Ответственность возложена на организации, управляющие многоквартирными домами. Они же отвечают и за соблюдение температурно-влажностного режима в чердачных помещениях и на технических этажах.

Нужно заметить, что за очистку крыши от снега и наледи, а также удаление сосулек с архитектурных элементов, предусмотренных проектом здания (то есть, за общее имущество МКД), отвечают управляющие компании. А за очистку козырьков балконов и других конструкций, установленных жильцами самовольно, отвечают собственники этих квартир.

Ежегодно Министерство ЖКХ Свердловской области рассылает муниципалитетам письма с напоминанием об очистке крыш от снега и льда, а мэрия Екатеринбурга, в свою очередь, выпускает распоряжение, обязывающее управляющие компании МКД убрать снег и сосульки до потепления и начала активного таяния снега.

За неисполнение распоряжений, а также за последствия, наступившие из-за схода снега и падения наледи, отвечают управляющие компании. Штрафы и возмещение ущерба — это самое малое, в случае серьезных последствий предусмотрена уголовная ответственность.

Уборка снега и сосулек. Высотные работы

Очисткой кровель от снега и сосулек занимаются специалисты, обученные работе на высоте и прошедшие инструктаж по технике безопасности. Кроме того, каждый из них должен иметь медицинский допуск к высотным работам. Бригада должна быть укомплектована нескользящей обувью, страховочными системами и альпинистским снаряжением, а также пластиковыми или деревянными лопатами. Использование металлических лопат, ломов и скребков недопустимо.

Сезонные бригады, сформированные из случайных людей, — не редкость, а последствия их труда могут быть печальны для нанимателя, самих рабочих и даже прохожих. Таких примеров, к сожалению, немало. Именно поэтому ориентироваться нужно не на самую низкую цену на рынке, а на репутацию компании, опыт и подготовленность рабочих.

Уборку снега, наледи и сосулек выполняют после обильных снегопадов и перед весенним потеплением. Высотные работы по очистке кровель проводят только с использованием страховочных систем, надежно закрепленных на специальных крюках на крыше или на стропильных элементах. Веревки обязательно проверяют под нагрузкой, а также осматривают на наличие повреждений. Во время очистки крыши от снега тротуар и придомовую территорию огораживают предупредительными лентами, а внизу ставят дежурного — он следит за тем, чтобы в зоне падения снега и льда не оказались люди, животные и автомобили.

Предупреждение образования сосулек и наледи на крыше

Появление сосулек и наледи на кровле — это всегда тревожный симптом. Необходимо обследовать здание, чтобы найти причины образования льда. Устранением проблем занимаются в весенне-осенний период, во время капитального или текущего ремонта.

Чтобы на кровле не образовывался лед и сосульки, необходимо выполнение следующих условий:

  • Кровельное покрытие должно быть целым, без механических повреждений и дефектов монтажа
  • Разница температур на чердаке и снаружи не должна быть больше 2°С
  • На чердак не должен проникать теплый воздух из подъезда и других внутренних помещений
  • Теплоизоляция чердачного перекрытия должна быть достаточной толщины и не иметь просветов и мостиков холода
  • Люки и двери, ведущие на чердак, должны закрываться герметично. Важно, чтобы они тоже были утеплены
  • Вентиляция должна обеспечивать свободный воздухообмен
  • На чердаке не должно быть перегородок, конструкций и предметов, затрудняющих воздухообмен

Ремонт всегда проводят после тщательного обследования с обязательным привлечением квалифицированных специалистов. Качественный ремонт устранит причины образование льда и сосулек, позволит сократить расходы на отопления дома, сохранит фасады и повысит качество жизни, особенно тех, кто живет на верхних этажах.

Чистка кровель МКД от снега и сосулек
в Екатеринбурге и Свердловской области

+7 (343) 268-30-61

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *