Systémy odmrazování střechy

Mechanismus tvorby ledu

Obr. 1
Tvorba ledu a rampouchů na teplé střeše (DE-VI):
1 – sníh;
2 – voda;
3 – led;
4 – tepelný tok

Srážky ve formě sněhu, které jsou na střeše, nepředstavují žádné nebezpečí. Pokud se však vytvoří podmínky pro tání sněhu pod vlivem jakéhokoli zdroje tepla, změní se na vodu. Pokud vytvořená tavená voda nemá způsob, jak rychle opustit střechu, když přijde odpovídající záporná teplota, zamrzne a promění se v led. Protože podmínky pro tání (a rychlost tání) ledu a sněhu jsou odlišné, s dalším krátkodobým působením zdroje tepla není možné roztavit, ale naopak, zvýšit ledovou zátku. Takový mechanismus pro tvorbu ledu může vést k tvorbě rampouchů dlouhých desítek metrů a vážících stovky kilogramů..

Zdroje tepla jsou:

Atmosférické teplo. Pokud denní teploty vzduchu kolísají s amplitudou dosahující 15 ° C, pak s kolísáním v rozmezí +3 0: +5 ° C během dne a -6 0: -10 ° C v noci, vytvoří se nejpříznivější podmínky pro tvorbu ledu. Na jaře k nim můžete přidat sluneční záření. Přestože povrchy sněhu a ledu odrážejí většinu dopadů záření na ně, i malá vrstva nečistot dramaticky zvyšuje absorpční koeficient. Kromě toho se exponované oblasti střechy rychle zahřívají a z vnitřní strany vrstvy dochází k rozmrazování. Tvorba ledu na jaře je proto vždy intenzivnější než na podzim..

Vlastní odvod tepla ze střechy. Na každé střeše dochází k rozptylu tepla. K tomu dochází minimálně na střechách s větraným podkrovím. Nedávno rozšířené využití podkroví pro bydlení (podkroví) nebo jako technické podlaží (kde je instalováno velké množství výkonného vybavení pro vytápění, větrání a klimatizaci) však dramaticky mění požadavky na konstrukci střechy. Nedostatečně účinná tepelná izolace vede ke skutečnosti, že pod povrchem sněhu ležícího na střeše (což je dobrý tepelný izolátor) dochází k neustálému odkapávání sněhu a tento proces nastává na celé ploše střechy. Takové střechy lze nazvat teplými. Vyznačují se tvorbou ledu v širším rozmezí teplot vzduchu, což ve skutečnosti může znamenat nebezpečí tvorby rampouchů během téměř celé chladné sezóny..

Nejběžnějším způsobem boje proti tvorbě ledu je dnes použití systémů proti námraze založených na topných kabelech..

Systémy proti zamrzání založené na topných kabelech

Obr
Aplikace systému odmrazování topných kabelů

Zavedení systémů ochrany proti námraze založených na topných kabelech, které jsou řádně navrženy, přičemž se zohlední zvláštnosti návrhu střechy, umožňuje zcela eliminovat tvorbu ledu při relativně nízkých cenách a nízké spotřebě energie a také zajistit funkčnost organizovaného drenážního systému v jarním a podzimním období..

Obr
Instalace topných kabelů

Provoz systémů proti námraze při teplotách pod -18 ° …- 20 ° C je obvykle zbytečný. Za prvé, při takových teplotách nedochází k tvorbě ledu pomocí prvního mechanismu a množství vlhkosti ve druhém se prudce snižuje. Za druhé, za těchto podmínek se také sníží množství srážek ve formě sněhu..

Zatřetí, pro tání sněhu a odstranění vlhkosti podél dostatečně dlouhé cesty je zapotřebí velká elektrická energie..

Při instalaci systému je třeba mít na paměti, že projektant musí zajistit, aby voda, která se objeví v důsledku „provozu“ systému, měla volnou cestu úplného odtoku ze střechy..

Obr
Příklad vytápění údolí.
1 – Svorka
2 – Vytápěcí sekce
3 – Konzola
4 – Měděný pásek

Existují také limity pro kapacitu topné části systémů, zavedené na základě praxe, jejichž nedodržení vede k neúčinnému provozu zařízení ve specifikovaném teplotním rozsahu, a jeho výrazné překročení vede pouze k nadměrné spotřebě elektrické energie bez jakéhokoli zlepšení provozu systému..

Tyto zahrnují:

měrný výkon topných kabelů instalovaných na vodorovných částech střechy. Celkový měrný výkon na jednotku povrchu vyhřívané části (tác, skluz, atd.) Musí být nejméně 180-250 W / m2;

měrný výkon topného kabelu v okapech – odpovídá nejméně 25-30 W / metr délky okapu a zvyšuje se s prodloužením okapu na 60-70 W / m.

Všechny výše uvedené nám umožňují vyvodit několik obecných závěrů:

Systémy ochrany proti námraze obecně „fungují“ pouze v jarních a podzimních obdobích a během thaws. „Provoz“ systému v chladném období (-15 ° …- 20 ° C) není jen zbytečný, ale může být škodlivý.

Systém musí být vybaven teplotním senzorem a odpovídajícím specializovaným termostatem, který lze spíše nazvat mini meteorologickou stanicí. Musí řídit provoz systému a umožňovat možnost úpravy teplotních parametrů s přihlédnutím ke zvláštnostem klimatické zóny, umístění a počtu podlaží budovy..

Topné kabely by měly být instalovány podél celé cesty topné vody, počínaje horizontálními žlaby a žlaby a končícími vývody z okapů, a pokud jsou vchody do dešťových kanalizací, až po kolektory pod hloubkou mrazu..

Je nutné dodržovat normy pro instalovaný výkon topných kabelů pro různé části systému – horizontální žlaby a žlaby, svislé žlaby.

Typická konstruktivní řešení

Hlavním úkolem při navrhování střešních systémů proti námraze je zajistit, aby byly efektivní, relativně levné, a uplatňovat takové způsoby upevnění, které by nepoškodily velmi kritické střešní komponenty a nezkazily vzhled budovy. V tomto případě musí být upevňovací body spolehlivé, trvanlivé a nepoškozovat plášť topných kabelů.

Přečtěte si více Flexibilní střešní tašky pro váš domov

Jedním ze základních principů navrhování upevňovacích prvků je použití stejných materiálů jako pro střechu nebo s nimi kompatibilní..

Obr
Vyhřívaná sněhová kapsa

Na obr. 4,5,6 ukazuje příklady pokládky topných a distribučních kabelů na různých (nejběžnějších) šikmých střešních uzlech. Nejprve se týkají střech pokrytých galvanizovaným železem, měděnými plechy a kovovými dlaždicemi..

Je třeba poznamenat, že pro nepoškozené topné kabely pro měkké střechy se používají speciální metody. Na široce používané zásobníky pro zadržování sněhu a odstraňování sněhu je velmi vhodné pokládat topné kabely do betonu (nebo cementového pískového potěru). To kromě ochrany kabelu před poškozením výrazně zvyšuje účinnost ohřevu díky použití vlastností akumulace tepla v betonu.

Obr
Okapové topení s vyhřívanou nálevkou

Bezpečnostní požadavky

Základní požadavky jsou stanoveny z hlediska požární a elektrické bezpečnosti.

K jejich splnění je třeba splnit několik podmínek:

systém musí obsahovat pouze topné kabely s příslušnými certifikáty, vč. je vyžadováno osvědčení o protipožární bezpečnosti. Obvykle se jedná o nehořlavé nebo nehořlavé kabely. Pro použití v systémech proti námraze jsou vyžadována doporučení výrobce;

topná část systému musí být vybavena RCD nebo diferenciálním vypínačem se svodovým proudem nejvýše 30 mA (pro požadavky na elektrickou bezpečnost – 10 mA);

složité systémy ochrany proti námraze musí být rozděleny do samostatných sekcí s unikajícími proudy, přičemž každá část nesmí překročit výše uvedené hodnoty.

Topné kabely od hlavních výrobců mají všechny potřebné certifikáty a byly opakovaně testovány jako součást systémů ochrany proti námraze.

Testování a hodnocení výkonu

Testování systémů ochrany proti námraze lze rozdělit do dvou skupin: akceptační testy a periodické testy..

Rutinní zkoušky obvykle začínají testováním izolačního odporu topných a distribučních kabelů. RCD (nebo difavtomaty) jsou testovány. Příslušné protokoly jsou vypracovány se specifickými hodnotami. Nejinformativnější jsou výkonnostní testy, během nichž se kontroluje účinnost systému..

Je třeba poznamenat, že systémy ochrany proti námraze nejsou okamžité systémy. Jsou navrženy pro práci v pohotovostním režimu a okamžitě se zapnou, když dojde ke srážení. Pokud byl systém zapnutý ne na začátku sezóny a na střeše se nahromadila vrstva sněhu, bude jeho odstranění trvat od 6 hodin do dne.

Při uvádění systému do provozu v teplém období jsou potíže. Současně se kontroluje správná funkce ovládacího zařízení, simulují se signály ze senzorů, kontroluje se přechod systému do režimu zapnutí zátěže, vypnutí zásobníků a poté vypnutí kanalizace..

Pravidelně se na začátku podzimu provádějí pravidelné zkoušky, aby se zkontroloval technický stav systému a připravil se k provozu. Nejprve se zkontroluje izolační odpor, aby se identifikovaly poškozené oblasti. Poté se zkontroluje stav zařízení, provede se jeho zkušební přepnutí. Po kontrole nastavení termostatů se systém zapne a zůstane v pohotovostním režimu..

Hydrofobní prostředky proti námraze

Hydrofobní prostředky proti tvorbě námrazy nezabraňují tvorbě ledu, ale poskytují rychlý sestup nově vytvořeného vodního ledu během opakovaných cyklů zmrazení a tání, což brání jeho tvorbě na velké ledové rampouchy a kapky.

Takové hydrofobní prostředky se nanášejí na kov, beton a jiné podklady ručně, štětcem, válečkem nebo stříkáním na čisté, suché a bezprašné povrchy bez rzi, oleje, mastnoty atd. Směsi ztuhnou při teplotách nad + 5 0С.

Podle Mezinárodní akademie studených (MAX) je adhezní síla vodního ledu se střešními materiály budov velmi vysoká (ocel 3 – více než 0,16 MPa, beton – více než 0,22 MPa), během tahových zkoušek byla vnitřní struktura ledu zničena a její zbytky byly pevně zůstal na povrchu materiálů. Současně je adhezní síla ledu potaženého nemrznoucí směsí téměř úplně chybí a je menší než 0,22 MPa..

Proti námrazy jsou vodotěsné, antikorozní, šetrné k životnímu prostředí, mají vysokou pevnost a elasticitu, zachovávají si vysoké fyzikální a mechanické vlastnosti v širokém teplotním rozsahu, jsou odolné vůči UV záření a atmosférickým srážkám.

Podobné záznamy: