Обогрев кровли и водостоков

На любой кровле в зимнее время года могут образоваться сосульки или даже ледяной вал. Узнаем какие средства могут быть применены для устранения таких явлений.

Предлагаем вам ряд технических решений по обогреву кровли, которые помогут бороться с обледенением кровли и водостоков. Практически на любой кровле могут образоваться наледь и сосульки. Это связанно с естественными недостатками конструкции и чревато различными последствиями: от протечек до порчи водосточной системы.

• Назначение и принцип действия
• Выбор нагревательного кабеля
• Электрооборудование
• Монтаж обогрева кровли
• Антиобледенение водосточной системы

Даже в хорошо спроектированной кровле теплозащита не является абсолютной. По мере накопления снегового покрова утечки тепла в атмосферу снижаются, растёт температура кровельного покрытия, из-за чего постепенно тает. Стекая вниз, вода достигает нижней части ската, где окончательно замерзает, образуя ледяной вал.

Выше этого вала собираются новые порции воды, возрастает риск протечек, а снежная шапка продолжает накапливаться, увеличивая нагрузку на несущую систему. При первой же оттепели вся накопленная масса снега и льда сходит с крыши лавинообразно, повреждая водосточную систему и представляя угрозу людям и имуществу.

Подогрев кровли — это активная мера защиты от обледенения, главная задача которой — растапливать образующуюся наледь и способствовать беспрепятственному удалению талой воды. В зависимости от устройства крыши, специфика работы системы снеготаяния может отличаться. Условно крыши классифицируют по численному значению тепловых потерь:

Для обогрева крыш применяются двухжильные нагревательные кабели двух типов. Первый вариант — греющая секция фиксированной длины и мощности, это наиболее удобный способ обогрева водосточных желобов и труб.

Также существуют саморегулирующиеся кабели, состоящие из двух параллельных токопроводящих жил, пространство между которыми заполнено слабым диэлектриком, сопротивление которого скачкообразно возрастает при нагреве до определённой температуры. Благодаря этому саморегулирующийся кабель можно соединять сегментами произвольной длины, ограничена лишь максимальная протяжённость линии.

 
Оба типа кабеля имеют достаточно сложную структуру. Нагревательные жила или пара облачены в термоустойчивую оболочку с хорошими диэлектрическими свойствами. Поверх оболочки намотана экранирующая оплётка — защитная мера на случай повреждения основной электроизоляции. Кабель также облачён в наружную изоляцию, защищающую как от пробоя, так и от механических повреждений.

Саморегулирующийся кабель также имеет под наружной оболочкой дополнительный слой, устраняющий трение плоского нагревательного сердечника о внешнюю изоляцию для сохранения формы.

Все нагревательные кабели разделяют по удельной мощности, которая может составлять 15–50 Вт/м.п. Кабели до 20 Вт/м.п. используют на тёплых кровлях, до 30 Вт/м.п. — на холодных участках умеренно тёплых кровель, до 50 Вт/м.п. — для обогрева водосточной системы.

Поскольку система электрического обогрева эксплуатируется в достаточно жестких условиях, а меры безопасности существенно строже, чем при устройстве подогрева открытых площадок, система требует применения ряда электротехнических изделий и защитных устройств.

Наиболее пристального внимания требуют электрические соединения. В условиях высокой влажности и воздействия ультрафиолета стандартные соединительные муфты для нагревательного кабеля не демонстрируют достаточной надёжности. Поэтому их применяют только для соединения нагревательных кабелей между собой или в условиях, где монтаж защищённого соединения невозможен.

В остальных ситуациях подключение нагревательного кабеля к силовому осуществляется внутри распределительной коробки со степенью защиты IP66 через винтовые клеммы. Коробку располагают снизу под свесом крыши, что несколько увеличивает расход нагревательного кабеля, но гарантированно защищает уязвимое место.

Худшее, что может случиться с системой обогрева — пробой изоляции и замыкание между жилами либо на металлическое покрытие кровли. Поэтому автоматический выключатель для защиты линии выбирают в точном соответствии с её мощностью и действующим напряжением питания.

Требуется выбрать наиболее близкий по номиналу автомат, а затем отрегулировать тепловой расщепитель согласно инструкции. Вторая ступень защиты — УЗО противопожарного класса, рассчитанное на токи утечки в 200–400 мА. Для его корректной работы экранирующие оплётки всех нагревательных кабелей должны быть надёжно заземлены.

Саморегулирующийся кабель используется в системах с ручной активацией и не требует установки терморегулятора. Исключение составляют системы обогрева крыш домов, не рассчитанных на постоянное проживание, либо если ставится цель сделать работу обогрева полностью автономной.

В таких случаях терморегулятор отключает нагрев при достижении положительной температуры воздуха, также автоматика может использовать показания датчика влажности для установления наличия осадков. Для нагревательных секций установка терморегулятора обязательна, температура отсечки выбирается в диапазоне +3…+10 °С в зависимости от климатических условий. Датчик температуры при этом располагается не на открытом воздухе, а жёстко закрепляется в 20–25 мм от нагревательного элемента.

Расположение кабелей на холодных и тёплых крышах отличается. В первом случае нагревательные элементы поднимаются параллельными линиями по всей протяженности ската с шагом в 30–40 см. Такая система подогрева используется только на плоских крышах с уклоном менее 10°, где самостоятельный сход снеговой шапки невозможен.

Во всех остальных случаях обогревается только нижний холодный край, где происходит накопление наледи. Для тёплых крыш ширина полосы обогрева равна выступу покрытия за наружную плоскость стены.

На умеренно тёплых кровлях обогрев устраивается на ширину свеса и стены плюс 10–15 см. Кабель прокладывают треугольной змейкой с расстоянием между вершинами от 25 до 100 см в зависимости от плотности размещения нагревательных элементов.

Она определяется требуемой удельной мощностью обогреваемого участка, которая для умеренно тёплых крыш составляет 250–300 Вт/м2, а для тёплых — около 400 Вт/м2. В зависимости от климатических условий производителем могут даваться дополнительные рекомендации по корректированию мощности.

Крепление кабеля к кровле при шаге змейки более 50 см осуществляется точечными фиксаторами, которые крепятся к покрытию саморезами или вытяжными заклепками. Перед креплением между фиксатором и кровлей укладывают специальный уплотнитель. При достаточно частом шаге змейки крепление лучше произвести на перфорированную монтажную ленту.

Она крепится двумя параллельными линиями внизу ската и с требуемым отступом от края, после чего кабель прижимается отгибанием просеченных лепестков. Такой способ особенно часто применяется на крутых скатах, где высока вероятность схода снеговой шапки: кабель при этом не повредится, просто разогнутся крепления.

Особое внимание следует уделять ветровым свесам и ендовам. На каждом свесе кабель должен подниматься от низа на 2/3 высоты ската. В ендовах и желобах образуется избыточное количество наледи, поэтому удельную мощность нагрева следует увеличить в 1,5 раза. Как правило это достигается прокладкой двух или трёх параллельных линий греющего кабеля по обе стороны ендовы с шагом 10–12 см.

При действующей системе обогрева кровли нужно обязательно прокладывать нагревательные кабели также в водосборных лотках и трубах водостока. Без этого растаявшая вода не сможет свободно стечь, замерзнет и, скорее всего, повредит водосточную систему.

Как правило для желобов достаточно двух кабелей удельной мощностью более 25 Вт/м.п. Один из них прокладывается по наружному борту, другой — по дну желоба. Фиксация производится на специальные скобы, которые закрепляются внутри лотка с шагом 20–30 см. Если в процессе эксплуатации наблюдается намерзание воды в водостоке, можно добавить ещё один греющий кабель.

Трубы — наиболее уязвимая часть водосточной системы, из-за спутывания кабеля внутри них могут образоваться пробки, и вся система придёт в негодность. Поэтому обычно для труб выбирают кабели мощностью до 50 Вт/м.п. с высокой рабочей температурой.

Их монтируют в натянутом состоянии: опускают кабель подогрева желоба до самого низа, закрепляют в нижней части с двойным перегибом чтобы исключить обмерзание выходного раструба, а затем протягивают обратно вверх. Особое внимание нужно уделить приёмным воронкам: в них нагревательные элементы прокладываются одним или двумя кольцами по периметру.   

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление — мы вместе изменяем мир! © econet