Секреты борьбы с сосульками. Как избежать образования сосулек зимой на крышах

МОСКВА, 5 фев - РИА Новости. Ученые из Государственного океанографического института Росгидромета (ГОИН) предложили простой и дешевый способ предотвратить образование на крышах сосулек и наледи - достаточно небольшой доработки конструкции крыши, чтобы сделать ненужной борьбу с сосульками, которая каждую зиму создают массу неудобств, причиняет ущерб горожанам и уносит из бюджетов городов России значительные суммы.

Один из авторов разработки, заместитель директора ГОИН Алексей Палей в беседе с РИА Новости отметил, что пока предлагаемые способы борьбы с обледенением сводятся либо к постоянному нагреву крыши, либо к использованию специальных методов удаления сосулек и наледи. Однако это требует больших затрат.

"Самым распространенным методом остается удаление наледи и сосулек вручную с помощью лопат и ломов. От этого страдают крыши, жизнь людей подвергается риску, на оплату этих работ тратят значительные средства. Еще большие суммы уходят на ремонт крыш, пострадавших зимой от шанцевых инструментов. Кроме того, от падающих с крыш домов сосулек часто страдают люди", - говорит Палей.

По его данным, только в Москве крыши нескольких тысяч домов нуждаются зимой в очистке ото льда.

Главный виновник - теплый чердак и лучи солнца

Ученые изучили механизм образования льда на скатных крышах и выяснили, что снег на крышах тает даже в самую холодную погоду из-за тепла, проникающего с чердака, и от солнечной радиации. Вода стекает к краю крыши (свесу), где, контактируя с холодной поверхностью, обдуваемой воздухом, замерзает и образует ледяную "кайму". Здесь лед постепенно накапливается, образуется наледь и из нее начинают "прорастать" сосульки.

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.

Ученые сформулировали три основных направления предотвращения образования сосулек: не дать талой воде попасть на холодный край крыши, снизить интенсивность таяния снега на основной плоскости кровли, снизить массу снега, который может накапливаться на свесах кровли.

Не дать воде замерзнуть

Предложенная учеными ГОИН технология предусматривает простую и не требующую значительных затрат конструктивную доработку крыши: чтобы вода не попала на край кровли, водосточная труба должна "встретить" ее раньше, не обходя выступ карниза, а проходя сквозь него.

"В этом случае талые воды сразу же стекают вниз по водосточной трубе, не попадая на свесы. Установив водосточную трубу вертикально непосредственно на стене, пронизывая все выступающие конструктивные элементы, до системы подземного водостока, мы до минимума сведем время отвода воды, и тем самым снизим вероятность ее замерзания. Кстати, особой оригинальности в предлагаемой конструкции нет. На многих крышах зданий в Чехии и Германии встречаются подобные конструкции", - поясняет Палей.

Водосточные желоба следует установить вдоль теплой зоны поверхности крыши, а водосточные трубы, пронизывающие карниз, должны быть прижаты к теплой стене здания, добавляет он. Трубы должны прямо уходить в систему городского водостока, чтобы исключить замерзание в них талых вод, а также образование луж и наледи на тротуарах.

Разработчики также предлагают снизить интенсивность таяния снега, регулируя температурный режим чердачных помещений. Для снижения накопления снега на свесах кровли они предлагают ряд конструктивных решений, в частности, использование специального покрытия.

Согласно подсчетам ученых, стоимость переоборудования крыши одного типичного пятиэтажного дома в Москве может быть доведена до 1 тысячи рублей на погонный метр кровли.

Разработанная учеными ГОИН технология защищена пятью патентами РФ на изобретение.

Зима - замечательное время года! Сколько радости и взрослым, и детям приносит катание на лыжах и коньках, на санках, да и просто с горки. Зима - это ещё и новогодние праздники с ёлкой, подарками и мандаринами. И если бы не одно «но»… - сосульки. Сосульки - не только забава для малышей, ёлочная игрушка и сверкающая на солнце прозрачная бахрома, «украшающая» кровли, но и вполне серьёзная проблема. Большинство из нас с наступлением холодов всё чаще слышат о несчастных случаях с прохожими, пострадавшими от падения сосулек или льда с крыш домов.

Причины появления сосулек на крышах

Основная причина образования сосулек - большой перепад между температурами наружного воздуха и поверхности кровли. Если через наружные стены и окна тепло просто покидает жилище, то с крышей обстоит совсем другая ситуация. Тёплый воздух, как известно, поднимается наверх, и основной поток тепла, уходящего из здания, проходит именно через крышу. То тепло, которое должно было остаться внутри и согревать нас, вместо этого начинает греть снег, лежащий на скатах. Капли талой воды стекают вниз, уходя из зоны нагрева, где опять замерзают, как и положено воде, при отрицательной температуре. Результат может варьироваться от небольшого оледенения до глыб льда весом в десятки килограммов, которые нависают над землёй подобно дамоклову мечу в ожидании «лётной» погоды.
Самый эффективный способ борьбы с проблемой - это работа над её первоисточником. Если крыша достаточно утеплена, то она пропускает минимум тепла, снег на крыше нагревается слабее, и таяние его будет происходить в заметно меньшем объёме или не будет происходить совсем.

Что и зачем? Сравниваем материалы

Помочь крыше дома удерживать внутри больше тепла призвана теплоизоляция, которую стоит рассмотреть на примере материалов из каменной ваты - и вот почему.
Каменная вата производится из расплава горных пород, сформованных в тонкие волокна. От природы сырья материал сохраняет экологичность, биологическую стойкость, негорючесть и долговечность камня наряду с хорошими акустическими и теплотехническими характеристиками, о которых следует рассказать подробнее.
Коэффициент теплопроводности - основная характеристика теплоизоляции. Чем он меньше, тем эффективнее материал удерживает тепло при сравнении одинаковых по толщине материалов. Его обозначают греческой буквой лямбда (λ), и он имеет размерность Вт/м*°С, или Вт/м*К (эти размерности одинаковы).

С этой точки зрения получается простой вывод: чем толще слой утеплителя и меньше коэффициент теплопроводности, тем меньше тепла будет уходить через крышу.
Коэффициенты теплопроводности материала указываются производителем в документации на материал. Чаще всего эти данные вместе с другими техническими характеристиками можно найти в заключении к техническому свидетельству на продукт. Также достоверным источником могут считаться протоколы теплотехнических испытаний. Данные, опубликованные в брошюрах или на сайте производителя, не должны отличаться от документальных. Для сравнения лучше всего использовать показатель λб. Это коэффициент теплопроводности в условиях работы утеплённой конструкции по влажности, которые охватывают большую часть территории России. Он численно больше (для гидрофобизированной каменной ваты всего на несколько тысячных единиц), то есть хуже своих «собратьев» с другими индексами, но именно λа и λб используют в расчётах проектировщики, чтобы учесть влияние климатических факторов на утеплитель.

Что касается необходимой толщины материала, то нормативные расчёты определяют требуемое сопротивление передаче тепла для крыши или стен, которое надо обеспечить, чтобы не переплачивать за отопление для поддержания комфортной температуры +20°С.
Так, для крыши дома в Москве и области утеплитель из каменной ваты Лайт Баттс СКАНДИК обеспечит требуемые значения сопротивления передаче тепла по нормативам при толщине 200 мм (два слоя по 100 мм). Для Оймякона, знаменитого «полюса холода», не менее 350 мм; для Архангельска, Мурманска, Красноярска рекомендуется использовать толщину утеплителя Лайт Баттс САНДИК около 250 мм; для Краснодара, Сочи, Анапы - около 150 мм. Кстати, здесь нет ошибки: наряду с холодными регионами, здания, расположенные в традиционно курортных городах, также нуждаются в утеплении. Во-первых, потому что зимой там тоже бывает сравнительно холодно. Во-вторых, летом теплоизоляция выполняет функцию предотвращения излишнего перегрева внутренних помещений. Она способна заметно снизить нагрузку на системы кондиционирования, особенно те, которые работают по инверторному принципу.

От слов к делу. Состав конструкций мансарды и чердака

Утеплённая мансарда - это жилое помещение, расположенное на чердаке дома под крышей. Оно получило своё название по имени знаменитого французского архитектора Франсуа Мансара, который первым стал использовать чердачное пространство для жилых целей ещё в середине 17 века.
Конструктивно мансардная кровля - каркасная конструкция, состоящая из стропил, обрешётки, покрытия кровли и внутренней отделки. Утеплённая мансарда включает следующие слои из следующих слоев последовательно по направлению от тёплого помещения к холодному наружному воздуху:

Внутренняя обшивка. Как правило, листовые материалы (гипсокартон) или вагонка.
Пароизоляция. Чаще всего используются специальные полиэтиленовые плёнки толщиной 0,2 мм. «Золотое правило» утепления гласит, что пароизоляцию следует ставить всегда с наиболее тёплой стороны (под утеплителем). Установка плёночного материала поверх утеплителя (близко к холодному наружному воздуху) неизбежно создаст барьер для выходящего снизу пара, который не упустит возможности сконденсироваться на пароизоляции в виде капель влаги.
Слой утеплителя. Так как конструкция каркасная, то применяют утеплитель из каменной ваты малой плотности. Такой утеплитель имеет хорошие теплотехнические показатели и предназначен для установки враспор в каркас по следующей схеме: поджал и поставил (у утеплителя Лайт Баттс СКАНДИК для этой цели даже есть специальный Флекси-край). Волокнистая структура утеплителя из каменной ваты делает его хорошим звукопоглощающим материалом, что уменьшит шум падающего дождя на кровлю с покрытием из металла.
Ветрогидрозащитная (диффузионная) мембрана. Она устанавливается поверх утеплителя с холодной стороны конструкции и защищает его от воздействий ветра и капель влаги, так или иначе попадающих в подкровельное пространство. Этот материал не похож на плёнку, он должен хорошо пропускать пар в одну сторону (из конструкции наружу) и не пропускать воду и ветер в другую. В линейке продукции ROCKWOOL есть двухслойная гидроветрозащитная мембрана, предназначенная именно для кровель.
Вентилируемый зазор. Позволяет высыхать воде, попавшей или сконденсировавшейся на поверхности ветрогидрозащитной мембраны. Толщина вентзазора составляет 4-5 см. Он создаётся дополнительной обрешёткой (контробрешёткой), которая крепится поверх основной, где стоит утеплитель.
Кровельное покрытие. Это всё то, чем покрыта кровля, чтобы защитить внутренние пространства дома. Здесь выбор варьируется от штучных (керамическая или битумная черепица) до листовых из металла и рулонных материалов. Материал закрепляется на контробрешётку.

Если дом имеет холодный чердак, это значит, что по нему «гуляет» холодный воздух с улицы, а утеплён в данном случае будет пол самого чердака (чердачное перекрытие). Если речь идёт о чердачном перекрытии по лагам, которое встречается чаще всего, то состав конструкции будет выглядеть следующим образом снизу вверх:

Пароизоляционная плёнка по черновым доскам.
Утеплитель между лагами враспор.
Двухслойная ветрозащитная мембрана ROCKWOOL для кровель поверх утеплителя.
Чистовой пол из досок (иногда в конструкции не предусмотрен).

Пару слов в заключение

Абсолютного исчезновения сосулек может и не произойти. Это не значит, что утепления недостаточно или оно выполнено неправильно. При чередовании оттепелей и заморозков их появление естественно и вызвано погодными явлениями, на которые человек влиять пока не в силах. Также под нагревом солнечных лучей поверхности кровли тёмного цвета возможно незначительное подтаивание снега, однако образования гигантских ледяных колонн и сталактитов при использовании качественной теплоизоляции крыши ждать уже не стоит.
Следует ещё отметить, что утеплённая крыша не только позволяет решить основную часть проблемы возникновения сосулек для обеспечения безопасности жителей дома. Также приятным «бонусом» будет снижение затрат на отопление, а в самом доме станет более комфортно и уютно.

Екатерина Петрова.

По его данным, только в Москве крыши нескольких тысяч домов нуждаются зимой в очистке ото льда.

Главный виновник - теплый чердак и лучи солнца

Не дать воде замерзнуть

Разработанная учеными ГОИН технология защищена пятью патентами РФ на изобретение.

Скопление снега на крыше может привести к нежелательным последствиям. Во-первых, многократно возрастает нагрузка на несущие конструкции здания, плотность снега может составлять до 700 кг/м 3

Во-вторых, возможны протечки скатных крыш в ендовах, в зонах образования снеговых мешков, настенных и подвесных желобов, а также протечки в результате обледенения кровли и выпадения конденсата на внутренней стороне кровельного покрытия из-за неудовлетворительного температурно-влажностного режима чердачных помещений. А на плоских крышах протечки возможны в местах дефектов и повреждений покрытия.

Наконец, немалую опасность представляют свисающие с крыш карнизы и сосульки. Такие образования появляются на выступающих участках фасада здания, на карнизах, отливах, козырьках балкона, краях крыши. При "благоприятном" стечении обстоятельств за одни сутки вес сосульки может увеличиться на несколько десятков килограммов. Вес некоторых из них может достигать 300 кг. Сосульки могут ломаться и падать вниз, повреждая все, что встречается им на пути. Так в Москве за год от падения льда с крыши погибает 4-7 человека, около 50 получают травмы, наносится ущерб более чем 300 автомобилям. Сосулька весом 2 килограмма, сорвавшаяся с высоты пятиэтажного дома развивает у земли скорость в 60 км/ч.

Почему скапливается снег на крыше и образуется наледь

Снег, выпадая, скапливается как на плоских, так и на скатных крышах. Снег, лежащий на крыше, тает благодаря теплу и теплому воздуху, идущему с чердака из-за недостаточной теплоизоляции и всевозможным щелям, а также выводу вентиляции под крышу. Кроме того сосульки и наледь образуются при воздействии солнечного тепла и перепадах температур с положительной до отрицательной. Поверхность кровли нагревается и растапливает снег, при этом образующаяся вода стекает к краю крыши, который в свою очередь является холодным, и замерзает, образуя ледяную корку. Впоследствии толщина этой корки увеличивается, и из нее вырастают ледяные сталактиты - сосульки.

Также образованию льда способствует конструкция водосточных труб - изгиб трубы у карниза неизбежно приводит к образованию ледяной пробки. Талая вода начинает течь поверх водосточных труб, образуя мощные сосульки.

Как можно бороться с обледенением крыши

Для борьбы с обледенением необходимо изолировать кровлю от внутреннего тепла (для предотвращения образования наледи), либо каким-то способом убрать уже образовавшийся лед. Для этого существует несколько способов:

Правильное устройство крыши с хорошей вентиляцией чердака. Нужно исключить попадание тепла и теплого воздуха в чердачное помещение. Для усиления эффекта охлаждения и проветривания чердака можно использовать чердачный вентилятор. В этом случае кровля не нагревается и не растапливает снег, предотвращая образование сосулек и наледи. Как подобрать вентилятор для чердака описано .

Подогрев кровли. Специальный греющий кабель протягивается по водосточным желобам и трубам. При нагреве кабель растапливает снег и лед, и талая вода стекает по желобам и тубам до земли, не образуя наледи и сосулек. Как спланировать систему обогрева кровли и правильно выбрать кабель описано .

Что же делать когда наледь уже образовалась

Если наледь вызвала протекание воды на чердак, значит крыша у вас «теплая». Попытайтесь быстро ее охладить. Сделать это можно взяв с собой вентилятор и с его помощью направить в место протечки поток воздуха. При этом должны быть открыты слуховые окна. Направленная доза холодного воздуха быстро заморозит протекание. На практике достаточно нескольких минут.

Также для остановки протечки нужно избавится от наледи на кромке крыши. Грубая очистка крыш от наледи небезопасна для здания, но предотвратить дальнейший рост уже образовавшейся глыбы наледи на карнизе крыши, можно использовав старые колготки, заполнив одну их «ногу» солью хлорида кальция. Эту «колбасу» потребуется положить на глыбу, поперек ее. Довольно быстро в ней проплавится канал, и вода, вызывающая протечки и рост глыбы льда, по нему станет стекать с крыши.

Из новинок, хотелось бы отметить электроскребок и таблетки «Snow melt».

Скребок выполнен на длинном шесте (работать им можно с земли), по краям рабочей грани которого маленькие колесики. Такой скребок мгновенно нагревает поверхность (достаточно, чтобы растопить снег, но не причиняя нагревом повреждений черепице), растапливая все на своем пути. Подобные устройства на российском рынке пока встречаются совсем редко, хотя очистка от снега и наледи с ним очень эффективна.

Кроме того, на западе применяют специальные таблетки для проплавления льда. Такие таблетки полезны для очистки замерзших водосточных труб. Вечером ее можно закинуть сверху в водосточную трубу, а на следующее утро она выпадет из нее снизу, оставив после себя канал.

В наших условиях электроскребок заменяется периодическим вызовом бригады альпинистов для очистки крыши, а таблетки интенсивным проливом водосточной трубы горячей водой.

Ключевые слова: антиобледенение, Обогрев труб, обогрев крыши, греющие кабели, удаление наледи и сосулек