Регулярно весной и осенью, а так же в оттепели водосточные желоба покрываются наледями, льдом забиваются водосточные трубы, а с карнизов свисают сосульки. Бороться с этим вредным для кровли и фасадов, и опасным для пешеходов явлением очень трудно и дорого – намного легче его предотвратить.
Механизм образования сосулек прост: снег на кровле подтаивает при отрицательных температурах воздуха (либо кровля «тёплая», либо весеннее солнце пригрело), талая вода стекает на карнизный свес или в водосточный желоб (а там подогрев снизу отсутствует либо тень), и застывает очень быстро. Слой за слоем наледь нарастает и свисают с карнизов сосульки.
Если талую воду, попавшую в водосточные желоба и трубы, на всём её пути до ливневой канализации (или до тротуара) немного подогревать, то не будет материала для образования сосулек и наледей на кровле – в этом и заключается принцип работы системы антиобледенения. Реализовать этот принцип несложно, уложив в водостоки кровли (водосточные желоба и трубы, на карнизы, ендовы и в капельник) специальный нагревательный кабель с заранее рассчитанными параметрами. Сложнее определить оптимальный набор оборудования для конкретной кровли: когда использовать саморегулирующийся кабель, а когда резистивный; когда и какой термостат для управления системой применить, а когда и без него обойтись можно.
Определение типа кровли
Если температура поверхности кровли равняется температуре окружающего воздуха, то кровля считается «холодной». Внешние признаки «холодной» кровли: чердак проветриваемый, отсутствует разводка горячей воды и другие источники тепла, имеется надёжно теплоизолированное многослойное потолочное перекрытие; между потолком мансарды и кровлей проложен толстый слой теплоизоляции, а между теплоизоляцией и кровельным покрытием свободно циркулирует наружный воздух и организованы продухи по коньку кровли. Внешние признаки «тёплой» кровли: снег на ней тает при отрицательной температуре воздуха не только за счёт солнечного излучения, но и в пасмурную, облачную погоду.
В случае «тёплой» кровли в системе антиобледенения водостоков кровли должен быть предусмотрен подогрев карнизного свеса (см. рисунок 1), чтобы исключить замерзание талой воды на нём.
Водосточные желоба могут быть подвесными, либо в виде отбойников на поверхности кровли (характерно для многоэтажной застройки), а подвесные желоба могут быть как металлическими, так и пластмассовыми.
Для кровель с желобами по поверхности кровли характерно наличие участков карнизного свеса между отбойником и краем кровли (капельником), где скапливается снег – из него по кромке кровли образуются, как правило, небольшие сосульки. Для избавления от них в капельник кровли можно заложить нагревательный кабель.
Определение типа нагревательного кабеля
Использование резистивного нагревательного кабелядопускается при обеспеченииравномерного отвода тепла по всей длине кабеля (характерно для установки нагревательного кабеля в бетон, при изготовлении «разуклонки» на плоских кровлях или на карнизных свесах «тёплой» кровли). Рекомендуемый резистивный кабель: одножильный типа TXLP/1 или двухжильный типа TXLP/2R с удельной мощностью 26 Вт/м (при напряжении 220 В) производства фирмы Nexans (Норвегия).
Обогрев водосточных желобов и труб выполняется саморегулирующимся кабелем т.к. в водосточных желобах и трубах часто скапливается мусор, опавшая листва и т.п., что препятствует равномерному отводу тепла от кабеля. Резистивный кабель в местах скопления мусора перегревается и может выйти из строя. Вышедший из строя (по этой причине) нагревательный кабель ремонту не подлежит и нуждается в замене. Саморегулирующийся кабель, помещённый в подобные не благоприятные условия эксплуатации, не перегревается, остаётся работоспособным, а сама система антиобледенения (после очистки водостоков от мусора) продолжает исправно функционировать. Рекомендуемый саморегулирующийся нагревательный кабель типа GTVe2 с удельной мощностью 18/36 Вт/м при 0°С, (на воздухе и в талой воде соответственно) производства фирмы Xuhui Electric (КНР).
В капельник кровли желательно закладывать саморегулирующийся кабель типа 26LTV2 – CR или 33LTV2 – CR с удельной мощностью 26 или 33 Вт/м при 10°С,производства фирмы Xuhui Electric (КНР).
Определение установочной мощности
При «холодной» кровле:
- в подвесных пластмассовых водосточных желобах шириной до 130 мм и водосточных трубах диаметром до 90 мм – от 25 до 40 Вт/м водостока
- в подвесных металлических водосточных желобах шириной до 120 мм и водосточных трубах диаметром до 80 мм – от 35 до 50 Вт/м водостока
- в подвесных пластмассовых водосточных желобах шириной свыше 130 мм и водосточных трубах диаметром более 90 мм – от 50 до 70 Вт/м водостока
- в подвесных металлических водосточных желобах шириной до 160 мм и водосточных трубах диаметром до 130 мм – от 50 до 70 Вт/м водостока
- в металлических водосточных желобах по поверхности кровли (отбойниках) и водосточных трубах диаметром более 130 мм – от 70 до 80 Вт/м водостока
- в капельник кровли – от 25 до 30 Вт/м капельника
- в ендовах – от 250 до 300 Вт/м2 обогреваемой поверхности
- на плоских участках кровли (в местах примыкания кровли и парапета, в водоотводных лотках и т.п.) – от 280 до 320 Вт/м2 обогреваемой поверхности.
При «тёплой» кровле для обеспечения работоспособности системы до -15°С:
- в подвесных пластмассовых водосточных желобах шириной до 130 мм и водосточных трубах диаметром до 90 мм – от 35 до 50 Вт/м водостока
- в подвесных металлических водосточных желобах шириной до 120 мм и водосточных трубах диаметром до 80 мм – от 50 до 70 Вт/м водостока
- в подвесных пластмассовых водосточных желобах шириной свыше 130 мм и водосточных трубах диаметром более 90 мм – от 50 до 70 Вт/м водостока
- в подвесных металлических водосточных желобах шириной до 160 мм и водосточных трубах диаметром до 130 мм – от 70 до 80 Вт/м водостока
- в металлических водосточных желобах по поверхности кровли (отбойниках) и водосточных трубах диаметром более 130 мм – от 80 до 110 Вт/м водостока.
- в капельник кровли – от 30 до 40 Вт/м капельника
- в ендовах – от 300 до 350 Вт/м2 обогреваемой поверхности
- на карнизном свесе 300 – 350 Вт/м2 обогреваемой поверхности
- на плоских участках кровли (в местах примыкания кровли и парапета, в водоотводных лотках и т.п.) – от 320 до 400 Вт/м2 обогреваемой поверхности.
Выбор системы управления (термостата)
Система управления антиобледенением водостоков кровли должна учитывать сочетание нескольких факторов: температуру воздуха, интенсивность солнечного излучения, теплопотери здания через межэтажное перекрытие и теплоизоляцию кровли, направление и силу ветра и т.д. и т.п. Реально существует 2 типа управляющих термостатов:
- Управление по температуре воздуха осуществляется термостатом с выносным датчиком температуры, например: термостат ETR/F – 1447 с датчиком температуры воздуха (ETF – 744/99) производства фирмы OJ Elektronik (Дания). В разрешённом диапазоне температур (обычно от +3°С до -5°С) система обогрева включена, при выходе температуры воздуха за пределы диапазона – выключена. Фактические границы диапазона подбираются во время эксплуатации: положительная от 0 до +10°С, отрицательная от 0 до -15°С и выставляются для каждой кровли индивидуально. Эта система управления относительно не дорогая, надёжная и не требующая квалифицированного обслуживания, но не самая экономичная. Применяется на небольших объектах (индивидуальный дом, коттедж и т.п.) и в системах антиобледенения, управляемых обученным оператором.
- Управление по температуре воздуха и показаниям датчика влажности (наличия талой воды). Термостат ETR2 - 1550 имеет не только выносной датчик температуры воздуха (ETF – 744/99), но и датчик влажности ETOR – 55, устанавливаемый в водосточном желобе с южной стороны здания. При снижении температуры воздуха ниже заданного значения (например: +3°С) система готова к включению, но включится только тогда, когда датчик влажности обнаружит талую воду в водостоке. При повышении температуры воздуха или отсутствии талой воды на датчике влажности отключение обогрева водостоков можно отложить на какое – то время (регулировка от 0 до 5 часов), т.к. на северной стороне кровли снег тает медленнее. Такая система управления применяется на всех типах кровли, является максимально экономичной и полностью автоматической (после настройки). Дальнейшим усовершенствованием системы управления антиобледенением водостоков кровли является программируемый термостат ЕТО2 – 4550 с двумя зонами контроля, производства фирмы OJ Elektronik (Дания).
- Управление системой антиобледенения водостоков кровли без термостата не допускается!!! Оператор может пропустить начало процесса обледенения, а в случае образования наледи в желобах и водосточных трубах мощности системы антиобледенения не достаточно для растапливания льда и очистки водостоков от него!!! Более того; если растапливать лёд нагревательным кабелем в мороз, то нагревательный кабель (особенно саморегулирующийся) может выйти из строя.
Начинать подбор нагревательных кабелей необходимо с определения типа кровли («тёплая» или «холодная») и изготовления (получения от заказчика) плана кровли с указанием размеров водосточных желобов и труб, «проблемных» ендов и карнизных свесов. На скатных кровлях должны быть установлены устройства снегозадержания и (при необходимости) ограждения кровли.
Резистивные нагревательные кабели имеют фиксированную длину греющей части кабеля в соответствии с таблицами №1 и №2, а саморегулирующиеся кабели (таблица №3) имеют ограничение по максимальной длине отрезка: для кабеля GTVe2 – 64 м с автоматом защиты типа «С» на 20А; для кабеля 26LTV2 – CR – 81 м с автоматом защиты типа «С» на 25А; для кабеля 33LTV2 – CR – 64 м с автоматом защиты типа «С» на 25А.
Для обогрева водосточных желобов, труб и капельника рекомендуется использовать саморегулирующийся нагревательный кабель, а для обогрева карнизных свесов и ендов – резистивный. Размеры обогреваемого участка определяются требованиями по установочной мощности на участке (см. п.4 настоящей методики), а так же длиной и удельной мощностью нагревательного кабеля. Расстояние между соседними витками нагревательного кабеля (шаг укладки) для резистивного кабеля - 50 – 75 мм; для саморегулирующегося - 50 – 100 мм.| Одножильный экранированный кабель типа TXLP/1, производства Nexans (Норвегия) | |||||||
| Наименование | Вес в упаковке (кг) | Габариты упаковки ВхГхШ(см) | длина нагревательной части (м) | Мощность (Вт) при U=220 В | Сопротивление (Ом) | Удельное сопр. (Ом/м) | |
| TXLP/1 380/28 | 1,3 | 8х33х33 | 13,8 | 350 | 138,3 | 10,00 | |
| TXLP/1 640/28 | 1,7 | 8х33х33 | 22,8 | 585 | 82,1 | 3,60 | |
| TXLP/1 900/28 | 2,5 | 8х33х33 | 32,0 | 820 | 59,0 | 1,84 | |
| TXLP/1 1280/28 | 3,0 | 9х39х39 | 45,7 | 1 170 | 41,1 | 0,90 | |
| TXLP/1 1600/28 | 3,6 | 9х39х39 | 57,0 | 1 460 | 33,2 | 0,58 | |
| TXLP/1 1800/28 | 4,0 | 9х39х39 | 64,0 | 1 650 | 29,3 | 0,46 | |
| TXLP/1 2240/28 | 4,8 | 9х39х39 | 80,0 | 2 050 | 23,2 | 0,29 | |
| TXLP/1 2800/28 | 6,0 | 11х39х39 | 100,0 | 2 560 | 18,9 | 0,19 | |
| Двухжильный экранированный кабель типаTXLP/2R, производства Nexans (Норвегия) | |||||||
| Наименование | Вес в упаковке (кг) | Габариты упаковки ВхГхШ(см) | длина нагревательной части (м) | Мощность (Вт) при U=220 В | Сопротивление (Ом) | Удельное сопр. (Ом/м) | |
| TXLP/2R 640/28 | 2,4 | 8х33х33 | 22,8 | 585 | 82,7 | 3,63 | |
| TXLP/2R 890/28 | 3,1 | 8х33х33 | 32,0 | 815 | 59,4 | 1,86 | |
| TXLP/2R 1270/28 | 3,8 | 9х39х39 | 45,4 | 1 160 | 41,7 | 0,92 | |
| TXLP/2R 1900/28 | 5,4 | 9х39х39 | 68,1 | 1 740 | 27,8 | 0,41 | |
| TXLP/2R 2700/28 | 7,3 | 18х39х39 | 96,4 | 2 470 | 19,6 | 0,20 | |
| TXLP/2R 3400/28 | 8,8 | 18х39х39 | 120,0 | 3 110 | 15,6 | 0,13 | |
| Саморегулирующийся экранированный нагревательный кабель, производства XuhuiElectric (КНР). | |||||||
| Наименование | Вес (кг/100м) | Габаритн. разм. (мм) | максимальная длина (м) | Уд. мощн. (Вт/м) | Мин. рад. изгиба(мм) | макс.пуск. ток (А/м) | |
| GTVe2 | 10,0 | 10,5х5,9 | 64,0 | 18/36 | 35 | 0,272 | |
| 26LTV2 - CR | 13,1 | 13,1х6,0 | 81,0 | 26 | 35 | 0,312 | |
| 33LTV2 - CR | 13,1 | 13,1х6,0 | 64,0 | 33 | 35 | 0,416 | |
Длина силовых («холодных») концов одножильных кабелей по 2 м с каждой стороны, у двухжильных кабелей длина силового конца – 10 м. Соединительная муфта скрытая, обозначена надписью: «SPLICE» в месте перехода силового конца в нагревательную часть кабеля.
Более подробно параметры и характеристики саморегулирующихся кабелей приведены на сайте: //www.tecab.ru.
Способ крепления нагревательных кабелей в водостоках кровли и на её поверхности подбирает монтажная организация в зависимости от материалов, применяемых при изготовлении кровли. Любой, выбранный способ крепления, не должен повреждать механически наружную оболочку нагревательного кабеля. Резистивный нагревательный кабель типа TXLP/1 и TXLP/2R, будучи надёжно закреплён в верхней точке, выдерживает свободный свес в водосточной трубе длиной до 26 м, саморегулирующийся кабель GTVe2 до 16 м. Если длина водосточных труб превышает указанные величины, то необходимо усиливать нагревательный кабель металлическим тросом или двухрядной монтажной лентой.
Ниже, на фотографиях, приведены несколько примеров укладки нагревательных кабелей на кровле и в водостоках.
Укладка нагревательного кабеля по кромке карнизного свеса. Карнизный свес защищён от сползания пластов снега с поверхности кровли водосточным желобом (в виде отбойника) и устройством снегозадержания.
Укладка нагревательного кабеля в водосточных желобах по кровле (отбойниках) и водосточных трубах.
Укладка резистивного кабеля на карнизном свесе и саморегулирующегося в подвесном водосточном желобе и трубе. Крепление монтажной лентой.
Общий вид системы антиобледенения водостоков кровли с обогревом ендовы, карнизного свеса, подвесного водосточного желоба и водосточной трубы.