Системы антиобледенения
Русскую зиму с давних пор принято считать суровой, снежной и даже жестокой. Сами по себе эти утверждения оспорить трудно — однако, будь ее характер столь бесхитростен и прямолинеен, современные системы антиобледенения вряд ли пользовались бы большим спросом именно у нас. Ведь непостоянство стихии приводит к тому, что на протяжении четырех-пяти по-настоящему морозных месяцев крыши жилищ, если за ними не следить, постепенно обрастают толстой коркой изо льда и смерзшегося снега, водостоки и желоба замерзают, что влечет за собой появление целых каскадов сосулек, готовых обрушиться вниз от малейшего порыва ветра…
Без малейшего преувеличения можно сказать, что в такие дни пешеходные зоны, карнизы и крыши становятся источником смертельной опасности. В попытках как-то ей противостоять придумано множество различных средств. Сосульки с крыш начинают сбивать еще в начале зимы, пытаясь уничтожить угрозу, так сказать, "в зародыше". Все вышеперечисленное, однако, является всего лишь локальными методами ведения "холодной войны": работа ломом отнимает немало времени и физических сил, обеспечивая весьма скромный, а главное — исключительно временный эффект.
У нас же речь пойдет не о тактике, а о стратегии: специальных системах антиобледенения, которые призваны не бороться с опасностью, а исключить саму возможность ее возникновения.
Когда крыша в порядке
Обыкновенные городские многоэтажки, коробчатой формы и с плоскими кровлями, как правило, не защищают от образования наледи: недешевое это дело, да и хлопотное. Даже большие массы снега и льда, скапливающиеся там, находятся в состоянии относительного равновесия, и опасность их оползания близка к нулю. С другой стороны, в элитных комплексах плавильные установки находят применение (в особенности, если "вертолетные площадки" покрыты слоем гравия). Уместны они на стадионах, в административных зданиях, в особенности, имеющих историческое значение… А вот какова ситуация с нашими частными "крепостями" — загородными домами и коттеджами? Увы, здесь все гораздо сложнее.
Раздумывая над выбором проекта постройки, мы далеко не в последнюю очередь обращаем внимание на ее внешний вид. Красивая крыша — почти всегда очень сложное по форме архитектурное сооружение. Причудливая конфигурация жилища — с многочисленными террасами, флигелями и фонарями — также диктует кровле свои законы. Приходится предусматривать площадки с различными углами наклона, ендовы (внутренние углы между скатами), козырьки, воротники, сложные многоугольные своды и сопряжения… Все они радуют глаз, когда мы перелистываем пестрые каталоги, но мало кто задумывается о том, как подобное великолепие будет выглядеть зимой. Снег и лед, скапливаясь, давят на крышу всей своей массой и постепенно разрушают ее. Во время оттепелей вода, лишенная возможности быстро стечь на землю, проникает в щели и стыки, а потом, с приходом мороза, замерзает и в буквальном смысле взламывает поверхность. Но это еще полбеды: напитавшись влагой, снежные массы становятся еще тяжелее и начинают оползать, забивают желоба и водосточные трубы — и те, не выдержав, нередко срываются со своих креплений и обрушиваются вниз. Что зачастую приводит к самым плачевным последствиям…
Данную проблему поможет решить специальная система антиобледенения. В жилых домах она будет препятствовать образованию сосулек, снизит риск возникновения несчастных случаев, предохранит кровли и фасады от разрушения, увеличит сроки их "жизни", а заодно повысит эстетическую привлекательность здания и позволит сэкономить на ремонте и очистке "вершин" от сосулек и наледи. Не помешает она также гаражу, бане и другим приусадебным постройкам, если, конечно, это не ветхие сараюшки для хранения инвентаря.
При грамотном устройстве подобная установка не даст жидкости застыть на крыше, в ендовах и в желобах, и не позволит ей превратиться в лед. Экономно и эффективно: ведь для подогрева талой воды требуется значительно меньше тепловых затрат, и, следовательно, расхода электроэнергии, чем для растапливания уже сформировавшегося льда.
Оптимальным вариантом для жителей Средней полосы России признана двускатная крыша с уклоном не менее 30°, сделанная из шифера, оцинковки, "классического" листового железа, наконец, черепицы. Ровная и плоская у невысокого дома — нехорошо: здесь будут скапливаться и листва осенью, и снег зимой, в результате чего образуется лишняя нагрузка.
Особое внимание следует уделить подкровельному пространству, которое используют как жилое (мансарды) или техническое (размещают трубы без надлежащей теплоизоляции, коллекторы отопления, расширительные бачки). Ведь одна из причин образования "катка" — отсутствие проветриваемых чердачных помещений. Опять же разница температур снизу и сверху приводит к таянью снега и образованию ледяной корки на наружной поверхности.
Процесс сбивания наледи по старинке в частном домостроении не годится. Во-первых, не всякий скат рассчитан на большие нагрузки — человек с ломом или скребком может принести ему не меньше вреда, чем слой наста. Во-вторых, даже при самой аккуратной работе поверхность неизбежно повреждается механически. Особенно сильно "обижаются" на подобное обхождение металлочерепица, медь и оцинкованная сталь. В-третьих, вызывать рабочего каждые две недели накладно и нерентабельно.
Задача современных систем антиобледенения — попросту не допустить замерзания воды в холодное время года на любой поверхности, не только на крышах.
От проекта до воплощения
Главные "действующие лица" в борьбе с наледью — это нагревательные кабели. Их прокладывают в самых стратегически уязвимых местах крыши: желобах, водостоках, ендовах, по краям, вокруг выступающих конструкций (фонарей, труб, мансардных окон и т. д.) — там, где особенно велика опасность скопления замерзшей жидкости.
Поскольку погода в последние зимы особым постоянством не отличается, данные элементы снабжают приборами автоматического управления нагревом (включения и выключения), оснащенными датчиками температуры и влажности. Руководствуясь полученными с "периферии" данными, система обеспечивает правильные регулировки (строго до необходимого максимума), а также в случае необходимости спасает сама себя от возможных коротких замыканий, скачков напряжения и прочего форс-мажора. Даже если в местах пролегания проводов слежались листва или мусор, самовозгорания не произойдет. Все компоненты соединены друг с другом распределительной электросетью, а кабели в обязательном порядке оборудованы устройствами защитного отключения.
Если сенсоры фиксируют выпадение осадков, похолодание или повышение влажности (ведь во время оттепели происходит капельное подтаивание снега), антиобледенительный комплекс тут же включается в работу, активизируя нагрев до нужного градуса. В результате снег и лед не скапливаются на крыше, а уходят в водосточную трубу и далее попадают в сточную канаву. И при этом — никаких неприятных последствий для кровли! Ей не грозят ни перегрев, ни коррозия, ни деформация.
Лучше всего запланировать антиобледенительную систему еще на этапе проектирования дома, априори включив ее в общую смету. Это позволит не только избежать сложностей при ее монтаже, но и наиболее эффективно реализовать замысел. Благодаря такой предусмотрительности не возникнет никаких проблем со стеклянными фрагментами крыш, куполами, сложными башенками и мансардными помещениями. Однако, несмотря на набирающую с каждым годом обороты популярность подобных комплексов, гораздо чаще монтаж приходится производить на уже готовом здании. Опять-таки, чем раньше удается его сделать, тем лучше.
Сезонность в данном деле тоже важна. Большинство заказов организациям, занимающимся проектированием и установкой антиобледенительных систем, поступает поздней осенью (а то и в начале зимы), когда сами работы проводить гораздо сложнее, да и цены существенно возрастают. Самые прозорливые и практичные домовладельцы обращаются к фирме-подрядчику в теплое время года: тогда за первые морозные дни "апгрейд" успевает показать себя "во всей красе". И корректировку, отладку, если таковая требуется, провести в этот период будет значительно проще.
Собственно, расчет конструкции, ее разработка состоят из нескольких этапов. Первый — сбор информации, получение исходных данных: сотрудник фирмы выезжает на место будущей установки, чтобы ознакомиться с условиями и произвести необходимые замеры. Крыша здания бывает двух типов: холодная и теплая — все зависит от того, каково назначение подкровельного помещения, как его используют. Если чердак хорошо проветривается, настил не пропускает тепло, а теплопроводящие приборы надежно изолированы, то перед вами "холодный" вариант, и работы с ним существенно меньше. Проблемы с обледенением здесь возникают чаще всего в оттепель, так что в данном случае кабель необходимо укладывать только в водосточную систему. Однако при наличии очень сложного общего рельефа следует также обратить внимание на всевозможные "карманы" и архитектурные переходы.
Теплая поверхность требует повышенного внимания, так как ее теплоизоляция плоха в силу того, что внизу — жилой или технический этаж. Придется устанавливать дополнительный нагревательный кабель по всему периметру…
Вне зависимости от того, теплая кровля или холодная — если она сложна по архитектуре, то потребует особенно пристального изучения. Тут уже в расчет берется все: длина горизонтальных частей системы и ендовы, высота водосточных труб и их количество, конструкция капельника, а также материалы, из которых сделаны вышеперечисленные элементы. Существуют два вида желобов: подвесные (металлические и пластмассовые) со встроенными водосточными трубами и идущие по кровле (преимущественно металлические). Используются различные варианты покрытий — от оцинкованного железа до шифера. Учитывать подобные "мелочи" при монтаже совершенно необходимо.
Скатная железная кровля, выполненная по фальцевой технологии, с желобами настенного типа — одна из наиболее распространенных разновидностей. Основной проблемой для домовладельцев здесь становится образование наледи и сосулек по краю. Если наличествует водосток, то проблемы возникают на его желобах и воронках, да и в трубах вода промерзает. На плоских крышах существует опасность появления льда на сточных гранях. Это ведет к тому, что жидкость скапливается на крыше, и та начинает "играть".
В последние годы популярна практика использования чердачного пространства для проживания (мансарды) или для оборудования технического этажа (где устанавливают массу мощного инженерного оборудования для отопления, вентиляции и кондиционирования). С точки зрения обустройства кабельного обогрева — тяжелый случай. Идеальное решение — греть всю площадь над мансардой. Однако подобное решение дорого и сложно, поэтому общего алгоритма в данных случаях не существует, возможен лишь индивидуальный подход.
Обычно провода прокладывают в местах вероятного скопления снега и льда, а также на всем пути следования талой воды: на сложных элементах кровли, внутренних углах (ендовах), воротниках кровельных окон, плоских площадках, в водосточных желобах и трубах. Пологая крыша также не способствует сходу "лавин"; по краю кровли придется устанавливать дополнительный нагревательный кабель. При расчете мощности антиобледенительной установки следует учитывать и внешние факторы, прежде всего климат данного района.
Ознакомившись с обстановкой, поставщик услуг принимает решение о конфигурации системы (размещении кабелей, их количестве и типе) и производит предварительный расчет. Все действия, разумеется, согласуются с заказчиком: на его усмотрение предоставляется алгоритм работы и смета. В конце концов фирма приступает к реализации проекта, а по окончании монтажа — к подключению и отладке.
Для тех, кто беспокоится об эксплуатационных затратах, отметим следующее: наличие в доме системы, борющейся с наледью, не означает, что отныне с октября по март все электричество будет "утекать через крышу". Это не только нерентабельно, но и попросту вредно. Комплекс должен включаться только тогда, когда нужно: при температуре, близкой к нулевой, и слабо положительной. Согнать снег с крыши, не дать ему застыть до того, как наступит похолодание, — вот основная задача подобного оборудования. Конечно, на теплых кровлях его работа будет более продолжительной: ведь на них наледь образуется уже и в слабый морозец. При –18°C…–20°С и ниже ничего греть, как правило, не нужно, поскольку количество выпадающих осадков сравнительно невелико.
Запуск
Если вы собираетесь производить установку зимой и на кровле уже скопились сугробы, сначала счистите их. А то как же монтажники смогут передвигаться по крыше? К тому же перед началом работ придется подождать некоторое время (от шести часов до суток), чтобы поверхность пришла в норму. В дальнейшем же введенная в эксплуатацию система станет функционировать автоматически, подавая тепло тогда, когда это необходимо, так, чтобы кровля постоянно оставалась сухой и чистой.
Подобные комплексы довольно надежны сами по себе, однако и им требуются проверки. Испытания происходят чаще всего в начале осени: ведь для устранения возможных неисправностей необходим некоторый запас времени. Главное внимание тут обращают на состояние изоляции. Затем проверяют аппаратуру, производят пробное включение. В случае летней установки апробация ведется при помощи имитации сигналов с датчиков. Но окончательную обкатку все равно приурочивают к первому снегу, что, конечно, удобнее, а в смысле теста на эффективность — гораздо корректнее.
Финансовый вопрос
Стоимость антиобледенительной системы зависит от мощности, типа нагревательного кабеля, способа регулирования, удаленности элементов от распределительных щитов (точек подвода питания) и, конечно, сложности проводимых работ. В среднем, для двухэтажного коттеджа площадью этажа 200 кв. м с простой четырехскатной крышей цена вопроса — примерно 175-250 тыс. руб.
При монтаже обычно используют оборудование и кабели ELTRACE, RAYCHEM, THERMON, NELSON, ENSTO, HEW-THERM, "ТЕПЛОСКАТ" и др. Аналогичные изделия применяют для обогрева в холодный период резервуаров и труб с водой, предохранения их от аварий, для обустройства теплых полов.