Как работает обогрев кровли и водостоков

Обогрев кровли в современных условиях является таким же необходимым инженерным решением, как и вентиляция, канализация и водопровод. Антиобледенительная система предотвратит разрушение водостоков, повреждение кровли, а также защитит от протечки талой воды в дом.

Антиобледенительная система кровли

Обогрев кровли системами, направленные на антиобледенение поверхностей и обеспечение беспрепятственного стока талой воды, еще не получили в нашей стране должного распространения. Такого, как следовало бы, исходя из особенностей нашего климата.

В наше время, когда тенденция к энергосбережению приобрела, где по бедности, где по жадности, почти патологические черты, вплоть до вырезания секций батарей отопления в подъездах многоэтажек, нести дополнительные расходы на обогрев крыши готовы немногие. Тем не менее, среди владельцев усадебных домов тенденция понемногу набирает обороты.

Логика обогрева кровли очень проста: как ни утепляй чердак, часть тепла всё равно передается кровле, и её температура всегда будет выше температуры окружающего воздуха. Вследствие этого образуется наледь, которая разрушает элементы кровли, загромождает водостоки, угрожает затеканием помещениям дома и образует опасные для жизни и здоровья сосульки. Монтаж системы электрического обогрева кровли и водостоков — один из основных способ решения вышеперечисленных проблем.

Видео: Обогрев кровли и водостоков

Входная группа

Особое внимание стоит уделить оформлению входной зоны, так как эта часть дома выполняет несколько важнейших функций. Она создает первое впечатление на гостей, защищает жилые помещения от переохлаждения при открывании входной двери зимой, и от перегревания летом. Кроме того, первые помещения коттеджа призваны удерживать уличную пыль и насекомых.

Немаловажно предусмотреть обеспечние безопасности в зимний период: скользкие крыльцо и дорожки могут быть причиной травм. Антиобледелительные системы будут совсем не лишними. И еще много нюансов, о которых не знает любитель-строитель, разъяснят профессионалы. Обратиться за консультацией, заказать проект или разместить заказ на изготовление входных групп можно на сайте -vhodnyh-grupp, где представлен каталог фирм, и где вы точно подберете подходящих мастеров.

Крыльцо

Крыльцо дома желательно проектировать с глубоким навесом. Чтобы обеспечить входной двери максимальную защиту от осадков и ветра, лучше иметь крыльцо с закрытыми или частично закрытыми боковыми стенками. Иногда современные коттеджи возводятся с угловым крыльцом, выполненным в виде своеобразной беседки. Ее можно использовать и как компактную террасу, если предусмотреть в ней немного дополнительного пространства.

Разделительный тамбур

Если в доме предполагается наличие отдельной технической зоны, состоящей, например, из гаража, котельной и кладовой, в качестве входного помещения имеет смысл запроектировать разделительный тамбур. Он будет единым входным помещением для техзоны и жилой территории, и одновременно разделяющей буферной зоной, удерживающей тепло жилых помещений. Такой тамбур нужен для того, чтобы микроклимат и запахи хозпомещений не перемещались в комнаты коттеджа.

Веранда

Если хозяйственные помещения планируются отдельными строениями, входную зону можно оформить застекленной закрытой верандой. Она будет отличным тепловым шлюзом и удобной зоной отдыха.

Если дом строится в регионе с холодным климатом, для повышения уровня теплосбережения можно лестницу, ведущую к входной двери располагать внутри остекленной веранды.

Веранда, расположенная вдоль одного из фасадов коттеджа, не просто задерживает холодный воздух, проникающий через входную дверь, но и выступает надежным утеплителем стены.

Что это такое и зачем он нужен

Греющий кабель – это провод, по которому проходит электрический ток. Энергия электрического тока преобразуется в тепловую, количество которой напрямую зависит от сопротивления материала кабеля и от силы тока.

Предназначен для предотвращения образования наледи на системах водостока.

Когда необходим обогрев

Обогрев водостока необходимо осуществлять в межсезонье — когда выпадает первый снег и весной, в начале таяния. Температура на улице в это время колеблется от -5 до 3˚С. Именно в это врем образовывается наледь и сосульки.

Почему скапливается лед

Лед на кровле и в водостоках скапливается по нескольким причинам:

  • Температурные скачки. Снег, лежащий на кровле сначала подтаивает, а потом замерзает в виде сосулек;
  • Неправильно рассчитанный угол ската крыши;
  • Не прочищенные водостоки. Листва и грязь забивают сливные отверстия, что препятствует нормальному оттоку воды;
  • Теплая кровля мансарды. Разница температур внутри и снаружи помещения и приводит к образованию конденсата, который промерзает и образовывает наледь.
Читайте также:  Как установить мансардное окно своими руками

Предотвратить образование сосулек поможет устройство систему обогрева кровли и водостока. С ее помощью решаются следующие задачи:

Что это такое и зачем он нужен
  • Удаление наледи;
  • Предотвращение порчи кровли из-за скопления воды;
  • Предотвращение резких температурных скачков;
  • Уменьшение снеговой нагрузки;
  • Очистка кровли;
  • Продление срока службы всего кровельного пирога.

Что это такое и зачем он нужен

ПРИМЕНЕНИЕ

В настоящее время значительно увеличилось разнообразие кровельных конструкций. Использование новых материалов и технологий позволяет воплотить в жизнь самые неожиданные решения архитекторов. Все чаще верхние этажи превращаются в мансарды. Из-за отсутствия холодного чердачного помещения, крыша нагревается не только атмосферным теплом, но и снизу. Происходит неравномерное таяние снега с последующим замерзанием на других участках кровли и водостока.

Печальные последствия: образование сосулек, обрыв лотков водостоков, разрыв водосточных труб, «соляной налет» на фасадах зданий, нарушение верхнего слоя мягкой кровли на плоских крышах, возникновение щелей в месте соединения листов металлочерепицы и т.д.

Система обогрева кровли состоит из трех частей:- греющая часть — состоящая из секций нагревательных кабелей и крепежных элементов, которые превращают снег и лёд в воду.- система управления — содержит датчики и шкаф управления, в котором находятся специальные терморегуляторы, пусковая и защитная аппаратура.- распределительная сеть — силовая и информационная проводка, которая обеспечивает электрическое питание греющей части, связь приборов управления с датчиками температуры воздуха и осадков.

Скатная кровля.

Нагревательный кабель обязательно устанавливается во всех водосточных трубах и в желобах, идущих по периметру кровли. Возможна укладка кабеля по краю крыши в особо проблемных местах и в ендовах, которые находятся с северной стороны. Бывает, что по краю скатной кровли нет водосточного желоба и образуются сосульки. В этом случае под крышей подвешивается одна нитка кабеля обогрева, которая «обрезает» сосульки.

Плоская кровля.

Кабель обязательно устанавливается во всех наружных водосточных трубах. В трубах, которые расположены внутри здания достаточно обогреть верхние 3-4 м и около 1 м 2 вокруг водоприемной воронки. При наличии перелива с разных уровней кровли обогревается место перелива и вероятный путь прохода талой воды к ближайшему водоприемнику. В процессе монтажа применяются различные крепежные элементы. Они бывают металлические или пластмассовые. Способ крепления их к кровле или к водосточным системам зависит от материала самой кровли и водостоков. Недопустимо нарушение целостности верхнего слоя кровли. Поэтому крепление заклепками применяется только для водосточных желобов в местах, где без этого не обойтись. В водосточных трубах элементы крепления кабеля подвешены к металлическому тросу. Это необходимо в том случае, когда система включается в замерзших трубах и лед может «повиснуть» на кабеле.

Нагревательная часть.

Состоит из греющих кабелей (резистивных и саморегулирующихся) которые и обеспечивают плавление снега и спуск талой воды ниже точки промерзания (ливневая канализация). Это основной элемент системы и его проектирование, и расчет выполняют только квалифицированные специалисты.

Система управления.

Вся управляющая и коммутирующая аппаратура располагается в отдельном распределительном шкафу, удобно расположенным для контроля над системой и ее обслуживанием. Обязательно наличие дифференциального реле (Устройства Защитного Отключения). Датчики температуры воздуха располагаются в северной части кровли, вдали от воздуховодов системы отопления или кондиционирования, в тени. Датчики влажности (осадков) должны располагаться в местах, где наличие влаги наиболее вероятно при снеге или дожде и в момент работы системы до полного удаления льда из водостоков. Вариант: в водосточном лотке около слива в водосточную трубу.

Силовая часть.

Каждый отдельный комплект кабеля и датчик подключается к своей распределительной коробке, которая может располагаться либо на кровле, либо на стене здания. В зависимости от функционального назначения здания и условий его эксплуатации, возможна нижняя (распределительные коробки крепятся у нижнего основания водосточных труб) или верхняя (распределительные коробки крепятся на кровле или на стене возле водосточного желоба) силовая разводка. Распределительные коробки соединяются с распределительным шкафом силовым электрическим кабелем соответствующего сечения. Недопустимо одновременное использование одного многожильного кабеля для силовой и информационной проводки во избежание искажений показаний датчиков.

Монтаж системы условно делится на несколько этапов:

— проектирование и согласование вариантов системы- устройство распределительной сети (до чистовой отделки стен и установки верхнего слоя кровли)- установка распределительного шкафа без аппаратуры- монтаж нагревательных кабелей и датчиков (после полного монтажа кровли и водосточной системы)- установка управляющей и коммутирующей аппаратуры- испытание и запуск системы.

Читайте также:  Вальмовая крыша: ТОП-30 вопросов-ответов

В начале каждого осенне-зимнего сезона необходимо проведение пробного запуска и проверки работоспособности антиобледенительной системы в целом.В каталог товаров для обогрева крышКалькулятор расчета обогрева кровли

     Типы крыш зданий и их элементы, обеспечивающие организованный водосток с кровли

2.1. Холодные и теплые крыши. Теплая крыша в отличие от холодной включает слой теплоизоляционного материала (насыпного, легкобетонного, плитного и т.п.), благодаря которому в помещениях, расположенных непосредственно под крышей (чердачных или жилых), можно создать необходимую положительную температуру.

2.2. Крыши бывают с чердаком и без него. Бесчердачные крыши называют совмещенными, поскольку эта конструкция одновременно является и крышей и перекрытием над жилыми или служебными (в случае гражданских зданий) помещениями. Одним из видов совмещенной крыши является крыша мансардного этажа.

2.3. Все перечисленные выше крыши могут быть скатными и плоскими.

2.3.1. Скатные кровли могут быть односкатными, двускатными, четырехскатными и более сложными. В нижней части каждого ската располагаются водоприемные желоба или лотки. Желоба и лотки выполняются с уклоном в сторону воронки водосточной трубы, куда они должны направить поток воды. Скатные крыши чаще выполняют с внешними водосточными трубами, но бывают и с внутренним водостоком. Нижняя часть кровли, выходящая за габариты наружных стен, называется свесом, а ее нижняя кромка — капельником. На скатных крышах сложной конфигурации в местах сопряжения двух разных поверхностей образуется своеобразный желоб, называемый "ендова". Элементы скатной кровли показаны на рис.2.1.

1. Конек скатной крыши.

2. Свес.

3. Капельник.

4. Ендова.

5. Площадь водосбора желоба.

6. Водосборные желоба.

7. Водосборные лотки.

     Типы крыш зданий и их элементы, обеспечивающие организованный водосток с кровли

8. Направляющий лоток.

9. Воронки.

10. Водосточная труба.

11. Плоская кровля.

12. Внутренний водосток.

13. Площадь входного обогрева.

14. Водомет.

Рис.2.1. Схема скатной и плоской крыш с элементами организованного водостока

2.3.2. Плоские крыши, как правило, выполняются с внутренними водостоками, расположенными в центральной части здания. Несущими конструкциями плоской кровли чаще всего являются сборные железобетонные конструкции — кровельные плиты и лотки, покрытые различными рулонными битумно-полимерными материалами. Движение воды к приемной воронке внутреннего водостока по кровельным плитам и лоткам организовано за счет выполнения плит и лотков с уклоном (по плите в сторону лотка, а по лотку в сторону воронки) — 13%.

С внешних сторон по периметру наружных стен над кровлей возвышается парапет, что исключает возможность попадания воды и образование наледей и сосулек на наружных стенах. Схема плана плоской кровли тоже показана на рис.2.1.

Плюсы и минусы антиобледенительных систем

Среди важных функций систем обогрева крыши можно выделить сразу несколько:

Монтаж кабеля

Плюсы и минусы антиобледенительных систем
  1. Они защищают людей, животных, а также имущество от возможных повреждений, которые могут нанести сосульки.
  2. Предотвращают накапливание массивного снежного покрова на крыше, тем самым существенно уменьшая давление на кровлю в целом.
  3. Помогают сохранить целостность крыши, которая может быть со временем повреждена при регулярном образовании наледи.
  4. Существенно снижают расходы на обслуживание/ремонт кровли и водостока в зимний период года.

Потребители в своем большинстве отзываются об антиобледенительных системах как о надежных, долговечных, простых в использовании и очень эффективных. Но при этом отмечают в некоторых случаях их дороговизну, сложность установки (не всегда) и высокую энергозатратность (особенно это касается крыш с большой площадью).

Варианты для разных конструкций

Архитектура современных домов может быть очень замысловатой. Встречаются не только здания с необычными фасадами и планировкой, но и крыши нестандартной формы. Среди возможных вариантов – плоская, односкатная, двускатная, щипцовая, многощипцовая, вальмовая, шатровая, мансардная, купольная, сферическая, фигурная. Встречаются даже вогнутые кровли.

Варианты для разных конструкций

Чем сложнее форма крыши, тем больше на ней задерживается снежных масс и больше образуется льда и сосулек при таянии снега, и тем сложнее чистить её вручную.

Варианты для разных конструкций

Играет роль и другая классификация: холодные, теплые и горячие крыши.

Варианты для разных конструкций
  • «Холодные» крыши — это поверхности с минимальным излучением тепла. Оно наблюдается в домах, где под кровельным пространством не организовано теплых помещений (кладовок, жилых комнат, зон отдыха). Снег тает только с естественным повышением температуры окружающей среды. Холодными крышами обычно бывают такие, под которыми мало свободного пространства. Это асимметричные двускатные, разные виды шипцовых, сложные фигурные кровли. Для них достаточно минимальной мощности обогревательной системы. Подойдет кабельное отопление с использованием резистивного одножильного кабеля до 20 Кв/м. Также неплохим решением может стать водяная система, поскольку ее КПД снижается по ходу цикла и максимальной эффективности не дает.
Варианты для разных конструкций
  • «Тёплые» крыши — это поверхности, на которых снег начинает таять при небольшой минусовой температуре из-за теплопотерь. Такое происходит по нескольким причинам: слишком маленький угол уклона ската, плохо смонтирована изоляция, под крышей имеется техническое помещение, дом очень старый, бреши в теплоизоляции образовались естественным образом. «Тёплой» бывает крыша любой формы, но преимущественно это сферические, вальмовые и двускатные крыши, под которыми скапливается тепло. Наиболее эффективны в борьбе со снегом и льдом будет кабельный и ИК-подогрев. При маленькой площади крыши достаточно водяного контура.
Варианты для разных конструкций
  • «Горячие» крыши – это поверхности с максимально большими теплопотерями. Нагреваться кровля может из-за неумелого монтажа изоляционной системы, наличия жилого помещения и отопительной системы в мансардном этаже, аварийного состояния кровли. Или она имеет уклон ската не больше 5 градусов.
Варианты для разных конструкций

В качестве жилых помещений обычно используются мансарды под высокими двускатными крышами и кровлями мансардного типа. Минимальный уклон встречается только у плоских крыш. Снег на них тает очень активно, даже если на улице -10 и ниже. Водяной контур для мансардных крыш неэффективен. В качестве антиобледенительной системы лучше использовать саморегулирующийся кабель с мощностью выше 20 Кв/м. Альтернативный вариант – отделка кровли изнутри рулонной ИК-плёнкой. Это одновременно поможет сохранить тепло внутри жилого помещения в мансарде.

Варианты для разных конструкций

Обогрев плоской крыши самый сложный. Помимо того, что снег с ровной поверхности никуда не скатывается и активно тает, некуда сливаться и образующейся жидкости. При минимальном уклоне она просто остается лужей на поверхности кровли, поэтому необходимо обустройство сливных воронок. Воронки тоже нуждаются в обогреве. Система водоотвода может быть двух типов: традиционная с использованием сливных отверстий и гравитационно-вакуумная.

Варианты для разных конструкций

В первом случае вода уходит в сливные отверстия самостоятельно, это происходит медленно и требует хоть какого-то уклона крыши. Во втором жидкость буквально всасывается в сливную систему за счет наличия сифонов.

Читайте также:  Готовим дачу к зиме: список дел и полезные подсказки

Для плоской крыши подойдёт ИК-обогрев и комбинированная система. Плёнкой оборачиваются участки труб сливной системы, чтобы не промерзали, а кабель монтируется по поверхности кровли в нескольких местах. Или же трубы и кровля с нижней стороны оборудуются ИК-плёнкой. Мощность системы нужна максимальная.

Этапы проектирования системы обогрева

  1. Предоставление Заказчиком чертежей кровли.
  2. Осмотр объекта, измерение необходимых фрагментов обогреваемых участков, фотосъемка.
  3. Выявление потенциально опасных для возникновения наледи и скопления снега участков кровли в зависимости от конструкции крыши.
  4. Расчет удельной мощности обогрева, определение необходимого количества ниток и типа обогревающего кабеля.
  5. Определение требуемого количества нагревательного кабеля и расчет общей мощности системы.
  6. Расчет количества нагревательных секций и составление схемы раскладки.
  7. Выбор элементов крепежа.
  8. Составление полного коммерческого предложения.
  9. Подготовка проектной документации, в случае, если это предусмотрено договором.

Система антиобледенения, над которой работали проектные организации по обогреву кровли, практически полностью избавляет от необходимости обслуживания водосточных труб и кровли в зимний период.

В процессе проектирования системы обязательно учитываются:

Монтаж системы антиобледенения

Монтаж обогрева кровли проводится в несколько этапов:

  1. Обозначаются места прохождения кабелей.
  2. Подбирается способ укладки проводов в зависимости от конструкции крыши.
  3. Выбирается тип системы.
  4. Рассчитывается количество необходимых деталей.
  5. Проводится установка греющих секций.
  6. Устанавливаются соединительные коробки.
  7. Подбирается электроустановочное оборудование.
  8. Монтируется шкаф управления системой.
  9. Проводится установка силовых кабелей.
  10. Устраиваются датчики температуры.

В конце работ проводится испытание системы.

Важно знать, что обогрев кровли происходит при определенной температуре, которая не должна быть ниже –15 градусов и выше +20. При таких метеорологических условиях выпадает меньше снега, замедляется образование наледи.

Обогрев для водостока

Теперь дадим ответ на вопрос: нужен ли обогрев водостоку. Для электрического обогрева существуют системы, в основе которых лежит греющий элемент в виде кабеля. Остальные узлы и детали:

  • распределительный блок;
  • датчики;
  • контроллер;
  • щит управления.

Распределительный блок объединяет провода силового и нагревательного назначения. Он состоит из сигнального провода, соединяющего блок с датчиками, муфт для герметичного соединения деталей и монтажной коробки. Блок часто устанавливают на крыше. От влаги он защищен. Датчики указывают наличие или отсутствие воды, температуру окружающего воздуха и осадки. Их располагают в желобах, на кровле. Собранные данные поступают в контроллер, включающий или выключающий систему обогрева.

Щит управления обеспечивает безопасную работу системы. Для его оснащения нужно приобрести автоматы на 3 фазы, контактор и лампу сигнализации. Для прокладки и закрепления нагревательного кабеля требуются крепежные элементы в виде заклепок, шурупов или гвоздей, а также трубки термоусадочные и монтажная лента.