КАРНИЗ КРЫШИ ЗДАНИЯ

Полезная модель относится к строительству крыш жилых и производственных зданий, исключающих падение образовавшихся сосулек.
Известны карнизы на чердачных и совмещенных крышах, имеющих покрытие из листового железа, волоконно-асбестоцементных листов и пр. /см. Осипов Л.Г. и др. Гражданское и промышленное здания. М., "Высшая школа", 1964, с.231, рис.129 [1]/.
Недостатками известных конструкций является слабость сил сцепления образующихся при таянии снега и льда сосулек с карнизным свесом, приводящая к отрыву сосулек от карниза под действием собственного веса и их падение, представляющее опасность для расположенных внизу людей и объектов.
Известны также конструкции карнизов с предотвращением образования сосулек, в которых край карниза выполнен специальной желобообразной формы, а карнизный свес выполнен с соответствующим покрытием, в частности, края металлического желоба облицованы резиной или специальными гидрофобными материалами, не смачивающимися водой /см. патент ФРГ №643348, кл. E04D 13/06, опубл. 1978 г. [2]/.
Недостатками известных конструкций является малая эффективность, конструктивная сложность, невозможность применения на уже существующих зданиях, необходимость в коренной переделке карнизов, что сопряжено с большими материальными и трудовыми затратами.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности существенных признаков является карниз крыши здания, в котором консольный свес кровли снабжен элементами для намерзания воды из гидрофильного вещества с повышенной способностью к смачиванию во до и, имеющего низкую теплопроводность и значительную удельную тепло емкость, и выполненными в форме двух досок, например, из мягких пород дерева, прикрепленных с нижней и верхней сторон консольного свеса кровли на всю длину карниза /см. а.с. СССР №953143, кл. E04D 13/06, 1982 [3], принятый за прототип.
Указанная конструкция обеспечивает удлинение времени нагрева элементов для примерзания воды, а также более сильное примораживание к ним сосулек, что приводит к дольшему удержанию сосулек на элементах в процессе их таяния. Однако, при любых характеристиках материалов элементов свеса малая площадь контакта свисающих сосулек, ограниченная своим верхним сечением, не позволяет обеспечить надежность удержания сосулек на доске без опасности срыва до полного их таяния. Кроме того, само удержание на карнизе сосулек значительных размеров до завершения процесса их таяния представляет большую опасность с точки зрения возможности их срыва при внешних посторонних воздействиях.
Сущность полезной модели заключается в создании карниза крыши, снабженного специальным приспособлением, способным с одной стороны формировать и удерживать на себе сосульки, а с другой - не допускать их нарастание до значительных размеров и обеспечивать их автоматическое разрушение и сброс на землю на ранних стадиях формирования, используя энергию естественных внешних воздействий, в данном конкретном случае - ветровых возмущений.
Технический результат - повышение эксплуатационных качеств устройства за счет обеспечения возможности сосредоточения и удержания сосулек на специальных элементах и их автоматического своевременного разрушения.
Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что в известном карнизе крыши здания, с консольным свесом кровли, снабженным размещенными на наружнем крае свеса, по всей длине карниза элементами для намерзания воды, выполненными из гидрофильного материала с низкой теплопроводностью и значительной удельной теплоемкостью, особенность заключается в том, что элементы для намерзания воды выполнены в виде уложенной вдоль наружнего края свеса полосы с вертикально свисающими вниз с заданными шагом и длиной лентами из эластичной хлопчатобумажной ткани, при этом каждая лента сформирована из последовательно чередующихся сплошных и сетчатых участков ткани.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где схематично изображен предлагаемый карниз на общем виде.
Карниз крыши 1 здания 2 с консольным свесом 3 кровли снабжен размещенными на наружнем крае свеса и по всей длине карниза элементами для намерзания вода с образованием сосулек 4, выполненными из гидрофильного материала с низкой теплопроводностью и значительной удельной теплоемкостью, при этом элементы для намерзания воды выполнены в виде уложенной вдоль наружнего края свеса 3 полосы 5 с вертикально свисающими вниз с заданными шагом и длиной лентами из пробой эластичной хлопчатобумажой ткани, причём каждая лента сформирована из последовательно чередующихся сплошных 6 и сетчатых 7 участков ткани. Для изготовления полосы 5 с лентами 6, 7 использована специальная прочная эластичная водостойкая и износоустойчивая ткань из ароматического полиамидного волокна, обладающая ярко выраженной волокнистой структурой, применяемая обычно для усиления автопокрышек, рукавов шлангов и т.п. Данная ткань сохраняет все свойства, присущие мягким породам дерева /см. устройство-прототип [3] - гидрофильность, низкую теплопроводность, значительную удельную теплоемкость. Ленты 6, 7 полосы 5 являются направляющими для стекания с крыши 1 воды при таянии снега и льда и одновременно-арматурой для образования сосулек 4 и их длительного удержания практически до полного таяния /см. устройство-прототип [3]/. Образование лент 6, 7 путем соединения участков 6 и 7 ткани друг с другом, а также крепление полученных лент 6, 7 к полосе 5 с формированием своеобразной гребенки или бахромы производится пришиванием на специальном автомате. Заданный шаг между лентами 6, 7 обеспечивает раздельное образование сосулек 4 на лентах 6, 7 /порядок шага примерно 20 см/. Длина лент порядка 30 см является достаточной для удержания сосулек 4, а также для эффективности действия на ленты ветровых возмущений. Как показывают эксперименты, оптимальными геометрическими размерами лент 6, 7 для их максимально активных пространственных колебаний под действием ветровых возмущений, и, следовательно, эффективного разрушения и сбрасывания сосулек 4, является ширина порядка 5-6 см и длина /по высоте здания/ сплошных 6 и сетчатых 7 участков лент 6, 7 порядка 6-7 см.
Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.
Для времени года, соответствующего интенсивному образованию сосулек /зима, весна/, характерны значительные смещения воздушных масс, то есть ветровые явления /порывы ветра с частой сменой направлений/. Причем на высоте крыши зданий находятся зоны со значительной турбулентностью за счет обтекания воздушными потоками контуров зданий, между зданиями в городах образуется воздушные трубы с сильными воздушными потоками. Поэтому, даже и наблюдении внизу на земле полного штиля, в зоне крыш практически всегда наблюдаются воздушные потоки со сменой направлений. Так как сплошные 6 и сетчатые 7 участки каждой ленты 6, 7 имеют различные аэродинамические сопротивления /воздушный поток практически пронизывает сетчатые участки 7/, то они, естественно, подвергаются разным ветровым давлениям /скоростным напорам/. Это приводит к поперечным смещениям участков 6, 7 эластичных лент друг относительно друга, совершению ими сложных связанных пространственных колебаний. Такие колебания приводят к эффективному разлому сосулек 4 на мелкие части еще на стадии формирования и их осыпанию на землю, что не опасно для расположенных внизу людей и объектов. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет не просто формировать сосульки 4 на лентах 6, 7 полосы 5 и удерживать их практически до полного таяния, но и автоматически разрушать их в процессе таяния под действием ветровых нагрузок без участия человека непосредственно на стадии формирования, не давая сосулькам достичь значительных опасных размеров.