СИСТЕМА ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ЛЕДЯНЫХ НАРОСТОВ НА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КРЫШАХ
METHOD TO PREVENT FORMATION OF ICE NODES ON METAL ROOFS

Настоящее изобретение относится к системе коммунального хозяйства и к области строительства и, в частности, может быть использовано для предотвращения образования сосулек и ледяных наростов на металлических крышах зданий и сооружений.
Известно устройство для предотвращения образования ледяных наростов и сосулек на металлических крышах домов по «Способу уменьшения сил адгезии замерзающей жидкости», содержащее измеритель температуры контролируемой поверхности, пьезокерамические излучатели, магнитострикционные преобразователи и электромагниты, см. патент РФ №2278223, E04D 13/00 от 22.02.2005.
Способ заключается в наблюдении за температурой контролируемой поверхности посредством измерителя температуры и при достижении температуры, соответствующей началу кристаллизации жидкости, формирование на контролируемой поверхности деформации, посредством магнитострикторов и электромагнитов.
Известно устройство для предотвращения образования сосулек и ледяных наростов на крышах домов по изобретению, "Устройство крыши здания и сооружения», содержащее кровлю с нанесенным на ее поверхности противообледенительным покрытием, в виде полосы вдоль нижней кромки кровли, ширина которой в зависимости от климатической зоны и наклона крыши определяется значением от 0,1 м до 2,5 м; полоса покрытия нанесена с напуском относительно кровли на величину свисания не менее 2 см вниз от ее нижней кромки; угол между плоскостью крыши и напуском не превышает значения 180° (см. патент РФ №2244790, E04D 13/076 от 05.03.2003).
Однако известное устройство является малоэффективной системой предотвращения ледяных наростов на крыше в связи с низкой надежностью крепления и удержания противообледенительного покрытия.
Целью настоящего изобретения является достижение технического результата по повышению эффективности предотвращения ледяных образований на крышах зданий и сооружений.
Указанный технический результат обеспечивается тем, что в известном устройстве, содержащем металлическую крышу здания, предлагается соединить металлическую крышу посредством металлических шин в низкотеплопроводной изоляции с металлическими водосточными трубами, с металлическими вставками в вентиляционные каналы и в трубы канализации, при этом верхние поверхности металлических вставок предлагается выдвинуть за края каналов и труб, а крыша, водосточные трубы, вставки в вентиляционные каналы и канализационные трубы окрасить в черный цвет.
Заявленное изобретение поясняется чертежом. На чертеже схематически представлена система предотвращения нарастания ледяных наростов на крыше.
Заявленная система включает металлическую крышу 1 здания, водосточные трубы 2 и вентиляционные каналы 3 и канализационные трубы 4. В двух последних уставлены металлические вставки, соответственно, 5 и 6. Крыша 1, водосточные трубы 2, металлические вставки 5 и 6 в вентиляционных каналах 3 и канализационных 4 трубах соединены металлическими шинами 7 в изоляции.
Заявленное изобретение работает следующим образом.
На крышу со снегом или ледяной коркой периодически воздействует внешний фактор - солнечный свет и постоянно воздействуют два тепловых фактора самого дома:
- тепло, выходящее из вентиляционных каналов дома;
- тепло, выходящее из канализационных труб дома.
Вентиляционные каналы 3 и канализационные трубы 4 зданий и сооружений имеют открытый выход на крышу. Через них теплый воздух из помещений зданий выходит наружу.
Канализационные трубы 4 выполняются из металла или полимера. В первом случае труба нагревается теплым воздухом до температуры выходящего из дома теплого воздуха.
Для случая выполнения трубы из круглого полимера изготавливают вставку 6 из листового металла по форме цилиндра, диаметр которого равен внутреннему диаметру трубы. Эта вставка - цилиндр 6 плотно вдвигается в трубу с натягом так, чтобы ее часть выступала над краем трубы 4 и была достаточной для подсоединения к ней металлической шины 7. Эта выступающая металлическая часть также имеет температуру нагрева, одинаковую с внутренней частью.
Вентиляционные каналы 3, выходящие на крышу, также могут быть как металлическими, так и выполненными кирпичной кладкой.
Для второго случая из листового металла изготавливается вставка 5 по форме канала, которая с натягом вставляется в вентиляционный канал 3, так чтобы часть ее выступала над краем канала и была достаточной для подсоединения к ней металлической шины 7.
Теплый воздух из помещений здания выходит наружу, нагревает канал 3 и металлическую вставку 5.
Так как вентиляционные каналы 3 и канализационные трубы 4 непосредственно или через металлические вставки соединены посредством металлических шин 7, выполненных в виде металлических проводников в полимерной изоляции, с металлической кровлей, то тепло, выходящее из дома, нагревает вставки и далее переходит на металлическую крышу и нагревает ее и водосточные трубы 2.
В весенние дни солнце чаще появляется на небосклоне и светит в течение более длительного времени, а это значит, что происходит более длительное освещение поочередно отдельных частей крыши и соединенных с ней водосточных труб и металлических вставок 5, 6.
Под воздействием солнечного света на крыше начинается таяние снега, отекание воды, а ночью ее замерзание и образование ледяных наростов. Учитывая, что крыша, водосточные трубы 2, вентиляционные каналы 3, канализационные трубы 4 и металлические вставки в них 5, 6 выкрашены в черный цвет, происходит интенсивный нагрев всего этого металлического массива.
Это тепло растапливает приграничную зону между снегом (льдом), ледяным наростом, сосульками и металлической крышей. При этом приграничный снег(лед) превращается в жидкую водную прослойку - смазку.
Образующаяся при этом водная прослойка значительно уменьшает силу сцепления снега (льда) с крышей, ослабление адгезионной связи между поверхностью крыши и ледяным наростом. Когда сила сцепления ледяного нароста с крышей уменьшается до значения массы ледяного образования происходит его соскальзывание с крыши.
Таким образом, на металлическую крышу и на соединенные с ней водосточные трубы, металлические вставки 5, 6 в вентиляционные каналы 3 и канализационные трубы 4 воздействует комплексное тепло, постоянно исходящее из здания через вентиляцию и канализацию от трех тепловых факторов: двух внутренних и одного внешнего - солнца, воздействующего в отдельные периоды дневного времени.
Таким образом, происходит частый сброс ледяных наростов, особенно в дневное время, что исключает образование больших и тяжелых ледяных наростов, опасных для людей при падении.
Металлические шины 7 в полимерной оболочке, соединяющие поверхность крыши и размещенные на ней металлические элементы, обеспечивают передачу тепловой энергии. Для снижения потерь тепла при воздействии снега и ветра металлические шины 7 упакованы в низкотеплопроводную изоляцию.
Заявленная система является абсолютно новой, что говорит о ее соответствии критерию патентоспособности - новизна.
Заявленное изобретение может быть выполнено в слесарной мастерской любой коммунальной службы, что говорит о ее соответствии критерию патентоспособности - промышленная применимость.