УСТРОЙСТВО КРЫШИ ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ

Изобретение относится к области строительства и эксплуатации зданий и сооружений и может быть использовано для предотвращения образования на кромках крыши наледи и сосулек.
Известны технические устройства, обеспечивающие периодическое удаление сосулек по мере их накопления на кромке кровли. Так, в устройстве для удаления льда по патенту РФ на изобретение №2169245 по кл. 7 Е04D 13/00 (опубл. 20.06.2001 г., бюл. №17) используется источник механических импульсов с узлом крепления на здании или сооружении и упругий элемент, расположенный вдоль карниза крыши. Устройство дополнительно снабжено подпружиненными в противоположном направлении действию механических импульсов штоками, с одной стороны связанными с упругим элементом, выполненным в виде линейного волновода, механически развязанного с карнизом крыши, а с другой стороны - с источником механических импульсов. В известном устройстве за счет подпружиненных штоков обеспечивается концентрация импульса силы от источника его возмущения на линейный волновод, увеличивая тем самым амплитуду силового возмущения, передаваемого на сосульки. Чем обеспечивается отрыв их от крыши и сброс под действием собственной силы тяжести вниз на землю. Кроме того, известное устройство содержит ряд дополнительных признаков, улучшающих его технические и эксплуатационные характеристики.
В устройстве крыши здания и сооружения для удаления сосулек (См. авторское свидетельство №775268 по кл. Е04D 13/06, опубл. 30.10.80 г., бюл.№40) предусмотрена система из блоков и двуплечих рычагов, шарнирно закрепленных на углах стен здания. К концам рычагов прикреплены тросы, натянутые вдоль кровли. Короткие концы рычагов соединены дополнительными тросами с источником механического возмущения, например, дверями. Система рычагов, блоков и тросов позволяет использовать механические усилия при открывании дверей для воздействия на сосульки. Известное устройство обеспечивает отрыв и сброс с крыши уже сформированных сосулек за счет механической энергии.
Другим направлением борьбы с сосульками предусматривается использование специальных покрытий кровельной поверхности, позволяющих снижать вероятность удержания на ней снежного покрова и, как следствие, образования наледи и сосулек. Так, например, известно противообледенительное покрытие, которое включает в себя неполярные каучуки и может быть нанесено на поверхность, предотвращаемую от нарастания льда (описание изобретения к патенту РФ №2086601 по Кл. 6 С09К 3/18). Покрытие может обеспечить эффективную защиту поверхности на длительный срок от накопления на поверхности кровли снега и нарастания льда. Однако для защиты крыши от наледи и сосулек, возникающих на ее нижних кромках использование известного покрытия дорого и не всегда эффективно. Так, на отлогих крышах возможно смерзание льда по всей поверхности крыши, разрушение которого может произойти лишь при нарастании больших сосулек, угрожающих безопасности населения.
Известно устройство крыши здания и сооружения, включающее кровлю, на поверхность которой, нанесено противообледенительное покрытие полосой вдоль нижней кромки кровли, ширина полосы 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
поверхностью кровли и плоскостью напуска не превышает значения 180. См. патент РФ №2244790, МПК Е04D 13/076
Известное техническое решение позволяет снизить сцепление замерзающей воды с поверхностью крыши в нижней ее части и, тем самым снизить вероятность образования наледи и сосулек, либо, как минимум, снизить нагрузки на кровлю в процессе удаления с крыши наледи.
Вместе с тем, учитывая, что значительная часть крыш имеет малый угол ската, вследствие чего, даже при незначительных силах сцепления наледи с антиобледенительным покрытием имеют случаи удержания наледи на поверхности кровли.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство крыши здания и сооружения, содержащее кровлю со смонтированным на закрепленных на ее поверхности фиксирующих крюках с помощью специального паза водоотводящим желобом, антиобледенительным покрытием, установленным от водоотводящего желоба вниз с напуском от нижней кромки кровли и скобой, закрепленной в пространстве между фиксирующими крюками и специальным пазом водоотводящих желобов, край которой зажат в загибе, выполненном на верхнем краю антиобледенительного покрытия. См. патент РФ №2296840, опубл. 10.04.2007 г., бюл.№10.
В данном устройстве значительно снижена вероятность образование сосулек и наледи на кромке кровли. Вместе с тем, при увеличении тепловых потоков на поверхность кровли во время отрицательных значений температуры атмосферного воздуха, (как из чердачного помещения, так и вследствие солнечной радиации) происходит интенсивное таяние снежного покрова. Учитывая, что нижняя часть крыши, находящаяся на карнизной частью здания, практически находится в контакте с атмосферным воздухом, температура ее поверхности, а также и температура поверхности находящихся над ней водосточных желобов ровна температуре окружающего воздуха, т.е. отрицательная. Вследствие отрицательной температуры водосточного
желоба в нижней его части талые воды в процессе движения по водосточному желобу замерзают, происходит накопление льда в желобе, перетекание талых вод через желоб и образование сосулек на антиобледенительном покрытии.
Целью настоящего изобретения является снижение вероятности образования наледи и сосулек на нижней кромке поверхности крыши.
Для достижения заявленной цели в известном устройстве крыши здания и сооружения, содержащем скатную кровлю, перекрывающую пространство над стенами здания с напуском на ширину карнизов, установленный в нижней ее части водосточный желоб, соединенный с водосточной трубой, антиобледенительное покрытие, перекрывающее пространство между верхней кромкой водосточного желоба и нижней кромкой крыши, водосточный желоб установлен не ниже линии примыкания крыши к стене здания.
Предлагаемое техническое решение позволяет вывести водосточный желоб из области контакта с атмосферным воздухом в более теплую область крыши и избежать тем самым замерзание в нем талых вод, что позволит снизить вероятность образования на нижней кромке крыши наледи и сосулек.
На фиг.1 представлена условная схема предлагаемого технического решения. Устройство включает в себя кровлю 1 с установленным в нижней ее части, на границе примыкания кровли к стенам здания 2 водосточным желобом 3. Антиобледенительное покрытие 4, выполненное из листового материала в виде тонкостенной оболочки, перекрывающей пространство между нижней кромкой крыши 5 и верхним краем водоотводящего желоба 3. Схема конструктивного выполнения нижней кромки крыши может быть выполнена различным образом, например, аналогично известным схемам, путем закрепления на обрешетке с определенным шагом специальных металлических пластин, удерживающих нижнюю часть антиобледенительного
покрытия, либо креплением антиобледенительного покрытия непосредственно к обрешетке.
Антиобледенительное покрытие может быль выполнено из различных материалов. Основные требования к материалу - это, прежде всего, герметичность и сохранение прочностных свойств под действием всех нагрузок и динамические свойства. Покрытие может быть выполнено, как из кровельной стали, пружинной листовой стали, различных пластмассовых тонкостенных листов, так и из различных тканей, например, из стеклоткани, ламинированной тефлоном. См., например, http/www.beltimpex.ru. Для усиления антиобледенительных свойств покрытия поверхность покрытия может быть покрыта специальными антиобледенительными материалами, например, ламинирована тефлоновой пленкой. Крепление антиобледенительного покрытия на верхней кромке может осуществляться согласно общим требованиям проектирования конструкций. Например, с помощью болтового соединения 6. Для уплотнения соединения и избежания затекания сточных вод под антиобледенительное покрытие место соединения может быть герметизировано с помощью прокладки 7. Схема крепления антиобледенительного покрытия 4 вдоль нижней кромки 5 определяется материалом антиобледенительного покрытия. При использования тканей крепление к нижней кромке может быть осуществлено известным способом на люверсах, по аналогии с креплением рекламных банеров, см., например патент РФ №2291261 (на рис. не показано). При использовании более жестких и гибких материалов (типа кровельного железа) крепление антиобледенительного покрытия может осуществляться по аналогии с креплением нижнего листа свеса кровли. С внутренней стороны водосточного желоба 3, в нижней его части выполнены водоотводящие воронки 8. Конструктивное выполнение узла водосточной воронки в водосточном желобе может быть различным, например, может быть выполнено по схеме, известной фирмы Nicoll представленной http://www.nicoll.ru/catalogue/gutters/ovation/. Основное требование к выполнению
узла воронки - это герметичность соединения с водосточным желобом. Учитывая отдаленность водосточного желоба от кромки кровли, выполнение трассировки водосточной воронки к водосточной трубе может быть выполнено различным образом. Основное требование - это соблюдении условий не замерзания талых вод при отрицательных температурах воздуха. При наличии возможности проложить в здании внутренний водосток, трассировка водосточной воронки может быть выполнена к системе внутреннего водостока (на рис.1 не показана). При отсутствии внутреннего водостока трассировка водосточной воронки может быть выполнена к водосточной трубе 9, смонтированной вдоль стены здания 2. С целью исключения вероятности замерзания талых вод в водосточной трубе водосточную трубу желательно выводить непосредственно в подземную систему водостока, либо снабжать системой искусственного подогрева известными способами.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. Атмосферные осадки, попадая на кровлю 1, стекают к водосточному желобу 3 и через водосточные воронки отводятся от здания. В зимний период, при отрицательных температурах воздуха, поверхность кровли покрыта снежным покровом. Снежные массы, попадающие на антиобледенительное покрытие 4, вследствие значительного угла наклона, ветровых колебаний его поверхности скатываются вниз. Для снижения сил сцепления снежных масс поверхность покрытия, как отмечено выше может быть покрыта специальным антиобледенительным составом. Кроме того, путем выбора высоты водосточного желоба можно добиться угла наклона антиобледенительного покрытия, исключающего удержания на его поверхности снежных масс.
Талые воды, образуемые вследствие таяния снежного покрова верхней части крыши из-за солнечной радиации, либо тепловых потоков подкрышевого пространства задерживаются водоотводящими желобами 3 и через водосточные воронки 8 и водосточные трубы отводятся от здания. Замерзанию талых вод в водосточном желобе 3 препятствуют тепловые
потоки, исходящие из подкрышевого пространства. Замерзанию талых вод в водосточных трубах препятствуют тепловые потоки, исходящие из подземной системы водостока (на фиг не показано), либо при необходимости системой искусственного подогрева водосточных труб (на фиг. не показано). Решение по конструктивному выполнению водосточных труб не входит в предмет изобретения. Вывод водосточных туб непосредственно в подземную систему водостока достаточно известно и широко распространено в строительстве. Необходимость введения дополнительно системы подогрева водосточных труб определяется условиями теплоизоляции тепловых потоков от здания к поверхности кровли, условиями вентиляции подкрышевого пространства, материалом водосточных труб, степенью их прилегании к поверхности стен, тепловой изоляцией водосточных труб и пр. факторами, которые анализируются в процессе проектирования конкретного здания.
Предложенная совокупность признаков совместно с известными признаками позволяет снизить вероятность замерзания талых вод в водосточных желобах и обеспечить отвод талых вод в периоды отрицательных температур окружающего воздух, что позволяет исключить попадания талых вод на кромку здания, снизить вероятность образования сосулек и наледи на крыше здания и достичь цели предполагаемого изобретения.