КРЫША С УСТРОЙСТВАМИ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ЛЬДА И СНЕГА (ВАРИАНТЫ)
ROOF WITH DEVICES FOR ICE AND SNOW REMOVAL (VERSIONS)

Изобретение относится к области строительства, а именно к строительству новых и реконструкции существующих крыш жилых домов, зданий и сооружений с металлической кровлей.
Известны покатые крыши жилых домов, зданий и сооружений, состоящие из стропильной системы, обвязки и размещенной на ней металлической кровли (см., например, книгу: Зинеева Л.А. «Справочник инженера строителя». Феникс, 2009 г.), в состав которой входят спуск, желоб, скат и ограждение. В холодный период года удаление с крыши льда и снега осуществляется механическим способом с использованием ручного труда.
Недостатком крыши является отсутствие в ее составе устройств, препятствующих образованию на ее поверхности льда и снега.
За прототип принята известная покатая крыша с устройством для удаления льда и снега (см. RU 2392398 C1 «Устройство для удаления снега и льда с карнизного свеса крыши»), состоящая из стропильной системы, обвязки и размещенной на ней металлической кровли, в состав которой входят спуск, желоб, скат и ограждающая конструкция. Устройство для удаления с крыши льда и снега представляет собой специально выполненную для этих целей жесткую конструкцию спуска кровли, в котором вмонтирован греющий электрический кабель. Изготовление металлической кровли с устройством для удаления льда и снега ничем не отличается от изготовления аналогичной металлической кровли без данного устройства, т.е. осуществляется в направлении от расположенного снизу спуска к расположенному вверху скату. При реконструкции крыши замену существующего спуска на другой спуск с устройством для удаления льда и снега выполнить без установки вдоль стен здания дорогостоящих строительных лесов чрезвычайно сложно и опасно. Поэтому данное решение при реконструкции крыши может быть использовано только тогда, когда предполагается полная замена кровли реконструируемой крыши на новую кровлю.
Недостатком данного решения является высокая стоимость строительных работ при реконструкции существующих крыш, в том числе ремонта электронагревательной кабельной системы в случае ее поломки.
Целью изобретения является снижение стоимости строительства, повышение надежности и эксплуатационных качеств реконструируемой крыши.
Поставленная цель достигается тем, что крыша, включающая стропильную систему, обвязку и размещенную на ней металлическую кровлю, в состав которой входят спуск, желоб и скат, а также устройство для удаления с крыши льда и снега, отличается тем, что устройство для удаления льда и снега выполнено в виде эластичной конструкции, уложенной поверх спуска и желоба, низ которой расположен на нижней границе спуска и оснащен утяжеляющим эластичную конструкцию балластом и, при необходимости, оснащен греющим электрическим кабелем, а верх эластичной конструкции закреплен на крыше так, чтобы между металлической кровлей и эластичной конструкцией оставался зазор, достаточный для стекания со ската дождевых вод в расположенный под эластичной конструкцией желоб.
Низ эластичной конструкции может быть выполнен в виде свободно свисающей со спуска замкнутой полости, внутри которой помещен утяжеляющий замкнутую полость балласт и, возможно, греющий электрический кабель. Эластичная конструкция также может быть выполнена в виде оболочки с утяжеляющим ее балластом, в том числе с греющим электрическим кабелем, причем низ оболочки может свободно свисать со спуска или располагаться в пределах его нижней границы. Скат кровли состоит из двух кровельных слоев и расположенной между ними теплоизоляционной прослойки, причем нижний кровельный слой прикреплен анкерами, вмонтированными в ребра жесткости данного кровельного слоя, к обвязке стропильной системы, а верхний кровельный слой соединен с нижним кровельным слоем анкерами, вмонтированными в ребра жесткости обоих слоев.
Эластичная конструкция выполнена из легкого водоотталкивающего материала с низкой теплоемкостью и теплопроводностью. Вибрация растягиваемого утяжеляющим балластом полотна эластичной конструкции, возникающая при порывах ветра, препятствует накоплению снега на ее поверхности. Греющий электрический кабель предназначен для повышения эффективности удаления льда и снега с поверхности эластичной конструкции. С целью экономии электроэнергии и предохранения греющего электрического кабеля от повреждений дополнительно может использоваться теплоизоляционная прослойка, отделяющая греющий электрический кабель от балласта. Греющий электрический кабель также может быть помещен в расположенный под оболочкой желоб. Возможное включение и отключение каждого греющего кабеля от источника электроэнергии производится по мере необходимости, обусловленной накоплением льда и снега на крыше. Обычно расстояние от нижней границы спуска до ограждения составляет примерно один метр, поэтому монтаж устройства для удаления с крыши льда и снега, выполняемого из легкого по весу эластичного материала, может осуществляться минимальным числом монтажников, находящихся в безопасной зоне - за ограждением. В период эксплуатации данное устройство легко, без привлечения специальных технических средств, может быть демонтировано. Устройство для удаления льда и снега готовится для монтажа на участке крыши, за ограждением. В варианте эластичной конструкции, выполненной, например, из полимерных мембран с замкнутой нижней полостью, эластичная конструкция поставляется на объект в готовом на весь монтируемый участок виде. Эластичная конструкция сначала, при необходимости, оснащается греющим электрическим кабелем и заполняется растягивающим оболочку сыпучим утяжеляющим балластом, например мелким щебнем или каменной крошкой, после чего она спускается вниз, в штатное положение, и верхней частью закрепляется на крыше, например, к стойкам ограждения. Между кровлей и эластичной конструкцией оставляется зазор, достаточный для стока воды к желобу.
Эластичную конструкцию в виде оболочки выполняют, как правило, из сложенного вдвое легкого по весу эластичного полотна, которое расстилают поверх спуска и желоба с ориентацией торцов полотна в направлении ограждения. По длине оболочка может быть цельной или состоять из предварительно состыкованных между собой секций или состоять из отдельных секций, уложенных внахлест.Через открытую сторону вдвое сложенного полотна оболочку частично загружают сыпучим минеральным балластом, например мелким щебнем или каменной крошкой, который при монтаже сдвигают вниз, где уже может быть помещен греющий кабель. Торцы полотна скрепляют между собой и фиксируют их, например, на опорной части ограждения или на ребрах ската с зазором над кровлей, достаточным для стекания дождевых стоков в расположенный под оболочкой желоб. В верхней части эластичную оболочку крепят к стойкам ограждения, снизу - оболочка равномерно придавливается балластом к спуску кровли и фиксируется в таком положении. Оболочка может свободно свисать с края спуска. В этом случае балласт заполняет только свисающую с крыши часть оболочки. Для невысоких зданий, где по каким-либо соображениям свес эластичной оболочки с крыши не допускается, ее выполняют в границах спуска и утяжеляющим балластом, заполняющим всю нижнюю часть оболочки до желоба.
При реконструкции крыши весьма полезным является размещение поверх существующей металлической кровли рулонного утеплителя с дополнительным устройством верхней кровли. Дополнительная верхняя кровля крепится анкерами к ребрам существующей нижней кровли. Представленное техническое решение существенно снижает стоимость строительных работ, обусловленных необходимостью демонтажа старой кровли при реконструкции крыши, повышает надежность крыши, снижает потери тепла из чердачного помещения здания и обеспечивает благоприятный тепловой режим на поверхности кровли, положительно влияющий на снижение образования наледей на нижней границе спуска.
Предлагаемая крыша представлена на чертежах:
фиг.1 - общий вид крыши;
фиг.2 - устройство для удаления с крыши льда и снега, вариант эластичной конструкции со свободно свисающей со спуска замкнутой полостью;
фиг.3 - устройство для удаления с крыши льда и снега, вариант эластичной конструкции со свободно свисающей со спуска оболочкой;
фиг.4 - устройство для удаления с крыши льда и снега, вариант эластичной конструкции с оболочкой, расположенной в пределах нижней границы спуска;
фиг.5 - разрез ската кровли.
Крыша включает стропильную систему 1, обвязку 2 и размещенную на ней металлическую кровлю, состоящую из спуска 3, желоба 4, ската 5 и ограждения 6. Снизу спуск 3 опирается на костыль 7, а желоб 4 фиксируется на спуске 3 крюком 8. Поверх спуска 3 и желоба 4 размещено устройство 9 для удаления с крыши льда и снега, состоящее из эластичной конструкции 10, греющего электрического кабеля 11 и утяжеляющего балласта 12, выполненного, например, из мелкого щебня или каменной крошки. Скат кровли состоит из двух кровельных слоев. При реконструкции старых крыш нижний кровельный слой 13 является кровлей реконструируемой крыши, а верхний слой 14 является дополнительным новым слоем, который крепится к ребрам жесткости нижнего слоя 13 с помощью анкеров, соединяющих между собой ребра верхнего и нижнего слоев (на чертеже не показано). По этой причине верхний дополнительный кровельный слой 14 должен повторять конструкцию нижнего кровельного слоя 13. Между кровельными слоями 13 и 14 помещена теплоизоляционная прослойка 15, выполняющая также роль балласта, через который нагрузка, действующая на верхний кровельный слой 14, передается на нижерасположенную обвязку 2. По этой причине теплоизоляционную прослойку 15 целесообразно выполнять из упругого материала, как правило, рулонного. Для лучшего взаимодействия прослойки 15 с нижним кровельным слоем 13, а также обеспечения дополнительной защиты кровельного слоя 13 от коррозии теплоизоляционная прослойка должна быть водонепроницаемой и наклеиваться на слой 13, например, с помощью резинобитумной мастики.
В теплый период года атмосферные осадки по скату 5 через щель между кровлей и эластичной конструкцией 10 свободно стекают в желоб 4 водоотводной системы. В холодный период года образовывающиеся на нижней границе крыши наледь и снег удаляются методом периодического подключения греющего электрического кабеля 11 к системе электроснабжения. Для очистки желоба 4 ото льда внутри него также может быть уложен греющий электрический кабель (на чертеже не показан). Выше устройства 9 для удаления с крыши льда и снега могут размещаться специальные рассекатели, препятствующие сходу больших снежных лавин с крыши.