УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ НАЛЕДИ И СОСУЛЕК С КАРНИЗОВ КРЫШ ЗДАНИЙ, СООРУЖЕНИЙ И ВОКРУГ ВОРОНОК ВОДОСТОЧНЫХ ТРУБ
DEVICE TO REMOVE ICE AND ICICLES FROM CORNICES OF BUILDING ROOFS, STRUCTURES AND AROUND HOPPER HEADS

Описание изобретения:
Изобретение относится к области строительства и эксплуатации, и может быть использовано при обустройстве крыш зданий и сооружений для предотвращения образования на кромках крыши наледи и сосулек. Изобретение направлено на повышение эффективности борьбы с обледенением крыш и образованием крупных сосулек, представляющих угрозу здоровью людей.
Известно устройство для удаления сосулек со свесов кровли зданий, включающее систему блоков и двуплечие рычаги, шарнирно закрепленные на углах стен здания, к концам которых прикреплены тросы, натянутые вдоль кровли, причем короткие концы рычагов соединены дополнительными тросами с источником колебания, например, дверями; к концам рычагов прикреплена проволока. Авторское свидетельство №775268 по кл. E04D 13/06, опубликованное 30.10.1980 г., бюллетень №40. В этом устройстве за счет системы рычагов, блоков и тросов механические усилия при открывании дверей передаются на сосульки, за счет чего и обеспечивается их удаление. Известное устройство обеспечивает отрыв и сброс с крыши уже сформированных сосулек за счет механической энергии. Однако при отрыве сосулек от крыши неизбежны различного рода повреждения кровли крыши, что ограничивает использование известных устройств.
Также известно устройство крыши здания и сооружения, отличающееся тем, что на поверхность кровли нанесено противообледенительное покрытие полосой вдоль нижней кромки кровли описанное к патенту на изобретение №2244790 по кл. 7 E04D 13/076, опубликованное 20.01.2005 г.
Наиболее близкими по технической сущности являются устройства для удаления льда с крыш зданий и сооружений описанные к патенту РФ на изобретение №2169245 по кл. 7 E04D 13/00, опубликованное 20.06.2001 г., бюллетень №17, и к авторскому свидетельству на изобретение SU №1071723А по кл. E04D 13/06, опубликованное 07.02.1984 г., бюллетень №5.
Устройство к патенту РФ на изобретение №2169245 включает источник механических импульсов с узлом крепления на здании или сооружении и упругий элемент, расположенный вдоль карниза крыши, связанный с источником механических импульсов. 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. Кроме того, известное устройство содержит ряд дополнительных признаков, улучшающих его технические и эксплуатационные характеристики. 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.
Недостатком известного устройства является его низкая эффективность работы из-за обледенения самого устройства перемещения элемента вдоль карниза, воронки водосточного элемента, а, также его конструктивная сложность, высокая стоимость в устройстве и эксплуатации. В данном устройстве также при отрыве сосулек от крыши неизбежны различного рода повреждения кровли крыши.
Устройство к авторскому свидетельству на изобретение SU №1071723А включает в себя карниз, на который с определенным шагом навешены полухомуты. К полухомутам прикреплен крепежный элемент, выполненный с вертикальной консолью под свесом кровли. Эластичный трубопровод прикреплен с наружной стороны консоли крепежного элемента и сообщен с источником сжатого воздуха.
Недостатком известного устройства является его низкая эффективность работы из-за гибкости и деформации крыши при удалении сосулек и наледи из-за крепления устройства к карнизу под свесом кровли. При этом возможен надрыв крепления края крыши и ее повреждение.
Целью изобретения является высокая эффективность и надежность работы устройства для удаления наледи и сосулек с крыш зданий, сооружений и вокруг воронок водосточных труб, предотвращение повреждения крыши и ее деформации, простота и низкая стоимость в изготовлении, устройстве и эксплуатации, его пожарная безопасность.
Указанная цель достигается тем, что для удаления наледи и сосулек с крыш зданий и сооружений, используется пневматический рукав, устроенный по периметру здания под карнизом и закреплен непосредственно к краю кровли крыши, который под воздействием нагнетенного воздуха расширяется, и таким образом воздействуя на свисающие сосульки - их удаляет. Прикрепление устройства к краю кровли крыши придает жесткость конструкции и предотвращает повреждение крыши.
Анализ процесса нарастания наледи и образования сосулек на крышах зданий и сооружений, формирование наледи начинает осуществляться у нижней кромки крыши. При благоприятных условиях под слоем снега, лежащего на крыше, появляются талые воды, которые скатываются вниз. При похолодании вначале замерзает вода у нижней кромки крыши. Выше к коньку вода защищена от заморозка слоем снега и стекает вниз. А так как внизу вода уже замерзла, у кромки образуется застойная зона, что и является причиной образования наледи и, как следствие, сосулек. Нанесенное же по крыше или у нижней кромки кровли противообледенительное покрытие позволить избежать примерзания к кромке крыши льда и образование застойной зоны, что предотвратит образованию крупных сосулек. В качестве противообледенительного покрытия может быть использованы материалы типа фторопласт, полиэтилен, полиуретан и другие, обладающие гидрофобными свойствами и пониженным сцеплением со снегом и льдом. Предлагаемые технические решения позволяют снизить нагрузки на крышу при отрыве и сбросе с нее сосулек и наледи.
Сущность изобретения заключается в следующем: вдоль карниза крыши и вокруг воронок водосточных труб здания, покрытых противообледенительными материалами, обладающие гидрофобными свойствами, устраивается пневматический рукав (возможность применения пожарных рукавов для подачи воды), расширяющийся от нагнетания воздуха и выдерживающий давление более 3 атмосфер, один конец которого имеет вывод для подсоединения к компрессору. Пневматический рукав, для предотвращения разрыва от нагнетенного воздуха, снабжается датчиком и регулятором давления. Пневматический рукав крепится под краем крыши здания через специальные скобы на металлический профиль, одновременно служащим упорным элементом. Без нагнетенного воздуха, рукав имеет плоскую форму, создающую зазор между вертикалью края крыши здания и пневматическим рукавом, для естественного образования сосулек. Кроме того, со стороны ледяных сосулек, на прямолинейных участках к пневматическому рукаву устраиваются соединенные шарнирно между собой жесткие планки (стержни) или гибкий резиновый канат, служащие передаточным упорным элементом на ледяные сосульки от наполненного воздухом рукава и стравливания из него воздуха, через пружинные или резиновые амортизаторы, после удаления свисающего с крыши здания льда.
На чертеже (Фиг.1) представлено предлагаемое устройство. Устройство включает в себя кровлю 1, на поверхность которой нанесено противообледенительное покрытие 2, внизу под карнизом кровли и вокруг воронок водосточных труб 3 через специальные скобы 4 к металлическому упорному профилю 5 устраивается пневматический рукав 6 имеющий вывод для присоединения к компрессору 7, манометр давления 8 и регулятор давления 9. К пневматическому рукаву закреплены жесткие планки (стержни) связанные между собой шарнирами или гибкий резиновый канат 10, служащие(й) передаточным упорным элементом на ледяные сосульки 11 образуемые в результате замерзания талой воды снежного покрова 12. Скобы 4 представляют собой зигзагообразный захват (Фиг.2) и крепятся по краю кровли 1 посредством шурупов или болтовых соединений через упорные уголки 13, устроенные на поверхности края крыши, и служащие упором от сползания наледи, образованной на поверхности кровли здания. По длине упорных уголков 13 устроены отверстия 14 для пропуска талой воды образованной наледи. Для стравливания воздуха из пневматического рукава, устройство снабжено пружинными или резиновыми амортизаторами 15. Устроенный пневматический рукав под карнизом по периметру здания 16 и вокруг воронок водосточных труб (Фиг.3) до нагнетания воздуха, для компактности, имеет овально-плоскую форму.
Устройство работает следующим образом. Образуемая в результате оттепели вода и вследствие наличия у нижней кромки противообледенительного покрытия, скатывается по поверхности крыши вниз и падает на землю. При похолодании вода у нижней кромки крыши начинает замерзать с образованием сосулек. Образуемая наледь у нижней кромки покрытия удерживается упорным уголком (Фиг.4). Одновременно, нанесенные на поверхность крыши противообледенительное покрытие, служит термическим слоем, предотвращающим или значительно уменьшающим передачу через крышу здания тепла на снежный покров, что значительно уменьшает его таянье. Сосульки, образуемые в результате замерзания остаточной талой воды, и свисающие с края крыши и вокруг воронок водосточных труб, удаляются посредством нагнетания воздуха в пневматический рукав (Фиг.5), который таким образом расширяется и через упорные планки или гибкий шланг, устроенные для большей эффективности жесткого давления, давит на них, а оставшаяся наледь на крыше здания удерживается от самопроизвольного сползания при помощи упорных уголков. После удаления сосулек с крыши здания, воздух из пневматического рукава стравливается как естественным образом, так и принудительно - пружинными или резиновыми амортизаторами.
Практическая реализация устройства для удаления льда с карнизов крыш зданий и вокруг воронок водосточных труб не вызывает сомнения, так как базируется на основе использования известных материалов, приборов, устройств и технических решений, имеет большое экономическое и народнохозяйственное значение. Кроме того, повсеместное внедрение предложенной конструкции значительно уменьшит случаи травматизма от случайного падения сосулек, трудозатраты на их удаление.