УСТРОЙСТВО КРЫШИ ЗДАНИЯ
BUILDING ROOF DEVICE

Изобретение относится к области строительства и эксплуатации крыш зданий и сооружений, в частности, для предотвращения образования и нарастания сосулек и массивных наледей на крышах зданий и сооружений.
Известны устройства для удаления сосулек и наледи с карнизов крыш зданий и сооружений. Эти устройства включают упругие элементы, расположенные вдоль карниза крыш, связанные с источником механических колебаний [1]. Устройства [2] включают листообразное тело или часть листообразного тела, выступающих за кромку деталей крыш, которые изготовлены из материала, обладающего свойством гибкости и упругости. При образовании сосулек под действием собственного веса и изгиба упругой части листообразного тела лед растрескивается и его части падают вниз. Тем самым предотвращается образование крупных сосулек.
Известные устройства [1, 2] предусматривают значительные материальные затраты на изменение конструкции кровли зданий и не устраняют причин, приводящих к образованию сосулек и наледи. Применение этих устройств приводит к изменению внешнего вида зданий, что не допустимо для зданий, представляющих историческую ценность.
Известна конструкция крыши здания [3], выбранная в качестве прототипа, содержащая кровлю с нанесенным на ее поверхность вдоль нижней кромки кровли противообледенительного покрытия. В качестве противообледенительного покрытия используются фторопласт, полиэтилен и другие конструкционные материалы, обладающие гидрофобными свойствами. Нанесенное покрытие предотвращает примерзание к крыше льда, образование наледей и крупных сосулек.
Известная конструкция [3] предусматривает значительные материальные затраты на получение противообледенительного покрытия и не устраняет причин, приводящих к образованию сосулек и наледи. Уменьшение сцепления льда и снега с поверхностью нижней части кровли не достаточно эффективно предотвращает образование крупных сосулек на выступающих деталях крыш и фасадов зданий.
Целью предлагаемого устройства является предотвращение образования сосулек и наледи на выступающих деталях крыш и фасадов зданий при одновременном сокращении материальных затрат на изменения в конструкции крыши зданий.
Поставленная цель достигается тем, что незначительные изменения в конструкции крыши здания устраняют причины, приводящие к образованию сосулек и наледи на крыше и фасаде зданий.
Причины образования сосулек и наледи на крышах зданий и сооружений хорошо известны. Крыши некоторых зданий, особенно старой постройки, не имеют теплоизоляции или имеют плохую теплоизоляцию. В этом случае кровля крыши снаружи взаимодействует с холодным атмосферным воздухом, а изнутри - с нагретым воздухом чердачного помещения. При выпадении снега, который плохо проводит тепло, снег, соприкасающийся с кровлей, тает и талая вода стекает по кровле вниз. При большой толщине слоя снега на крыше этот процесс протекает эффективно и при очень низких температурах. Нижняя часть крыши, выступающая за фасад здания, взаимодействует с окружающей атмосферой и имеет отрицательную температуру. Это приводит к постепенному увеличению наледи у нижней кромки и образованию сосулек.
Устранение причин образования сосулек и наледи на крышах зданий заключается в создании условий, при которых в холодное время года кровля имела бы температуру, соответствующую температуре окружающей среды. Для осуществления этого имеются два технических решения. Первое решение, которое хорошо известно, заключается в обеспечении эффективной вентиляции чердачного помещения и утепления чердачного перекрытия. Это решение требует больших материальных затрат на переоборудование крыши здания. Второе техническое решение заключается в создании условий для естественной вентиляции кровли здания атмосферным воздухом.
Для реализации условия вентиляции кровли здания атмосферным воздухом необходимы минимальные материальные затраты на незначительные изменения в конструкции крыши здания. К внутренней части стропил со стороны чердачного помещения крепится обрешетка, к которой крепятся встык листы толщиной 7-10 см из пористого материала, плохо пропускающего тепло, например пенопласта. В нижней части крыши по всей ее длине располагается нижняя технологическая щель для поступления атмосферного воздуха. В верхней части крыши, где устанавливается конек, по всей длине располагается верхняя технологическая щель. Конек имеет ребра жесткости, которые ограничивают размеры щелей между коньком и кровлей и через которые воздух истекает в атмосферу.
Именно установка подвесного утепляющего слоя, наличие нижней и верхней технологических щелей и щелей между коньком и кровлей позволяют осуществить естественную вентиляцию кровли атмосферным воздухом.
Таким образом, заявляемое устройство крыши здания соответствует критерию изобретения «новизна». При изучении других технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, не были выявлены и поэтому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию «существенные отличия».
Техническая сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена конструкция крыши здания (фиг.1), которая включает в себя стропила 1, несущие кровлю 2. К нижней части стропил 1 крепится подвесной утепляющий слой 3. В нижней части крыши расположена нижняя технологическая щель 4, предназначенная для поступления атмосферного воздуха. В верхней части крыши расположена верхняя технологическая щель 5. Конек 6 имеет ребра жесткости, ограничивающие размеры щелей между коньком 6 и кровлей 2, через которые воздух истекает в атмосферу.
Холодный атмосферный воздух поступает через нижнюю технологическую щель 4 в ограниченное пространство между кровлей 2 и подвесным утепляющим слоем 3 и далее через верхнюю технологическую щель 5 и щели между коньком 6 и кровлей 2 истекает в окружающую атмосферу. Естественная вентиляция кровли холодным атмосферным воздухом создает условия для поддержания температуры кровли, соответствующей температуре атмосферного воздуха. Для реализации условия вентиляции кровли здания атмосферным воздухом необходимы минимальные затраты на изменения в конструкции крыши здания.
Источники информации
1. Патент RU №2169245. Опубликован 20.06.2001. Устройство для удаления льда с карнизов крыш зданий и сооружений / Анисимов Г.И., Кокосадзе А.Э., Ярошенко Д.Г.
2. Патент RU №2406807. Опубликован 20.12.2010. Бюл. №35. Устройство для обеспечения безопасности при образовании сосулек на выступающих деталях крыш и фасадов зданий и сооружений и предотвращения падения крупных сосулек, наледи и снега с этих деталей / Протасов В.П.
3. Патент RU №2244790. Опубликован 20.01.2005. Устройство крыши здания и сооружения / Жмур В.В., Комчатов В.Ф., Лапшин В.Б., Палей А.А., Яблоков М.Ю.