Дом не термос, и тепло, поступая через верхнее перекрытие и чердачное пространство, нагревает кровлю. А это даже при отрицательных температурах наружного воздуха приводит к положительной температуре на поверхности самой кровли. Снег снизу потихоньку тает, и талая вода под ним стекает в водосток, который лишен такого "паразитного" подогрева. В холодном водостоке вода замерзает, образуя пробку. А переливаясь через него, замерзает на краю, образуя сосульки.
Больше всего неприятностей именно со снегом. Скапливаясь в большом количестве, он может повредить кровлю, сойти в виде небольшой лавины, под ним образуется вода, превращаясь в наледь и сосульки. Залезать и чистить снег на крыше довольно опасно, а часто и невозможно – из-за особенностей конструкции. Помогут антиобледенительные системы или системы снеготаяния для кровли.
Задача антиобледенительной системы – отвести воду с крыши на землю, не давая ей замерзнуть на элементах кровли, желобах, в водосточных трубах. Система состоит из нагревательного кабеля, аналогичного тому, что используется в системах электрических "теплых полов", терморегуляторов, датчиков температуры, влажности и источника питания – электричества. Датчики, которые устанавливают в наиболее "мокрых" местах кровли, анализируют изменения температуры и влажности. Они дают команду терморегуляторам на включение системы, поддержание необходимой температуры и своевременное выключение. Все происходит автоматически и работает надежно. Важно правильно рассчитать мощность и произвести грамотный монтаж.
При проектировании и расчете мощности системы антиобледенения в первую очередь необходимо определить тип крыши: холодная, теплая или горячая.
Холодная крыша – это крыша с хорошо изолированным верхним перекрытием и проветриваемым подкровельным пространством (чердаком). Температура в чердачном помещении близка к температуре наружного воздуха, и проблемы с таянием снега и появлением сосулек здесь возникнут только в оттепель, при температуре, близкой к нулю. Соответственно и затраты электроэнергии на борьбу с ними будут минимальные: порядка 30 Вт на погонный метр.
Теплая крыша – это крыша с плохой теплоизоляцией кровли, и потери тепла настолько велики, что приводят к таянию нижних слоев снега даже при –10 °С. Для такой крыши требуются более мощная система снеготаяния и дополнительно уложенные нагревательные кабели. Энергозатраты для такой крыши будут колебаться в пределах 80–100 Вт на погонный метр.
Так называемая горячая крыша получается, когда теплоизоляция кровли очень плохая, а чердак используется или в технических целях (разводка систем отопления), или как жилое помещение. Снег на таких крышах тает и при –15 °С. В этом случае рассчитать мощность системы снеготаяния очень трудно, а ее эксплуатация сопряжена со значительным расходом электроэнергии.
Имеет смысл сначала уменьшить количество "паразитного" тепла, утеплив верхние перекрытия или расположенные на чердаке коммуникации, а потом устанавливать систему антиобледенения.
Кровля состоит из многих элементов. Системы подогрева должны учитывать все нюансы. Желоб – горизонтальная часть водостока – может быть подвесным (настенным) или составлять элемент конструкции свеса кровли: так называемый водоотбойник. На металлических кровлях с водоотбойником кабельную дорожку, содержащую 4–6 ниток кабеля, укладывают вдоль него. Если водосток сделан с помощью подвесных желобов, нагревательный кабель, как правило, прокладывают прямо в них. А если желоб пластиковый, его предохраняют от прямого контакта с кабелем металлической лентой. Если нет водостока, для предотвращения образования сосулек подогревают свес кровли. Кабель устанавливают петлями, дорожка из них должна быть шириной, сравнимой с толщиной снежного покрова за зиму (обычно от 30 до 70 см).
Дополнительный нагревательный кабель по краю кровли прокладывают и при большой снеговой нагрузке, а также на пологих крышах. Чтобы исключить повреждение нагревательного кабеля, его защищают снегоотбойником.
Водосточные трубы – вертикальная часть водостока – зимой требуют наиболее пристального внимания. В них не только замерзает стекающая с крыши вода, но и происходит перераспределение тепла по высоте – нижняя часть более холодная. Поэтому ее дополнительно подогревают, увеличивая число витков кабеля. Если водосточные трубы сразу уходят в ливневую канализацию, прогревать надо на глубину промерзания земли.
Если трубы проходят внутри здания через теплые помещения, обогрев необходим только в верхней части – от входной воронки до теплых помещений. Сложные элементы кровли также нуждаются в тепле: это внутренние углы (ендовы), воротники кровельных окон, плоские площадки. В ендовах за зиму скапливается большое количество снега, который, подтаивая и уплотняясь, превращается в снежноледовый пласт, грозящий сорваться на голову или на машину. На плоских кровлях с "мягкой гидроизоляцией" обогрев устанавливается на приемных воронках.
Температурный диапазон работы системы +2…–5 °С. Это напрямую зависит от погодных условий. Бывает, что и при +2 °С после мокрого снега с дождем и ветром образуется лед. При температуре ниже –5…–7 °С работа систем снеготаяния обычно не нужна (в морозную погоду и при отсутствии осадков наледь не образуется).
Вообще, при правильно спроектированной и смонтированной конструкции крыши, настройке датчиков и расчете мощности система антиобледенения будет работать только во время снегопадов или оттепелей, при температуре, близкой к нулю. Количество таких дней в году – около пятидесяти. Можно прикинуть: оборудование для "средней" крыши с периметром около 150 м и высотой здания 15 м имеет установочную мощность около 20 кВт. Усредненный расход электроэнергии за зимний сезон составляет 15–18 тыс. кВт/час. Необходимо учитывать конструкцию крыши и применяемые материалы:
- ~30 Вт/пог. м - для холодной крыши и пластмассовых подвесных желобов;
- ~40 Вт/пог. м - для холодной крыши и металлических подвесных желобов;
- ~50 Вт/пог. м - для холодной крыши и металлических желобов по кровле (водоотбойник).
Альтернативой могут стать специализированные нагревательные кабели Raychem, которые используют в системах защиты водостоков кровли и желобов от снега и льда. Саморегулируемые кабели этого производителя (в отличие от обычных резистивных кабелей) автоматически подстраивают выделяемую тепловую мощность в зависимости от условий окружающей среды, экономя электроэнергию и обеспечивая безопасный нагрев поверхности. Они не подвержены риску перегрева при монтаже внахлест, соприкосновении жил. Не требуют установки "гребенки" клипс, фиксаторов и других крепежных аксессуаров. При изменении конфигурации водосточной системы такие кабели легко нарастить или укоротить.
