Устройство для защиты крыши здания и сооружения от образования наледи и сосулек

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при обустройстве крыш зданий и сооружений. Технический результат изобретения направлен на снижение трудоемкости монтажа антиобледенительного устройства на крыше здания. Устройство для защиты крыши здания и сооружения от образования наледи и сосулек содержит антиобледенительное покрытие, выполненное из листового материала по размеру поверхности, перекрывающей пространство между нижней кромкой крыши и водоотводящим желобом с напуском относительно нижней кромки и верхнего края водоотводящего желоба. Антиобледенительное покрытие выполнено из ткани, пропитанной гидрофобным составом, вдоль нижней кромки которой, на расстоянии не менее 1 см от края, с шагом не более 100 см, выполнены отверстия с установленными в них люверсами с площадью проходного сечения не менее 10^-4 см² и снабжено S-образными крючками с поперечным сечением прутка, не превышающим проходное сечение люверсов, и зазором зацепа с одной из сторон не менее толщины поперечного сечения кромки крыши. 1 ил.

 

Изобретение относится к области строительства и эксплуатации зданий и сооружений и может быть использовано для предотвращения образования на кромках крыши наледи и сосулек.

Известно устройство крыши здания и сооружения, в котором для удаления сосулек предусмотрена система, включающая систему блоков и двуплечих рычагов, шарнирно закрепленных 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. См. авторское свидетельство №775268 по кл. Е 04 D 13/06, опубл. 30.10.80 г., бюл. №40. Система рычагов, блоков и тросов позволяет использовать механические усилия при открывании дверей для воздействия 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.

Известно устройство для удаления льда с крыш зданий и сооружений, включающее источник механических импульсов с узлом крепления на здании или сооружении и упругий элемент, расположенный вдоль карниза крыши, связанный с источником механических импульсов. См. патент РФ на изобретение №2169245 по кл. 7 Е 04 D 13/00, опубл. 20.06.2001 г., бюл. №17. 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. В данном устройстве также при отрыве сосулек от крыши неизбежны различного рода повреждения кровли крыши.

Значительное внимание в литературе уделено специальным покрытиям, позволяющим снижать вероятность 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 С 09 К 3/18). Покрытие может обеспечить эффективную защиту поверхности на длительный срок от 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 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 Е 04 D 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 для защиты крыши здания и сооружения от образования наледи и сосулек, содержащее антиобледенительное покрытие, выполненное из листового материала по размеру поверхности, перекрывающей пространство между нижней кромкой крыши и водоотводящим желобом с напуском относительно нижней кромки и верхнего края водоотводящего желоба, закрепленное на нижней кромке с помощью загиба, выполненного на антиобледенительном покрытии и укрепленного саморезом (заявка на предлагаемое изобретение №2005106942/03 (008417) от 15.03.2005).

Данная конструкция позволяет снизить вероятность образования наледи на нижней части кромки, а следовательно, и сосулек. Вместе с тем, данная конструкция трудоемка в монтаже на крыше здания, так как покрытие должно иметь высокую жесткость, достаточную для удержания загиба на кромке крыши под действием ветровых нагрузок. И его выполнение требует значительных трудовых затрат. Кроме того, предлагаемые на сегодняшний день на рынке материалы с гидрофобной поверхностью, имеющей достаточную жесткость для крепления путем загиба на кромке крыши, ограничены в размерах. И для их монтажа необходимо предусматривать работы по их стыковке, что также увеличивает трудоемкость монтажа.

Целью настоящего изобретения является снижение трудоемкости монтажа антиобледенительного устройства на крыше здания.

Для достижения заявленной цели в известном устройстве для защиты крыши здания и сооружения от образования наледи и сосулек, содержащем антиобледенительное покрытие, выполненное из листового материала по размеру поверхности, перекрывающей пространство между нижней кромкой крыши и водоотводящим желобом с напуском относительно нижней кромки и верхнего края водоотводящего желоба, антиобледенительное покрытие выполнено из ткани, пропитанной гидрофобным составом, вдоль нижней кромки которой, на расстоянии не менее 1 см от края, с шагом не более 100 см, выполнены отверстия с установленными в них люверсами с площадью проходного сечения не менее 10^-4 см², и снабжено S-образными крючками с поперечным сечением прутка, не превышающим проходное сечение люверсов, и зазором зацепа с одной из сторон не менее толщины поперечного сечения кромки крыши.

Предлагаемое техническое решение позволяет использовать в качестве антиобледенительного покрытия широко предлагаемые на рынке ткани, пропитанные гидрофобным составом. См., например, http//www.beltimpex.ru. Подобные ткани поставляются в рулонах длиной более 10 метров, что позволит избежать необходимости выполнения стыковых соединений. А технология по установке люверсов и изготовления S-образных крючков значительно менее трудоемка, чем выполнение загиба на кровельной жести.

На чертеже представлена условная схема предлагаемого технического решения. Устройство включает в себя антиобледенительное покрытие 1, выполненное из ткани, пропитанной гидрофобным составом, например, из стеклоткани, пропитанной тефлоном. См., например, http//www.beltimpex.ru. Полотно ткани выполнено по размеру поверхности, перекрывающей пространство между нижней кромкой 2 крыши и верхним краем водоотводящего желоба 3. В нижнем крае полотна, на расстоянии не менее 1 см от края, с шагом не более 1 м (не показан), выполнены отверстия с установленными люверсами 4. Форма отверстий не имеет принципиального значения (круглая, овальная, прямоугольная и пр.) и выбирается исходя из конкретной конструкции. Принципиальным является площадь проходного сечения, которая определяется размером S-образного крючка 5, толщина прутка которых d выбирается исходя из условий прочности крепления на кромке крыши 4. Для условий реальных крыш площадь проходного сечения люверсов даже при самом минимальном значении шага должна быть не менее 10^-4 см². S-образные крючки 3 одним из своим концов вставлены в отверстие люверсов 2. Свободные концы крючков предназначены для монтажа устройства на кромке крыши 4. Вследствие чего зазоры зацепа свободных концов крючков 5, должны превышать толщину поперечного сечения кромки 2. Величина шага выполненных отверстий с люверсами выбирается, исходя из конкретных конструктивных условий (изгибной жесткости материала покрытия, значения расчетных ветровых нагрузок, размера покрытия и пр.), но не превышает более 1 метра. При большем шаге под действием ветровых нагрузок амплитуда колебаний покрытия может достичь таких размеров, при которых не исключен выход крючков из зацепления с кромкой крыши.

Для крыш, у которых повреждена нижняя кромка, с целью снижения вероятности повреждения покрытия при ветровых колебаниях, со стороны поверхности, обращенной к крыше под люверсы, могут быть установлены защитные накладки (не показаны). Накладки могут быть выполнены из любого мягкого, износостойкого материала, например резины, брезента и пр. Накладки могут быть установлены как по всей длине края покрытия, так и выборочно по местам прилегания к поврежденным участкам.

Защитные накладки могут быть также установлены на поверхности крыши, как по всей длине кромки, так и в выборочно, в местах повреждения кровли.

Монтаж устройства на крыше осуществляется следующим образом. Покрытие 1 с установленными в отверстиях люверсов 4 крючками 5 натягивается на нижнюю кромку крыши 2 таким образом, чтобы свободные концы крючков 5 своими зацепами охватили нижнюю кромку крыши. Далее, подгибая верхний край покрытия на внутреннюю поверхность водоотводящего желоба 3 с помощью винтов (саморезов) 6, крепят верхний край покрытия к водоотводящему желобу 3. Для надежности соединения в местах установки винтов в поверхности покрытии могут быть выполнены заранее отверстия с установленными люверсами 7. С целью снижения вероятности истирания покрытия о кромки желоба и герметизации соединения между покрытием и верхней кромкой желоба может быть установлен уплотнительный профиль 8. Профиль может быть выполнен из мягкого, например, резинового материала.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Значительная часть осадков, попадая на антиобледенительное покрытие 1, вследствие его гидрофобности и слабой адгезии ко льду, а также значительного угла наклона крыши скатывается вниз. Талые воды, образуемые вследствие таяния снегового покрова верхней части крыши из-за солнечной радиации либо тепловых потоков подкрышевого пространства, задерживаются водоотводящими желобами. При значительной снеговой нагрузке и замерзании талых вод в водоотводящих желобах происходит переполнение водоотводящих желобов 3. Наличие соединения антиобледенительного покрытия с желобом 3 при замерзании воды обеспечивает надежную герметизацию стыка с покрытием, и вода перетекает на антиобледенительное покрытие. Однако вследствие малой адгезии ко льду перетекающие воды в виде замерзшей наледи скатываются вниз, и нижняя кромка поверхности крыши остается практически свободной от снега и наледи.

Как видно из описания, монтаж предлагаемого устройства на крыше сводится практически только к установке крепежа 6 по длине водоотводящего желоба 3, что по трудоемкости значительно ниже, чем у известного технического решения, что и требовалось достичь в цели изобретения.

Таким образом, исходя из вышеизложенного можно сделать заключение о том, что выявленные сравнительно с прототипом новые существенные признаки в совокупности с известными позволяют снизить трудоемкость монтажа антиобледенительного устройства на крыше здания.

Устройство для защиты крыши здания и сооружения от образования наледи и сосулек, содержащее антиобледенительное покрытие, выполненное из листового материала по размеру поверхности, перекрывающей пространство между нижней кромкой крыши и водоотводящим желобом с напуском относительно нижней кромки и верхнего края водоотводящего желоба, отличающееся тем, что антиобледенительное покрытие выполнено из ткани, пропитанной гидрофобным составом, вдоль нижней кромки которой на расстоянии не менее 1 см от края, с шагом не более 100 см выполнены отверстия с установленными в них люверсами с площадью проходного сечения не менее 10^-4 см² и снабжено S-образными крючками с поперечным сечением прутка, не превышающим проходное сечение люверсов, и зазором зацепа с одной из сторон не менее толщины поперечного сечения кромки крыши.