Несколько лет назад, мы поставили перед собой задачу сделать надежными и безопасными скатные металлические кровли с настенными желобами. Были проанализированы сотни патентов , изучена техническая и нормативная документация по этому вопросу.
Работы по этой теме были проведены в три этапа : кровля без протечек, была разработана технология получения настенного желоба из рядовой кровли и исключены все лежачие фальцы на рядовой кровле (выполнено более 20 000 м2 кровли по данной технологии); разработана технология и подобран материал, предотвращающий произвольный сход снега и льда с выступающих частей фасада зданий (козырек, свесы, оконные отливы, покрытие балконов и т.п.) препятствующий образованию сосулек на фасадных частях здания; разработана «Зимняя воронка» и технология отвода талой воды с кровли , нет талой воды – нет сосулек , из воздуха они не образуются. Все эти технологии были объединены и на их основе разработаны: стандарт организации «Кровли скатные металлические фальцевые, устройства, исключающие образование сосулек, общие технические требования».
Внесен в реестр технических условий на проектирование, строительство и реконструкцию многофункциональных зданий и сооружений (протокол Москомархитектуры). технологическая карта на устройство кровель альбом узлов и пояснительная записка по технологии обследования и выдачи технических решений по внедрению технологи В начале об истории вопроса, во многих документах и пособиях для борьбы с сосульками рекомендуется устройство вентиляции и утепления чердака (не будем рассматривать кабельный обогрев кровли и неба, требующий больших затрат как при монтаже, так и при эксплуатации).
Проанализировав всю доступную литературу по этому вопросу, были выявлены следующие моменты, до Великой отечественной войны рекомендовалась только вентиляция чердака только через по изучению тепловлажностного режима (ТВР) чердачных помещений. Приводятся расчеты по вентиляции о необходимости площади отверстий для вентиляции чердаков 1/300 – 1/400 от площади здания . Щель под свесом 25 мм. на коньке 50 мм. а так же аналогичные данные для отверстий под карнизом и флюгарках (1/300-1/400 от площади здания).
При этом вопросу об очистке кровли от снега и сосулек уделяется особое внимание и приводятся правила по очистке от сосулек , а так же рекомен слуховые окна на кровле и фронтонах. В 50-е годы с началом массового строительства и внедрением централизованного отопления с верхней разводкой по чердаку, появилась проблема конденсата на внутренней поверхности как металлических так и бетонных кровлях с полупроходным чердаком . Появляются конструкции кровель с вентиляционными отверстиями как щелевыми на карнизе и коньке, так и отдельными продухами и флюгарками, но в публикациях и расчетах говорится только о конденсатной влаге и замокании утеплителя на перекрытиях. Но устройство вентиляции чердака сказывается и на таянии снега на кровле и как следствие уменьшение образования сосулек , в связи с понижением температуры кровли .
В книге Э.М Ариевича «Техническая эксплуатация крыши жилых зданий » (1963 г.) упоминаются «Временные технические указания по устройству щелевых продухов для вентиляции чердачных помещений жилых зданий» (издание 1957 года Минкомунхоза РСФСР) и приводятся результаты обследований дации по дополнительному утеплению элементов чердака, что тоже в основном связано с образованием конденсата. В качестве дополнения, необходимо отметить, что совместно с сотрудниками кафедры «Техническая эксплуатация зданий» и специалистами по вентиляции (в том числе фасадов) МГСУ-МИСИ были проанализированы методики расчетов вентиляции кровель, эти методики требуют переосмысления на уровне сегодняшних знаний и доработки.
Например, для вентиляции кровли мансарды и холодного чердака приводятся одни и те же данные сечения вентиляционных продухов, хотя объем воздуха в подкровельном пространстве чердака в 25-30 раз больше, чем в мансарде, высота конька ниже, а количество поступающего тепла более, чем в 2 раза больше, ни говоря уже о том, что для полупроходных чердаков рекомендуются те же площади продухов, хотя они находятся на одном уровне и без ветрового напора вентиляция не работает. В книге Э.М. Ариевича приводится диаграмма температур с ноября по март и текст «как видно из рисунка, подтаива ние снега на кровле из листовой стали при верхней разводке отопительной системы и вентиляции 80 дней. При той же кровле, но с вентиляцией через щелевые продухи в течении 50 дней. Таяние снега на крыше происходит также за счет тепла солнечной радиации, что является причиной интенсификации процесса образования наледей .
Таким образом, подтаивание снега на крышах существующих конструкций при отрицательных температурах наружного воздуха является неизбежным ». Г.А. Порывай в «Рекомендациях по техническому обслуживаю крыш жилых зданий» (1999 г., Мосжилниипроект .Правительство Москвы) в п.4.19 указывает: «Следует иметь ввиду, что на зданиях, имеющих вентилируемые кровли, могут образовываться сосульки, вызванные таянием снега в дневное время, при действии солнечной радиации и замерзания стекающей талой воды в ночное время ».
Следовательно, вентиляция и утепление чердачного пространства на домах с металлическими кровлями являются необходимыми, но недостаточными условиями надежной и безопасной эксплуатации зданий. Если регулярно очищать кровли от снега, сосулек точно не будет, но что это стоит и как ремонтировать после этой «очистки» разбитые кровли и кому все это надо.
Изучив множество рекомендаций по предотвращению образования опасных сосулек и наледей на кровлях, можно сделать, к сожалению, единственный вывод – невозможно соблюсти все рекомендации теоретиков в реальной жизни, благие пожелания приводят только к разбитым кровлям и опасностям при очистке кровель от снега и льда. Невозможно очищать кровлю от снега только в оттепель, а при минусовых температурах, лед примерзает к металлу и кровля повреждается. Необходимы огромные людские и финансовые средства чтобы очищать кровлю строго по инструкции, но нет такого количества квалифицированных специалистов .
Так что после очистки, нужен ремонт. Анализируя множество авторских свидетельств и патентов на изобретение и полезные модели, понимаешь что 99 % изобретателей борются со следствием, т.е. сосульками и наледями, и только 2-3 патента из нескольких сотен предлагают устранить причину наледей, не допускать талую воду на карнизный свес кровли и таким образом предотвратить образование сосулек . Убрать талую воду с рядовой кровли и настенного желоба, не дать ей превратиться в наледи и сосульки только так можно решить проблему сосулек.
Первый патент на изобретение получен в 30-е годы прошлого века, но тогда его трудно было выполнить, но сейчас он не потерял актуальность и в некоторых случаях может быть внедрен.
По второму патенту в 70-е годы в Ленинграде было проведено опытное внедрение, но неудачная конструкция погубила хорошую идею, к сожалению, конструкция предложенная авторами была неработоспособна.
Еще были предложения переоборудовать наружный водосток во внутренний и даже были проведены опытные работы в Москве.
Отработав и испытав отдельные элементы системы «Надежная и безопасная кровля», в 2011 году были проведены работы по устройству опытной участка кровли на жилом доме, длина ската которого более 40 метров, на котором были установлены 2 «зимние воронки». Результаты эксплуатации в течении всего зимнего и весеннего периода показали надежность данной системы и выявили некоторые особенности эксплуатации (нельзя ходить зимой около настенного желоба, так как это приводит к образованию ледяных пробок, мешающих отводу талой воды.
Если будут неплотные фальцы в настенном желобе, талая вода может поступать на карниз и могут образовываться сосульки, хоть небольшие, но факт. Внесение требований к наблюдению за кровлей и качеству монтажа позволяет исключить нежелательные моменты в зимний период.
Результат эксперимента можно сформулировать так: есть технология устройства кровли при которой : нет протечек кровли (если только не сделать дырку в ней), нет сосулек угрожающих человеку и невозможно падение снега или льда с карниза кровли (весной возможно появление сосулек весом 10-20 грамм , которые днем тают), нет необходимости очищать кровлю от снега, т.к. он сдувается ветром, происходит таяние и возгонка. Если в очень сложной конструкции кровли могут образовываться снежные мешки (наносы), угрожающие обрушению кровли, их надо разбросать по всей поверхности крыши.
Необходимо заметить, что температурный режим чердака очень далек от идеала, что зафиксировано тепловизионной съемкой и замерами параметров ТВР в течении всего зимне-весеннего периода (вентиляция при наличии прикарнизных щелей и флюгарок практически не работает в безветренное время и при слабом ветре до 1,5 м/с).
В зависимости от финансового состояния заказчика, предполагается 3 варианта решения проблем с сосульками, протечками, вентиляцией и утеплением чердака (для соблюдения положений об энергосбережении) и с очисткой кровель от снега, которая становится ненужной: 1) минимальные переделки кровли, позволяющие или отказаться от очистки кровли вообще или значительно уменьшить трудозатраты по эксплуатации кровли в зимний период; 2) демонтаж и монтаж от 20 до 50 % кровельного покрытия, устройство «Зимней воронки», покрытие карнизных свесов специальным материалом и устройством снегозадержания для снижения нагрузки на желоб. 3) полная замена всего металла и частичный ремонт обрешетки. Утепление чердака, вентшахт и инженерного оборудования является отдельным мероприятием и не связанно с ликвидацией причин возникновения сосулек.
Увы, но чем теплее чердак, тем меньше вероятность образования сосулек при применяемой нашей технологии, но энергосбережение никто не отменял и обогревать небо слишком большая роскошь. Применяемая технология не нуждается в обогревательных элементах, но их применение в некоторых случаях возможно в объеме 1-3 % от рекомендуемого при обогреве труб, карнизных свесов и желобов. Проработаны варианты для любого выноса карнизного свеса, на больших выносах система будет работать так же надежно. Кроме того, проработано решение ликвидации образования сосулек на 5-ти этажных зданиях с полупроходным чердаком, мягкой кровлей и организованным наружным водостоком.
Рассказать в одной статье о работе которая длилась, хоть и перерывами более 8 лет, защищена несколькими патентами, о всех испытаниях конструкций, материалов и о всех отрицательных результатах, которые тоже были, привести огромное количество методик расчетов, которые надо было применить для выяснения истины очень трудно, как и очень трудно было организовать и профинансировать все поисковые работы по этой теме. Для широкого внедрения данной технологии и разработки теоретического обоснования методик расчета вентиляции и требований к утеплению именно холодных чердаков, а не просто элементов здания по СНиПу необходимо объединение всех заинтересованных организаций и людей, давайте раз и навсегда решим проблему протечек и сосулек на наших домах и забудем что эта проблема была когда-то.
Сделаем крыши наших домов : без сосулек; без протечек; без необходимости регулярной очистки от льда и снега. Но следить за сугробами на крыше необходимо и при появлении сугробов и наносов на сложных кровлях снег надо будет разбросать по всей крыше, но не на тротуар, людей и машины.
Мы владеем техническими решениями как сделать кровли безопасными и надежными, но без административного вмешательства и желания тех людей, которые должны отвечать за безопасность людей на улице и в помещении по крышей вряд ли что либо получится. Нужна добрая воля руководителей городов, районов. В Питере сосульки объявлены врагом номер один, да и в Москве ситуация не совсем контролируется, хотя и тратятся огромные средства на переброску снега с крыши на тротуар, а потом в снеготаялки .
Надеемся, что кроме слов о борьбе с «сосулями» последуют и какие ни будь действия для решения этой проблемы .
Протасов В.П. Тел. 8-495-772-54-20