Проектирование системы антиобледенения – достаточно сложная инженерная задача. Здесь важно учитывать много факторов, начиная от конфигурации кровли и заканчивая расположением всех выступов и козырьков. Но, подойдя к этому процессу ответственно и внимательно изучив эту статью, вы сможете собственноручно установить кабель на крыше своего дома.
Счастье на голову, или откуда на карнизе берутся сосульки
Вам интересно узнать, почему сосульки образуются именно на краю кровли? И откуда они вообще берутся зимой, если для этого снегу нужно растаять?
Все дело в том, что снежинки, попадая на относительно теплую кровлю, тают и просто стекают вниз. Постепенно они преодолевают более тёплую по температуре поверхность и попадают на совсем холодный карниз, которых находится на выносе за пределами здания и не получает от него тепла. Тут-то и замерзает вода, образуя большие сосульки. А они уже и доставляют нам столько проблем.
Образование на крыше «ледового панциря» говорит о наличии серьезной разницы температур между подогреваемой частью крыши и ничем не подогреваемым карнизом. А причин этому может быть несколько.
Причина №1. Неправильная теплоизоляция
Заметим, что наледь на крыше возникает чаще всего из-за неправильного утепления. Так, если теплопотери дома в значительной мере идут через крышу (ввиду отсутствия нормальной теплоизоляции), то это же тепло слегка подтапливает снег на крыше. Этот процесс и создает основные проблемы.
Если наледь на крыше признак того, что кровельный пирог был сконструирован неправильно, то буквально через два-три года все это «выйдет боком». Это гниющий утеплитель, плесень на стенах и запах сырости. Вот почему в идеале правильно обустроенная кровля в обогреве не нуждается, т.к. наледи на ней не образуется. Если только погода не «шалит».
Причина №2. Особенности климата
По данным метеорологической службы РФ, за зиму в среднем по стране фиксируется до 70 перепадов температуры через отметку в 0°С! А ведь такие колебания как раз и доставляют больше всего проблем. Так, воздух быстро нагревается и быстро охлаждается, а снег, начиная подтаивать, тут же превращается в лед.
Ночные сильные заморозки сменяются оттепелью, а затем наступает минусовая температура. Знакомая картина? Погода в вашей местности именно такая? Особенно проблематичны оттепели, когда за одни сутки уличная температура может легко побывать по обе стороны от нулевой отметки. В итоге снег на крыше днем подтаивает, а ночью талая вода быстро замерзает.
Причина №3. Сложная конструкция крыши
Своих сложностей добавляют популярные такие архитектурные детали на крыше, как башенки, внутренние углы, воротники, карнизы, парапеты и прочее. Все они формируют дополнительный снежный покров, который прибавляют еще больше забот. Поэтому проектировщики рекомендуют для российских широт отдавать предпочтение простой форме – двухскатной крыше с углом наклона скатов от 30°.
Чем все это опасно для крыши
Так чего опасаться? Уже первая замерзшая на карнизе вода образует собой ледяную плотину, перед которой продолжает накапливаться вода.Кроме этого, талая вода начинает двигаться вверх по швам кровельных соединений по причине возникновения капиллярного эффекта. Это происходит из-за разницы давлений и сил поверхностного натяжения воды. При таком положении давление жидкости в узком шве (капилляре) становится меньше атмосферного, и вода стремится вверх. А это уже становится причиной протечек кровли.
Причём лед образуется не только на кровле, но и в желобах, и даже в вертикальных водосточных трубах. И, если талой воде уже нет выхода из-за забитого льдом водостока, она начинает затекать в подкровельное покрытие. Кроме того, если вы когда-либо встречали сломанные водосточные желоба – знайте, что это дело рук обычной надели и подтаявшего снега, когда нет защитной системы антиобледенения.
Также, если снега на крыше нет, так как он постоянно подтаивает и съезжает вниз, тогда само кровельное покрытие будет в итоге подвержено постоянным циклам замораживания-размораживания. А это ощутимое сокращение срока службы кровельного покрытия.
Вот почему обогрев кровель необходим любому зданию, а не только там, где сосульки грозят свалиться на голову горожанам. Тем более современные технические решения в этом плане довольно просты и доступны каждому.
Почему бы просто не сбросить снег
Заметим, что и сегодня активно используется механический способ борьбы с наледью и сосульками – это лопата, лом и скребок. Казалось бы, что проще: сбиваем с крыши все это «богатство», и готово. Не нужны никакие электрические системы, кабеля или трубы с горячей водой. Но на самом деле недостатки такого метода полностью перекрывают все его плюсы:
- От замерзшего льда забиваются водостоки и портятся желоба.
- При чистке крыши легко повредить кровельное покрытие, что быстро приводит к его коррозии.
Кроме того, опасны и сами водостоки со льдом. Они становятся слишком тяжелыми и в один момент способны просто рухнуть на голову находящихся поблизости людей. И это не говоря о том, какой дорогостоящий ремонт может вас ожидать.
Убедили? Тогда идем дальше!
Зачем ставить обогрев и какие есть варианты
Есть целых три причины, по которым следует установить на кровлю специальную систему обогрева:
- Безопасность людей, животных и личного имущества, которые могут попасть в зону падения сосулек и ледяных глыб.
- Уменьшение весовой нагрузки на кровлю и все здание, которую может создавать наледь.
- Сохранение целостности кровли и водосточной системы, защита от разрушения из-за образования наледи.
Но давайте разберемся с некоторыми отдельными понятиями.
Крыши, на которых и снег, и лед тают при температуре -10°С, называются «тёплыми». Вот у них как раз и возникают проблемы с обледенением, и без дополнительного обогрева не обойтись никак. Если же лед на крыше тает еще при более низкой температуре, такая крыша называется «горячей», и обычной кабельной системы обогрева уже может быть недостаточно.
Для того чтобы избавиться от наледи на крыше, сегодня применяют такие методы:
- Самый редкий вид обогрева кровли на сегодняшний день – это электроимпульсные системы. Для них необходимо дорогое оборудование, которое окупается только за несколько лет, за счет достаточно малого потребления электроэнергии. Но водостоки и желоба таким способом не защитить от наледи.
- Обогрев крыши нагревательным кабелем – самый современный и безопасный способ избавления от наледи. Такой системой удобно обогревать не только край кровли, но и желоба и водостоки, причем самой сложной конструкции.
- Третий способ – нанесение на крышу специальных эмульсий, которые предотвращают обледенение. Но эмульсии стоят недешево, и наносить их на кровлю за одну зиму нужно несколько раз.
Наиболее популярен электрический обогрев кровли и присоединенных водостоков, о чем и пойдет речь дальше.
Обустройство электрического обогрева кровли и водостоков
Итак, самое простое и популярное решение проблемы – прогреть карнизы змейкой. На 1 погонный метр карниза нужно будет уложить 6-8 метров кабеля, чтобы достигнуть мощности около 180 Вт/м на квадратный метр края кровли со свесом.
Есть и более экономное решение, разработанное некоторыми современными фирмами: под кабель монтируются листы меди или стали, что менее эффективно. Такой установке достаточно работать с мощностью 30 Вт/м, т.к. тепло будет распределяться от кабеля уже на 25-30 см. А всего энергопотребление будет снижено в 6-8 раз, что довольно существенно для частного дома. Заметим, что такие обогревательные системы еще и на порядок пожаробезопаснее.
Суть работы данной системы
Состоит система обогрева кровли из таких элементов:
- Кабель нагревательный.
- Автоматика.
- Дополнительные элементы для крепления.
- Электрораспределительная сеть.
Сердце нагревающего кабеля – это греющая матрица. Разные производители дают ей разный срок службы.
Подбор необходимого оборудования
Сложная автоматическая система предполагает расположение в самых критических местах датчиков, которые смогут отслеживать температуру и автоматически включать обогрев тогда, когда есть опасность образования наледи. Причем отслеживать они могут не только температуру, но и влажность. Вот почему автоматическая система хоть и выходит дороже обычного резистивного кабеля на 20%, зато экономит саму электроэнергию.
А вот на вопрос, какой кабель лучше – резистивный или саморегулирующийся – однозначного ответа нет. Дело в том, что на крышах простой конструкции устанавливать резистивный кабель экономически выгоднее, ведь сложной автоматики для него не нужно: просто настраиваем кабельную систему на нужный диапазон температур. А вот крыши с разными скатами, мансардными окнами и другими конструктивными элементами резистивная система уже не эффективна – нужна саморегулирующее оборудование. Хотя ещё такой кабель можно резать на куски прямо во время монтажа, почему и всю нагревательную систему с ним намного проще спроектировать.
Конечно, нередки и такие ситуации, когда на одной крыше необходимо комбинировать целых две системы ради достижения желаемого результата.
Тонкости монтажа
Крепить систему обогрева лучше в теплое время года. Далее мы расскажем про обогрев плоской и скатной кровли в отдельности.
Обогрев плоской кровли
Самый простой обогрев – плоской кровли с парапетами и внутренними воронками. В этом случае достаточно обогревать только сами воронки или водосточные трубы.
Здесь уже кабель устанавливать нужно во всех наружных трубах. Если же есть перелив из разных уровней кровли, тогда обогреваем и место перелива, и вероятный путь талой воды к самому близкому водоприемнику.
Обогрев скатной кровли
Укладывается нагревательный кабель обязательно во всех желобах и водосточных трубах по периметру кровли. Дополнительно вы можете установить систему обогрева в таких проблемных местах, как ендова и сложные части крыши.
Если же по краю кровли нет ни водосточной трубы, ни желоба, тогда под крышей просто подвешиваем одну нитку кабеля – она «обрежет» сосульки.
Отметим, что навесные водосточные желоба обогревать приходится меньше, чем встроенные – просто учитывайте это при проектировании дома.
Кроме того, безопаснее крепить кабель на специальную ленту, которая сохраняет кровельное покрытие в целостности.
Как выбрать комплектующие
Есть два основных показателя, которые характеризуют качество нагревательного кабеля. Так, это мощность в покое, которую измеряют при температуре воздуха в 0°С, и рабочая мощность, которую измеряют во льду, при его температуре 0°С. Обычно оба эти показатели производители указывают прямо на греющем кабеле.
К сожалению, со временем мощность всегда уменьшается, и чем хуже кабель по качеству – тем быстрее это происходит. А уменьшение мощности нагревательного кабеля всегда приводит к тому, что система обогрева все хуже и хуже справляется со своими функциями. Только самые дорогие изделия способны не менять свою мощность в течение 10 лет.
Но примите во внимание следующие тонкости. Так, зарубежный производитель обычно указывает мощность кабеля при сетевом напряжении в 240В, тогда как в России оно составляет 220В. А, значит, мощность такого кабеля на деле меньше 10%, что важно для точных подсчётов. Поэтому лучше приобретать нагревательные кабели таких компаний, которые разрабатывают свою продукцию специально для России. Заметим, что нередко проектировщики перестраховываются и советуют покупателем смонтировать более мощный кабель, чем это необходимо.
Ради собственной же безопасности старайтесь использовать оригинальные комплектующие от того же производителя, что и кабель. Причём требовать это нужно от поставщиков, которые всегда стремятся сэкономить. Еще лучше – обращаться напрямую в официальное представительство: таковые легко найти в интернете и у них можно сразу заказать профессиональную установку.
Важно, чтобы внешняя оболочка кабеля была стойкой к ультрафиолетовым лучам и не разрушалась со временем.
Главное – избежать ошибок
А теперь давайте разберем все самые досадные ошибки монтажа нагревательного кабеля, которые легко могут привести к проблемам.
Ошибка №1. Грубый монтаж
Если крепить кабель небрежно, его легко можно переломать в нескольких местах. Из-за этого в итоге оказывается разрушена вся система обогрева.
Ошибка №2. Подвижность
Если кабель подвижен из-за того, что прикреплен только на монтажную ленту – такой не продержится и двух лет. А все потому, что на него будет постоянно оказываться механическое воздействие снегом и льдом.
Ошибка №3. Неправильный крепёж
Нагревательный кабель для крыш нельзя крепить лентой, которую используют для монтажа тёплых полов. Используемые зажимы совершенно не подходят для крепления кабеля, и легко разгибаются под давлением съезжающего снега. Почему же тогда зажимы применяют для полов? Это временная мера, и их функция заканчивается тогда, когда полы заливают цементной стяжкой.
Не подходит также для этой цели и специальный пластиковый крепёж для кабелей, если он монтируется на щелчок. За несколько лет такое крепление рассыплется, потому что оно станет хрупким из-за ультрафиолетовых лучей. И уж тем более нельзя крепить белые пластиковые стяжки – только черные, и только от хорошего производителя. Обычные стяжки не для кровли стоят, конечно, дешевле, и визуально держат кабель не хуже, но больше одной зимы они «не проживут».
Ошибка №4. Избыток крепёжных отверстий
Любое отверстие в кровле, даже хорошо заделанное герметиком, с годами начинает протекать. А потому абсолютно неправильно стремиться к тому, чтобы закрепить кабель как можно крепче.
Ошибка №5. Неправильная изоляция кабеля
Если на кончик нагревательного кабеля установлена термоусадочная трубка и обжата пассатижами, то при разогреве провода будет потеряна герметичность. Представляете себе последствия?
Ошибка №6. Отсутствие троса
Нагревательный кабель, конечно, можно спустить в водосточную трубу и без троса, но тепловые расширения и тяжесть льда сделают своё дело – система оборвется.
Ошибка №7. Использование не того кабеля
Силовые кабели, не предназначенные для укладки на кровле, использовать нельзя: система будет постоянно отключаться, и не исключено поражение током тех, кто к ней прикоснется.
Не нужно также класть кабель там, где в нем нет необходимости – на ограждении кровли, например. Это просто лишний расход энергии, и не больше.
Нормативная документация, относящаяся к системам обогрева кровли - СП 17.13330.2017 (Актуализированная редакция СНиП II-26-76), рекомендации по применению противообледенительных устройств с нагревательными кабелями на кровлях - РМД 31-09-2010.
Данная информация носит исключительно информационный (ознакомительный) характер и не является рекомендацией.