Всегда помните - вы в России, ваша жизнь зависит только от вас и ваших действий.
НЕЗАПЛАНИРОВАННЫЙ РАЗДЕЛ 2
ПРИЧИНЫВОЗНИКНОВЕНИЯ СОСУЛЕК
Проблема сосулек и наледи очень серьёзна в российских городах. Поскольку качество управления системой ЖКХ оставляет желать лучшего, а квалификация многих «управленцев» находится на уровне чуть ниже смёта в лотковой зоне, то, периодически возникают различные разговоры и идеи об использовании лазеров, высокочастотных генераторов, бензопил на квадрокоптерах и тому подобные.
В этом разделе не будет ничего из перечисленного. Ни лазеров, ни генераторов высокой частоты, ни даже ломов, для пробивания кровель зимой и последующего ремонта летом.
Здесь описаны основные причины возникновения сосулек и наледи, будут описаны способы устранения этих причин. Отдельно будут приведены готовые примеры устранения сосулек. Так в доме, в котором живёт автор, на одном из флигелей эксплуатирующей организации удалось устранить причины образования сосулек за сумму около 3 (ТРЁХ!!!) тысяч рублей. В итоге получился контрастный пример двух флигелей, на одном из которых сосульки есть, а на другом нет.
Отдельно нужно рассматривать:
- причины таяния снега на кровлях
- процесс возникновения сосулек
- процесс возникновения наледи
- последствия таяния снега и льдообразования
- пути решения
- причины, из-за которых проблема сосулек существует десятилетиями
Основные причины таяния снега на кровлях:
- Недостаточная теплоизоляция труб отопления на чердаках
- Трубы бытовой канализации заканчиваются на чердаке и горячий влажный воздух выходит в чердачное пространство
- Электронное оборудование
- Недостаточная теплоизоляция перекрытия между верхним этажом и чердаком
Схематично это выглядит так:
Неизолированные трубы отопления подогревают воздух на чердаке.
Рис. 23.1
Горячий, влажный воздух из труб канализации заполняет чердак, если трубы заканчиваются на уровне чердака.
Рис. 23.2
Горячий воздух от электронного и электрического оборудования.
Рис. 23.3
Тепловое излучение проходит через перекрытие между чердаком и верхним этажом.
Рис. 23.4
ОБЩИЙ ПРИНЦИП ВОЗНИКНОВЕНИЯ СОСУЛЕК
Сосульки возникают, если кровельный лист подогрет до положительной температуры, при отрицательной температуре атмосферного воздуха.
Это приводит к таянию снега на участках кровли с положительной температурой, и к замерзанию воды на участках кровли и водостоков с отрицательной температурой. При этом, абсолютно не важно, является чердак тёплым или холодным. Важна лишь температура кровельного листа.
| t воздуха на улице < 0° C |
| t. воздуха на чердаке > 0° C |
| t.кровельного листа > 0° C |
Рис. 24.1
На схеме видно, что у кровли есть участок с положительной температурой, на которой снег тает, и участок с отрицательной, где вода замерзает. В самом начале таяния, вода может подплавить снег на нижней части кровли и он сполёт вниз. Это можно наблюдать при падении «снежных шапок». Затем начинается процесс намерзания льда.
Последовательность образования сосулек.
1. Вода намерзает на краю кровли.
Рис.24.2
Если на кровле есть бортики, то вода замерзает и на них, из-за того что лёд, расположенный на холодной части кровли мешает её оттоку.
Рис.24.3
Затем вода начинает замерзать при переливании через образовавшийся лёд.
Рис.24.4
Переливание воды через образовавшийся лёд приводит к постепенному образованию сосулек и их распространению по горизонтальной кромке карниза.
Рис.24.5 Вид сбоку Рис.24.6 Вид на водоприёмную
воронку сверху
Схематическое описание последовательности замерзания струек воды, вытекающих на наклонную плоскость из точечного источника. Разрастание наледи происходит как в ширину, так и в высоту. (поперечный срез наледи)
Рис.24.7
Рис.24.8
| Дмитрий Гусев сбрасывал снег, чтобы исключить образование сосулек. |
| Вода заполнила приёмную воронку водостока и переливается. |
| Снег сполз из-за воды, перелившейся через бортик. |
| Вода переливается через бортик и замерзает. |
Рис.24.9
На фото 24.10 видны участки, где тепловое излучение с чердака подогревает листы кровли напрямую, и участки, где кровля дополнительно защищена от излучения досками обрешетки.
Рис.24.10
На соседней кровле снег не тает, так как выполнены почти все мероприятия по устранению причин возникновения сосулек. Даже выполненных мероприятий достаточно. Фото 24.10 и 24.11 сделаны в один день, с разницей в 5 минут.
Рис.24.11
- Снег превращается в наледь и его сложнее сбрасывать
- Образуются сосульки
- Образуется конденсат на чердаке
Дополнительные проблемы:
- Повреждение кровли и водостоков при сбросе льда
- Просачивание воды через кровлю - протечки
- Намокание штукатурки карниза и фасадов (размораживание и обрушение)
- Травматизм от падающего льда
- Страховые выплаты по имуществу
ПРИЧИНЫОБРАЗОВАНИЯ НАЛЕДИ НА ТРОТУАРАХ
- стекание воды с кровель
- вытекание воды из водостоков
- утаптывание и укатывание снега до состояния наката
Последствия возникновения наледи:
- Дополнительные расходы на скалывание наледи
- Дополнительные расходы на реагенты.
- Дополнительные расходы на лечение пострадавших людей.
- Дополнительные расходы на ремонт водостоков и тротуаров,
- Дополнительные расходы на весеннюю уборку и мытьё.
- Дополнительные расходы на очистку ливневой канализации и сточных вод.
На фото 25.1 видно, как образуется наледь при отрицательной температуре воздуха. Утоптанный снег становится сопутствующим фактором, увеличения площади обледенения. Форма наледи показывает как вода, изначально вытекавшая прямолинейно, постепенно начинает замерзать, а вода, которая не замёрзла, начинает обтекать по периметру место обледенения.
За несколько часов безопасный для пешеходов тротуар стал опасным, из-за возможности падения на льду. Возникает потребность в применении противогололёдных средств и ручного труда для скалывания наледи. Стоимость содержания данного участка резко возрастает.
Рис. 25.1 Рис.25.2
Рис. 25.3 Рис.25.4
Процесс образования наледи на тротуаре.
Этап 1 - вытекание воды из водосточной трубы и возникновение ледяного пятна с горкой.
Рис.25.5
Этап 2 – вытекающая вода образует большое ледяное пятно, горка растёт и начинает перекрывать выводной раструб водостока. Одновременно нарастает наледь внутри трубы из-за эффекта тяги в трубе, потому что холодный воздух протягивается через трубу, замораживая в ней воду. Так же вода замерзает из-за отрицательной температуры самой водосточной трубы.
Рис.25.6
Этап 3 – ледяная горка полностью перекрыла нижний раструб и водосток начинает заполняться водой.
Рис.25.7
Этап 4 - трубы заполняются водой, замерзают, а вода с кровли начинает переливаться через воронку снаружи и течь по наружной поверхности труб и фасадам зданий.
Рис.25.8
Рис.25.9
На фото 25.9 видно, как происходит обледенение приёмной воронки водосточной трубы, и как образуются сосульки рядом с приёмной воронкой. Также видно разрушение штукатурного слоя из-за многолетней подмочки стены. Вода стекает с внутреннего колена водосточной трубы на стену.
Попытки бороться с наледью на тротуарах выглядят комично, и показывают некомпетентность городских коммунальных служб. Фактически, пакет ускоряет процесс обледенения нижнего раструба водосточной трубы, и полного заполнения трубы водой. При этом наледи хоть и меньше, но эффект длится несколько часов. Потом вода начинает течь на тротуар сверху, переливаясь через приёмную воронку.
Фото 25.11 из сети Интернет. Автор неизвестен.
После намерзания на тротуаре толстого слоя наледи нужен либо ручной труд, для скалывания льда, либо большое количество соли, песка или реагентов. Как они действуют, описано выше в разделе про реагенты.
Вся борьба с зимней наледью напоминает легенду о труде Сизифа.
При этом она дорого стоит, малорезультативна, и возникает из года в год.
Фото 25.12 из сети Интернет. Автор неизвестен.
При сбивании сосулек кровельщики повреждают кровлю, пробивая её ломами, это приводит к просачиванию воды, намоканию штукатурного слоя карнизов и фасадов, и к их последующему разрушению (подмочки и размораживание). Ремонт только одного фасада стоит миллионы рублей. В масштабах страны речь идёт о сотнях миллиардов рублей.
Рис. 25.13
Рис. 25.14
Системная проблема: забор не даёт сдвинуть снег механизировано, дворники не успевают чистить вручную. За несколько часов образуется толстый слой наледи.
СПОСОБЫУСТРАНЕНИЯ ПРИЧИН ВОЗНИКНОВЕНИЯ СОСУЛЕК
- Теплоизоляция труб отопления и канализации.
- Выведение на кровлю верхних выпусков труб канализации
- Улучшение вентиляции чердака
Для начала разберёмся с материалами.
В настоящее время на рынке строительных материалов существует несколько видов теплоизоляции для труб. Наиболее распространены два: вспененный полиэтилен и минеральная вата покрытая фольгой. Каждый из материалов имеет свои достоинства и недостатки, которые важно учитывать при использовании.
Вспененный полиэтилен не намокает, и может быть использован там, где трубы и узлы соединений имеют протечки. Но, изоляция из такого материала нужна, прежде всего, для того, чтобы человек, прикоснувшийся к трубе, избежал ожога. Одного слоя такой изоляции недостаточно, чтобы устранить подогрев воздуха на чердаке.
| Поэтому, при использовании такой изоляции, её нужно устанавливать в несколько слоёв, обычно не менее 3-4. Номенклатура изоляции позволяет подобрать нужные диаметры, но монтаж и готовый результат выглядят своеобразно. Рис. 25.15 |
Более выраженным теплоизолирующим эффектом обладает теплоизоляция из минеральной ваты, покрытая алюминиевой фольгой. Два главных недостатка такой изоляции – более высокая цена, и пропитывание жидкостями, с последующим достаточно длительным высыханием. Но, при наличии прочных труб и соединений, именно такая изоляция позволяет провести изоляцию труб достаточно качественно и в один слой, вместо 3-4.
Рис. 25.16
Рис.25.17 Рис.25.18
Рис. 25.17 канализационная труба выведена на кровлю и имеет полиэтиленовую теплоизоляцию. На Рис. 25.18 вентиляционное отверстие для вентиляции чердака.
Рис. 25.19 Жалюзи на двери чердачного выхода.
(рядом видна старая глухая дверь и многослойная теплоизоляция труб отопления)
Теплоизоляция перекрытий является дорогим видом работ, но может выполняться постепенно, в несколько этапов. Например, в первый год можно насыпать керамзит, во второй установить обрешетку, в третий залить бетоном.
Рис.25.20 (фото из сети Интернет)
Также можно использовать пенопласты, с той лишь разницей, что перед их укладкой необходимо выровнять пол чердака.
Рис.25.21 (фото из сети Интернет)
- дополнительная вентиляция чердачных помещений, для охлаждения шкафов электроники, обеспечивается установкой вентиляционных грибков и жалюзийных решеток на слуховые окна и двери выхода на кровлю. Более дорогое решение – отдельная система вентиляции и охлаждения оборудования.
Все чердаки можно разделить на два типа: тёплые и холодные.
На тёплых чердаках теполизолирована стропильная система и кровля, а на холодных такая теплоизоляция отсутствует. По мере развития способов использования чердачных пространств и превращения их в обитаемые пространства всё большую популярность набирают тёплые чердаки. Однако, при выборе того или иного способа теплоизоляции, нужно исходить из экономических аспектов и аспектов безопасности людей.
Выгоды холодных чердаков:
- Рыхлый снег сбрасывать проще, быстрее и дешевле.
- Кровля и водостоки не повреждаются
- Снижение расходов тепла
- Снижение расходов на ремонт кровли
- Сохранение фасадов, стропильной системы и перекрытий от подмочек и разрушения.
Недостатки холодных чердаков:
- невозможность использования для постоянного нахождения людей.
Выгоды тёплых чердаков:
- дополнительные помещения, которые можно использовать
Недостатки тёплых чердаков:
- система тепло и пароизоляции стропильной системы требует качественного монтажа.
Наглядные схемы.
Теплоизоляция труб отопления и канализации.
Рис. 25.21.1
Рис. 25.21.2
Выход тёплого влажного воздуха из труб канализации.
Рис. 25.22.1
Рис. 25.22.2
Электронное оборудование
Рис.25.23.1
Рис.25.23.2
Тепло проходит через перекрытие чердака.
Рис.25.24.1
Рис.25.24.2
Пример конкретной кровли. На одном из чердаков выполнены мероприятия по теплоизоляции труб, выведению выпусков канализации на кровлю, обеспечению вентиляции. На другом чердаке вентиляция недостаточна.
Фото сделаны зимой 2016-2017 годов.
Рис.25.25
Рис.25.26
Причины возникновения сосулек на большинстве зданий можно устранить за один год.
Почему не делают?
- Снижение теплопотерь приводит к экономии тепла, и снижению доходов сбытовых и управляющих компаний.
- Уменьшение объёма и стоимости работ по сбросу наледи.
- Уменьшение объёмов кровельного ремонта.
- Снижение доходов эксплуатирующих организаций (на накладных расходах и сметной прибыли с видов работ).
- Снижение объёмов освоения средств + коррупционные выгоды.
- Коррупция
- Нормативные требования
- Многократные сбросы снега и наледи при неполной очистке кровель, позволяют заработать кровельщикам и альпинистам
- Неясна стоимость очистки кровель по факту
- Многократные ремонты кровель летом создают круглогодичную занятость кровельщикам.
- Ускорение разрушения стропильной системы и фасадов – обеспечение постоянной занятости чиновников и подрядных организаций
ЦЕНЫНА МАТЕРИАЛЫ(Зима 2016-2017 годов)
- Теплоизоляция труб полиэтилен вспененный – 30 руб. 2 м.
- Теплоизоляция труб минеральная вата с фольгой – 150 руб.м.
- Керамзит – 2100 руб. куб.м
- Пенопласт – 13 м.кв – 1400 руб.
- Ремонт 1 кв.кровли – 2500 – 2700 руб. кв.м.
НАДО:
- Исключить таяние снега на кровле, при отрицательной температуре воздуха.
ИЛИ:
- исключить вытекание воды на тротуар в зимнее (!!!) время
- исключить контакт воды с атмосферным воздухом
- увести воду из водостоков в ливневую канализацию (примеры: Финляндия, Беларусь, Главный штаб (СПб) фото ниже.
Выгоды:
- Снижение расходов на устранение наледи (работы и реагенты)
- Снижение расходов на уборку песка и соли весной
- Снижение расходов на ремонт водостоков.
- Снижение травматизма и расходов на лечение зимой и весной.
- Снижение суммы выплат за порчу имущества.
Рис. 25.26
Рис.25.27 (фото из сети Интернет)
Рис.25.28
Эти идеи уже описаны выше, так что небольшой повтор.
Вода, вытекающая из водостока, зимой замерзает на тротуарах
Рис. 26.1
Воду нужно уводить прямо в ливневую канализацию
Рис.26.2
Важная проблема, которая может возникнуть при массовом использовании прямого водоотвода в ливневую канализацию – подъём давлением воды крышек ливневых колодцев во время сильных ливней.
Рис.26.3
Но, это возможно только в летнее время года, а, следовательно, возникает идея переключения ливневой воды так, чтобы в зимнее время она утекала прямо в ливневую канализацию, а в летнее на тротуары, дополнительно отмывая их.
Рис.26.4
Конструктивно такой водосточный выпуск предельно прост.
| Положение задвижки «ЗИМА» |
| Положение задвижки «ЛЕТО» |
Рис.26.5
ЭКОЛОГИЧНОЕ ВОДООТВЕДЕНИЕ
Для ресурсосберегающих домов можно применить ещё одно простое решение.
Ливневая и талая вода - это ценный ресурс, потому что она пресная и чистая. Следовательно, её можно собирать в ёмкости под домом или рядом с домом и использовать для бытовых и хозяйственных нужд. Если в регионе выпадает достаточное количество осадков, то можно отказаться от внешних протяженных источников водоснабжения, вроде водопровода, либо значительно сэкономить при их использовании. (Кому интересно, рекомендуем изучить опыт домов-кораблей округа Таос, разработанных архитектором Рейнольдсом).
Вопросы сохранения качества воды и устранение проблемы перелива – решаются традиционными инженерными методами.
Рис.27.1
ОСНОВНЫЕ ТРУДНОСТИ ВНЕДРЕНИЯ
- Требует взаимодействия с Водоканалом.
- Требует использования новой выпускной части водостоков (В России не делают)
- Снижение расходов не выгодно чиновникам, потому что они отвечают за полноту освоения бюджета
Примеры того, как изменяется состояние сосулек при снегопадах и оттепелях.
После снегопада прошло 7 дней.
Рис.27.2
Первый день оттепели.
Рис.27.3
Рис.27.4
Раструб водостока с правильной кровли (правый) чист. Левый обледеневший.
Третий день оттепели.
Рис.27.5
Водосток имеет ледяные наросты и наледь под водостоком.
Рис.27.6
Под водостоком лежит ледяная шуга, высыпавшаяся из трубы. Шуга легко рассыпается по асфальту и тает. Наледи нет.
СИСТЕМА ИНЖЕНЕРА ГАРШИНА.
Начало внедрения – 1982 год.
Количество домов сделанных по системе Гаршина в г. Ленинграде – 800
В настоящее время – 5.
Фото 28.1 из сети Интернет
Суть системы: кровля служит местом плавления снега, за счёт подогрева чердачным теплом, а вода уходит в сеть бытовой канализации, проложенной по чердаку.
| t воздуха на улице < 0° C |
| t. воздуха на чердаке > 0° C |
| t.кровельного листа > 0° C |
Рис.28.2
На границе тёплого и холодного участков кровли стоит бортик, направляющий воду в ливневое отверстие. На холодном участке снег остаётся и может быть легко сброшен, либо он растает во время оттепелей. При этом, приёмная воронка служит одновременно местом выпуска теплого воздуха из системы бытовой канализации.
Плюсы системы: Уменьшение количества сосулек
Минусы системы: Большие теплопотери, необходимость устанавливать на летний период запирающую пробку в воронку, запах из канализации может попадать в окна верхних этажей, поскольку расстояние от воронки до окон невелико.
Отдельно нужно сказать о пробке.
Её необходимо устанавливать на летний период, чтобы во время ливней большое количество воды не привело к вытеканию воды из раковин и ванн, при переполнении труб бытовой канализации. Разумеется, при современном уровне развития автоматизации вместо пробки можно устанавливать электромеханический клапан, управляемый автоматически или через систему диспетчеризации, но даже такое решение не устраняет остальных минусов системы. Хотя, идея использовать талые воды в отдельную ёмкость, для последующего использования, нуждается в экономической оценке.
Два фактора, о которых не говорится в этом альбоме – солнечная радиация и весенняя оттепель. Разумеется, оба фактора также приводят к таянию снега на кровлях и образованию сосулек. Но, перечисленные выше решения, особенно если их применить совместно, позволяют в значительной мере нивелировать влияние этих факторов.
СТОИМОСТЬ УСТРАНЕНИЯ СОСУЛЕК
В доме, в котором живёт автор проекта, понадобилось заменить дверь с чердака на кровлю. Замена глухой двери на жалюзи – 2600 рублей.
В доме по адресу: СПб ул. Остоумовка 5/7 А теплоизоляция труб и замена дверей для обеспечения вентиляции – 50 тыс. руб. Работы в обоих случаях выполнялись силами управляющих компаний, а средства, в первом случае – текущая эксплуатация, в другом случае система инициативного бюджетирования «Твой бюджет». Но если выполнить работы за счёт жильцов дома, то расходы будут незначительными и посильными для всех жильцов
ПОСЛЕСЛОВИЕ
Данное справочное пособие, не является средством от всех проблем связанных с чистотой дорог, безопасностью или выживанием на дороге. Но, оно даёт базовые идеи, осмысливая которые, можно находить наиболее правильные решения, пригодные для конкретных ситуаций.
В заключение, хочу напомнить тем, в чьи обязанности входит думать головой:
«- Никакая инструкцiя не можетъ перечислить всехъ обязанностей должностного лица, предусмотреть все отдельные случаи и дать впредь соответствующiя указанiя, а поэтому господа инженеры должны проявить иницiативу и, руководствуясь знанiями своей спецiальности и пользой дела, прилагать все усилiя для оправданiя своего назначенiя».
Циркуляръ Морского техническаго комитета № 15 отъ Ноября 29 дня 1910 года.
Материалы общественного проекта Делайте ПРАВИЛЬНО! предназначены для свободного распространения и использования на всей территории Российской Федерации.