УДК 69.05

ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ НАЛЕДЕОБРАЗОВАНИЙ НА КРЫШАХ

Кочеткова Майя Владимировна1, Мишин Александр Александрович2
1Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, к.т.н., доцент
2Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, магистрант

Аннотация
Приведены причины образования льда и сосулек на чердачных крышах, выявлена зависимость температуры чердачного пространства от конструкции крыши, вида пароизоляции и теплоизоляции.

Ключевые слова: конструкции чердачных перекрытий, пароизоляция, скатные крыши, слуховые окна, теплоизоляция


REASONS FOR THE FORMATION OF ICE ON THE ROOF

Kochetkova Maya Vladimirovna1, Mishin Alexander Aleksandrovich2
1Penza State University of Architecture and Construction, Ph.D., Associate Professor
2Penza State University of Architecture and Construction, master student

Abstract
The reasons of the formation of ice and icicles on the roof attic, found the temperature dependence of the attic space of the roof structure, the type of vapor barrier and insulation.

Keywords: construction of attic floors, insulation, pitched roofs, roof windows, vapor barrier


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Кочеткова М.В., Мишин А.А. Причины возникновения наледеобразований на крышах // Современные научные исследования и инновации. 2017. № 2 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2017/02/78734 (дата обращения: 02.06.2017).

В последнее время в СМИ постоянно появляется информация о трагических случаях травмирования и даже убийства людей сосульками и глыбами льда, падающими с крыш.  И винят во всем жилищно-коммунальные организации, которые вовремя не сбивают их с крыш. Но в большей степени виновны в этом строители, которые построили дома с подогреваемыми чердаками.

При холодных проветриваемых чердаках зданий, хорошей пароизоляции и теплоизоляции чердачного пространства, снег на крыше образует защитный слой и не представляет собой какой-либо опасности. Однако внутренняя часть крыши всегда подогрета тепловыделениями со стороны чердачного перекрытия и коммуникациями отопительной системы, расположенной на чердаке.  Поэтому, когда повышается температура наружного воздуха, начинается активное таяние снега на крыше, особенно нижнего подогретого со стороны кровли слоя. При  этом образующаяся вода стекает к карнизному свесу и на самом краю кровли, имеющего значительно более низкую температуру, начинает замерзать, образуя постоянно растущий ледяной барьер для прохода талой воды, и тем самым создает условия для образования и дальнейшего роста сосулек даже при морозной погоде. Количество натаявшей и стекающей по кровле воды зависит от температуры наружного воздуха и воздуха чердачного пространства. Совершенно очевидно, что чердачное перекрытие должно выполнять не только функцию сохранения тепла в помещениях верхнего этажа здания, но и препятствовать его проникновению в чердачное пространство. Обе эти функции можно реализовать при помощи эффективного утеплителя, применяемого в различных конструкциях чердачных перекрытий. В зависимости от теплоизоляционных характеристик утепляющего материала и условий строительства и подбирается толщина слоя утеплителя. В качестве материалов для утепления применяют различные материалы в виде поролона, пенопластового утеплителя, минераловатного утеплителя и других подобных материалов. Но при использовании таких материалов невозможно избежать неблагоприятных последствий в виде адсорбции утеплителем влаги и повышении пожароопасности.

Современные строительные материалы для звукоизоляции и утепления обладают всеми требуемыми свойствами, они обладают хорошими огнеупорными свойствами  и помогают избежать теплопотерь. Современные материалы экологически чистые, безопасные для здоровья человека, и недорогие. В качестве утеплителей можно использовать базальтовую или минеральную вату, стекловату, эковату, пенополистирол. Современными нормами и правилами запрещено выполнять утепление пенопластом, ввиду того, что он при горении выделяет ядовитые вещества.

При увлажнении утеплителя его теплоизолирующая эффективность снижается. Источником увлажнения утеплителя являются дефекты пароизоляции. Влажность утеплителя, согласно требованиям СНиП, не должна быть более 3%. На прохождение влаги через пароизоляцию влияет также и упругость водяного пара в подчердачных помещениях. Природа переувлажнения воздуха в них различна. Например, человек в нормальном состоянии выделяет за 1 час 45 гвлаги, а при физических нагрузках – в 4-5 раз больше. При приготовлении пищи на 1 человека выделяется 620 гвлаги в сутки. При стирке за 1 час испаряется около 3 кгводы. С 1 м2 вымытого пола испаряется до0,2 кг воды. Много воды попадает в помещение при горении бытового газа. Например, при одновременной работе четырех горелок только за 1 час выделяется до3,5 кг водяных паров в результате разделения метана на диоксид углерода и воду при взаимодействии с кислородом воздуха. Поэтому  в зимний период нужна эффективная вентиляция для обеспечения сухого состояния утеплителя  чердачных помещений. При хорошей постоянной циркуляции воздуха из помещения чердака удаляется избыточное тепло, тем самым обеспечивая температуру на чердаке чуть выше температуры наружного воздуха.

Попадание повышенного количества тепла на чердак могут создавать такие источники как неизолированные стояки и разводка отопления, выпущенные на чердак вентиляционные каналы, расширительные баки, канализационные стояки, недостаточно или совсем не заизолированные лазы и двери на чердак из лестничных клеток и т.д.

Также как ранее было сказано, важна и эффективная вентиляция чердачных помещений. Эта проблема сейчас, как и раньше, решается в основном посредством устройства слуховых окон.

Обычно общая площадь слуховых окон должна составлять не менее 1/400 площади чердака в соответствии со СНиП 31-01-2003 «Здания жилые многоквартирные», и в практике желательно принимать на каждые 1000м2  площади чердака слуховые окна с суммарной площадью 3,5м2. В своей конструкции слуховые окна должны иметь жалюзийную вентиляционную решетку.          Однако, к сожалению, часто они наглухо закрываются листовым металлом или заколачиваются досками. Вентиляцию чердака произво­дят также через вентиляционные прорези в подшивках карнизов и через коньковые вентиляционные проемы. Продухи между кровлей и карнизом выполняют в виде щелей шириной1 см или окон 20×20см с решетками. Приконьковые продухи шириной 5см делают в виде сплошной щели с фартуком против задувания на чердак снега, или устройством отдельных отверстий через 5-6 м с патрубками, флюгарками и поддонами. Расположение таких устройств обеспечит сквозное проветривание чердака и исключит застой воздуха или, так называемые, воздушные мешки.

Однако, стремясь максимально охладить чердак, не нужно забывать о размещенных на чердаке инженерных коммуникациях. В соответствии с заложенными в проекте решениями, на чердаке могут располагаться инженерные системы различного назначения. Поэтому при строительстве очень важно качественно выполнить изоляцию труб системы отопления. Это исключит или снизит теплопотери из системы, и не допустит нагревание воздуха в чердачном помещении.

Также обязательным является выведение вентиляционной части канализационного стояка и дымовых труб на крышу (над кровлей), а это значительно снизит приток тепла и влаги на чердак и не вызовет больших нарушений микроклимата. Во избежание попадания осадков в чердачное помещение, трубы вытяжной вентиляции должны быть оштукатурены, а места контакта с кровлей хорошо заделаны.

Наиболее важное влияние на эксплуатацию здания оказывают некорректные конструктивные решения. Каждый этап в конструировании кровли, от выбора конструктивной схемы и до деталей применения того или иного кровельного материала, имеет решающее значение. Именно на этом этапе проектирования закладывается основа экономической целесообразности строительства конкретной крыши, так как от того или иного конструктивного решения зависит технологичность сборки этой конструкции.

Не всегда можно согласиться с действиями строителей в ситуациях, когда при выполнении утепления они идут на нарушение проектных решений. Проведенные нами обследования показали, что очень часто чердачные перекрытия из многопустотных плит имеют слой утеплителя из керамзита лишь 10-15 см, а в некоторых местах его толщина составляет всего 6-8 см. Минимальная же толщина слоя керамзита должна составлять 28 см. Кроме того, для утепления применяют подчас конструкционный керамзит с насыпным весом 1100-1200 кг/м3, тогда как для теплоизоляции требуется  керамзит с весом 600-800 кг/м3. Также при засыпке керамзитового гравия не применяют маячные рейки нужной высоты, которые гарантируют проектную толщину слоя утеплителя. Контролируя эффективность теплоизоляции чердачного перекрытия, следует обратить внимание не только на показатель плотности утеплителя и толщину его слоя, но также и на его влажность, самоуплотнение, наличие щелей в плитном утеплителе. Толщина слоя утеплителя у наружных стен должна быть увеличена на 50% на ширину50 см. Эффективно работающий утеплитель на чердаке в своем верхнем слое имеет температуру адекватную температуре наружного воздуха. Так при температуре -30°С, утеплитель должен иметь -21°С, при -20°С иметь -12°С, при -10°С иметь -3°С, при -0°С уже +2°С. При тонком слое утеплителя температура на его поверхности оказывается значительно выше обозначенной, что и является источником подогрева кровельного покрытия со стороны чердака.

Практика эксплуатации чердачных крыш в зимний период показывает, что ледники на кровле не формируются, если разница температур наружного воздуха и воздуха в чердачном пространстве не превышает 2-3 °С. Снег на кровле в этих случаях не только не тает, но даже не примерзает к ней и легко счищается деревянной лопатой или другим скребковым инструментом. Так же мирно ведут себя и крыши не отапливаемых зданий.

Рассматривая вопрос о льдообразования на скатных крышах зданий, мы имеем в виду чердачные крыши, выполненные с традиционным для средней полосы России уклоном кровли в 20÷25°. Но ведь можно строить дома с применением других типов крыш, которые позволяют практически полностью избежать проблем с сосульками, например, крыши с внутренними водостоками. Правда их можно применить только в новом строительстве, и они лишены привычной кровельной конструкции. Здесь свое веское слово должны сказать архитекторы. Возможно строительство зданий без карнизов, но с парапетными стенами, которые также требуют защиты от атмосферных воздействий. На этих крышах снег может превращаться в лед, никому не угрожая. Водостоки также не замерзают, поскольку расположены внутри здания.

Заслуживают внимания конструкции крыш, применяемые в северных регионах. Они имеют крутизну скатов до 60° и снег на них просто не задерживается. Но это также можно осуществить только в новом строительстве.

Не следует пренебрегать идеей утепления кровельного покрытия до такой степени, чтобы наружная поверхность кровли имела температуру на уровне температуры окружающего пространства.


Библиографический список
  1. Гусев, Н.И. Особенности содержания крыш в зимних условиях / Н.И. Гусев, М.В. Кочеткова// Информационный листок №12-09. – Пенза, 2009. – 8 с.
  2. Гусев, Н.И. Конструктивные решения по предотвращению образования наледи на крышах/ Н.И.Гусев, Е.А.Кубасов// Региональная архитектура и строительство – 2011.- №1(10).-.С.100- 107.
  3. Средства для удаления наледи с крыш / Н.И.Гусев, Е.А.Кубасов, М.В.Кочеткова // Региональная архитектура и строительство – 2011.- №2(11).-.С.104- 108.


Все статьи автора «Кочеткова Майя Владимировна»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: