|
|
|
|
|
Агрессивное действие льда на техногенных рукотворных и природных объектах является серьёзной проблемой во всем мире. Лёд в силу своих физических особенностей способствует разрушению оборудования и строительных конструкций. Обмерзание ведет к катастрофам в авиации, ломает линии электропередач, препятствует работе газоперекачивающих станций и гидротехнических затворов. Падение с крыш зданий ледовых сосулей создает угрозу жизни горожанам.
 |
| Водосточная труба испорченная льдом |
ааааа
Бороться с обледенением крыш люди пытаются уже давно.
Издавна, в условиях изменчивого северного климата с обледенением, строили
дома с крутыми скатными крышами. Если угол более 40-60, то при снегопаде
снежный покров на них обычно не образуется и вероятность появления сосулек
на краю карнизного свеса очень мала. Этот фактор обычно учитывается при возведении
современных коттеджей.
К сожалению, городские постройки зачастую не могут похвастаться такими
"крутыми" кровлями. Да и характеристики утепления покрытий и
вентиляции подкровельного пространства крыш города очень низкие. Чем хуже
утеплена кровля, тем больше тепла проходит через кровельное железо и больше
на ней тает снега. Происходит нагрев наружной плоскости кровли до температуры
средней между воздухом в чердачном помещении и внешней среды. В мороз весь
растаявший снег превращается в лёд на холодных участках карниза и водосточных
воронках, так как эти участки крыши не получают тепла с чердака.
ааааа Первоочередные меры при борьбе с обледенением - монтаж хорошей теплоизоляции кровли и системы теплоснабжения на чердаках зданий, а также организация вентиляции подкровельного пространства.
ааааа Самый простой и дешевый способ победить наледь и сосульки -механический. Организации-арендаторы административных и офисных зданий заключают договоры со специализированными фирмами промышленного альпинизма, которые отвечают за состояние кровли. В РЭУ эту работу выполняют сотрудники, имеющие допуск к высотным работам. Цена вопроса - 10-30 рублей за кв. метр. Удаление льда производится с помощью лопат.
 |
| Обмерзание вышки телецентра |
Гораздо более прогрессивные методы - удаление сосулек с помощью ультразвука, лазера, электроимпульса или теплового кабеля.
ааааа Специальное устройство формирует мощный ультразвуковой импульс, приводящий к разрушению и падению сосулек на поверхность тротуара. Преимущество метода - малая потребляемая мощность, затрачиваемая на удаление льда. Недостатков значительно больше: высокая стоимость системы - до 200 евро на 1 пог. метр карниза, затраты на обслуживание, волновое воздействие на человека и отсутствие защиты водостоков от образования льда.
ааааа Почти весь набор недостатков ультразвукового удаления сосулек имеет компактный щелевой СО2-лазер мощностью около 250 Вт в пучке. Широкое внедрение таких установок в практику требует еще более значительных материальных вложений.
ааааа С 1967 года применяется электроимпульсный прибор для защиты самолётов от обледенения. Позже такие системы для защиты от льда стали монтировать на административных зданиях, банках и бизнес-центрах. К карнизам и водосточным воронкам подводят провода для передачи импульса, частоту и регулярность которого выставляют по необходимости. Цена погонного метра провода составляет 20-60 евро. Напряжение питания 220 В, потребляемая мощность 20 Вт (в сутки импульс 2 - 4 раза). Высокие затраты по обслуживанию на общественных и жилых зданиях снижают экономическую эффективность электроимпульсных систем.
 |
| Ледовые кружева |
Специальные греющие (или нагревательные) электрические кабели имеют определенное электрическое сопротивление и при пропускании тока выделяют тепло, которое растапливает лед. Утверждают, что греющий кабель должен служить 30-50 лет, но это не проверить, так как даже самые первые западноевропейские системы, еще не проработали столь долгое время.
Резистивный нагревательный кабель имеет постоянное сопротивление, которое
и определяет выделяемую в нем мощность. Удельное сопротивление подбирают
по мощности, требуемой для обогрева конкретного объекта. Обычно для
водостока это от 20 до 60 Вт на метр длины. Для плоскости крыши необходимо
от 200 до 300 Вт на кв. метр. Цена резистивного кабеля - 2,5-4 евро за
метр.
Недостаток метода - постоянная выделяемая мощность. Это значит, что
независимо от условий окружающей среды, тепловой кабель выдает заложенную
в него мощность и это приводит к перерасходу электроэнергии. В неблагоприятных
условиях кабель перегревается, что сокращает срок его службы. Для предотвращения
перегрева и экономии электроэнергии на крышу устанавливают
специальные датчики, которые определяют наличие на крыше льда, температуру
воздуха, влажность и по заданному алгоритму управляют работой системы.
Стоимость такого устройства управления (его часто
называют "метеостанция") сводит на нет всю экономию на самом
кабеле.
ааааа В последнее время для обогрева крыши и водостока начали использовать саморегулирующийся нагревательный кабель. Его активный элемент - не проволока, а специальная полупроводниковая матрица. Она имеет удельное сопротивление, зависящее от температуры самого кабеля. В мороз, он имеет малое сопротивление и выделяет большую мощность (40 Вт на 1 метр длины), если при нагреве его сопротивление увеличивается, то мощность падает до 6-8 Вт на метр. Такой кабель дороже резистивного и более надежен в эксплуатации. Рыночная цена саморегулирующегося кабеля от 11 до 23 евро за 1 метр.
 |
| Гигантские сосульки |
Во всех рассмотренных случаях требуется дополнительный контролирующий персонал по наблюдениям за работой технических средств и их сохранностью, а также по обеспечению безопасного обрушения льда. По этой причине предпочтение получают системы профилактики формирования наледей - противообледенительные покрытия крыш.
Производство антиобледенительных композиций на сегодняшний день хорошо налажено. Покрытия из растворов синтетического каучука, кремнийорганические и фторопластовые, работают по принципу тефлоновой сковородки: на поверхностях покрытых составом практически отсутствует сцепление льда с кровельным материалом. Это упрощает "сход" вновь образующегося снега и льда, работы по очистке крыш. Фторопластовые покрытия создаются методом горячего отверждения на готовых заводских элементах, а кремнийорганические на крышах практически не применяются из-за низких эксплуатационных (растрескивание, слабая гидрофобность и стойкость УФ) характеристик. Антиобледенительные композиции из синтетического каучука, позволяющие производить их нанесение на существующие и новые объекты в естественных условиях природной среды, получены впервые. Антиадгезионные для водного льда полимерные пленки прочны, стойки к ультрафиолетовому излучению (УФ), коррозии и кислотным дождям, обладают высокими гидрофобными свойствами.