Устройство крыши здания и сооружения

Устройство крыши здания и сооружения

Реферат

Изобретение относится к области строительства и эксплуатации зданий и сооружений и может быть использовано для предотвращения образования на кромках крыши наледи и сосулек.

Известно противообледенительное покрытие, которое включает в себя неполярные каучуки и может быть нанесено на поверхность, предотвращая нарастание льда (описание изобретения к патенту РФ №2086601 по кл. 6 С 09 К 3/18). Покрытие может обеспечить эффективную защиту поверхности на длительный срок от нарастания льда. Однако для защиты крыши от наледи и сосулек, возникающих на ее нижних кромках, использование известного покрытия дорого и не всегда эффективно. Так, на отлогих крышах возможно смерзание льда по всей поверхности крыши, разрушение которого может произойти лишь при нарастании больших сосулек, угрожающих безопасности населения.

Известно устройство для удаления сосулек со свесов кровли зданий, включающее систему блоков и двуплечие рычаги, шарнирно закрепленные на углах стен здания, к концам которых прикреплены тросы, натянутые вдоль кровли, причем короткие концы рычагов соединены дополнительными тросами с источником колебания, например, дверями; к концам рычагов прикреплена проволока. Авторское свидетельство №775268 по кл. Е 04 D 13/06, опубл. 30.10.80 г., бюл. №40. В этом устройстве за счет системы рычагов, блоков и тросов механические усилия при открывании дверей передаются на сосульки, за счет чего и обеспечивается их удаление. Известное устройство обеспечивает отрыв и сброс с крыши уже сформированных сосулек за счет механической энергии. Однако при отрыве сосулек от крыши неизбежны различного рода повреждения кровли крыши, что ограничивает использование известных устройств.

Известно устройство для удаления льда с крыш зданий и сооружений. Описание к патенту РФ на изобретение №2169245 по кл. 7 Е 04 D 13/00, опубл. 20.06.2001 г., бюл. №17. Устройство включает источник механических импульсов с узлом крепления на здании или сооружении и упругий элемент, расположенный вдоль карниза крыши, связанный с источником механических импульсов. Устройство дополнительно снабжено подпружиненными в противоположном направлении действию механических импульсов штоками, с одной стороны связанными с упругим элементом, выполненным в виде линейного волновода, механически развязанного с карнизом крыши, а с другой стороны - с источником механических импульсов. Кроме того, известное устройство содержит ряд дополнительных признаков, улучшающих его технические и эксплуатационные характеристики. В известном устройстве за счет подпружиненных штоков обеспечивается концентрация импульса силы от источника его возмущения на линейный волновод, увеличивая тем самым амплитуду силового возмущения, передаваемого на сосульки, чем обеспечивается отрыв их от крыши и сброс под действием собственной силы тяжести вниз на землю. В данном устройстве также при отрыве сосулек от крыши неизбежны различного рода повреждения кровли крыши.

Целью предлагаемого изобретения является снижение нагрузок на крышу при отрыве и сбросе с нее сосулек и наледи.

Для достижения поставленной цели в известном устройстве крыши здания и сооружения, включающем кровлю, на поверхность кровли нанесено противообледенительное покрытие полосой вдоль нижней кромки кровли, ширина полосы в зависимости от климатической зоны и наклона крыши определяется значением от 0,1 м до 2,5 м;

полоса покрытия нанесена с напуском относительно кровли на величину свисания не менее 2 см вниз от ее нижней кромки;

угол между поверхностью кровли и плоскостью напуска не превышает значения 180°.

Как показал анализ процесса нарастания наледи и образования сосулек на крышах зданий и сооружений, формирование наледи начинает осуществляться у нижней кромки крыши. При благоприятных условиях под слоем снега, лежащего на крыше, появляются талые воды, которые скатываются вниз. При похолодании вначале замерзает вода у нижней кромки крыши. Выше к коньку вода защищена от заморозка слоем снега и стекает вниз. А так как внизу вода уже замерзла, у кромки образуется застойная зона, что и является причиной образования наледи и, как следствие, сосулек. Нанесенное же у нижней кромки кровли противообледенительное покрытие позволит избежать примерзания к кромке крыше льда и образование застойной зоны, что предотвратит образование крупных сосулек. В качестве противообледенительного покрытия может быть использованы материалы типа фторопласт, полиэтилен и прочие материалы, обладающие гидрофобными свойствами и пониженным сцеплением со снегом и льдом. Мелкие же сосульки и наледь самостоятельно либо при незначительных на них нагрузках будут падать вниз. Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет снизить нагрузки на крышу при отрыве и сбросе с нее сосулек и наледи. В зависимости от угла наклона и конструктивных особенностей крыши, а также метеорологических особенностей района и допустимых размеров падающих сосулек выбирается ширина полосы покрытия, значение напуска относительно кровли и угол между поверхностью кровли и плоскостью напуска.

Устройство напуска относительно кровли вниз от ее нижней кромки позволит использовать ветровую нагрузку для вибрации кромки крыши и устойчивого сброса мелких ледяных наростов и практически полностью избежать образования наледи и сосулек.

На чертеже представлено предлагаемое устройство. Устройство включает в себя кровлю 1, на поверхность которой нанесено противообледенительное покрытие 2. Ширина полосы нанесенного покрытия в зависимости от наклона крыши и метеорологических особенностей района эксплуатации крыши определяется значением от 0,1 м до 2,5 м.

Покрытие нанесено с напуском δ>2 см вниз от ее нижней кромки.

Устройство работает следующим образом. Образуемая в результате оттепели вода скатывается по поверхности крыши вниз и падает на землю. При похолодании вода у нижней кромки начинает замерзать. Однако вследствие наличия у нижней кромки противообледенительного покрытия образуемая наледь скатывается вниз и падает на землю. Незначительные сосульки, образуемые в результате смерзания мокрого слоя снега по поверхности крыши, срываются с нее в результате колебания свисающей части покрытия под действием ветровых нагрузок. В крайнем случае, при необходимости они могут быть удалены с крыши любым из известных способов, при этом никаких нагрузок на поверхность крыши при удалении сосулек передаваться не будет, так как единственной силой, удерживающей сосульки от падения, будет сила прочности смерзания поверхностного слоя снега. Учитывая, что наледь практически не противостоит изгибным нагрузкам, то при удалении сосулек нагрузки на крышу будут минимальны, чем и обеспечивается цель предлагаемого изобретения.

Исходя из вышеизложенного можно сделать заключение о том, что выявленные сравнительно с прототипом новые существенные признаки в совокупности с известными позволяют снизить нагрузки на крышу при отрыве и сбросе с нее сосулек и наледи.

1. Устройство крыши здания и сооружения, включающее кровлю, отличающееся тем, что на поверхность кровли нанесено противообледенительное покрытие полосой вдоль нижней кромки кровли, ширина полосы в зависимости от климатической зоны и наклона крыши определяется значением от 0,1 м до 2,5 м;

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что полоса покрытия нанесена с напуском относительно кровли на величину свисания не менее 2 см вниз от ее нижней кромки;

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что угол между плоскостью крыши и напуском не превышает значения 180°.