Антиобледенительная кровля скатных и условно-плоских плоскостных крыш, способ реконструкции существующих систем наружного организованного водостока с наклонных металлических кровель преимущественно для талых вод и антиобледенительный надстенный желоб для осуществления способа реконструкции

Антиобледенительная кровля скатных и условно-плоских плоскостных крыш, способ реконструкции существующих систем наружного организованного водостока с наклонных металлических кровель преимущественно для талых вод и антиобледенительный надстенный желоб для осуществления способа реконструкции

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Группа из трех изобретений относится к ремонту и строительству любых зданий со скатными и условно-плоскими плоскостными крышами, а именно к обустройству их кровель любого типа без льдонависания сосулек, в том числе к несложной частичной доработке существующих металлических кровель от 1-этажных до 5-этажных жилых и производственных зданий (и выше) для стока талой воды без образования сосулек, (например, доработку возможно выполнять двумя работниками с автовышки), а также к новым технологиям проектирования и строительства.

Известны разнообразные конструкции скатных и плоских крыш с наружным неорганизованным, наружным организованным и внутренним организованным водоотводом (В.Б.Белевич, «Кровельные работы», Москва, «Высшая школа», 2000 г., стр.5-6, 126-129, 142-143). Наиболее экономичными и перспективными считаются условно-плоские крыши с уклонами от 0 до 2,5%. Кровли таких крыш с верхним водонепроницаемым гидроизоляционным слоем идеально отводят как дождевую, так и талую воду (без ее замерзания в водоотводах). Но такие кровли со сложным профилем разнонаклонного внутреннего водоотвода подвержены неравномерному износу (например, на всевозможных перегибах и примыканиях к стенам, парапетам, водоотводящим каналам и т.п.), поэтому они требуют высококвалифицированного ухода и ремонта. Таким образом, появляется необходимость создания идеально плоскостных участков кровли больших площадей с наружным водостоком, особенно с быстрым совершенствованием кровельных материалов и технических возможностей по их внедрению.

Известны отличные теплоизолирующие свойства снега, в т.ч. уплотненного («Техническая энциклопедия» в 26 томах под редакцией Л.К.Мартенса, ОГИЗ РСФСР, Москва, 1927-1936 г.г., том 21, стр.351-352). Теплопрозрачность неуплотненного снега ограничивается слоем не свыше 15 см, а теплопроводность снега зависит от его плотности (прямо пропорциональна квадрату его плотности, изменяясь от 0,0000683 до 0,00169 кал/см·сек·град. при изменении плотности от 0,10 до 0,50). Столь малая теплопроводность даже самого плотного снега, образованного при смене морозов и оттепелей - 0,61 ккал/м·час·град. - может быть использована в специфических технических целях (например, для теплоизоляции слабых прослоек талой воды, просачивающейся по кровле наклонной крыши по границе раздела двух сред «кровля - снеголедяная масса»).

Известно, что кровли из рулонных и мастичных материалов могут быть выполнены не только в традиционном варианте, т.е. при верхнем расположении гидроизоляционного слоя - кровельного ковра - над теплоизоляцией, но и в новом варианте, называемом инверсионным, т.е. при размещении гидроизоляционного слоя - кровельного ковра - под теплоизоляцией с фильтрующим слоем и пригрузом из гравия (В.Б.Белевич, «Кровельные работы», Москва, издательство «Высшая школа», 2000 г., стр.132, рис.18).

Известны рулонные технологии металлических кровель, состоящие в изготовлении плоских или профилированных оцинкованных листов на всю длину ската с кромками, подготовленными для герметичного соединения листов друг с другом (например, патент России №2177850, МПК В21D 5/08, опубликован 10.01.2002 г., бюллетень №1. - 2002 г.). Они пригодны не только для наклонных, но и условно-плоских плоскостных крыш. Они обладают хорошей водонепроницаемостью и неизменяемостью, но на их карнизных свесах в холодное время года могут образовываться сосульки.

Известны способы профилирования полосы тонколистового металла одновременно в продольном и поперечном направлениях (например, двумя разными прессами по патенту России №2213638, МПК В21D 11/20, опубликован 10.10.2003 г., бюллетень №28 - 2003 г.). Способ заключается в первоначальном поперечном профилировании полосы по ее длине одним прессом и в последующем продольном профилировании в виде перпендикулярно отогнутых ступеней, расположенных на одинаковом или различных расстояниях друг от друга. Ступеньки профиля отогнуты вниз, поэтому на карнизных свесах кровли из такого профиля также могут образовываться сосульки.

Известны также аналогичные устройства для формования ступенчатых выступов на листовом материале (например, по патенту России №2254194, МПК В21D 13/04, опубликован 20.06.2005 г., бюллетень №17. - 2005 г.). Ступеньки профиля отогнуты вниз и поэтому имеют аналогичные специфические недостатки.

Известен наиболее близкий к предлагаемому основному изобретению пример нештатной работы саморегулирующейся системы «крыша-ванна» (М.С.Туполев, «Плоские крыши жилых и общественных зданий», Государственное издательство литературы по строительству и архитектуре, Москва, 1952 г., стр.95, рис.81). При замерзании наружных выпусков для талой воды «она скапливается на крыше и при понижении наружной температуры обращается в лед. При последующем повышении наружной температуры лед снизу подтаивает ... Подо льдом образуется озеро воды...». Описанный слой воды подо льдом в этой «крыше-ванне» простоял три зимних месяца и достигал глубины 10 сантиметров. При этом отмечается, что слой снега и льда, лежащий на этой условно-плоской крыше с замерзшим наружным водостоком, служит дополнительным утеплением, уменьшающим общее количество теплопотерь через кровлю здания, т.е. система становится саморегулирующейся.

Таким образом, в этой системе «крыша-ванна» имеется незначительный уклон не более 1 градуса для стока талой или дождевой воды, прямая функция которого была нарушена в зимнее время созданием искусственной высотной перегородки изо льда (т.е. водонепроницаемой отбортовки). Поэтому талая вода не могла стекать через нижнюю горизонтальную кромку карнизного свеса (т.е. через замерзший наружный водосток) и скопилась в «крыше-ванне».

Известно, что существующие конструкции металлической кровли (карнизные свесы, надстенные желоба, лотки, водоприемные воронки, водосточные трубы) требуют периодической очистки от снега и льда по нескольким причинам (Э.М.Ариевич и др. «Эксплуатация жилых зданий», справочное пособие, 4 издание, Москва, Стройиздат, 1991 г., стр.200-201):

- необходимо уделять особое снимание уборке снега и очистке от наледей путей прохода талой воды, т.к. при местных, незначительных подъемах ее уровня, особенно в районах карнизных свесов, происходит протечка талой воды через низкие сопряжения кровли, особенно через одинарные лежачие фальцы (намокание конструкции, быстрый износ);

- при интенсивном образовании сосулек и наледей, а также при накоплении снега слоем более 30 см, происходит недопустимое увеличение нагрузки на кровлю.

Однако ручная очистка карнизов неизбежно приводит к нарушению целостности кровли и к необходимости ежегодных ремонтов.

Известна наиболее ненадежная в функциональном отношении часть металлической кровли - стандартное устройство карнизного свеса шириной 700 мм, с надстенным желобом, в котором все продольные и поперечные соединения картин кровельного металла между собой выполнены наиболее уязвимым для талой воды одинарным лежачим фальцем (В.Б.Белевич, «Кровельные работы», Москва, издательство «Высшая школа», 2000 г., стр.355-361, рис.194-198), а менее уязвимые продольные соединения вышележащих картин рядового покрытия между собой выполнены наиболее надежным двойным стоячим фальцем. Поэтому для территорий с переменными климатическими условиями необходимо искать более надежное техническое решение выполнения карнизного свеса, особенно для устранения протечек талой воды при ее местном подъеме на обледеневшей кровле.

Поиск таких путей может идти по нескольким направлениям, например:

- уменьшение количества льдообразования на кровле, например, за счет сокращения длины путей стока талой воды;

- уменьшение времени нахождения слоя талой воды в граничном слое «кровля - снеголедяная масса», например, под отслоившимся при оттепели льдом;

- улучшение водонепроницаемости соединений, например, за счет замены одинарных фальцев на двойные фальцы;

- исключение ударных воздействий на тонкую кровлю за счет отказа от очистки крыши от снега и льда (как на плоских крышах).

Известен наиболее близкий к предлагаемому способу реконструкции существующих систем наружного организованного водостока с наклонных металлических кровель, преимущественно для талых вод, способ устройства кровель по методу инженера В.Ф.Гаршина (К.А.Бот, А.А.Земский. «Устройство металлических кровель», Ленинград, «Стройиздат», 1989 г., стр.43-45, рис.26). Он заключается в устройстве кровель с двумя желобами - для летних и для зимних условий эксплуатации. Второй желоб (для зимних условий эксплуатации) выполняется в виде полой складки из кровельной стали, располагается примерно на 1,5 м выше основного надстенного желоба. При этом талая вода из второго надстенного желоба через открытый заборный раструб попадает по кратчайшему пути в теплую зону внутреннего водостока, обогреваемую трубами чердачных теплотрасс (минуя холодные наружные водостоки).

Этот способ очень эффективный, но требует значительной переработки при ремонтах, а также неприменим для «холодных» крыш.

Известны герметичные углы емкости, изготовленной из плоской заготовки путем одновременных перегибов ребер емкости и гофрирования угловых участков с постепенным формированием герметичных угловых замков (патент СССР №1145919, В65Д 5/20, 1985 г.). Из-за сложности изготовления и малой жесткости боковых стенок такая емкость малопригодна для применения в качестве составных частей для надстенного желоба (при внедрении изобретения №3 нижеописываемой группы изобретений).

Известны негерметичные углы картонных коробок (авторское свидетельство СССР №1729932, В65Д 5/00, 1992 г.) с основанием, боковыми и торцевыми стенками, а также с формообразующими клапанами. Такая коробка функционально предназначена для использования с закрываемой крышкой, поэтому такие углы являются нежесткими и малопригодными для использования в коробах надстенного желоба по изобретению №3 группы изобретений.

Известен способ увеличения жесткости различных кровельных изделий из тонкостенного металла, заключающийся в закатке проволоки внутрь металла (В.Б.Белевич. «Кровельные работы», Москва, издательство «Высшая школа», 2000 г., стр.331-332, рис.175). Этот способ малоприменим для увеличения жесткости гнутых элементов в направлении их обратного пружинения после гибки, особенно при большой ширине отбортовок тонкостенного металла.

Известен наиболее близкий к предлагаемому антиобледенительному надстенному желобу для осуществления способа реконструкции - стандартный карнизный свес из кровельного металла, состоящий из картин с герметизирующими соединениями, с надстенным желобом в виде основания с угловым отгибом, который закреплен упорными крепежными крюками и расположен на картине карнизного свеса со стандартным уклоном длинного самотечного направляющего пути для талой и дождевой воды, концы желоба гидравлически соединены с соседними водоприемными воронками (В.Б.Белевич. «Кровельные работы», Москва, издательство «Высшая школа», 2000 г., стр.355-361, рис.194-198).

При этом в связи с имеющимся двухсторонним уклоном от 1/10 до 1/20 надстенного желоба в противоположные стороны к водоприемным воронкам каждое продольное сечение желоба имеет негоризонтальное направление с перегибом в плоскости водораздела желоба.

Недостатки такого карнизного свеса в том, что самотечные направляющие пути его надстенных желобов имеют большую длину, поэтому талая вода часто в них замерзает полностью или частично. Таким образом, даже дошедшая до водоприемных воронок часть талой воды быстро теряет остатки внутреннего тепла не только на охлажденных атмосферным воздухом стенках воронок и водосточных труб, а в основном на высокотеплоемких поверхностях ранее образовавшегося льда или ледяной корки. Поэтому талая, относительно высокотеплоемкая вода, проходя такие длинные пути самотечного продвижения, неизбежно теряет все тепло и замерзает на разных участках этих путей.

Общей технической задачей всех заявленных изобретений группы является организация стока талой воды с минимально возможным льдообразованием на любой части кровли, карнизных свесов и водосточной системы при любых теплофизических условиях.

Все заявленные изобретения группы решают поставленную общую техническую задачу с получением одинакового технического результата.

Техническим результатом всех изобретений группы является уменьшение теплопотерь талой воды при ее самотечном продвижении к зонам наружного водостока с соответствующим уменьшением объема льдонамерзаний на плоскости карнизного свеса, исключение первоначального намерзания сосулек из капели на нижней горизонтальной кромке карнизного свеса при обычных теплофизических процессах и уменьшение возможности образования сосулек при нештатной трансформации организованного наружного водостока в неорганизованный водосток через кромку карнизного свеса при особо неблагоприятных теплофизических процессах.

Здесь под термином "особо неблагоприятные теплофизические процессы" имеется в виду весь комплекс противоречивых тепловых процессов. Например, в аналогах и прототипах группы изобретений при неорганизованном или организованном наружном водостоке сосульки намерзают из-за того (как один из разнообразных примеров), что при "минимально благоприятных процессах" (т.е., например, при слабой оттепели в пределах нулевой температуры) талая вода образуется в небольших количествах и частично уходит с кровли самотеком. Но, попадая на холодные поверхности ранее образовавшихся сосулек, дошедшая до них талая вода быстро переохлаждается при продвижении по сосулькам и замерзает на них, увеличивая их массу. Т.е. в этом случае "минимально благоприятный атмосферный процесс" фактически является "особо неблагоприятным теплофизическим процессом". Такие фактические трансформации полезных процессов во вредные и наоборот зависят не только от состояния атмосферы, но и от теплофизических свойств кровли, в этом примере не рассматриваемых.

На антиобледенительной кровле скатных и условно-плоских плоскостных крыш указанный технический результат достигается тем, что к нижней кромке свеса герметично присоединена ограничительная отбортовка из водонепроницаемого материала, а в нижних точках карнизного свеса выполнены дозирующие отверстия, а также тем, что дозирующие отверстия расположены на специально выполненных горизонтальных плоскостях карнизного слоя, а оси дозирующих отверстий расположены вертикально, отбортовка карнизного свеса гидравлически соединена с системой организованного наружного водостока, гидравлическое соединение осуществлено через переливной порог, расположенный выше нижней кромки карнизного свеса, но ниже верхнего торца отбортовки, кровля снабжена длинными формоустойчивыми стержнями, пластинами, трубками из материалов с различными коэффициентами теплоусвоения, теплопроводности, теплового расширения, значения которых отличаются от значений соответствующих коэффициентов снеголедяной смеси, стержни, пластины, трубки ориентированы по направлению уклона кровли и по направлению нижней кромки карнизного свеса, стержни, пластины, трубки закреплены, по крайней мере, над одним из дозирующих отверстий, к гидроизоляционному слою, и к ограничительной отбортовке присоединены перегородки из водонепроницаемого материала, ориентированные по направлению уклона кровли, присоединение выполнено герметичным, перегородки гидравлически соединены с системой организованного наружного водостока, гидравлическое соединение осуществлено через переливные пороги перегородок, расположенные выше нижней кромки карнизного свеса, но ниже верхнего торца перегородок, поверхности гидроизоляционного слоя, карнизного свеса, ограничительной отбортовки и перегородок, соприкасающиеся с атмосферным воздухом, теплоизолированы, смачиваемые талой водой поверхности покрыты гидрофобным материалом, гидроизоляционный слой выполнен составным по длине свеса кровли из отдельных плоских или профилированных в одном или в обеих направлениях рулонных металлических полос, непрерывных по всей длине ската, каждая полоса выполнена с ограничительной отбортовкой в виде отогнутого вверх нижнего конца полосы, с отгибом под одинаковым углом в пределах от 5 до 90°, наиболее оптимальным для каждого конкретного значения уклона кровли как для изготовления ограничительной отбортовки, так и для ее противообледенительной эксплуатации, угол отгиба ограничительной отбортовки зафиксирован на карнизном свесе крепежными крюками, а дозирующие отверстия выполнены в нижних точках отгиба полосы, полоса выполнена по всей ее длине с боковыми отгибами в верхнем направлении, боковые отгибы соседних полос сформированы в водонепроницаемое соединение и закреплены на скате кровли, соседние полосы гидравлически соединены между собой в их нижней части посредством переливных порогов, расположенных выше кромки отгиба полосы, но ниже верхней кромки ограничительной отбортовки и ниже верхней кромки лотка водоприемной воронки наружного организованного водостока, при этом переливные пороги условно-плоской плоскостной кровли могут быть сформированы за счет постепенного уменьшения высоты боковых отгибов полос в направлении уклона условно-плоской кровли.

В способе реконструкции существующих систем наружного организованного водостока с наклонных металлических кровель преимущественно для талых вод указанный технический результат достигается тем, что удаляют некоторые участки существующих самотечных направляющих путей в виде участков существующих надстенных желобов и создают новые участки самотечных путей с дозирующими сбросными отверстиями в карнизных свесах, а также тем, что при удалении некоторых участков существующих надстенных желобов оставляют крепления оставшихся участков надстенных желобов в виде крепежных крюков и совокупности поперечных и продольных крепежных герметизирующих фальцев, удаление некоторых участков существующих надстенных желобов производят путем их деформирования и отгиба в направлении уклона кровли с максимально возможным уменьшением их высотных отметок без нарушения водонепроницаемости удаляемых и остающихся участков и всех существующих фальцевых соединений, при деформировании и отгибе участков желобов соответствующие этим участкам крепежные крюки разгибают, укорачивают или полностью удаляют, а крепежные отверстия, оставшиеся в картине надстенного желоба от удаленных крюков, герметизируют, удаление некоторых участков существующих самотечных направляющих путей производят только в виде периодически повторяющихся сквозных отверстий, обрабатываемых в существующем надстенном желобе без снижения его прочности, новые участки самотечных путей создают ниже удаляемых участков в направлении уклона кровли, новые участки самотечных путей создают на горизонтальной кромке карнизного свеса путем герметичного соединения горизонтальной кромки с водонепроницаемой отбортовкой, при этом производят дозированный рассредоточенный по длине карнизного свеса сток путем создания на карнизном свесе и на его горизонтальной кромке дозирующих отверстий относительно малой пропускной способности, необходимой и достаточной для беспрепятственного стока поступающей талой воды при минимально благоприятных теплофизических и атмосферных процессах, новые участки самотечных путей гидравлически соединяют с существующими водоприемными воронками наружного водостока, при этом самотечное гидравлическое соединение осуществляют через переливные пороги, расположенные выше нижней кромки карнизного свеса, но ниже верхней кромки водонепроницаемой отбортовки и ниже верхней кромки существующего приемного лотка водоприемной воронки.

В антиобледенительном надстенном желобе для осуществления способа реконструкции указанный технический результат достигается тем, что продольные сечения желоба имеют прямолинейное горизонтальное направление по всей его длине между соседними водоприемными воронками, концы прямолинейного желоба гидравлически соединены с существующими водоприемными воронками, в зоне углового отгиба желоба по его длине выполнены дозирующие отверстия относительно малой пропускной способности, необходимой и достаточной для беспрепятственного стока поступающей талой воды при минимально благоприятных теплофизических и атмосферных процессах, дозирующие отверстия расположены снаружи от горизонтальной кромки карнизного свеса, а верхняя кромка основания желоба выполнена с возможностью водонепроницаемого соединения с вышележащими существующими элементами надстенного желоба, картин карнизного свеса или картин рядового покрытия, а также тем, что водонепроницаемое соединение с вышележащими элементами выполнено путем зажима верхней кромки основания желоба между неудаленными или отогнутыми элементами существующего надстенного желоба и элементами картины существующего карнизного свеса, с соответствующими подрезаниями верхней кромки основания желоба по конфигурации зажимного соединения, водонепроницаемое соединение с кромками вышележащих картин рядового покрытия кровли выполнено лежачими фальцами, желоб выполнен составным по длине карнизного свеса из отдельных гнутых коробов, каждый из которых состоит из наклонного днища, из одного нижнего торцевого борта и из двух боковых бортов прямоугольной или треугольной формы, боковые борта соседних коробов соединены между собой водонепроницаемым соединением и закреплены на скате кровли, верхняя кромка наклонного днища присоединена к вышележащим элементам ската кровли водонепроницаемым соединением и расположена выше верхней кромки торцевого борта, торцевой борт выполнен жестким и прикреплен к карнизному свесу крепежными крюками, соседние короба гидравлически соединены между собой в их нижней части посредством переливных порогов, расположенных выше нижней кромки торцевого борта, но ниже его верхней кромки и ниже верхней кромки лотка водоприемной воронки, в нижней части наклонного днища выполнены дозирующие отверстия, а обычные разрезные соединения боковых бортов без удаления материала прямоугольной заготовки с торцевым бортом выполнены условно-водонепроницаемыми, кроме нижней угловой точки этого соединения, размер отверстия которой не превышает размеров дозирующих отверстий, при этом желоб своими дозирующими отверстиями выступает наружу за границу карнизного свеса.

На фиг.1 схематично изображено основное изобретение группы в виде антиобледенительной кровли скатных и условно-плоских плоскостных крыш, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид сверху (вид А); на фиг.3 - вариант доработки существующих металлических сварных карнизных свесов из черного проката в антиобледенительный карнизный свес с теплоизоляцией, вид сбоку: на фиг.4, 5 - общий вариант доработки существующих и проектируемых карнизных свесов в антиобледенительные (на фиг.4 - вид сбоку, на фиг.5 - вид сверху, по стрелке Б на фиг.4); на фиг.6 - способ реконструкции существующих систем наружного организованного водостока с наклонных металлических кровель преимущественно для талых вод, схематичное изображение; на фиг.7 - некоторые варианты уточнения способа реконструкции и антиобледенительный надстенный желоб для осуществления способа реконструкции; на фиг.8, 9 - вариант надстенного желоба для осуществления способа реконструкции (на фиг.8 - вид сбоку, на фиг.9 - вид сверху, по стрелке В на фиг.8); на фиг.10 - вариант антиобледенительной условно-плоской кровли с двумя скатами с металлической рулонной технологией, вид сбоку; на фиг.11 - вариант антиобледелительной наклонной кровли с металлической рулонной технологией, вид сбоку.

Антиобледенительная кровля скатных и условно-плоских плоскостных крыш по основному варианту №1 (фиг.1, 2) состоит из верхнего покрытия 1 с верхним водонепроницаемым гидроизоляционным слоем 2, опирающегося на стену 3 здания с выносом карнизного свеса 4 на некоторую величину «а». К нижней горизонтальной кромке 5 карнизного свеса герметично присоединена ограничительная отбортовка 6 из водонепроницаемого материала высотой «б», при этом верхняя кромка 7 отбортовки расположена на высотном уровне 8. В нижних точках карнизного свеса 4 по его длине (по всей длине нижней горизонтальной кромки 5 или частично) выполнены дозирующие сквозные отверстия 9, 10 для стока талой воды (в общем случае не только круглые отверстия, но и отверстия различной конфигурации, например овальные, щелевые), расположенные друг от друга на одинаковых или различных расстояниях «в». К граничным точкам 11, 12 герметичного присоединения отбортовки 6 к гидроизоляционному слою 2 могут быть подведены водосборные воронки организованного наружного водостока (на чертежах не показаны).

Герметичное присоединение отбортовки 6 к горизонтальной кромке 5 карнизного свеса может быть выполнено, в соответствии с применяемыми для кровли материалами, любыми известными способами. Например, электросваркой при металлических карнизных свесах из черного проката, изгибом гидроизоляционного слоя 2 из гибких рулонных материалов с надежной фиксацией этого изгиба, изгибом нижней кромки непрерывной на всю длину ската полосы при металлических рулонных технологиях, а также изгибом нижней кромки кровельных металлических картин карнизных свесов (при этом ограничительная отбортовка 6 и карнизный свес 4 выполнены из непрерывного, не разделенного друг от друга, материала) и другими способами в зависимости от применяемых материалов отбортовки и свеса. Например, отбортовка 6 может быть также вклеена между покрытием 1 и гидроизоляционным слоем 2, согнута вдоль горизонтальной кромки 5 и зафиксирована в таком положении.

Здесь под термином «верхний водонепроницаемый гидроизоляционный слой 2» подразумевается не только его прямое значение, но и любой гидроизоляционный слой для удержания и стока воды при любом его расположении. Например, при его нижнем расположении в нетрадиционном инверсионном варианте кровли (т.е. при размещении кровельного ковра из рулонных и мастичных материалов под теплоизоляционным слоем, например, под слоем теплоизоляции из экструдированного пенополистирола с предохранительным слоем из синтетического холста и с пригрузом из гравия).

Рассматриваемая антиобледенительная кровля скатных и условно-плоских плоскостных крыш может иметь любой оптимальный для конкретных условий уклон (от минимальных до максимальных значений). Например, принимаемый за минимально возможный и технически достижимый уклон со значением 1% возможен даже при больших площадях кровли, но обязательно при гарантированной плоскостности, водонепроницаемости и неизменяемости гидроизоляционного слоя 2 и при горизонтальности нижней кромки 5 карнизного свеса (без наличия обратных уклонов). Современные строительные технологии и материалы уже сейчас могут обеспечить такие жесткие условия минимально возможного уклона.

Достижение минимально возможных уклонов кровель (как частного случая рассматриваемой здесь группы изобретений) может дать два главных преимущества в решении рассматриваемой проблемы антиобледенения карнизных свесов:

- высота ограничительной отбортовки 6 (т.е. величина "б") может быть настолько незначительной, что выпадающий снег будет интенсивно сдуваться ветром с карнизного свеса (как в плоских крышах с внутренним водостоком), при этом острота проблемы будет значительно снижена из-за уменьшения физических объемов накопления снега и льда на таких карнизных свесах;

- из-за отсутствия уклонов и наличия отбортовки исчезнет возможность схода подтаявшего льда и снега с карнизного свеса кровли.

Антиобледенительная кровля в холодные периоды года работает следующим образом (фиг.1, 2).

При наступлении благоприятных теплофизических условий накопившиеся на карнизном свесе 4 лед и снег постепенно подтаивают не только сверху, но и снизу (например, при оттепели и поступлении с кровли талой воды), при этом возможно отслоение льда от гидроизоляционного слоя 2. Талая вода просачивается по тонкому граничному слою между кровлей и льдом и стекает в дозирующие отверстия 9, 10 (например, медленно стекает каплями) без образования сосулек.

При похолодании в отверстиях 9, 10 могут образоваться ледяные пробки, сток талой воды прекратится, но сосульки не намерзают (нет возможностей как для их первоначального зарождения, так и для увеличения их массы из-за продвижения талой воды по холодным сосулькам).

При следующем потеплении (например, при дневном потеплении) некоторые слабые ледяные пробки в отверстиях 9, 10 могут раскрыться и снова пропускать талую воду (хотя бы и в небольшом количестве) без намерзания сосулек.

При интенсивном таянии, когда отверстия 9, 10 не успевают пропускать всю воду, сток талой воды может происходить через граничные точки 11, 12 также без образования сосулек, т.к., например, к вечернему похолоданию поток талой воды иссякнет и работают только отверстия 9, 10, пропуская остатки талой воды до ее окончательного замерзания на карнизном свесе 4.

В теплые периоды года дождевые воды могут стекать как через отверстия 9, 10, так и через граничные точки 11, 12 (в том числе и через водосборные воронки организованного наружного водостока). При оптимальном размере отверстий 9, 10 формируемые в них капли или струйки дождевой или талой воды будут достаточно массивными, чтобы не сдуваться ветром на стены здания при обычных климатических процессах.

В зависимости от диаметров или размеров дозирующих отверстий 9, 10 будет происходить их частичное или полное засорение, однако медленное просачивание воды через них будет происходить. Но для эффективности их работы перед наступлением холодного периода года необходимо удалять накопившуюся грязь и мусор, например, напором воды (или используя самоочищение карнизного свеса и отбортовки при ливневых дождях, назначая при проектировании наиболее оптимальную для самоочищения высоту «б» отбортовки 6 и оптимальную конструкцию лотков водосборных воронок). Возможно также механическое удаление накопившихся загрязнений, особенно в ответственных местах (например, над подъездами жилых домов) с автовышки или непосредственно со слабонаклонной кровли.

Возможны также разнообразные варианты и уточнения конкретного выполнения вышеописанного основного варианта антиобледенительной кровли (в зависимости от климатических условий и от условий теплопередачи кровель и зданий), в т.ч. нижеследующие.

Для эффективного самоудаления капель талой воды из дозирующих отверстий 9, 10 (т.е. без растекания воды по нижним поверхностям карнизного свеса 4 с ее возможным замерзанием) дозирующие отверстия 13 могут быть выполнены на специально выполненных горизонтальных плоскостях 14 карнизного свеса, нижние поверхности которых могут быть покрыты гидрофобным материалом (на фиг.3 показан следующий подвариант, когда вместо покрытия гидрофобным материалом нижняя поверхность горизонтальной плоскости 14 закрыта теплоизолирующим материалом, описанным ниже). Подвариант, показанный на фиг.3, пригоден для реконструкции существующих металлических сварных карнизных свесов из черного проката, например промышленных зданий, жилых домов. В этом варианте карнизный свес 4 удлиняется профильной наставкой 15, состоящей из наклонной крепежной части 16, горизонтальной плоскости 14 и отбортовки 17 с капельником 18. При этом нижняя поверхность горизонтальной плоскости 14 может быть как гидрофобизирована, так и теплоизолирована, например бруском 19 с отверстиями 20, в т.ч. диаметром, большим диаметра дозирующих отверстий 13. Крепление каждого бруска 19 к профильной наставке 15 может быть выполнено двумя или тремя болтами через сквозные отверстия в бруске и наставке (на чертежах не показано). Оси 21, 22 дозирующих отверстий 13 и отверстий 20 в теплоизоляторе (бруске 19) расположены вертикально для лучшего отрыва капель талой воды из дозирующих отверстий. Все необходимые герметичные присоединения 23, 24, 25, 26 могут быть выполнены электросваркой, по крайней мере, в особо ответственных местах (над проходами, подъездами жилых домов и т.п.).

Кроме того, возможен подвариант (на чертежах не показан), когда все частично теплоизолированные сквозные отверстия 20, предназначенные для повышения надежности падения через них капель талой воды (например, при ветре или понижении температуры воздуха) из дозирующих отверстий 13, могут быть значительно усовершенствованы.

Например, отверстия 20 могут быть не сквозными, а закрытыми от наружного воздуха снизу и объединенными дополнительной сливной теплоизолированной магистралью (выведенной, например, в систему наружного или внутреннего организованного водостока). Эта общая магистраль (на чертежах не показано) для отверстий 20 может быть выполнена в этом же бруске 19, в его нижней части.

Кроме того, возможен техногенный подвариант дальнейшего усовершенствования, когда из этой закрытой теплоизолированной магистрали при необходимости (или для профилактики) будет происходить отсос воды, например, под действием вакуума (насосы могут включаться автоматически как для талых вод, так и для дождевых вод). При этом полностью исключаются незначительные неудобства, связанные с капелью талых и дождевых вод через дозирующие отверстия (например, отверстия 13 в данном конкретном варианте).

Для более организованного накопления и дозирования стока талой воды к гидроизоляционному слою 2 и к ограничительной отбортовке 6 могут быть присоединены перегородки 27 из водонепроницаемого материала, ориентированные по направлению уклона кровли (фиг.4, 5) и с высотой, равной высоте «б» отбортовки 6. При этом антиобледенительная кровля может быть выполнена в виде отдельных герметичных коробов 28 с наклонным днищем 29, двумя перегородками 27 и отбортовкой 6 (с герметичным присоединением 30 к гидроизоляционному слою 2). Перегородки 27 могут быть гидравлически соединены друг с другом и с системой организованного наружного водостока, например, посредством герметизированных переливных порогов 31, расположенных выше нижней кромки 5 карнизного свеса, но ниже верхнего торца 32 перегородок (т.е. высотного уровня 8 верхней кромки отбортовки 6). При такой конструкции дозирующие отверстия 33 располагаются на более удаленном расстоянии «г» от стены 3 здания, чем расстояние «а» карнизного свеса 4 по основному варианту кровли, поэтому при сильных ветрах на стены попадает меньшее количество воды.

Для более быстрого продвижения талой воды к дозирующим отверстиям 33 могут быть созданы микроскопические пути для ее прохождения, например, по границам раздела двух сред с различными теплофизическими коэффициентами. Для этого антиобледенительная кровля может быть снабжена (постоянно или только на холодные периоды года) длинными формоустойчивыми стержнями, пластинами, трубками 34, 35 из материалов с различными коэффициентами теплоусвоения, теплопроводности, теплового расширения, значения которых отличаются от значений соответствующих коэффициентов снеголедяной смеси (фиг.4, 5). При колебаниях температуры воздуха и кровли две смерзшиеся монолитные среды «стержень-лед» могут расслоиться с образованием микроскопической границы раздела двух сред, по которой может просачиваться талая вода. Формоустойчивые стержни 34 могут быть ориентированы по направлению уклона кровли (для создания кратчайших микроскопических путей для талой воды), а стержни 35 - по направлению нижней кромки 5 карнизного свеса с расположением в непосредственной близости от дозирующих отверстий 33. Для дополнительного улучшения условий теплопередачи в снеголедяной массе, для ускорения оттаивания дозирующих отверстий 33 формоустойчивые стержни 35 могут располагаться непосредственно над всеми отверстиями 33, а стержни 34, по крайней мере, хотя бы над одним из отверстий 33. При этом стержни 34, 35 могут быть прикреплены к гидроизоляционному слою 2 с минимально возможным зазором (постоянно или временно, в т.ч. с возможностью удаления стержней для прочистки отверстий 33, например, на периодически подгибаемые или отгибаемые крепежные пластинки, на чертежах не показанные).

Здесь под термином "формоустойчивые стержни" подразумеваются не только длинные тонкие предметы неизменной формы (например, строго прямоугольные, извилистые неизменяемые и т.п.), но и предметы высокой гибкости, котор