Розглянемо основні процеси, від яких залежить процес льодоутворення. Це тепловтрати через верхні перекриття будівлі та покрівлю, що призводять до того, що температура центральної частини даху вища, ніж температура зовнішнього повітря. Система водостоків як правило облаштована за проекцією стін будівлі, позбавлена додаткового підігрівання (особливо це стосується ринв). Таким чином, якщо температура зовні мінусова, то температура центру покрівлі може бути плюсовою. Потала вода під шаром снігу стікає у водостоки, де замерзає, блокуючи подальше відведення води. Аби знизити негативний вплив зазначених чинників, необхідно зменшувати втрати тепла через верхні перекриття.

Вода на даху утворюється під час відлиги, коли температура повітря є близькою до нуля. Вночі, при зниженні температури, вода замерзає у водозбірних лотках і водостічних трубах. Коли вдень температура підвищується і сніг на даху починає підтавати, потала вода не може потрапити в труби. Вона стікає повз них і, замерзаючи, утворює бурульки, які можуть пошкодити фасад будинку, вікна і поранити людей, які проходять внизу. Замерзлий лід часто спричиняє деформацію або навіть відриває зовнішні водостоки. А механічне очищення даху взимку не лише ризиковане, а й небезпечне тим, що можна пошкодити саму покрівлю. При використанні системи сніготанення лід і сніг перетворюються на воду, яка стікає на землю. Повністю нагріти весь дах будівлі досить складно, але це і не потрібно.

Завдання системи сніготанення – не в тому, щоб дах повністю був позбавлений снігового покриву, вона має лише забезпечити своєчасне і безперешкодне відведення поталої води з даху.

Застосування кабельних систем опалення для очищення водостоків і звисів даху від льоду є складним як для розрахунків та проектування, так і для монтажу та експлуатації.

Розрахунки показали, що навіть при ідеальному виконанні теплоізоляції і наявності снігового покриву завтовшки всього 10 см, температурний перепад між зовнішнім повітрям і поверхнею покрівлі становить близько 6°С, тобто вже при таких умовах можливе танення снігу та льодоутворення.

Тому бажано, щоб на покрівлі не було умов для накопичення снігового покриву значної товщини. Це означає, що схили покрівлі мають становити не менше 30°, щоб були відсутні внутрішні кути – єндови, горизонтальні майданчики та кишені, тобто покрівля має бути максимально простої конфігурації.

Накопичення снігу і льоду на покрівлі може негативно позначитися на її експлуатаційних якостях і скоротити термін слугування. Крім того, можливим є обвал снігу та льоду з даху, що небезпечно. Аби захистити будинок і його мешканців, варто встановити покрівельну систему сніготанення.

Покрив зі снігу та льоду збільшує навантаження на дах і скорочує термін його слугування. За статистикою, майже всі весняні протікання спричинені порушеннями в монтажі покрівлі, а саме утворенням на ній крижаних брил. На сьогодні цю проблему легко вирішити, якщо обладнати дах спеціальною системою.

Звичайно, підігрівати весь дах будинку немає потреби, варто приділити увагу лише проблемним місцям, де виникнення льоду загрожує пошкодженням елементів покрівлі або обвалюванням снігу чи льоду.

Системи сніготанення для плоских і скісних дахів різняться між собою. У першому випадку обов'язково обігрівають усі зовнішні водостічні труби, а також поверхню даху навколо внутрішніх водостоків. У скісних дахах, окрім водостоків, обладнують такими системами звис покрівлі, водозбірні лотки і воронки, мансардні вікна і єндови. Аби запобігти сходженню великої кількості снігу з неопалюваних ділянок, особливо якщо покрівля виконана з металочерепиці, встановлюють спеціальні снігозатримувачі.

Узимку на холоднішій нижній частині даху може накопичитися велика кількість снігу й льоду, що поступово ущільнюється і перетворюється на велику крижану брилу (особливо це стосується «теплих дахів»). Із настанням весни або зимової відлиги ця брила може впасти вниз, руйнуючи жолоби та інші елементи конструкції даху та спричинюючи загрозу для пішоходів або об'єктів, розміщених поряд із будинком.

Типова потужність системи сніготанення для даху – 300–350 Вт/м.кв. Для запобігання накопиченню льоду нагрівальний кабель треба встановлювати на краю даху. Покрівлю слід обладнати снігозатримувачами, які унеможливлять лавиноподібне ковзання снігу її поверхнею й зривання нагрівального кабелю. Зазвичай їх встановлюють на відстані 50–100 см від краю даху. Нагрівальний кабель укладають ближче до краю даху витками у напрямку снігозатримувачів – важливо, щоб кабель був укладений саме так, а не у вигляді суцільної лінії вздовж краю даху. Кабель надійно закріплюють із необхідним інтервалом, оскільки система сніготанення призначена для використання в суворих погодних умовах. У деяких випадках поверх кабелю укладають захисні листи, виконані з того ж металу, що й основна покрівля. Це захищає кабель від механічних пошкоджень, прямих сонячних променів, опалого листя, насіння тощо.

Кількість встановлюваних ліній кабелю в жолобі залежить від необхідної потужності. Для «холодного даху» з підвісними водостоками, для жолобів діаметром 10–15 см достатньо 2 ліній кабелю сумарною потужністю 30–40 Вт/м. При великих діаметрах кількість ліній кабелю відповідно збільшують. Для порівняння, необхідна потужність для «теплих дахів» – від 50–70 до 100 Вт/м, відповідно, встановлюють 3–4 лінії кабелю. У жолобах і водостоках можна встановлювати різні нагрівальні кабелі, але здебільшого для ринви і найближчого водостоку використовують один і той самий кабель. У жолобах діаметром 10–15 см нагрівальні кабелі встановлюють на певній відстані за допомогою спеціального пластикового кріплення.

У водостічних трубах встановлюють оцинкований металевий ланцюг, до якого приєднують спеціальні пластикові кріплення. Якщо довжина кабелю в трубі не перевищує 50 см, його можна кріпити без металевого ланцюга. Пластикові кріплення встановлюють приблизно через кожні 30 см – по 3 штуки на 1 м довжини. Можна використовувати для кріплення кабелю металеву монтажну стрічку. Крім того, для встановлення кабелю у водостоках використовують трос. При цьому кабель закріплюють за допомогою спеціального металевого затискача. Використовуючи саморегульований нагрівальний кабель для покрівельних установок, на 1 м жолоба й водостоку досить використати 1 м кабелю. Для саморегульованих нагрівальних кабелів у водостоку не потрібен металевий ланцюг.

Температурний діапазон роботи системи сніготанення зазвичай становить +2 ...–10°С. Однак, часто трапляється, що й при +2°С після мокрого снігу з дощем і вітром утворюється лід. Хоча в природі сніг не тане вже при 0°С, на покрівлі ситуація трохи інша. Дах, навіть спроектований та утеплений за всіма правилами, все-таки пропускає тепло. І сніг, що лежить на ньому, може підтавати і при нижчій температурі повітря.

При температурі нижче –10°С робота систем сніготанення зазвичай не потрібна (в морозну погоду лід не утворюється і опадів менше).

Установка для боротьби з обледенінням має налічувати надійний, розподілений великою площею нагрівач, систему керування і систему електроживлення, що має захисні функції. Нагрівач має легко монтуватися на покрівлі будь-якого типу, бути електробезпечним, вологозахищеним, стійким до дії прямих сонячних променів, досить міцним, ремонтопридатним.

Більшість систем сніготанення – дротяні. Автоматичний режим сніготанення забезпечує спеціальний пристрій – терморегулятор. У системі сніготанення є кілька датчиків, у тому числі такі, що вимірюють не лише температуру, а й вологість. Окрім того, такий терморегулятор може керувати двома окремими зонами сніготанення.

При монтажі на великих будівлях повна потужність установки становить, як правило, кілька десятків кіловат. Проблема економії електроенергії набуває тут особливої актуальності. Повністю автоматична система керування налічує «метеостанцію» для оцінки умов на даху, блок аналізу інформації, систему індикації та контролю справності роботи елементів. Таке керування заощаджує гроші.

Нагрівальні кабелі бувають двох типів: саморегулювальні й резистивні.

Найкращими є саморегулювальні – вони виділяють тепло залежно від зміни температури повітря, завдяки чому можна уникнути перегрівання покрівлі й зайвих енерговитрат. Такий кабель можна нарізати будь-якої довжини, але він у чотири рази дорожчий від резистивного. Резистивний кабель не такий зручний та надійний. Він потребує постійного догляду та обслуговування, періодичного видалення сміття з даху.

Якщо стіновий жолоб далеко відходить від краю даху, виникає небезпека обмерзання цього краю. При цьому рекомендують встановити 1–2 лінії нагрівального кабелю по лінії зливання води з краю даху (так званий крапельник).

Склад системи сніготанення:

• нагрівальний кабель;
• силові та інформаційні кабелі для відповідних умов роботи;
• розподільні коробки;
• кріпильні елементи;
• терморегулятори, датчики температури, води та опадів;
• шафа керування, пускорегулювальна й захисна апаратура.

На поверхні покрівлі протягом зими накопичується сніг, який, танучи й ущільнюючись, до весни утворює сніжно-льодовий пласт. При сталій плюсовій температурі повітря такий пласт сповзає цілком, спричиняючи серйозну небезпеку для покрівельних конструкцій і людей, які проходять внизу. Таким чином, запобігання механічним пошкодженням нагрівального кабелю є завданням захисту від сповзання сніжно-льодових мас.

Основний спосіб захисту – встановлення потужного сніговідбійника перед кабельними доріжками. Конструкція сніговідбійника має бути пов'язана з силовими елементами даху. Покрівельні фірми постачають готові елементи сніговідбійників під конкретну конструкцію покрівлі.

На дахах із жолобами настінного типу зазвичай сам жолоб виконує функцію сніговідбійника (якщо він має досить міцну конструкцію). При цьому необхідно захистити нагрівальний кабель, закривши його листами металу, аналогічними до матеріалу покрівлі.

Кріпильні елементи необхідно встановлювати так, аби окремі нитки нагрівального кабелю в трубах не перетиналися і не скручувалися в клубки.

Переваги покрівельної системи сніготанення:

• низьке енергоспоживання (потужність підвищується лише за потреби);
• надійність (кабель не перегрівається навіть при великому навантаженні);
• кабель можна монтувати з перегинами;
• захист від ультрафіолетових променів;
• стійкість до зовнішніх впливів;
• система не потребує додаткового обслуговування.

Покрівельна система сніготанення працює від електрики. Основним її елементом є нагрівальний кабель, який конструктивно схожий на використовуваний у «теплих підлогах». Окрім нього, до системи входять проводи, які підводять електрику, й блок автоматики, до якого приєднані датчики температури і вологості. Є системи антиобледеніння з ручним керуванням, але вони менш зручні. Автоматика значно краще й оперативніше реагує на зміну погоди, вимикаючи систему лише тоді, коли в ній справді виникає потреба, що дає змогу практично забути про її наявність. Відтак, і електроенергії при цьому витрачається менше.

Кожен дах має найуразливіші місця: ринви, водостоки, жолоби, внутрішні кути, в які й укладають нагрівальний кабель, з'єднаний із датчиками температури й вологості. Датчики встановлюють безпосередньо на даху, сигнал від них передається на терморегулятор, який і керує всією системою.

При сильних опадах у холодний період або підвищеній вологості система вмикає кабель, який починає виділяти тепло, розтоплюючи сніг та лід. Паралельні шини (елементи системи) забезпечують напругу по всій довжині нагрівального кабелю. Спеціальні нагрівальні елементи дають змогу контролювати роботу кабелю на будь-якій ділянці, перешкоджаючи утворенню холодних або неактивних ділянок.

Кріплення кабелю в жолобі здійснюють за допомогою спеціальних пластикових затискачів або відрізків монтажної стрічки. У жолобі стрічку кріплять, як правило, витяжними заклепками або самонарізами з герметизацією місць свердління силіконовим герметиком. Крок між елементами кріплення зазвичай становить близько 0,3–0,5 м.

При виборі способу кріплення необхідно враховувати гальванічну сумісність матеріалів жолоба й елементів кріплення. У жолобах, виготовлених з оцинкованої сталі та алюмінію, використовують сталеву оцинковану стрічку, в мідних жолобах необхідно застосовувати мідні стрічку і кріплення. У пластикових жолобах можна використовувати стрічку з будь-якого нержавіючого матеріалу.

При кріпленні системи антиобледеніння не можна порушувати цілісності верхнього шару покрівлі, оскільки це значно скоротить термін її слугування.

Заходи безпеки

Усі кабелі, які потрапляють під дію сонячних променів, мають бути атмосферостійкими. Підвідний кабель укладають в атмосферостійкий металевий рукав, аби захистити його від механічних пошкоджень при обслуговуванні покрівлі. Систему антиобмерзання також необхідно обладнати пристроєм захисного відімкнення (ПЗВ), який спрацьовує у разі пробою ізоляції і витікання електрики.

Андрій АНДРУШКО

Іван Каліщук, покрівельник:

– Можна боротися з льодом і бурульками на даху по-старому: за допомогою лома та лопати. Проте краще оснастити покрівлю системою сніготанення. Система для танення снігу й льоду – це проста й універсальна конструкція, яку вмикають на початку сезону снігопадів і яка забезпечує автоматичне очищення даху впродовж усього зимово-весняного періоду.

Основний елемент системи сніготанення – нагрівальний кабель. При проходженні струму кабель нагрівається, підігріваючи елементи, які його оточують, не даючи воді замерзнути. У складі системи сніготанення також підвідні електропроводи (вони не нагріваються) і блок автоматики з датчиками температури та вологості. Датчики зазвичай встановлюють у найвологішому місці даху (водостічні жолоби, розжолобки), аби система сніготанення вмикалася вчасно і запобігала обмерзанню.

На ринку є вже готові кабельні секції – відрізок кабелю фіксованої довжини, зістикований за допомогою муфти з проводом, який з'єднує нагрівальний кабель та електричну мережу. Є також нагрівальний кабель у бухтах. Готові секції простіше монтувати, але вони підходять в основному для вирішення стандартних завдань. При складній конструкції покрівлі стандартна кабельна секція може не підійти. При цьому використовують нагрівальний кабель.