Superlopata2012-002.narod.ru

Автор – mvs009 > часть - 1

Том 2. Приложение 4.
1.Описание проекта: Пассивная антиобледенительная водосточная система (ПАВС). Автор и Правообладатель: Стекольщиков М.В. © 22.11.2010.
Описание проблемы. Общая площадь кровли в Петербурге составляет ~24,5 млн. кв. метров – 12,1 млн. кв.м. из них металлическая скатная кровля (www.kurier.spb.ru). За пять зимних месяцев в СПб в среднем выпадает 200мм осадков (~ 100 см снега). Наличие на скатных кровлях снега, при существующих конструкциях кровли и водосточной системы, приводит к образованию, а затем падению с крыш наледей и сосулек, наносящего ущерб здоровью и собственности людей. При аномальных метеоусловиях вес снега на кровле может превысить нормативную нагрузку и вызвать её обрушение. Для предотвращения этого, от снега и наледи необходимо очищать ~12 500 домовых крыш. Чтобы разово счистить всю наледь и снег с питерских крыш, понадобится два месяца непрестанных работ (при нормативе 3 дня) и примерно 100 000 млн. рублей (с учётом уборки и вывоза снега). Проблема еще и в том, что зимой нужны не разовые акции, а действия, привязанные к периодичности снегопадов. Но реально квалифицированных работников и средств на это не хватает сейчас, а дальше будет ещё хуже. Поэтому в зимне-весенний период жизнь и имущество людей в городах нашей страны подвергаются серьезному риску и ущербу, иногда невосполнимому.
Постановка задачи. Необходимо разработать мероприятия, позволяющие в энергосберегающем режиме:
• предотвратить появление сосулек на карнизах и опасных наледей на кровле, при наличии на ней снега;
• снять необходимость в зачистке поверхности кровли;
• предотвратить падение снега и наледей со скатных кровель, при наличии на ней снега;
• механизировать уборку снега крыш при аномальных снегопадах;
• не нарушать архитектурный облик С.Петербурга;
• создать предпосылки для утилизации атмосферных осадков собирающихся на крыше (в перспективе человечество будет утилизировать любую доступную влагу).
Априорная информация. Механизм образования сосулек представлен на рис.1.

Рис.1.Общепринятая схема образования сосулек при появлении заторов для талой воды.
Вода, образующаяся при таянии снега, при воздействии атмосферного тепла или тепловыделений из-под кровли, направляется в систему водосбора и водостока. На своем пути вода замерзает, вследствие отрицательных температур, при этом могут образоваться заторы, запирающие сток воде. При невозможности стока, начинается подъём воды. Вода находит новый путь на более высоком уровне и изливается уже неорганизованно, с дальнейшим превращением в сосульки и наледи.
Возможные места образования заторов в литературных источниках не локализованы. В качестве действенных мер предложено нагревание всего водоотводящего тракта, с верху донизу.
Недостатком известного метода является большое потребление электроэнергии и тепловое загрязнение окружающей среды.

Описание Проекта ПАВС.
В результате проведённых экспериментальных исследований проведённых в 2003 -2007 г.г., была разработана Пассивная антиобледенительная водосточная система.
Схема конструкции ПАВС приведена на рис.2.

Рис.2. Схема типовой пассивной антиобледенительный водосточной системы (ПАВС). Вариант - Эконом.

Рис.3. Схема образования контролируемых сосулек при использовании ПАВС.

ПАВС состоит из двух устройств: Снего-барьерного ограждения (СБО) и типовой водосборной системы (ВСС).
СБО совмещает три функции:
1.Задержание снега на кровле от падения вниз.
2.Отделения талой воды от снега и защиту технологической зоны от давления снега.
3.Защитного ограждения, для безопасного обслуживания кровель (СНиП 21-01-97, ГОСТ 25772-83).
Технологическая (водосборная) зона ВСС отделена от основной поверхности кровли СБО, разделяющим талую воду и снег и снимающим давление скатывающей силы с настенного желоба. Это препятствует образованию заторов в технологической зоне и сталкиванию снега и льда с кровли. Снег во всех зонах кровли, приобретает устойчивость к скатыванию и сваливанию, постепенно истаивая и испаряясь. Настенный желоб теперь, играет роль вспомогательного снегозадержателя, фиксируя снег расположенный в нейтральной и технологической зонах. Этот снег теплоизолирует талую воду от холодного воздуха. Вода, проходящая по технологической зоне под слоем снега, имеет минимум теплопотерь и беспрепятственно попадает в водосточные воронки и трубы. Образование сосулек происходит в зоне разрыва потока, при принятой конструкции ВСС, это зона окончания водосточной трубы. При отводе воды на тротуары, возникают условия для образования ледяного сталагмита (карандаша), который вырастает в водостоке до уровня кровли и полностью блокирует водосток. В этом случае и наблюдается быстрый рост сосулек по всему периметру крыши.
Так как при определённых метеоусловиях нарастание льда может происходить ночью и быстро, необходимо увеличить расстояние от конца водостока до земли, так чтобы оно составляло около метра. Это позволит при ежедневной ревизии опасной зоны, своевременно расчищать её. Для предотвращения образования сталагмитов, необходимо регулярно зачищать зону под водостоком от сосулек. Для возможности такого обслуживания, необходимо в зимний период демонтировать нижнее звено водостока (оставить расстояние до поверхности земли 1,0- 2 м). При этом сосульки будут расти не под кровлей, а под нижним звеном водостока, т.е. в легкодоступной зоне. Это создаёт возможность, осуществлять регулярную ревизию и очистку опасной зоны от наледей, предупреждая появление сосулек на кровле. Отсутствующее звено может быть заменено съёмным мягким пластиковым рукавом, в декоративных целях.
Использование ПАВС на городских зданиях, обеспечивает всесезонность работы водосточного тракта. ПАВС позволяет отказаться от плановых чисток скатных кровель в зимний период (очистки кровель от снега, сбивания сосулек и пр.) при соблюдении безопасности для прохожих и машин. ПАВС предусматривает полный отказ от зачистки поверхности кровель в любых ситуациях. Эвакуация снега, в виде талой воды должна происходить самопроизвольно, как и на плоских кровлях. Уборка снега необходима только при аномальном количестве осадков, вызывающем сверхнормативные нагрузки снега на кровлю. Предлагаемая конструкция СБО позволяют убирать снег из основной зоны кровли, с помощью компактных механических снегоуборщиков (топливных или электрических). Из нейтральной и технологической зон, уборка снега производится посредством деревянных или пластиковых лопат (снимается только верхний слой снега). Зачистка кровли не производится, так как в этом нет необходимости.
Регламентные работы производятся по существующим правилам в летне-осенний сезон. Особое внимание обращается на очистку ВСС от листьев и другого мусора, а также соблюдение всех проектных просветов ВСС.
Обоснование конструкции приведено в прилагаемой Пояснительной Записке.
Конкурентные преимущества предлагаемого Проекта.
Официально узаконенными методами борьбы с обледенением крыш в г. г.Москве и СПб являются следующие:
1.Ручная очистка крыш от снега специально обученными бригадами альпинистов, не позднее трех дней после сильных снегопадов. Недостатки метода известны и очевидны.
2.Создание в чердачных помещениях заданного температурно-влажностного режима, не более чем на 2-4 градуса теплее, чем на улице (режим «холодного чердака»). Метод не спасает во время оттепелей и требует ручной очистки кровель от снега.
3.Кабельные системы для стаивания снега и льда в водосточном тракте крыши, т.е. обогрев всего пути по которому происходит эвакуация воды с кровли (системы электрического обогрева кровель). В методе используется обогрев неутепленной и не закрытой от попадания снега и льда системы, т.е. системы, не приспособленной для электрического обогрева. Происходит фактическое растапливание снега электричеством.
4. Кроме того, постоянно предлагаются и испытываются другие способы борьбы с сосульками, вторичными признаками промерзания водосточной системы. К ним относятся: струя воды высокого давления (до 150 атм.), портативные электроледорубы для сбивания сосулек, метод ультразвукового воздействия на кровлю, метод электроимпульсного воздействия на кровлю, компактная лазерная установка для сбивания сосулек, дорогие антиобледенительные композиции. Эти приемы направлены на борьбу с последствиями, а не с причинами. Позиция московских специалистов по данному вопросу следующая: «В зимний период наибольшие неприятности доставляют металлические кровли, на которых образуются сосульки и наледь. Причина явления – несвоевременное выполнение работ по очистке кровель от снега и нарушение температурно-влажностного режима в чердачных помещениях. Мероприятия по созданию нормативного температурно-влажностного режима предусматривают утепление чердачного перекрытия, теплоизоляцию трубопроводов, вентиляционных каналов, вытяжных труб, исключение поступления тепла с лестничной клетки, обеспечение естественной вентиляции чердачных помещений. Перечисленные меры эффективны, поэтому объемы работ увеличиваются. В настоящее время они выполнены более чем в 1 000 жилых строениях (данные относятся к 2004г., планируемое количество реконструируемых строений 9.9 тыс. (Москва.).
Для организации работ по очистке кровель создаются дополнительные бригады рабочих, используются специальные машины и механизмы (автовышки). В условиях снегопада не представляется возможным оперативно убирать снег с кровель, в связи, с чем опасные зоны ограждают. В зимний период 2003–2004 годов для облегчения труда кровельщиков использовались ручные электроимпульсные и ударно-механические инструменты (ледоруб электрический, устройство для скалывания сосулек) с автономным источником питания. На проблемных домах применялась современная технология по удалению сосулек и наледи – метод кабельной системы обогрева кровель. Метод дает положительный эффект, но он достаточно дорог, около 500 тыс. руб. на 4-подъездный дом (по материалам Департамента ЖКХ и Благоустройства Москвы, http://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=2478). Следует учитывать, что «холодный чердак» не защищает во время «оттепелей» зимой и в весенний период. Поэтому очистка крыш от снега должна производиться как и прежде.
Решение Коллегии Минмособлстроя от 26.06.2006 № 6/4, об опыте строительства и эксплуатации антиоблединительной системы для кровель «Теплоскат» узаконило устройство электрических антиоблединительных систем для кровель при строительстве и эксплуатации зданий. Однако этот метод очень дорог для городских условий, так как потребует больших затрат электроэнергии и свободных электрических мощностей. По расчетам специалистов на 6-ти этажный дом с металлической кровлей площадью 1000 кв.м потребуется мощность не менее 40 кВт. А так как таких домов в городе Москве более12000 (как и в СПб), то требуется только для борьбы с обледенением кровель не менее 500 МВт дополнительной мощности, плюс соответствующая мощность электросети. Плата за подключение потребителей к дополнительной мощности в условиях Москвы составит примерно $1,0 млрд. Плата за смонтированное электрооборудование для крыш составит более 7,5 млрд. руб., ежегодные затраты на электроэнергию для обогрева кровель (растапливание снега электроэнергией) составят более 800 млн. руб. (при цене энергии 2 руб./кВт*час).
К конкурентным преимуществам предлагаемого Проекта, относится:

•ПАВС не использует теплоэнергию и электроэнергию.
•ПАВС не производит теплового загрязнения окружающей среды.
•ПАВС не искажает исторический облик зданий.
•ПАВС не содержит подвижных элементов.
•ПАВС не требует высококвалифицированного персонала для обслуживания.
•ПАВС не требует зачистки поверхности кровли ото льда и снега.
•ПАВС имеет срок работоспособности, не меньший чем у кровельного покрытия.
•ПАВС создаёт предпосылки для утилизации атмосферных осадков собранных на крыше.

Диапазон климатических условий для реализации проекта.
Использование ПАВС на городских зданиях, обеспечивает всесезонность работы водосточного тракта. ПАВС позволяет отказаться от плановых чисток скатных кровель в зимний период (очистки кровель от снега, сбивания сосулек и пр.) при соблюдении безопасности для прохожих и машин. ПАВС предусматривает полный отказ от зачистки поверхности кровель в любых метеоусловиях. Эвакуация снега, в виде талой воды должна происходить самопроизвольно, как и на плоских кровлях. Уборка снега необходима только при аномальном количестве осадков, вызывающем сверхнормативные нагрузки снега на кровлю.
Предлагаемая конструкция СБО, позволяют убирать сверхнормативные нагрузки снега из основной зоны кровли, с помощью компактных механических снегоуборщиков (топливных или электрических). В технологической и нейтральной зонах, уборка снега производится деревянными или пластиковыми лопатами (снимается только верхний слой снега). Зачистка кровли не производится.

Оценка применимости к существующему состоянию кровель.
Конструкция ПАВС специально ориентирована на фальцевые металлические скатные кровли, хотя может быть использована и на неметаллических скатных кровлях.

Соответствие локальным и федеральным нормативам.
По требованиям Госстроя, построенный дом должен иметь систему безопасности кровли (конструкция кровли). Так , согласно СНиП 21-01-97, «п.8.11 в зданиях с уклоном кровли до 12% включительно, высотой до карниза или верха наружной стены (парапета) более 10 м, а также в зданиях с уклоном кровли свыше 12% и высотой до карниза более 7 м следует предусматривать ограждения на кровле в соответствии со СНиП 21-01-97, ГОСТ 53254 – 2009».
Системы безопасности кровли дают возможность ухаживать за крышей, не подвергая рабочих опасности. Ограждения на кровле должно быть надежно и не портить внешний вид.
Нормативов, обязывающих применять снегозадержатели на территории РФ не существует. В европейских странах, особенно в снежных районах, снегозадержатели — обязательный элемент кровли.
Рекомендации по типам, местам и способам установки снегозадержателей основаны на нормативах Швеции и Финляндии и подтверждены восьмилетними наблюдениями за работой снегозадержателей на объектах Московского региона и на полигоне фирмы УНИКМА (Москва).

В проекте использованы наблюдения за реальными кровлями и водосточными системами в С.Петербурге в 2004-2007 г.г.
Основные технические решения были апробированы и испытаны на специально изготовленном стенде 6х6 м в Ленинградской Области в 2004-2007 г.г.
Обоснование конструкции ПАВС приведено в прилагаемой Пояснительной Записке.

Руководитель Проекта, к.т.н. Стекольщиков М.В.
© Стекольщиков М.В.

Том 1. Приложение 2.

Пояснительная записка
К Проекту «Пассивная антиобледенительная водосточная система» (ПАВС).
Автор: к.т.н. Стекольщиков М.В. © 20.11.2010.
1. Описание проблемы. Общая площадь кровли в Петербурге составляет 24,5 млн. кв. метров – 12,1 млн. кв.м. из них металлическая скатная кровля (www.kurier.spb.ru). За пять зимних месяцев в СПб в среднем выпадает 200мм осадков. Наличие на кровлях снега, при существующих конструкциях кровли и водосточной системы приводит к падению с крыш наледей и сосулек, наносящее ущерб здоровью и собственности людей. От снега и наледи очищается 12 500 домов, что составляет 68% от общей площади кровли. Чтобы разово счистить всю наледь и снег с питерских крыш, понадобится два месяца непрестанных работ и примерно 50 000 млн. рублей. Проблема еще и в том, что зимой нужны не разовые акции, а непрерывные действия. Но реально сил и средств на это не хватает. Поэтому в зимне-весенний период «жизнь и имущество» людей в городах нашей страны подвергаются серьезному риску и ущербу, иногда невосполнимому.
Механизм образования сосулек прост. Вода, образовавшаяся при таянии снега, при воздействии атмосферного тепла или тепловыделения кровли на своем пути встречает холодные участки и замерзает. При невозможности стока, талая вода упирается в этот затор. Начинается подъём воды, вода находит новый путь и изливается уже неорганизованно и с дальнейшим превращением в сосульки. Необходимо определить возможные места образования ледяных пробок и разработать меры для предотвращения их появления.

2. Описание проекта: Модернизация существующих водосточных систем и кровельных ограждений на городских зданиях, создающая всесезонность работы водосточного тракта с целью исключения ущерба здоровью и имуществу людей от падения наледей и сосулек с крыш. Глобальная цель проекта – отказ от плановых чисток скатных кровель в зимний период (очистки кровель от снега, сбивания сосулек и пр.) при соблюдении безопасности для прохожих и машин. Эвакуация снега и талой воды должна происходить самопроизвольно, как и на плоских кровлях.
ПАВС не потребляет электроэнергию и не содержит подвижных частей.
ПАВС не искажает исторический облик зданий.
ПАВС не содержит подвижных элементов.
ПАВС не требует высококвалифицированного персонала для обслуживания.
В проекте использованы наблюдения за реальными кровлями и водосточными системами в С.Петербурге в 2004-2007 г.г.
Основные технические решения были апробированы и испытаны на специально изготовленном стенде 6х6 м в Ленинградской Области в 2004-2007 г.г.

3. Исследования ледообразования на кровлях.
Принцип устройства ПАВС базируется на собственных проведённых аналитических и экспериментальных исследованиях в 2003 – 2007 г.
Сосульки, свисающие с карни¬зов и проводов, могут пока¬заться достаточно простыми «конструкциями», однако на самом деле их форма и процесс образования в течение долгого времени озадачива¬ли исследователей. Физические процессы, идущие при замерзании воды, весьма сложны. В рамках простой модели граница за¬мерзания, разделяющая жидкость и лед, состоит из разветвленных «паль¬цев», которые проникают в жид¬кость. На поверхности этих пальцев молекулы жидкости постепенно при¬соединяются к кристаллической ре¬шетке льда, отдавая часть своей энер¬гии и теряя подвижность. Потерян¬ная ими энергия, называемая тепло¬той, переносится в другую область, более холодную, чем поверхность за¬мерзания,  часто в прилегающий слой воздуха. Этот процесс и ведет к росту со¬сульки. Интересен факт, существования какое-то время, жидкой фазы внутри сосульки. Если ледяная оболочка уже образо¬валась, жидкость внутри ее начинает замерзать медленнее. Согласно ре¬зультатам Л.Макконена из Техниче¬ского исследовательского центра в Зело (Финляндия), теплота, выделя¬ющаяся в процессе замерзания внут¬ренней области, передается через лед к верхней части сосульки (называемой «корнем»), а затем  к краю крыши. Теплопередача  процесс настолько постепенный, что внутренняя поверхность замерзания может двигаться вниз по центральной оси сосульки очень медленно; если поверхность за¬мерзания достаточно удалена от кор¬ня, как это имеет место в сформировавшейся сосульке, она может даже остановиться. (Д. Уолкер, М.: журнал «В мире науки» №7, 1988, стр.7478.).
Причин образования воды на кровлях, приводящие к образованию сосулек две. Первая — потери тепла через кровлю, вторая — перепады температур от плюсовых к минусовым, во время оттепелей. Лежащий на крыше снег под воздействием солнечных лучей либо из-за утечки тепла из внутренних помещений дома медленно, но неуклонно тает, вода начинает стекать по карнизам и водосточным трубам. При движении воды по водосточному тракту в холодное время неизбежно образуются ледовые пробки, нарушающие работу тракта и приводящие к неорганизованному сбросу воды. Стекающая таким образом вода замерзает, образуя сосульки по всему периметру крыши.
Из-за накопления льда повышается механическая нагрузка на кровлю и на крепления водосточных труб и желобов. Это может их повредить, что потребует частичной или полной замены конструкций. Задержка воды на кровле из-за пробок в желобах и водостоках нередко приводит к протечкам, портящим верхние этажи зданий и части фасадов вблизи водосточных труб. Кроме того, в подкровельном пространстве появляется сырость, что, в свою очередь, снижает теплоизоляционные качества утеплителя, вызывает появление грибков и плесени на элементах стропильной конструкции. Лед в водостоках не только деформирует, но также может разрушить элементы водосточной системы.
Другой причиной травматизма и нанесения ущерба собственности является падение наледей со скатных кровель из-за действия скатывающей силы. Предварительный анализ информации, показал, что поражающим фактором являются как сосульки так и наледи. В Интернете приведены более 200 фактов таких чрезвычайных происшествий на территории РФ за последние годы. Примерно в 80% случаев причиной ЧП становился сосульки и в 20% наледи. На основании анализу было решено разделить борьбу с сосульками и борьбу с наледями, рассматривая борьбу с этими поражающими факторами по отдельности.

Рис.1. Общепринятая схема образования сосулек при нарушении стока талой воды.
Для проведения исследований по образованию сосулек и ледяных заторов были разработаны и сооружены испытательные стенды, рис.2.

Рис.2. Стенды для изучения условий нарушения водостока и образования сосулек.
На кровле, потенциальным местом образования ледяных пробок является зона перед настенным желобом. Это вызвано давлением снега и льда, вследствие скатывающей силы (рис.3). По данным Международной академии холода (МАХ), сила сцепления водного льда с материалами кровель весьма велика (сталь 3 – более 0,16 МПа), и при испытаниях на отрыв разрушалась внутренняя структура льда, и его остатки сохранялись на поверхности исследуемого металла. Поэтому для предотвращения подобных заторов, необходимо снять давление снега и льда, применением снегозадержателей отделяющих воду ото льда и снега. Для предупреждения зарастания поверхности рабочей зоны льдом, возможно использование любых недорогих гидрофобных композиций

Рис.3. Образование ледяной пробки у настенного желоба.
В водосточных системах наледи образуются на всей смачиваемой поверхности, но они не препятствуют свободному протеканию талой воды и не представляют непосредственной угрозы, при принятом большом диаметре водостоков. Сосульки образуются в местах разрыва потока, пример на рис.4. При этом свойства материала не имеют большого значения.

.4. Образование сосулек в месте разрыва потока воды в районе водосточной воронки, для разных материалов

а) б)

Рис.5. Неправильное а) и правильное б), исполнение сливного лотка относительно воронки.
В водостоках наледи образуются на всех смачиваемых поверхностях, рис.6. Эти наледи не нарушают процесс водоотведения, пока не закрывают весь просвет. Важно: соблюдение всех проектных просветов ВСС и очистка ВСС от листьев и другого мусора (рис.5).

Рис.6. Образование наледей на поверхности водостоков.
Образование наледей на поверхности труб, не приводит к закупориванию водостоков. Талая вода доходит до земли (рис.6).
Образование ледяных пробок происходит после того, когда вода упирается в холодную поверхность земли под водостоком. Если расстояние между ними относительно мало, то оно быстро зарастает льдом, что препятствует стоку воды, рис 7.

Рис.7. Образование ледяных пробок под водосточными трубами.
При этом водосточная система запирается, уровень воды в ней повышается за счёт пребывающей воды, которая постепенно поднимается и замерзает. Таким образом, наблюдается рост сталагмита (именуемого иногда «карандашом») в водостоке, с заполнением всего объёма трубы льдом и выдавливанием воды через щели, рис. 8.
При подъёме нижнего звена трубы над землёй на 1 ÷ 2 м, рост сосульки под трубой заметен заранее и появляется возможность предотвратить запирание воды в водостоке (рис.9).
На рис 10, приведены результаты стендовых испытаний влияния снегозадержателей на устойчивость снега на кровле.

Рис.8. Выдавливание воды из трубы при образовании ледяных пробок в водостоках.

Рис.9. Пример роста сосулек под водосточной трубой

Рис.10. Стендовые испытания влияния снегозадержателей на устойчивость снега на кровле.

4. Обсуждение результатов исследований и выводы.
Таким образом, в результате проведённых исследований были выявлены опасные зоны, в которых могут образовываться заторы. Для предотвращения заторов должен быть применен комплекс защитных мероприятий. Этот комплекс мероприятий использован посредством предлагаемой «Пассивной антиоблединительной водосточной системы» (ПАВС), описание которой даётся ниже.
Опасными зонами для образования заторов являются:
• зона стока воды вдоль настенного желоба;
• зона окончания сливных лотков;
• зона под водосточной трубой.
Нейтрализация опасных зон пассивными методами является целью данного Проекта.

5. Схема типовой пассивной антиобледенительный водосточной системы (ПАВС).

Рис.11. Схема типовой пассивной антиобледенительный водосточной системы (ПАВС).

5.1.Расположение СБО на кровле.
Схема расположения СБО на кровле изображена на рис.12. Расположение СБО выбирается по принципу допустимой минимизации рабочей зоны.
В варианте а) - СБО параллельно настенному желобу, при б) - не параллельно. Вариант б) оптимален, при сопутствующем расположении фальцев.

Рис.12. Схема расположения СБО на кровле.
ПАВС состоит из двух устройств: Снего-барьерного ограждения (СБО) и водосточной системы (ВСС). Технологическая зона ПАВС отделена от основной поверхности кровли СБО, отделяющим воду от снега и снимающего давление скатывающей силы с технологической зоны. Вследствие этого, снег в технологической и нейтральной зонах, приобретает устойчивость на кровле, постепенно истаивая и испаряясь. Настенный желоб при этом играет роль снегозадержателя. Вода, проходящая по технологической зоне под слоем снега, имеет минимум теплопотерь. Для профилактики зарастания этой зоны льдом, возможно нанесение недорогих гидрофобных композиций.
СБО совмещает три функции:
1.Задержание снега на кровле от падения вниз.
2.Отделения талой воды от снега и защиту технологической зоны от давления снега.
3.Защитного ограждения, для безопасного обслуживания кровель (СНиП 21-01-97, ГОСТ 25772-83).
При отводе воды на тротуары, неизбежно возникают условия для образования ледяного сталагмита, который вырастает до уровня кровли и полностью блокирует водосток. Для предотвращения образования сталагмитов, необходимо демонтировать нижнее звено водостока в зимний период (оставить расстояние до поверхности земли 1,0- 2 м). При этом сосульки будут расти не на кровле, а под нижним звеном водостока. Это позволяет, осуществляя регулярную ревизию и очистку нижнего звена от наледей, предупредить появление сосулек на кровле. Отсутствующее звено может быть заменено съёмным мягким пластиковым рукавом.
Схема образования контролируемой сосульки, посредством применения ПАВС, приведена на рис.13

Рис.13. Схема образования контролируемых сосулек при использовании ПАВС.
В случае промерзания ИВС осуществляется ее промывка теплой и/или соленой водой или обработка солевой смесью.
Регламентные работы производятся по существующим правилам в летне-осенний сезон.

6. Уборка кровли от снега, без очистки поверхности ото льда.
Правильно спроектированная в соответствии со СНиПами и правильно смонтированная крыша должна выдерживать всю причитающуюся ей нормативную снеговую нагрузку. Убыль снега с кровли происходит естественным образом:
• часть сухого снега сдует ветром еще в морозную погоду;
• остальная часть снега стечет с крыши в виде воды по мере таяния, вследствие оттепелей и теплопритока через кровлю.
ПАВС предусматривает основное снегозадержание на кровле, посредством СБО. Частичное задержание снега производит настенный желоб, удерживающего снег в технологической и нейтральной зонах. Очистку этих зон достаточно производить деревянной лопатой или метлой, снимая только верхний слой снега.
Вместе с тем погодные условия, могут привести к опасной ситуации на кровлях, как в зимой 2009 – 2010 года. В этом случае, для механизированной уборки основного снега следует применять бытовые бензиновые и электрические снегоуборщики, производительностью ~ 30 т/ч и дальностью выброса до 8 м (рис.14). Уборке подлежит только снег, оказывающий сверхнормативные нагрузки на кровлю. Скалывание и соскребывание льда не производится (рис.15 а).

Рис.14. Бытовые бензиновые снегоуборщики, выброс снега 5-8 м.

а) б)
Рис.15. Механизированная а) и ручная б) уборка снега с крыш
7. Обслуживание ПАВС.
Обслуживание ПАВС, отличается от обычной водосточной системы (ВС), только снятием нижнего звена перед зимой и возвращение на место весной.
Остальные работы проводятся в соответствии с существующими регламентами. Особое внимание следует обращать на своевременную очистку ВС от пыли, листвы и прочего мусора. Засорение ВС обязательно приведёт к образованию сосулек.

8. Полезное использование чердачных помещений.
Применение ПАВС, позволяет отказаться от сохранения холодных чердачных помещений и использовать их для получения дополнительной полезной площади, составляющей ~ 50% от площади кровли в плане.

9.Защита интеллектуальной собственности:
Патенты РФ:
1. Стекольщиков М.В. и др., № 42559 « Устройство для предотвращения обледенения водосточных систем зданий», приоритет от 24.07.06,
2. Стекольщиков М.В. и др., № 42558 «Агрегат для борьбы с льдообразованием на крышах домов», приоритет от 16.08.04.
3. Стекольщиков М.В. и др., № 59664 «Устройство для эвакуации талой воды с кровель», приоритет от 16.08.04.
4. Стекольщиков М.В. и др., № 66765 «Устройство для очистки куполов зданий и сооружений», приоритет от 8.04. 2007 .
5. Стекольщиков М.В. и др., № 66766 «Устройство для регулирования снеговодной массы на кровле зданий и сооружений», приоритет от 12.02.07.
6. Стекольщиков М.В. и др., № 79124 «Техническая система зданий и сооружений для всесезонной утилизации атмосферных осадков».
Основные идеи на начальной стадии разработки экспонировались на выставке «Российский промышленник 2004» в Санкт – Петербурге, где были отмечены дипломом. Разработка «Пассивная антиобледенительная система» получила Главный Приз на 9-м межрегиональном конкурсе бизнес-идей и НИР «МОЛОДЫЕ, ДЕРЗКИЕ, ПЕРСПЕКТИВНЫЕ», СПб 2006г., На IV Всероссийском конкурсе инноваций «Проект на миллионы!» Москва 2006-2007г.г. работа прошла квалификационный отбор (около 900 работ) и попала в основной конкурс (40 работ).

10.Ценовая политика:
Стоимость базового комплекта с монтажом (в ценах декабря 2009г.) составит ~ 600 руб. на 1 погонный метр свеса кровли, при условии отвода воды на тротуар. Цена зависит от объёмов закупки. При сбросе воды в канализацию или на технический этаж, дополнительные расходы определяются в каждом случае индивидуально.

11.Соответствие продукции запросам рынка:
Использование ПАВС позволяет:
1.Исключить падение снега и льда с кровли и тем самым предотвратить нанесение ущерба здоровью и имуществу людей.
2.Отказаться от очистки кровель от снега и льда, резко снизив трудозатраты на их обслуживание.
3.Исключить механическое повреждение кровель и тем самым предотвратить нанесение ущерба имуществу людей.
4. Направить талые воды непосредственно в канализацию, уменьшив гололедицу на тротуарах;
5. Повысить межремонтный период для кровель и фасадов. 6.Уменьшить вывоз снега с улиц для его дальнейшего растопления. 7. Перейти к вторичному использованию дождевой и талой воды.
8. Отказаться от электрообогрева кровель на рядовых зданиях (энергосбережение).
9. Использовать чердачные помещения под мансарды на инвестиционных условиях или технические помещения.
Заключение.
Избавиться от очистки скатных кровель от снега и льда? Не просто, а очень просто! Использование пассивных антиоблединительных водосточных систем позволяет, перейти к самоочищающимся кровлям в зимний период.
Пассивная антиоблединительная водосточная система (ПАВС):
 Не потребляет электроэнергию;
 Не содержит электронных компонентов;
 Не содержит подвижных элементов;
 Не требует высококвалифицированного персонала при обслуживании;
 Не искажает исторический облик зданий.
ПАВС позволяет:
 Отказаться от очистки скатных кровель ото льда и снега;
 Осуществлять отвод талой воды прямо в ливневую канализацию;
 Уменьшить затраты на ремонт содержания кровель;
 Уменьшить затраты на ремонт и содержание водосточных систем;
 Уменьшить затраты на вывоз и переплавку снега;
 Уменьшить затраты на содержание придомовых территорий;
 Уменьшить гололедные явления на придомовых территориях;
 Уменьшить затраты на содержание и ремонт кровель и фасадов;
 Избавиться от исков за причиненный ущерб здоровью и материальному имуществу (автомобили) граждан;
 Спасти жизни и здоровье тысячам людей.
к.т.н. Стекольщиков Михаил Вениаминович
Контактный телефон: (812) 715-27-39. © Стекольщиков М.В.
E-mail: metropolice@bk.ru