Особенности установки системы обогрева крыши

При сооружении зданий довольно часто устанавливают приспособления для обогрева кровли. Функционирует такая система с помощью саморегулирующегося или резистивного кабеля. Монтаж каждого типа электрического провода имеет свои особенности. Для чего применяется обогрев крыши и как установить его самостоятельно?

Причины образования льда

В разных климатических зонах нашей страны зимнее образование наледей имеет разные причины. В зонах Крайнего Севера и Сибири редко бывают перепады температур с частыми переходами через нулевую отметку. Но в южных областях и в условиях морского климата оттепели и заморозки очень частое явление.

Даже в континентальном климате осенью и весной погода бывает неустойчивой. Поэтому следует рассмотреть причины образования наледей и сосулек на кровлях, чтобы в дальнейшем организовать эффективную защиту от этого явления.

Возникают скопления льда от следующих обстоятельств, а именно:

  1. Непрофессионально организованная теплоизоляция кровли, приводящая к таянию снега на тёплых участках крыши и образованию льда на более холодных карнизах и водостоках.
  2. Крыша чрезмерно усложнённой конструкции с различными углами наклона фрагментов и, соответственно, повышенной склонностью к льдообразованию на разных участках кровли.
  3. Погодные условия конкретной местности, в которых происходит частое чередование, в зависимости от времени суток, заморозков и оттепелей, как наиболее вероятный источник обледенения.
Причины образования льда

От этих причин и происходит накопление льда, и избавиться от него путём механической очистки полностью невозможно.

Есть риск повреждения листов кровельного материала, желобов и водосточных труб, поэтому необходимо кардинальное решение задачи.

Эффективным способом устранения льдообразования является обогрев крыши, который проверен на протяжении многих лет эксплуатации в российском климате.

Элементы водостоков

В устройстве наружного и внутреннего водостоков много общего. Каждая система водоотведения плоских крыш включает схожие по назначению элементы:

  • водоприемные воронки и желоба – предназначены для приема стоков и передачи их в водосточные магистрали;
  • стояки – обеспечивают в точках приема максимальную скорость тока воды за счет сил гравитации;
  • водосточные трубопроводы – требуются для отвода атмосферных осадков к объектам разгрузки.
Элементы водостоков

Основная задача проектирования водосточной системы – минимизация протяженности магистрали от точек приема воды до точек разгрузки системы. Самый короткий и дешевый вариант – стояк с воронкой или желобом в вершине и коротким выпуском у основания.

Выпуск располагают под незначительным углом, на расстоянии 20 — 45 см. от поверхности ливневой канализации или просто защищенной от размыва отмостки.

Но, зачастую, оснастить дом подобной системой мешают естественные обстоятельства: слабые грунты, отсутствие дренажной системы, старый фундамент, для которого нежелательно близкое соседство с водой.

Если проложить наименьшую магистраль невозможно, то находятся иные пути: от стояка отводят наземный или подземный трубопровод, ведущий к наиболее удобному месту разгрузки.

Элементы водостоков

Схема с трубопроводом безоговорочно используется при сооружении плоских кровель с внутренним водостоком, ведь система просто обязана транспортировать воду за пределы здания.

     Типы крыш зданий и их элементы, обеспечивающие организованный водосток с кровли

2.1. Холодные и теплые крыши. Теплая крыша в отличие от холодной включает слой теплоизоляционного материала (насыпного, легкобетонного, плитного и т.п.), благодаря которому в помещениях, расположенных непосредственно под крышей (чердачных или жилых), можно создать необходимую положительную температуру.

2.2. Крыши бывают с чердаком и без него. Бесчердачные крыши называют совмещенными, поскольку эта конструкция одновременно является и крышей и перекрытием над жилыми или служебными (в случае гражданских зданий) помещениями. Одним из видов совмещенной крыши является крыша мансардного этажа.

2.3. Все перечисленные выше крыши могут быть скатными и плоскими.

2.3.1. Скатные кровли могут быть односкатными, двускатными, четырехскатными и более сложными. В нижней части каждого ската располагаются водоприемные желоба или лотки. Желоба и лотки выполняются с уклоном в сторону воронки водосточной трубы, куда они должны направить поток воды. Скатные крыши чаще выполняют с внешними водосточными трубами, но бывают и с внутренним водостоком. Нижняя часть кровли, выходящая за габариты наружных стен, называется свесом, а ее нижняя кромка — капельником. На скатных крышах сложной конфигурации в местах сопряжения двух разных поверхностей образуется своеобразный желоб, называемый "ендова". Элементы скатной кровли показаны на рис.2.1.

Читайте также:  Важные рекомендации строителю гаража из профнастила

1. Конек скатной крыши.

2. Свес.

3. Капельник.

4. Ендова.

5. Площадь водосбора желоба.

6. Водосборные желоба.

7. Водосборные лотки.

     Типы крыш зданий и их элементы, обеспечивающие организованный водосток с кровли

8. Направляющий лоток.

9. Воронки.

10. Водосточная труба.

11. Плоская кровля.

12. Внутренний водосток.

13. Площадь входного обогрева.

14. Водомет.

Рис.2.1. Схема скатной и плоской крыш с элементами организованного водостока

2.3.2. Плоские крыши, как правило, выполняются с внутренними водостоками, расположенными в центральной части здания. Несущими конструкциями плоской кровли чаще всего являются сборные железобетонные конструкции — кровельные плиты и лотки, покрытые различными рулонными битумно-полимерными материалами. Движение воды к приемной воронке внутреннего водостока по кровельным плитам и лоткам организовано за счет выполнения плит и лотков с уклоном (по плите в сторону лотка, а по лотку в сторону воронки) — 13%.

С внешних сторон по периметру наружных стен над кровлей возвышается парапет, что исключает возможность попадания воды и образование наледей и сосулек на наружных стенах. Схема плана плоской кровли тоже показана на рис.2.1.

Советы по выбору

Плюсом самодельной системы является дешевизна составляющих (вся оборудование в среднем- не дороже 1000рублей), и к тому же кабель легко ремонтировать, он не перегорит, не расплавится. Блок питания при необходимости очень легко заменить.

Минусы — отсутствие автоматизированности процесса, необходимо регулировать температуру вручную и периодически проверять блок питания.

Поэтому промышленный вариант все-таки проще. Профессионалы рекомендуют устанавливать комбинированную систему обогрева. В ней резистивный кабель располагается на участках с одинаковой температурой (скат кровли и тп), а саморегулирующийся — в желобах, ендовах, трубах.

Можно сделать ручное включение резистивной части системы для удобства.

Использование резистивных кабелей

Достоинством резистивного кабеля является простота его установки и невысокая стоимость изделия. Внутри такого нагревательного элемента проходит проводник, который обладает постоянным сопротивлением, и при нагревании обеспечивает непрерывный температурный режим.

Одножильный электрокабель имеет одну жилу, а двужильный резистивный провод – нагревательную и проводящую ток жилы. Изготавливают такие кабели только одной стандартной длины.  Внутреннее сопротивление в кабеле способствует нагреву металлических жил. Используется резистивный нагревательный элемент для длинных участков кровли и водосточной системы.

Укладка греющего кабеля выполняется не на всей площади крыши, а только по ее краям. Также монтируется электрический провод вдоль ендовы. Фиксируют его по всей длине на глубине 35 сантиметров специальными крепежными деталями.

Резистентный кабель

Использование резистивных кабелей

Монтаж резистивного нагревательного кабеля довольно просто уложить самостоятельно:

  1. Изначально измеряется во всей секции сопротивление, которое должно соответствовать указанным в паспорте показателям.
  2. Так как длина резистивного кабеля фиксированная, то перед его укладкой следует точно рассчитать каждое расстояние волнообразной петли. Монтаж кабеля начинается от места подключения к сети. Заканчивать прокладку одножильного провода можно возвращением обратного конца к началу укладки. Двужильный кабель просто заканчивают крепить в противоположном конце крыши.
  3. В водосточных трубах и желобах кабель для обогрева фиксируют монтажной лентой. От толщины такого крепления зависит прочность сцепление и долговечность укладки. Ленту устанавливают с шагом в 25 сантиметров. В желобах она крепится поперек.
  4. После укладки всего кабеля устанавливается монтажная коробка и обязательно второй раз проводятся замеры сопротивления. Изменение показателей свидетельствует о повреждении нагревательного провода.
  5. После проверки проводятся кабели – сигнальный и силовой, а также ставятся датчики термостата. Монтируется шкаф управления.

Когда все кабель и все элементы системы обогрева кровли установлены, следует отрегулировать термостат, прозвонить сигнальные и силовые проводники и проверить работу защитного отключения.

Чаще всего для обогрева кровли используют резистивный кабель зонального типа. Его нагревательная жила изготовлена из нихромового сплава. Такой кабель можно нарезать.

Читайте также:  Двускатная крыша стропильная система под профнастил

Выбор типа кабеля

Общее правило при выборе кабеля для обогрева – его изоляция должна быть стойкой к ультрафиолетовым лучам.

Резистивный кабель состоит из одной или двух нагревательных жил, заключенных в двойную изоляцию, заземляемый экран и защитную оболочку. Основные марки имеют мощность порядка 30 Вт/м. Он дешевле саморегулирующегося кабеля, и используется, в основном, для обогрева кровли, ендов, и карнизов. Поставляется готовыми секциями примерно от 10 до 180 метров.

Саморегулирующий кабель нагревается за счет полимерной матрицы с переменным сопротивлением, расположенной между двух токоведущих жил. Ее сопротивление растет по мере нагревания кабеля. При достижении рабочей температуры нагрев прекращается. Благодаря этому саморегулируемый кабель защищен от зонального перегрева. Секции из этого кабеля можно размещать в местах с разными условиями теплоотдачи. Например, одна и та же секция может обогревать как участок кровли, примыкающий к водосточной воронке, так и отрезок трубы до входа в теплое помещение.

Выбор типа кабеля

Для скатной кровли можно использовать как резистивный, так и саморегулирующийся кабель, а вот для желобов лучше применять только саморегулирующийся кабель, т. к. резистивный может перегреться и выйти из строя из-за опавших листьев и веток которые скапливаются в водосточной системе.

Резистивный кабель

Саморегулирующийся кабель

Перейти в раздел

Количество кабеля и схема укладки

Выбор типа кабеля

Для обогрева края крыши используется укладка змейкой. Длина секции и шаг, рассчитываются исходя из необходимой мощности — Вт/м² и удельной мощности кабеля – Вт/м. Минимальное расстояние обогреваемого участка от края кровли > 50 см.

Шаг укладки рассчитывается по формуле:

Q= (Sх1,05)/L

  • Q – шаг укладки
  • S – площадь обогреваемого участка
  • L – длина секции
  • 1,05 – коэффициент запаса

Для расчета длины кабеля в желобе берется общая длина желоба, умноженная на количество ниток, и добавляется запас 5% (умножаем на ). Здесь лучше использовать саморегулирующийся кабель.

Выбор типа кабеля

В водосточных трубах, как правило, используется саморегулирующийся кабель в одну нитку. Чтобы рассчитать количество кабеля, надо длину трубы (с учетом изгибов и колен) умножить на количество ниток и прибавить 1.5 метра для дополнительной петли на воронке и в нижней части водостока.

В ендовах обогреваются нижние ⅔ длины. Количество ниток – 2-4 с шагом 10 см. Умножаем длину обогреваемой части на количество ниток, и берем запас 10% на припуски (коэффициент 1,1).

Пример расчета длины и шага укладки:

Необходимо обогреть участок карниза шириной 0,5 м и длиной 12 м. Его площадь составит 6 м², подобранная нами мощность обогрева – 300 Вт/ м², значит мощность нагревательной секции должна быть 6×300=1800 Вт. При использовании резистивного кабеля с удельной мощностью 30 Вт/м, длина секции составит 1800÷30=60 м. Именно такое количество кабеля понадобится для обогрева 12-и метров кровли.

Чтобы получить шаг укладки подставляем значения в формулу выше. (6х1,05)/60 = 0,10 м или 10 см — это требуемое расстояние между витками греющего кабеля.

Выбор типа кабеля

Этапы проектирования системы обогрева

  1. Предоставление Заказчиком чертежей кровли.
  2. Осмотр объекта, измерение необходимых фрагментов обогреваемых участков, фотосъемка.
  3. Выявление потенциально опасных для возникновения наледи и скопления снега участков кровли в зависимости от конструкции крыши.
  4. Расчет удельной мощности обогрева, определение необходимого количества ниток и типа обогревающего кабеля.
  5. Определение требуемого количества нагревательного кабеля и расчет общей мощности системы.
  6. Расчет количества нагревательных секций и составление схемы раскладки.
  7. Выбор элементов крепежа.
  8. Составление полного коммерческого предложения.
  9. Подготовка проектной документации, в случае, если это предусмотрено договором.

Система антиобледенения, над которой работали проектные организации по обогреву кровли, практически полностью избавляет от необходимости обслуживания водосточных труб и кровли в зимний период.

В процессе проектирования системы обязательно учитываются:

Монтаж водосточной системы на плоской крыше своими руками

Все работы по монтажу водосточной системы необходимо начинать с расчётов, и уже на их основании выбирать вид системы водоотведения.

Для того, чтобы выполнить расчёт сечения водоотводных труб, премного желоба и стояка, необходимо знать следующие характеристики:

Монтаж водосточной системы на плоской крыше своими руками
  • Максимальный уровень осадков в месте размещения объекта строительства.
  • Эффективную площадь поверхности крыши.

К сведению! Информацию о максимальном уровне осадков можно получить в гидрометеослужбе региона или найти в сети Интернет. Эффективная площадь плоской кровли равна её фактическим значениям.

Читайте также:  Двускатная крыша пошагово своими руками (с фото и видео)

Для различных систем водоотведения существуют уже выполненные расчёты, которыми можно воспользоваться при выборе водосточной системы.

Монтаж водосточной системы на плоской крыше своими руками

Один из вариантов готовых решений приведен на нижеследующем рисунке.

Рассчитанные поверхности водоотвода при интенсивности осадков 75 мм/ч

Когда расчёт произведен и схема системы составлена, можно рассчитать количество необходимых материалов, после чего приобрести их.

Монтаж водосточной системы на плоской крыше своими руками

Важно! Для обеспечения водоотвода с поверхности плоской кровли при её изготовлении должны быть обеспечены необходимые уклоны в сторону водоприёмных элементов (воронка, желоб и т.д.). Величина уклона должна составлять 1,0-2,0% по отношению к горизонтальной плоскости.

Монтаж внешнего водостока на плоской крыше своими руками

При выборе наружной организованной системы водостока, после приобретения необходимых материалов, работы выполняются в следующей последовательности:

Монтаж водосточной системы на плоской крыше своими руками

Монтаж своими руками внутреннего водостока для плоской крыши

Система внутреннего водостока должна быть предусмотрена проектной документацией строящегося или реконструируемого объекта, т.к. прохождение стояков по строительным конструкциям должно соответствовать требованиям правил прокладки инженерных коммуникаций внутри зданий.

К сведению! Места размещения стояков внутренней системы водостока регламентируются СП (СНиП ) «Внутренние санитарно-технические системы зданий».

Монтаж водосточной системы на плоской крыше своими руками

При устройстве системы внутреннего водостока с плоской крыши следует обратить особое внимание на установку воронок, т.к. места их размещения должны соответствовать выходам водоотводных стояков, монтируемых при прокладке инженерных коммуникаций здания.

Монтаж водоприёмных воронок на кровельных системах инверсионного типа, когда утеплитель укладывается поверх слоя гидроизоляции, выполняется следующим образом:

Иллюстрация Описание действия
В предварительно размеченном месте установки выполняется закрепление воронки к поверхности кровли.
Монтируется прижимной фланец, обеспечивающий фиксацию слоя пароизоляции.
Укладывается слой утеплителя и на его поверхности вырезается отверстие (в месте установки воронки).
Теплоизоляция стыкуется.
Монтируется разделительный слой и надставной элемент воронки.
Настилается мембрана, являющаяся наружным слоем покрытия кровли, после чего монтируется оголовок.

Технологические этапы устройства системы

Монтажные работы по устройству водостока начинаются с определенных расчетов.

  • Для начала определяют длину желобов, для этого следует здание по периметру.
  • Затем отмечаются места, где планируется размещение воронок.
  • Следующим шагом устройства системы сбора и отвода воды установка и фиксация держателей для желоба или специальных крюков. При этом следует учитывать, что крепление для пластиковых труб должно располагаться на расстоянии 60 см друг от друга. Для металлических или комбинированных систем держатели или крюки размещаются с шагом 30 см.
  • Далее выполняют крепление воронок.
  • После этого желоба укладывают в установленные держатели.
  • Теперь необходимо закрепить соединения водосточной системы. На этом этапе важно, чтобы элемент соединителя располагался в месте стыка соединяемых желобов.
  • Завершением работы является установка труб, угловых элементов и заглушек.

Выполняя соединение желобов, следует помнить, что торцы не должны плотно прилегать друг к другу, необходимо обязательное наличие температурного зазора. Особое внимание в этом плане нужно уделить металлическим элементам.

Изготовление и установка кабеля своими руками

Чертеж и схемы

Независимо от того, сделан был греющий провод своими руками или приобретен в магазине- установить его самостоятельно вполне возможно.

Для примера приведу несколько готовых схем для разных участков кровли (чуть ниже по тексту: рис.1, рис.2, рис .3).

Расчет размеров

Изначально измеряем диаметр труб и подбираем мощность провода. Следует отметить- если крыша надежно теплоизолирована- кабеля мощностью 25-40 Вт/м будет достаточно. Если кровля –холодная, выбирайте изделие не менее 40-50 Вт.

Полученную величину мощности следует сравнить со значением, рекомендуемым исходя из физико-технических показателей используемого материала:

  • для пластиковых водостоков -минимум 20 Вт на погонный метр;
  • для металлических водостоков -минимум 25 Вт;
  • для деревянных водостоков – минимум 18 Вт.

Если кабель в системе аниобледенения укладывается методом спиральной обвязки трубы, его длину нужно высчитывать по следующей формуле:

Величина шага спирали определяется в зависимости от диаметра трубы по специальным таблицам.

Далее следует начертить точную схему всех элементов системы. По этому чертежу будут выполняться все этапы работ.

Рис.1. Укладка кабеля по краю кровли:

Рис.2. Укладка в водосточных желобах и трубах:

Рис.3. Размещение в ендовах: