Разработка инновационной системы удаления обледенения кровли зданий и сооружений

Введение 5
1 Анализ существующих методов обогрева кровли зданий и сооружений 9
1.1 Обогрев кровли и его функции 9
1.2 Варианты для разных конструкций 15
1.3 Особенности борьбы с обледенением плоской кровли промышленных
зданий 18
1.4 Виды кабелей, используемых для обогрева кровли 20
1.5 Управление системами обогрева кровли зданий и сооружений 28
1.6 Анализ схемотехнических решений электрического обогрева
кровельных покрытий 36
2 Математическое моделирование тепловых процессов в нагревательных кабелях
системы антиобледенения 50
2.1 Расчетные соотношения для тепловых процессов одножильного кабеля 51
2.2 Моделирование тепловых процессов в двухжильном кабеле 57
2.3 Экспериментальные исследования тепловых процессов в кабеле 61
3 Расчет и проектирование системы удаления обледенения кровли зданий и
сооружений 67
3.1 Проектирование кабельных систем (КСО) 67
3.2 Расчет количества греющего кабеля для обогрева кровли 73
3.3 Расчет мощности системы антиобледенения 77
3.4 Пример обогрева участка кровли и водосточных труб частного дома 80
Заключение 84
Список используемых источников 86

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность. Кровля является одной из основных частей любого здания и играет большую роль в обеспечении его долговечности, достижении энергетической эффективности, защите нижележащих конструкций и внутренних помещений от неблагоприятных атмосферных воздействий.
В связи с тем, что кровля в наибольшей степени подвержена влиянию различных внешних факторов, следует задуматься о ее неизбежном ремонте и инновации, чтобы продлить жизненный цикл всего здания. Многие кровли требуют ремонта ввиду несоответствия современным требованиям надежности и теплоэффективности. Анализ данных показывает, что большая часть существующих кровель не отличается высокой долговечностью. Ежегодно в России ремонтируется около 20 млн. м2 кровель.
Каждый год во время весенней оттепели перед коммунальными службами встает проблема борьбы с обледенением крыш домов и водостоков, которые иногда достигают размеров больших ледяных глыб. СМИ начинают ежедневно сообщать о погибших и пострадавших от схода снежных масс и падения сосулек с крыш домов. Кроме этого, образование наледи на крыше дома увеличивает механическую нагрузку на кровельную конструкцию. Это приводит к сокращению срока ее службы, а вследствие забитых льдом водостоков и желобов происходит задержка талой воды, что в дальнейшем ведет к протеканию и повреждению верхних жилых этажей и элементов фасада.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Анализ существующих методов обогрева кровли зданий и сооружений

1.1 Обогрев кровли и его функции

Сейчас такое новшество только входит в широкое использование. Многие люди пренебрегают работами по антиобледенению крыши, потому что боятся лишних трат электроэнергии и денежных средств на создание самой системы. Однако стоит задуматься о том, что такой подход может привести к ускоренному выходу из строя кровельного пирога. Это повлечёт за собой внеплановый ремонт, а, следовательно, и лишние финансовые затраты. Давайте разберёмся, как же обогрев кровли защищает крышу.
Итак, использование данной системы позволяет избавиться от систематической наледи, которая наносит значительный вред строению, нарушая его гидроизоляцию. Кстати говоря, не стоит надеяться, что проблему решит своевременная чистка. Она не справится со всем объёмом влаги, скапливающимся на крыше и водостоках. К тому же, при обогреве кровли, вы избавляетесь от падающих сосулек и снега, тем самым повышаете безопасность [2].
Есть и другие способы борьбы с обледенением. Например, обустройство специальной вентиляционной системы чердака или обработка кровли антиобледенительными эмульсиями. Однако все эти методы несовершенны, требуют постоянных финансовых затрат и забирают у вас большое количество времени, а также понижают температуру внутри здания. Поэтому лучший вариант – это правильный обогрев крыши.
Называется она по-разному: система снеготаяния, система обогрева или антилёд. Состоит такое приспособление из большого количества датчиков, проводов, исполнительных и контрольно-измерительных приборов, а также нагревательных элементов. Такой комплекс предотвращает образование обледенения на поверхности кровли и не даёт скапливаться излишкам снега.
Не стоит обогревать всю поверхность крыши, поэтому для установки обогревателей выбираются определённые места, являющиеся самыми подверженными скапливанию льда и снега, а также места, которые могут пропускать влагу внутрь кровельного пирога. Так система должна обязательно охватывать края скатов и поверхность ендовы, а также покрывать всю длину водостоков [3].

Весь текст будет доступен после покупки

1 Способы борьбы со снегом на крышах [Электронный ресурс] / Glass Строй // Стеклянные перегородки и двери для офиса и дома. URL: https://www.glasstroy.ru/glass-service.html (дата обращения: 23.01.2022).
2 Светопрозрачные кровельные системы с подогревом [Электронный ресурс] / АКВАТОН // Кровельные системы с подогревом. URL: https://fasad-mo.ru.html (дата обращения: 23.01.2022)
3 Подогрев крыши из стекла [Электронный ресурс] / ФОТОТЕХ // Подогрев крыши. URL: https://www.phototech.ru (дата обращения: 21.01.2022)
4 Способы борьбы со снегом [Электронный ресурс] / МКД // Химические способы борьбы со снегом. URL: https://m2keep.ru (дата обращения: 21.01.2022)
5 Назарова, В.А. Современная крыша и кровля / В.А. Назарова // Библиография. 2011. – 19 с.
6 Борьба со снегом с крыш зданий [Электронный ресурс] / МКД // Технологический процесс борьбы со снегом с крыш зданий. URL: https://homius.ru/uborka-snega-s-kryish.html (дата обращения: 21.01.2022)
7 Схема системы обогрева кровли [Электронный ресурс] / Кровельный гид // Обогрев кровли и водостоков: технология устройства системы антиобледенения. URL: https://krovgid.com/communikacii/sistema-obogreva-krovli-i-vodostokov.html (дата обращения: 21.01.2022)
8 Способы борьбы со снегом [Электронный ресурс] / Кровельный гид // Кровельная бритва. URL: https://krovgid.com/communikacii/sistema-obogreva-krovli-i-vodostokov.html (дата обращения: 21.01.2022)
9 Системы для уборки снега с крыш [Электронный ресурс] / АльпГуру // Электрические системы для уборки снега с крыш. URL: https://alpguru.ru/uborka-snega-elektroimpulsnaja-ochistka.html (дата обращения: 21.01.2022)
10 Сухов, В.В. Инженерные сети: учебно-методическое пособие / В.В. Сухов, М. С. Морозов. Нижний Новгород: ННГАСУ, 2019. – 181 с.
11 Системы для уборки снега с крыш [Электронный ресурс] / АльпГуру // Обогрев водостока. URL: https://alpguru.ru/uborka-snega-elektroimpulsnaja-ochistka.html (дата обращения: 21.01.2022)
12 Системы для уборки снега с крыш [Электронный ресурс] / Кровельный гид // Антиобледенения. URL: https://krovgid.com/communikacii/topim-kryshu-antiobledenitelnaya-sistema-protiv-sosulek-lda-i-snega-na-krovle.html (дата обращения: 20.01.2022)
13 Системы для уборки снега с крыш [Электронный ресурс] / Hot company // Обогрев кровли. URL: http://hot.company/articles/greyushchij-kabel.html (дата обращения: 20.01.2022)
14 Системы обогрева [Электронный ресурс] / SRBU.RU // Достоинства и недостатки инфракрасных обогревателей. URL: https://srbu.ru/tekhnika-dlya-doma/1601-infrakrasnyj-obogrevatel-plyusy-i-minusy.html (дата обращения: 20.01.2022)
15 Системы обогрева [Электронный ресурс] / SRBU.RU // Обзор и преимущества систем обогрева кровли. URL: https://potolko.ru/drugoe/vse-o-sovremennyh-sistemah-elektricheskogo-obogreva-kryshi-krovli-i-vodostokov.html (дата обращения: 20.01.2022)
16 Греющий кабель [Электронный ресурс] / TZ GROUP // Греющий кабель. Принцип работы, особенности. URL: https://tze1.ru/articles/detail/greyushchie-kabelya-vidy-i-otlichiya/ (дата обращения: 20.01.2022)

Весь текст будет доступен после покупки