Страница 2: ДСТУ-Н Б В.2.5-78:2014. Настанова з улаштування антикригових електричних кабельних систем на покриттях будівель і споруд та в їх водостоках (62910)

Частина покрівлі або елемент покриття будівлі з укладеним або убудованим нагрівальним кабелем

Нагрівальний елемент, призначений для трансформації електричної енергії у теплову. Нагрі­вальним кабелем є нагрівальний елемент з одного чи декількох ізольованих один від одного провідників (жил), уміщених у захисну оболонку, та всякий інший різновид нагрівального кабелю: саморегульований (нагрівальний кабель що саморегулюється), секційний (зональний), будь-який резистивний або нагрівальна стрічка, а також плоска конструкція з будь-якими нагрівальними елементами у вигляді мата, плівки тощо

Декларована виробником електрична потужність, що припадає на 1 м довжини нагрівального кабелю за номінальної напруги

Верхня огороджувальна конструкція будівлі або споруди для їх захисту від зовнішніх кліма­тичних факторів і впливів

Елемент покриття (даху), який захищає будівлю або споруду від проникнення атмосферних опадів у вигляді дощу і талого снігу

Пристрій автоматичного регулювання АЕКС, що подає напругу на нагрівальний кабель за сигналом датчика/датчиків температури, вологи тощо

Нагрівальний кабель з однією чи декількома ізольованими один від одного провідниками (жилами) з певним опором, за рахунок якого електрична енергія трансформується в теплову при протіканні електричного струму. Цей кабель незалежно від зовнішньої температури виділяє не­змінну кількість теплоти

Нагрівальний кабель, у якого простір між двома провідниками (жилами) заповнений спеціаль­ним пластиком, що проводить струм та змінює опір в залежності від температури. У цього кабелю кількість теплоти, що виділяється окремими його ділянками, залежить від температури сере­довища, в якому вони знаходяться

4 ПОЗНАКИ ТА СКОРОЧЕННЯ

Скорочення:

5. ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ

   1. АЕКС застосовують для забезпечення вільного стікання талої води по всьому шляху її відведення з покриття будівель і захисту водостоків та окремих ділянок покрівлі від намерзання льоду та снігу. АЕКС забезпечують плюсову температуру водостоків та окремих ділянок покрівлі за мінусової температури зовнішнього повітря.

   2. АЕКС повинна автоматично включати нагрівальний кабель при виникненні однієї або, за певного поєднання, декількох умов - визначеної температури зовнішнього повітря, наявності талої води (дощу, снігу, льоду тощо) на відповідних елементах водостоків та ділянок покрівлі тощо. При зникненні цих умов АЕКС повинна автоматично виключити нагрівальний кабель.

   3. Цей стандарт дає базові положення з проектування, монтажу та експлуатації АЕКС, і не охоплює великої кількості різноманітних факторів, що мають місце на конкретному об’єкті, які слід враховувати та поєднувати з вимогами цього стандарту, наприклад:

• різноманітність конструкцій покриттів та їх водостічних систем;

• складність визначення оптимальної (мінімально достатньої) потужності при невизначеному поєднанні несприятливих впливових факторів. Основними такими факторами є: нагрівання вна­слідок тепловтрат через покриття та нагрівання сонячним опроміненням - "паразитний" підігрів покрівлі, влив конструктиву покриття та елементів/пристроїв на його поверхні, інтенсивність нако­пичення снігу та льоду, непередбачуваність погодних умов;

• важкість умов експлуатації нагрівального кабелю під впливом несприятливих зовнішніх факторів. Основними такими факторами є: сонячне ультрафіолетове та теплове опромінення, механічне навантаження снігом і льодом та їх зсув, різкі перепади температур кабелю, широкий діапазон температур оточуючого нагрівальний кабель середовища (приблизно до 90 °С влітку та до мінус ЗО °С взимку), нерівномірність умов експлуатації по довжині нагрівального кабелю тощо.

5. 1. При проектуванні, монтажі та експлуатації АЕКС, крім положень цього стандарту, слід також керуватись вимогами інших нормативних документів, чинних в Україні.

6. ЗАГАЛЬНІ ПІДХОДИ ДО ЗАСТОСУВАННЯ АЕКС

   1. Причини танення та намерзання льоду (полою) й утворення бурульок на покритті будівлі та в її водостоках

      1. Причини можливого намерзання льоду та утворення бурульок розрізняють за штучним та природним походженням.

Основні штучні причини:

• "паразитне" нагрівання внаслідок тепловтрат через покриття;

• недостатня теплоізоляція покрівлі;

• тепле горище/технічний поверх або наявність мансарди;

• наявність тепловиділяючого обладнання під дахом;

• відсутність вентиляційного прошарку/проміжку під покриттям або непровітрюваність горища.

Основні природні причини:

• нагрівання сонцем ділянок покрівлі, особливо темного кольору, не покритих снігом;

• нерівномірне нагрівання сонцем покрівлі та прилеглих водостоків, оскільки вони опроміню­ються сонцем під різними кутами;

• добова зміна температури зовнішнього повітря, зазвичай, з плюсової до мінусової;

• утворення талої води під шаром снігу внаслідок теплоізоляції покрівлі цим шаром від зовніш­нього повітря з мінусовою температурою.

Головна причина намерзання льоду та утворення бурульок - це більш низка температура крайової зони покриття та його водостоків порівняно з температурою решти покриття.

Поєднання вище визначених та непередбачених природних та штучних причин може при­звести до намерзання льоду та утворення бурульок упродовж усього зимового періоду року.

Основною із зазначених у 6.1.1 причин танення снігу та льоду є "паразитне" нагрівання вна­слідок тепловтрат через покриття. Воно відбувається внаслідок нагрівання покриття навіть за мінусової температури зовнішнього повітря та наявності шару снігу за рахунок теплового потоку, що надходить через верхнє перекриття будівлі. Схеми танення снігу та льоду й утворення бурульок і накопичення льоду на типових покритті та водостоку представлені на рисунку 1.

1 - сніг; 2 - тала вода під шаром снігу; 3 - снігозатримувач; 4 - накопичена тала вода на льодяній греблі;

5-лід, що намерз із талоїводи; 6 - підвісний жолоб; 7-бурулька; 8-тепловтрати через перекриття будівлі

Рисунок 1 - Схеми танення снігу та льоду й утворення бурульок і накопичення льоду (полою)

Нагрітий прилеглий до покрівлі прошарок снігу перетворюється у талу воду, яка стікає до карнизу та водостоків, котрі позбавленні цього "паразитного" нагрівання. У холодних водостоках та на карнизах вода замерзає, утворюючи лід та бурульки. Слід запобігати їх утворенню, забезпечу­ючи плюсову температуру на всьому шляху стоку талої води від карнизу покрівлі до входу в зливову каналізацію або виходу з водостічної труби.

Намерзання льоду та бурульок припиняється за:

• відсутності снігу;

• плюсової температури зовнішнього повітря;

• низької температури зовнішнього повітря, зазвичай, - нижче мінус 10 °С.

Припинення намерзання льоду та бурульок за низької температури зовнішнього повітря залежить від співвідношення теплонадходжень (через теплоізоляцію покрівлі та від сонячного опромінення) і надходження холоду від зовнішнього повітря. Якщо надходження холоду більше, температура покрівлі стає мінусовою і танення не відбувається.

Підвищенню вірогідності танення снігу сприяє значна товщина снігового покрову. Тепло­провідність снігового покрову приблизно в 4 рази вище ніж теплопровідність теплоізоляції (к снігу « 0,16 Вт/(м К)). Наприклад, 40 см снігу за теплоізолюючою властивістю приблизно дорів­нюють 10 см теплоізоляції. Це сприяє перерозподілу температури по товщі снігу, що може при­звести до плюсової температури прилеглого до покриття шару снігу і його таненню, навіть при добре теплоізольованому даху. Утворенню значного снігового покрову сприяють малий похил покрівлі, складність її форми - наявність внутрішніх кутів (єндов), горизонтальних площадок, примикання до стін, парапетів тощо.

Місце розташування нагрівального кабелю, питому потужність АЕКС та нагрівального кабелю визначають в залежності від "паразитного" підігрівання покрівлі.

За рівнем паразитного підігрівання класифікують три типи дахів:

• холодний;

• теплий;

• гарячий.

Холодний дах - це добре теплоізольований дах з низьким рівнем тепловтрат через нього або дах з провітрюванням горища зовнішнім повітрям. Танення снігу, як правило, відбувається тільки під дією сонця. Танення відбувається за температури зовнішнього повітря не нижче приблизно мінус 5 °С. Питому потужність АЕКС обирають, зазвичай, мінімальною. Нагрівальний кабель роз­ташовують, зазвичай, лише у водостоках - у жолобі (ринві), водостічній трубі тощо.

Теплий дах - це недостатньо теплоізольований дах. До такого типу відносять, наприклад, більшість дахів старих будівель з теплим горищем. Танення відбувається переважно за рахунок тепловтрат через дах навіть за достатньо низької температури зовнішнього повітря - не нижче приблизно мінус 10 °С. Питому потужність АЕКС обирають, зазвичай, максимальною для впевне­ного забезпечення плюсової температури у водостічній системі. Застосовують, зазвичай, нагрі­вальний кабель підвищеної питомої потужності. Нагрівальний кабель розташовують, як правило, не лише у водостоках, а й на деяких ділянках поверхні покрівлі - карнизі, кромці покрівлі, у єндові (розжолобку) тощо.

Гарячий дах - це не теплоізольований або погано теплоізольований дах, у якого горищний простір має достатньо високу температуру повітря за рахунок розташованих в ньому житлових приміщень (мансарди) чи приміщень іншого призначення, тепловиділяючого обладнання тощо. Танення відбувається за рахунок значних тепловтрат через дах навіть за дуже низьких температур зовнішнього повітря (нижче мінус 10 °С). Застосування нагрівального кабелю, як правило, не дає результату, тому що навіть максимальною можливою питомою потужністю не досягається плюсова температура водостоків та ділянок покрівлі. Необхідно, у першу чергу, належно теплоізолювати дах і тільки після цього застосовувати АЕКС.

АЕКС рекомендується обирати та застосовувати відповідно до даних таблиці 1. У даній таблиці не перелічені інші конструктивні елементи даху та його водостоків, які можуть потребувати додат­кового встановлення на/в них нагрівальних кабелів.

Таблиця 1 - Загальні рекомендації щодо місць розташування нагрівальних кабелів залежно від типу покриття (даху)