СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ СЛОЯ СНЕГА И ЛЬДА НА КРЫШАХ ЗДАНИЙ Российский патент 2011 года по МПК E04D13/76 

Изобретение относится к вопросам обслуживания жилищно-коммунального хозяйства, и конкретно - к очистке от снега и льда крыш зданий, имеющих близкий доступ к поверхности крыши изнутри. В большинстве случаев такой доступ обеспечивается в зданиях с чердаками, техническими этажами и т.п. Изобретение применимо как к зданиям с наклонными крышами, где способствует непосредственному сбросу снега и льда с крыши, так и к зданиям с плоскими крышами, где обеспечивает разрушение и разрыхление слоя снега и льда для ускорения процесса его таяния и очистки крыши.

Известен способ разрушения слоя снега и льда на крышах зданий, включающий размещение на поверхности крыши разрушающего блока в виде двух электрических проводников в упругой оболочке, соединенных с источником электропитания и выполненных в виде биметаллических пластин, разделенных опорными изоляторами /см. патент РФ на изобретение №2193933, кл. B08B 7/02; B64D 15/16, 2000 [1]/.

Недостатками известного способа являются значительная стоимость мощных биметаллических элементов, размещаемых по всей площади крыши, высокие энергозатраты и низкая надежность вследствие значительных силовых нагрузок на биметалллические пластины, низкая эффективность вследствие сравнительно малых перемещений биметаллических пластин.

Известен также способ предотвращения обледенения крыш, заключающийся в установке на поверхности крыши с образованием замкнутого контура нагревательного трубчатого элемента с вытяжными отверстиями, соединенными с транспортными воздуховодами, воздухозаборные концы которых размещают в вентиляционных каналах здания /см. патент РФ на изобретение №2340746, кл. E04D 13/076, 2006 [2]/.

Недостатками известного способа являются значительные энергозатраты, довольно серьезное усложнение конструкции крыши, возникновение повышенной токовой опасности для человека на поверхности крыши в условиях влажной среды, возможность влияния токовой нагрузки на крыше на различные принимающие и передающие устройства.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности существенных признаков является способ защиты от схода снега и льда с крыши зданий, покрытой кровельным железом, заключающийся в том, что на поверхности крыши устанавливают в шахматном порядке задерживающие приспособления в виде съемных Г- и/или Т-образных пластин с магнитными элементами, контактирующими с кровельным железом /см. патент РФ на изобретение №2338854, кл. E04D 13/10, 2007 [3]/, и принятый за прототип.

Недостатками способа-прототипа являются ограниченные функциональные возможности вследствие его использования только для задержания слоя снега и льда, а не для его разрушения и сбрасывания с поверхности крыши, а также возможности применения только для крыш, крытых кровельным железом.

Сущность изобретения заключается в создании сравнительно простого и эффективного способа одновременной защиты от схода, разрушения и сброса слоя снега и льда с крыш зданий за счет размещения силового исполнительного механизма непосредственно на крыше здания, а бесконтактно связанного с ним силами магнитного взаимодействия приводного механизма - непосредственно под крышей вблизи ее внутренней поверхности на чердаке здания, либо на его техническом этаже.

Технический результат - расширение функциональных возможностей способа за счет его использования для разрушения и сброса слоя снега и льда с крыши практически любого типа и покрытия.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе разрушения слоя снега и льда на крышах зданий, имеющих близкий доступ к внутренней поверхности крыши, включающем использование свободно размещаемых на поверхности крыши задерживающих съемных Г- и/или Т-образных пластин с фиксирующими элементами, особенность заключается в том, что в качестве фиксирующих элементов используют ферромагнитные элементы, а на внутренней поверхности крыши или в максимально возможной близости от нее непосредственно под ферромагнитными элементами устанавливают постоянные магниты, которым сообщают перемещения различного характера и интенсивности.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где схематично в поперечном сечении участка крыши изображен один из вариантов устройства, реализующего предлагаемый способ для наклонной крыши с чердачным помещением под ней.

Известная наклонная крыша состоит, например, из рубероидной кровли 1, положенной на основание 2,которое может включать в себя пленку, обрешетку, утеплитель и т.п. /в данном случае это не имеет конкретного значения/, установленное на несущую часть, состоящую из стропильных ног 3 на опорах 4, при этом на поверхности 1 крыши, со гласно известному способу [3], свободно размещены задерживающие съемные Г- и/или Т-образные пластины 5 с фиксирующими элементами 6, осуществляющие задержание слоя 7 снега и льда и предотвращающие его сход с крыши. Согласно предлагаемому способу в качестве фиксирующих пластины 5 элементов 6 использованы ферромагнитные элементы в виде пластинок из магнитной стали, плотно по посадке введенных в специальные углубления в пластинах 5 со стороны кровли 1. Пластины 5 в предлагаемой конструкции выполнены из толстого легкого пластика и размещены на поверхности 1 крыши в местах максимально интенсивного схода слоя снега и льда, в местах, представляющих опасность для находящихся вблизи здания людей и объектов, либо в шахматном порядке, перекрывая все возможные направления и пути схода снега и льда с крыши. Кроме того, непосредственно на внутренней поверхности крыши /если это возможно/, или в максимально возможной близости к ней непосредственно под ферромагнитными элементами 6 установлены подвижные постоянные магниты 8, имеющие возможность совершения перемещений относительно ферромагнитных элементов 6. В предлагаемой конструкции в стропильную ногу 3 жестко вставлена скоба 9, на которую свободно надета витая цилиндрическая пружина 10 с закрепленными на ее торцах постоянными магнитами 8 в форме дисков, также свободно надетых своими осевыми отверстиями на скобу 9, причем на боковых поверхностях магнитов 8 прикреплены специальные стержни /рукоятки/ 11. В статическом состоянии за счет сил магнитного взаимодействия постоянных магнитов 8 и ферромагнитных элементов 6 последние прижимаются к наружной поверхности 1 крыши и удерживают соответствующую пластину 5 на данной поверхности. Общая толщина слоев 1 и 2 крыши не превышает для известных конструкций крыш величин порядка 30-35 мм, поэтому подбором рабочего объема постоянных магнитов 8 при их не очень большом удалении от внутренней поверхности крыши /не далее чем на 20-25 мм/ легко обеспечить надежную бесконтактную фиксацию пластин 5 на поверхности крыши в статическом рабочем состоянии силами магнитного взаимодействия. При этом слой 7 снега и льда сосредоточивается как в зоне выше пластины 5 /в основном/, так и на поверхности пластины 5 сверху, а также частично ниже пластины 5, то есть осуществляется препятствие сходу снега и льда с крыши. Однако для эффективной очистки крыши от слоя снега и льда данный процесс задержания снега и льда должен периодически сопровождаться процессом разрушения, разрыхления образовавшегося слоя, его сбросом с крыши. Для этого в определенные моменты времени либо при достижении слоем значительной толщины, либо профилактически для предупреждения образования значительного слоя, и, естественно, обеспечивая безопасность людей, транспорта и т.п. в зоне вблизи здания /огораживание территории, оповещение и т.п./, человек, поднявшись на чердачное помещение, технический этаж и т.п., и получив доступ к внутренней поверхности крыши, осуществляет разрушение слоя снега и его сброс с крыши. С этой целью, взявшись за рукоятки 11, он осуществляет значительные продольные и малые поперечные колебания постоянных магнитов 8 на пружине 10. Естественно, такие колебания сопровождаются колебаниями ферромагнитных элементов 6 на поверхности крыши, связанными с магнитами 8 силами магнитного взаимодействия, а соответственно, и колебаниями пластин 5. Последние приводят к разрушению, растрескиванию слоя 7 снега и льда, его плавному сползанию вниз по поверхности крыши и скоплению в зоне расположения ниже установленных пластин 5. Последующее возбуждение колебаний данных пластин завершается в итоге сбросом слоя снега и льда 1 с поверхности крыши. При необходимости в случае сильного слежания слоя 7 снега и льда и его значительной прочности для осуществления колебаний пружины 10 с постоянными магнитами 8 может быть использован специальный силовой исполнительный механизм.

Предлагаемый способ применим при любом покрытии крыши: шифер, черепица, толь, железо и т.п., то есть предельно универсален и имеет широкие функциональные возможности. Для наклонных крыш способ позволяет обеспечивать большую эффективность, обеспечивая быстрый и непосредственный сброс снега и льда, в плоских крышах слой снега и льда 7 при вибрации пластин 5 эффективно разрушается, разрыхляется, что обеспечивает его быстрое таяние и последующий слив по водостокам. Способ позволяет не просто задерживать слой снега и льда на поверхности крыш, предотвращая тем самым его сход, а дополнительно обеспечивает бесконтактное разрушение слоя, его разрыхление и сброс с поверхности крыши без необходимости подъема человека на крышу, что дополнительно резко расширяет функциональные возможности предлагаемого способа.

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу разрушения слоя снега и льда на крышах зданий. Технический результат изобретения заключается в предотвращении схода снега и льда с поверхности крыши. Способ включает свободное размещение на поверхности кровли, положенной на основание, задерживающих съемных Г- и/или Т-образных пластин с фиксирующими элементами, задерживающими слой снега и льда. В качестве фиксирующих элементов использованы ферромагнитные элементы, а на внутренней поверхности крыши или в максимально возможной близости от нее непосредственно под ферромагнитными элементами устанавливают с возможностью упругого перемещения на пружине постоянные магниты, размещенные на специальной скобе. 1 ил.

Способ разрушения слоя снега и льда на крышах зданий, имеющих близкий доступ к внутренней поверхности крыши, включающий использование свободно размещаемых на поверхности крыши задерживающих съемных Г- и/или Т-образных пластин с фиксирующими элементами, отличающийся тем, что в качестве фиксирующих элементов используют ферромагнитные элементы, а на внутренней поверхности крыши или в максимально возможной близости от нее непосредственно под ферромагнитными элементами устанавливают постоянные магниты, которым сообщают перемещения различного характера и интенсивности.