Борьба с наледями на крышах: проблема и способы ее решения
Каждую снежную зиму в нашем городе наблюдаются падения наледей с крыш домов. Иногда это приводит к травмам пешеходов, а в ряде случаев, к сожалению, еще и к трагическим последствиям. В чем причина образования наледей на крышах зданий и как ее решить? Этим двум актуальным для города вопросам и посвящена настоящая публикация, а также описаны три способа ее решения.
С точки зрения опасности образования наледей и сосулек наиболее проблемными в Санкт-Петербурге являются дома со скатной крышей и холодным чердаком, в котором нарушен температурно-влажностный режим (далее — ТВР). В Санкт-Петербурге очень много таких зданий, особенно в историческом его центре. Соответственно, каждую снежную зиму в таких домах возникает проблема образования и падения наледи с крыши. Проблема тем более острая и значимая, чем больше выпадает за зиму снега. От падения наледи могут пострадать не только пешеходы, но и оказаться поврежденными припаркованные автомобили.
Основной причиной образования наледей на скатных крышах является нарушение ТВР в неотапливаемых чердачных помещениях. Низкий уровень теплоизоляции ограждающих конструкций, отделяющих холодный чердак от отапливаемых помещений, и трубопроводов отопления, проложенных в неотапливаемых чердачных помещениях, а также недостаточный воздухообмен чердачных помещений (ввиду отсутствия вентиляционных продухов в конструкции крыши) в совокупности приводят к повышению температуры воздуха на чердаке, который в таком случае перестает быть холодным. На улице снег и отрицательная температура, а на чердаке — устойчивый плюс, т. е. чердак становится условно теплым. Снизу кровельного покрытия появляется, таким образом, источник теплоты. Из-за этого происходит нагрев кровельного покрытия и таяние снега на теплых участках крыши. При этом температура на поверхности карнизного свеса крыши остается отрицательной. Вода стекает по теплому участку крыши и, достигая карнизного свеса, замерзает на нем, образуя на крыше ледяную дамбу (см. рисунок).
Дальнейшее действие накопленной за гребнем ледяной дамбы воды в рамках суточного колебания наружной температуры приводит к наращиванию тела ледяной дамбы, перелив или просачивание стекающей через дамбу воды с формированием свисающих с крыши наледей (сосулек), представляющих угрозу жизни и здоровью прохожих. И чем больше на крыше снега, тем большими могут оказаться последствия от таяния снега и стекания к карнизному свесу воды.
Следовательно, для решения обозначенной проблемы требуется комплекс мер, а именно: утепление всех ограждающих конструкций, отделяющих чердак от отапливаемых помещений, изоляция проложенных на чердаке трубопроводов системы отопления и обеспечение проветривания чердака, что достигается устройством в конструкции крыши специальных вентиляционных продухов или окон. То есть чердак должен стать по-настоящему холодным, чтобы разность температур в нем оказывалась не более чем на 2–4 ºС выше текущей температуры наружного воздуха. Многие замечали, что на крышах неотапливаемых зданий снег может лежать при отрицательной температуре наружного воздуха сколь угодно долго и не таять. Все потому, что в пространстве под кровлей устанавливается тоже отрицательная температура. Если нет источника теплоты, нет таяния снега, значит, нет и влаги, стекающей по уклону и намерзающей в холодной зоне крыши. Это так называемый пассивный метод борьбы с наледями. Рекомендации по его практической реализации содержатся в региональном методическом документе РМД 23-27-2017. В данном документе подробно показано, какие материалы и технические решения следует применять для нормализации ТВР на чердаках, какую толщину слоя теплоизоляции при этом использовать, показаны практические примеры расчета. Реализация предложенных в РМД 23-27-2017 технических мер позволит снова сделать чердак холодным и тем самым значительно снизить риски образования наледей на крыше.
Второй способ решения данной проблемы, назовем его условно активным, — это монтаж нагревательного кабеля или нагревательной ленты в местах возможного образования наледей на крыше. К таковым в первую очередь относятся карнизные свесы и элементы водосточной системы (желоба, воронки, водосточные трубы). В периоды выпадения снега электрические элементы системы снеготаяния включаются, нагреваются и растапливают таким образом снег на карнизных свесах и в водосточной системе. Такой способ называется активным, т. к., помимо начальных капитальных затрат, требует еще и расходов электрической энергии при включении, а следовательно, к начальным инвестициям зимой добавляются еще и эксплуатационные затраты. В нашем городе также утверждены методические рекомендации по его реализации (см. РМД 31-09-2010).
Оба способа по начальным капитальным инвестициям примерно сопоставимы по величине, но по эксплуатационным затратам активный способ, конечно, более обременителен финансово. Поэтому активный способ борьбы с наледями в основном выбирают коммерческие или крупные бюджетные организации, у которых имеются, во-первых, резерв электрической мощности и, во-вторых, денежные средства для его реализации и последующего содержания. Жители многоквартирных домов, как правило, не готовы нести дополнительные финансовые затраты для того, чтобы у них на крышах не было сосулек. Поэтому в многоквартирных домах чаще реализуется пассивный способ борьбы с наледью — так называемый «холодный чердак», когда один раз производится утепление чердачного перекрытия, других ограждающих конструкций, отделяющих чердак от отапливаемых помещений, изолируются трубопроводы системы отопления, а также в рамках капремонта крыши устраиваются вентиляционные продухи и отверстия, и тем самым на ближайшие 25–30 лет (до следующего капремонта крыши) эксплуатационные затраты заключаются только в поддержании элементов крыши и чердака в техническом состоянии, соответствующем действующим нормам и правилам эксплуатации жилищного фонда.
При реализации активного способа борьбы с наледями следует также иметь в виду, что при таянии снега на крыше и в водосточной системе стекающая вода будет замерзать на тротуаре. То есть наледь с уровня крыши будет перемещаться на уровень пешеходной части тротуара или придомовой территории, что тоже несет в себе риски получения травмы прохожими. Риски, конечно, менее существенные по сравнению с падением ледяной глыбы с крыши, но тоже вполне реальные и потенциально травмоопасные.
Есть еще и третий способ борьбы с наледями на крышах — так называемый «лопатный», когда в периоды интенсивных снегопадов на крышах зданий появляются специально подготовленные кровельщики, которые лопатами и ломами убирают снег с крыш. Это, наверно, наименее затратный способ борьбы с наледью, но не очень надежный. Потенциально опасных с точки зрения падения наледей домов в городе много (в 2016 году по данным ГАТИ таких домов насчитывалось более 6,5 тысячи: https://www.dp.ru/a/2016/11/09/Smolnij_naschital_v_Peter), а технически подготовленных кровельщиков — ограниченное количество. Они физически не смогут одновременно обслужить все потенциально опасные объекты. Кроме прочего, при сбивании наледи с крыши часто происходит повреждение кровельного покрытия. Впоследствии это приводит к ускоренному износу кровельного покрытия, протечкам, загниванию элементов стропильной системы и, как следствие, к необходимости более частого ремонта конструктивных и ограждающих элементов крыш. Поэтому вопрос экономии тут может оказаться весьма относительным. Да и крупных снегопадов в течение одного отопительного сезона может случиться несколько. Конечно, как показала зима 2019/2020 гг., бывают зимы бесснежные. В этом случае проблема наледей решается как бы сама собой. Но практика последних лет показывает, что каждые 5–8 лет в нашем городе могут происходить сильные и длительные снегопады. Потому рассчитывать на то, что зима окажется бесснежной, не стоит. Это такой бонус от природы, который реализуется, к сожалению, далеко еще не всегда.
Мнение
Илья Зинченко, генеральный директор компании «Теплокарбон»:
Для эффективной борьбы с обледенением и возникновением сосулек на скатных крышах Петербурга, а также обеспечения безопасности горожан на тротуарах зимой необходимо в первую очередь выработать инженерный стандарт обслуживания кровель и водосточных систем. Это позволит избежать повреждения крыш от действий непрофессиональных альпинистов, которые выходят на них в зимний период, и от других посторонних вмешательств.
Далее нужно тщательно подготовить крышу: сделать теплый чердак холодным, для того чтобы не было теплопотерь, очистить и отремонтировать водосточную систему — вода с крыши должна беспрепятственно достигать люка на тротуаре.
После этого можно приступать к «апдейту» кровли: установить на нее систему антиобледенения на основе греющих элементов. Это может быть либо греющий кабель, либо более современная инфракрасная греющая лента. Как показывает практика, она является более надежным инструментом. Во-первых, для монтажа такой ленты не нужно делать отверстий в крыше для крепления, в отличие от греющего кабеля. Таким образом, не нарушается ее целостность. Во-вторых, работа греющей ленты шириной 10 см и мощностью 30 Вт на погонный метр оказывается эффективней: кабель монтируется «зигзагами» и не всегда плотно прилегает к поверхности кровли. Греющая лента с профессиональным бутилкаучуковым скотчем устанавливается в один погонный метр и работает только там, где это действительно необходимо, говоря проще, не греет воздух. В-третьих, в системе антиобледенения на основе греющей ленты предусмотрена возможность удаленного контроля и управления. Она делает удобным включение/выключение, сигнализирует оператору в случае поломки, а также позволяет минимизировать затраты на расход электроэнергии. Для того чтобы система антиобледенения работала еще более надежно, рекомендуется устанавливать снегозадержатели.
Следующий шаг в борьбе с наледью — заключение сервисного контракта с обслуживающей компанией. На наш взгляд, сервисно-контрактное обслуживание кровельной водосточной системы в будущем должно стать нормой по аналогии с противопожарной и вентиляционной системами.
Если последовательно выполнять эти шаги, уже в ближайшем будущем проблема надели и сосулек на крышах Петербурга будет решена — инновационно, комплексно и дистанционно.
Основная задача системы антиобледенения — безопасность горожан. Эксплуатация зданий находится на втором плане. Поэтому пока нет единого мнения по поводу того, кто должен оплачивать эту часть городской инфраструктуры. Одни считают, что установку таких систем должны оплачивать сами жильцы, кто-то выступает за то, чтобы этим занимался город. Производственные, монтажные и сервисные компании предлагают массовое внедрение таких инноваций. Тем более что в дальнейшем стоимость таких систем существенно снизится.
Пока же все зависит от подхода конкретной управляющей компании. Все чаще УК в Петербурге готовы к системному подходу в борьбе с наледью, поскольку это не только повышает безопасность жителей, но и гораздо выгоднее, чем ежегодный ремонт пробоин, которые остаются после непрофессиональных чистильщиков.
Александр Дадченко, председатель правления Национального кровельного союза:
Правильно построенная или правильно отремонтированная крыша не только не доставляет жильцам дома каких-либо неудобств — они просто даже не задумываются о том, как и из чего она построена. Есть крыша, работает — и хорошо.
Если крыша напоминает жильцам о себе ежегодными сезонными протечками, ограждениями у фасадов и предупреждениями об опасности, требует средств на очистку от снега и наледей, то эта крыша — либо результат ошибки проектировщиков и/или строителей, либо жертва неквалифицированной эксплуатации.
Причем сбрасывание снега с крыши — это только верхушка айсберга проблем, затрат и опасностей, которые принесет она своим хозяевам. Постоянные сезонные протечки, кроме значительного дискомфорта для жильцов верхних этажей, разрушают части стен и фасадов здания. А это значит, что весомый кусок отсыревшей зимой штукатурки может упасть в любой момент, в любое время года. Кроме того, проживание в вечной сырости влажных стен здоровья и долголетия никому еще не приносило.
Перечисленные в статье причины и способы решения проблемы указаны верно, и каждый вправе выбрать, каким путем ему идти. Хочу только заметить, что для любого вмешательства в конструкцию здания в целом и в крышу в частности — будь то ремонт, реконструкция или переоборудование — требуется квалифицированное проектное решение и квалифицированные специалисты для его реализации. Экономия средств на обследовании и проектировании, а также необоснованная экономия при выборе исполнителей для ремонта или строительства практически сведут на нет все затраты на попытку привести крышу дома в нормальное, стабильно работоспособное состояние.
МАТЕРИАЛЫ ПО ТЕМЕ:
Пароизоляция — с чего начинается теплая кровля
Под теплой крышей. Обзор материалов для теплоизоляции кровли
В настоящее время существует широкий выбор материалов для теплоизоляции кровли. В частности, на рынке в качестве утеплителя представлены каменная (базальтовая) вата, пенопласт, целлюлоза, пенобетон, вспененное стекло и т. д. Большинство этих материалов постоянно совершенствуется технологически.
Также оптимизируется и автоматизируется их производство. Технологические процессы становятся менее ресурсоемкими и более «зелеными».
Больше каменной ваты
По словам менеджера по развитию направления «Плоские кровли» компании ROCKWOOL Russia Григория Громакова, для каждого вида кровли (скатная или плоская) используются разные продукты. Это касается и материалов на основе каменной ваты, которая наиболее распространена в использовании. Для скатных крыш, которые в нашей стране чаще характерны для частного домостроения, наиболее подходящим вариантом являются волокнистые, легкие и упругие материалы.
Такой утеплитель сохраняет свои геометрические параметры на протяжении долгого времени. Его удобно перевозить в обычном автомобиле, ведь он имеет компрессированную упаковку, материал занимает при перевозке в три раза меньше места. Кроме того, такой материал легко устанавливается в каркас благодаря специальному краю «флекси» и плотно держится благодаря упругости каменной ваты.
Григорий Громаков отмечает, что при теплоизоляции плоских кровель чаще всего используются более плотные и прочные продукты из каменной ваты. «Существуют материалы разного уровня прочности: чем выше отвесность здания, тем больший уровень прочности мы советуем использовать. Кроме того, плоская кровля испытывает и ряд таких механических воздействий, как, например, снеговая нагрузка и точечное воздействие человеческих ног, периодически перемещающихся по покрытию в течение всего срока эксплуатации кровли. Таким образом, если говорить о материалах для утепления плоской кровли, то там уже используется то же сырье, но с принципиально другими свойствами. В утеплении индивидуального дома с плоской кровлей можно использовать тот же материал, что и при утеплении плоской кровли многоквартирного дома», – рассказывает эксперт.
Ноу-хау в теплоизоляции есть, говорит Григорий Громаков. Это материалы двойной плотности – они позволяют в один слой получить надежное решение, которое дает возможность эффективно сохранять тепло и в то же время обеспечивает долговечность и прочность, которые необходимы для длительной эксплуатации кровли. Технология двойной плотности сокращает расходы на монтаж и увеличивает скорость работ.
…и немного химии
По словам руководителя Инженерно-технического центра корпорации ТЕХНОНИКОЛЬ Алексея Арабова, в последнее время в теплоизоляции кровли растет и доля полимерных утеплителей – XPS (экструдированный пенополистирол) и PIR (вспененный полиизоцианурат). «Дело в том, что жесткие плиты теплоизоляции обладают высокой прочностью на сжатие, практически нулевым водопоглощением и низким коэффициентом теплопроводности, что имеет важное значение в конструкциях с повышенной механической нагрузкой и в эксплуатируемых крышах. Каменная вата, экструзионный пенополистирол и плиты PIR одинаково широко применяются как в частном домостроении, так и в сфере ПГС. В частности, при коттеджном строительстве набирает популярность система надстропильного утепления, когда, например, плиты PIR укладываются сплошным слоем поверх стропил. При такой конструкции стропила становятся элементом декора мансарды, а способ укладки утеплителя позволяет создать сплошной слой теплоизоляции, исключая образование мостиков холода, через которые уходит тепло», – отмечает Алексей Арабов.
Заместитель генерального директора по коммерческим вопросам ООО «ПЕНОПЛЭКС СПб» Кирилл Иванов отмечает, что в связи с общим трендом к повышению критериев энергоэффективности и экологичности для утепления кровель всё чаще применяются материалы, в полной мере отвечающие этим требованиям. В частности, по его словам, теплоизоляция их компании работает более эффективно за счет небольшого коэффициента теплопроводности, до 0,034 Вт/м.К, нулевого водопоглощения и высокой прочности.
«ПЕНОПЛЭКС – крупный российский производитель строительных и декоративно-отделочных материалов на основе полимеров. Наш основной продукт – теплоизоляция – универсальна как для строительного рынка, так и для частного застройщика. Материал легко раскраивать, он не продавливается при укладке (в отличие от мягких утеплителей), можно монтировать утеплитель и в снег, и в дождь. Толщина слоя меньше, чем у большинства утеплителей. Для частного застройщика мы предлагаем решение по устройству плоской кровли без мостиков холода. Утепление кровли можно монтировать поверх стропил», – подчеркнул он.
Мнение
Кирилл Иванов, заместитель генерального директора по коммерческим вопросам ООО «ПЕНОПЛЭКС СПб»:
– В прошлом году компания «ПЕНОПЛЭКС СПб» проделала большую работу в сфере информационного моделирования конструкций с использованием своей продукции, в том числе узлов кровельного «пирога». BIM-модели кровель с теплоизоляцией ПЕНОПЛЭКС® доступны для всех желающих как на нашем сайте, так и на популярных платформах, в частности, библиотеке BIMLIB. Модели активно используются проектировщиками и другими специалистами в сфере строительства, что подтверждается их частым скачиванием.
Лицом к фасаду. Застройщики при облицовке зданий активно используют как новые, так и классические фасадные материалы
Предпочтения застройщиков в облицовке зданий продолжают смещаться к навесным вентилируемым фасадам.
Однако более классические виды материалов также остаются востребованными.
Ставка на энергоэффективность
В настоящее время в массовом строительстве в основном применяют четыре вида фасадных материалов. Это декоративные штукатурки типа «шуба» и «короед» с использованием минераловатных плит, лицевой кирпич, облицовочные листы из легких сплавов, фиброцемента, керамогранита для устройства вентилируемых фасадов, а также выравнивающие цементно-известковые штукатурки (для последующего покрытия акриловыми красками).
Наиболее дорогой материал из четырех, отмечает пофессор кафедры технологии строительных материалов и метрологии СПбГАСУ, д. т. н. Алексей Харитонов, – вентилируемые фасады. В Петербурге же чаще всего применяют лицевой кирпич с устройством вентилируемого зазора между облицовкой и ограждающей конструкцией. В реставрации используются известковые штукатурки с окраской силикатными составами, а также терразитовые декоративные штукатурки, которые наиболее сложны по нанесению и дорогостоящи, но придают фасадам уникальный внешний вид.
По словам директора направления «Сопровождение строительных проектов» Группы компаний SRG Елены Самсоновой, в настоящее время сегмент фасадов представлен как традиционными, так и новыми материалами и технологиями, которые нацелены, с одной стороны, на увеличение энергоэффективности ограждающих конструкций зданий, с другой – на реализацию самых смелых архитектурных идей. В результате доля фасадов, выполненных традиционными способами с помощью облицовочного кирпича или панельных конструкций, где ограждающие конструкции одновременно играют роль фасада, стремительно уменьшается. В то же время применение навесных систем, как штукатурных, так и вентилируемых фасадов, увеличивается с каждым годом.
Большинство основных компонентов навесных систем делают на локальных производствах. «Лишь малая часть дорогих и эксклюзивных материалов для облицовки зданий бизнес-класса и выше импортируется из других стран. Идет активное импортозамещение, доказательством чего служит открытие локальных производств у множества иностранных компаний, которые также поставляют материалы для фасадной отрасли», – отмечает Елена Самсонова.
О востребованности навесных вентилируемых фасадов говорит и генеральный директор ГК «Высота» Ирина Харченко. Она напоминает, что такие материалы представляют собой трехслойную конструкцию, состоящую из утеплителя (закрепленного на поверхности стены), воздушной вентилируемой прослойки и декоративно-защитного слоя, крепящегося на фасадную подсистему к наружным ограждающим конструкциям здания. В роли декоративно-защитного слоя, как правило, выступают керамогранит, фиброцементные плиты, сэндвич-панели и алюмо-композитные панели.
«К основным преимуществам навесных вентилируемых фасадов стоит отнести энергоэффективность, достигаемую за счет снижения объема влаги в стене и благодаря воздушному пирогу, в прослойке которого температура на 2-3 °С выше, чем температура на улице. Кроме того, навесные фасады позволяют реализовывать различные варианты художественных решений. Результатами технических испытаний подтверждено, что при корректном выборе фасадного утеплителя, соответствующего климатической зоне, и правильном монтаже, вентилируемые фасады могут служить до 50 лет», – подчеркивает Ирина Харченко.
Критерий – качество
О своих предпочтениях в выборе фасадных материалов рассказывают и петербургские застройщики. По словам генерального директора ООО «Дудергофский проект» (ГК «БФА-Девелопмент») Дмитрия Сухотина, во внешней отделке всех домов ЖК «Огни залива» применяются и будут применяться вентилируемые фасады. Они дают высокую скорость монтажа и возможность выбора практически любого цвета и фактуры.
Использование навесных конструкций делает фасад нарядным, концептуальным, позволяет улучшить теплозащитные и ветрозащитные показатели ограждающей конструкции и защитить ее от вредных атмосферных воздействий. Вентилируемые фасады выглядят выразительно, выигрышно выделяя объект среди конкурентов.
Дмитрий Сухотин отмечает, что в целом ситуация на рынке фасадных материалов устойчива. Фасадные вентилируемые системы используются на рынке давно. В этой сфере успешно налажено импортозамещение, есть предложения отечественных аналогов.
Генеральный директор ГК «Абсолют Строй Сервис» Евгений Жуков полагает, что потенциальные покупатели чаще всего судят о новостройках по фасадам – на уровне «нравится – не нравится». «Однако для нас как девелоперской компании основную роль играет качественная составляющая – ведь важна не только внешняя эстетика, но и эксплуатационные характеристики домов, особенно в высотном строительстве. Наиболее популярными и модными материалами в настоящее время являются клинкерный кирпич и клинкерная плитка, камень, керамические панели. Наравне с этим всегда актуальны натуральные классические материалы. Интересный дизайн фасадов достигается и с помощью фиброцементных панелей, а также композитных металлокассет, которые используются при монтаже вентилируемых фасадных систем».
В «Группе ЛСР» в своих проектах стараются комбинировать фасадные решения, при этом использовать как импортные, так и отечественные материалы. «Подход всегда индивидуален: учитывается класс дома, его окружение, концепция. К примеру, в элитном классе соотношение импортных составляющих выше, нежели в комфорте. Особенно когда речь идет о технологической начинке здания», – отмечает исполнительный директор компании «ЛСР. Недвижимость – Северо-Запад» Вадим Бельман.
По его словам, одной из последних тенденций, актуальной в климатических условиях Северной столицы, стало использование в проектах больших окон – и в частности, панорамного остекления. Обилие света является важной составляющей уютной и комфортной квартиры, а широкие окна от пола до потолка позволяют добиться этого. Они визуально расширяют пространство, меняя его восприятие.
Руководитель управления фасадных работ ГК «КВС» Виталий Куликов рассказывает, что в большинстве проектов компании применяется «мокрое» утепление фасадов: «Сначала к кирпичной кладке или к монолитной стене приклеивается плита утеплителя, дополнительно производится механическое укрепление плиты дюбелями. После нанесения еще одного слоя клея в плиту утеплителя «утапливается» сетка из стекловолокна, по которой тонким слоем наносят специальную штукатурку. Затем поверхность красят. Более экономичные фасады – «мокрого» типа. Вентилируемые фасады считаются долговечнее, но уступают «мокрым» по энергосберегающим характеристикам».
Индивидуальный вариант
В частном домостроении востребован такой фасадный материал, как сайдинг. В частности, наиболее популярен виниловый сайдинг.
Как отмечает руководитель службы региональных технических представителей направления «Скатная кровля и холст» корпорации ТЕХНОНИКОЛЬ Яна Герасимова, сайдинг отличается небольшим весом, невысокой ценой, легким монтажом, но на морозе становится хрупким, при нагреве солнцем линейно расширяется. Как и все ПВХ, при ультрафиолете выгорает, т. е. изменяет оттенок. «Кроме того, за время присутствия на рынке виниловый сайдинг уже многим порядком поднадоел и воспринимается как немодный, устаревший материал», – считает Яна Герасимова.
Как фасадный материал, также используется металлический сайдинг. «Он более прочный по сравнению с виниловым, негорючий, устойчив к коррозии за счет своего покрытия. Монтаж материала достаточно легкий. Но при повреждении покрытия появится ржавчина. Кроме того, материал экранирует здание. Хуже работает сотовая связь, при сильном ветре и дожде – шум. Есть еще деревянный сайдинг – обработанный высушенный деревянный профиль в виде бруса или бревна. У этого материала отличный внешний вид, он натуральный, выдерживает низкие температуры, но требует постоянного обслуживания», – объясняет Яна Герасимова.