Агресивна дія льоду на техногенних рукотворних та природних об'єктах є серйозною проблемою в усьому світі. Лід в силу своїх фізичних особливостей сприяє руйнуванню устаткування і будівельних конструкцій. Обмерзання веде до катастроф в авіації, ламає лінії електропередач, перешкоджає роботі газоперекачувальних станцій і гідротехнічних затворів. Падіння з дахів будівель льодових сосулей створює загрозу життю городян.
Короткий огляд методів захисту покрівель від криги і бурульок
Водостічна труба зіпсована льодом
ааааа Боротися з обмерзанням дахів люди намагаються вже давно. З давніх-давен, в умовах мінливого північного клімату з обмерзанням, будували будинки з крутими скатними дахами. Якщо кут більше 40-60., То при снігопаді сніговий покрив на них зазвичай не утворюється і ймовірність появи бурульок на краю карнизного звису дуже мала. Цей фактор зазвичай враховується при зведенні сучасних котеджів.
На жаль, міські будівлі часто не можуть похвалитися такими "крутими" покрівлями. Та й характеристики утеплення покриттів і вентиляції підпокрівельного простору дахів міста дуже низькі. Чим гірше утеплена покрівля, тим більше тепла проходить через дахове залізо і більше на ній тане снігу. Відбувається нагрів зовнішньої площини покрівлі до температури середньої між повітрям в горищному приміщенні і зовнішнього середовища. У мороз весь сніг розтанув, перетворюється в лід на холодних ділянках карниза і водостічних воронках, так як ці ділянки даху не отримують тепла з горища.
ааааа Першочергові заходи при боротьбі з обмерзанням - монтаж хорошій теплоізоляції покрівлі та системи теплопостачання на горищах будинків, а також організація вентиляції підпокрівельного простору.
ааааа Найпростіший і дешевий спосіб перемогти полій і бурульки - механічний. Організації-орендарі адміністративних і офісних будівель укладають договори зі спеціалізованими фірмами промислового альпінізму, які відповідають за стан покрівлі. У РЕУ цю роботу виконують співробітники, що мають допуск до висотних робіт. Ціна питання - 10-30 рублів за кв. метр. Видалення льоду проводиться за допомогою лопат.
Обмерзання вишки телецентру
Набагато більш прогресивні методи - видалення бурульок за допомогою ультразвуку, лазера, електроімпульса або теплового кабелю.
ааааа Спеціальний пристрій формує потужний ультразвуковий імпульс, що приводить до руйнування і падіння бурульок на поверхню тротуару. Перевага методу - мала споживана потужність, що витрачається на видалення льоду. Недоліків значно більше: висока вартість системи - до 200 євро на 1 пог. метр карниза, витрати на обслуговування, хвильовий вплив на людину і відсутність захисту водостоків від утворення льоду.
ааааа Майже весь набір недоліків ультразвукового видалення бурульок має компактний щілинною СО2-лазер потужністю близько 250 Вт в пучку. Широке впровадження таких установок в практику вимагає ще більш значних матеріальних вкладень.
ааааа З 1967 року застосовується електроімпульсної прилад для захисту літаків від обледеніння. Пізніше такі системи для захисту від льоду стали монтувати на адміністративних будівлях, банках і бізнес-центрах. До карнизах і водостічних воронок підводять дроти для передачі імпульсу, частоту і регулярність якого виставляють за потребою. Ціна погонного метра проводу становить 20-60 євро. Напруга живлення 220 В, споживана потужність 20 Вт (на добу імпульс 2 - 4 рази). Високі витрати по обслуговуванню на громадських і житлових будівлях знижують економічну ефективність електроімпульсних систем.
Спеціальні гріють (або нагрівальні) електричні кабелі мають певний електричний опір і при пропущенні струму виділяють тепло, яке розтоплює лід. Стверджують, що гріючий кабель повинен служити 30-50 років, але це не перевірити, так як навіть найперші західноєвропейські системи, ще не пропрацювали настільки довгий час.
Резистивний нагрівальний кабель має постійний опір, яке і визначає виділяється в ньому потужність. Питомий опір підбирають по потужності, необхідної для обігріву конкретного об'єкта. Зазвичай для водостоку це від 20 до 60 Вт на метр довжини. Для площині даху необхідно від 200 до 300 Вт на кв. метр. Ціна резистивного кабелю - 2,5-4 євро за метр.
Недолік методу - постійна виділяється потужність. Це означає, що незалежно від умов навколишнього середовища, теплової кабель видає закладену в нього потужність і це призводить до перевитрати електроенергії. У несприятливих умовах кабель перегрівається, що скорочує термін його служби. Для запобігання перегріву і економії електроенергії на дах встановлюють спеціальні датчики, які визначають наявність на даху льоду, температуру повітря, вологість і за заданим алгоритмом керують роботою системи. Вартість такого пристрою управління (його часто називають "метеостанція") зводить нанівець всю економію на самому кабелі.
ааааа Останнім часом для обігріву даху та водостоку почали використовувати саморегулюючий нагрівальний кабель. Його активний елемент - НЕ дріт, а спеціальна напівпровідникова матриця. Вона має питомий опір, залежне від температури самого кабелю. У мороз, він має малий опір і виділяє велику потужність (40 Вт на 1 метр довжини), якщо при нагріванні його опір збільшується, то потужність падає до 6-8 Вт на метр. Такий кабель дорожче резистивного і надійніший в експлуатації. Ринкова ціна саморегульованого кабелю від 11 до 23 євро за 1 метр.
У всіх розглянутих випадках є потреба у додатковому контролюючий персонал за спостереженнями за роботою технічних засобів і їх збереженням, а також щодо забезпечення безпечного обвалення льоду. З цієї причини перевагу отримують системи профілактики формування льоду - протизаморожувальні покриття дахів.
Виробництво антіобледенітельних композицій на сьогоднішній день добре налагоджено. Покриття з розчинів синтетичного каучуку, кремнійорганічні і фторопластові, працюють за принципом тефлоновим сковорідки: на поверхнях покритих складом практично відсутня зчеплення льоду з покрівельним матеріалом. Це спрощує "сход" знову утворюється снігу і льоду, роботи з очищення дахів. Фторопластові покриття створюються методом гарячого затвердіння на готових заводських елементах, а кремнийорганические на дахах практично не застосовуються через низькі експлуатаційних (розтріскування, слабка гидрофобность і стійкість УФ) характеристик. Системи антиобмерзання композиції з синтетичного каучуку, що дозволяють виробляти їх нанесення на існуючі та нові об'єкти в природних умовах природного середовища, отримані вперше. Антиадгезійні для водного льоду полімерні плівки міцні, стійкі до ультрафіолетового випромінювання (УФ), корозії і кислотних дощів, мають високі гідрофобні властивості.