5.2 Опасности связанные с объектами.
Лавки |
|
Навес "Одуванцик" |
1. возможность обрушения при сильных порывах ветра или неправильной установки 2. взрыв лампы светильника 3.обледенение покрытия тротуаров |
Стенд "Саратов, которого нет" |
1. возможность обрушения при сильных порывах ветра или неправильной установки 2. обледенение покрытия тротуаров |
5.3 Мероприятия и инженерные решения по обеспечению безопасности. Антиобледенительная система “теплоскат” на основе нагревательных кабелей
1. Назначение антиобледенительных систем
Антиобледенительные системы, появившись в арсенале проектировщиков и строителей зданий и сооружений сравнительно недавно, быстро завоевали признание. Использование таких систем позволяет исключить сколько-нибудь заметное образование наледи в водосточных трубах, желобах и в других местах ее наиболее вероятного появления. Внедрение антиобледенительных систем на основе нагревательных кабелей при условии правильного проектирования, учитывающего особенности конструкции кровли, позволяет полностью исключить образование наледи при сравнительно невысоких ценах и незначительном энергопотреблении и обеспечить
работоспособность системы организованного водостока весь зимний период.
2. Общие свойства антиобледенительных систем
Антиобледенительные системы в основном работают в весенне-осенний периоды, а также во время оттепелей. Работа системы в холодный период (-15-20°С) не только не нужна, но может быть вредна.
Система должна быть оснащена датчиками температуры, осадков и воды и соответствующим специализированным терморегулятором, который скорее можно назвать миниметеостанцией. Он должна управлять работой системы и допускать возможность подстройки параметров температуры с учетом конкретных особенностей климатической зоны, расположения и этажности здания.
Нагревательные кабели должны быть установлены на всем пути талой воды, начиная с горизонтальных желобов и лотков, и заканчивая выходами из водостоков, а при наличии входов в ливневую канализацию – вплоть до коллекторов ниже глубины промерзания.
Должны быть выполнены нормативы установленной мощности нагревательных кабелей для различных частей системы – горизонтальных лотков и желобов, и вертикальных водостоков.
Осадки в виде снега, находясь на кровле, не представляют собой какой-либо опасности. Однако, если создаются условия для плавления снега под действием какого-либо источника тепла, он превращается в воду. Если у образовавшейся талой воды отсутствуют пути для быстрого ухода с кровли, то при наступлении отрицательной температуры она замерзает, превращаясь в лед. Поскольку необходимые условия для плавления (и скорость плавления) у льда и снега весьма различны, при следующем кратковременном и не повсеместном действии источника теплоты возможно не плавление, а напротив, увеличение ледовой пробки. Такой механизм образования наледи может приводить к образованию ледяных заторов и пробок.
Источниками теплоты являются:
Атмосферное тепло. Суточные температуры воздуха колеблются с амплитудой, достигающей 15°С, и при колебаниях в диапазоне от +3-+5°С днем до –6-10°С ночью создаются наиболее благоприятные условия для образования наледи.
Весной к ним можно добавить излучение солнца. Хотя поверхности снега и льда отражают u1073 большую часть падающего на них излучения, даже небольшой налет грязи резко увеличивает коэффициент поглощения. Поэтому образование наледи весной идет более интенсивно, чем осенью.
3. Составные части системы
Антиобледенительная система включает в себя:
- греющую часть, состоящую из нагревательных кабелей и аксессуаров для их крепления на кровле, и непосредственно выполняющую задачу перевода осадков в виде снега или инея в воду вплоть до полного их удаления. В состав греющей части могут входить некоторые элементы снегозадержания, взаимодействующие с нагревательными элементами.
- распределительную и информационную сеть, обеспечивающую питание для всех элементов греющей части и проведение информационных сигналов от датчиков до щита системы управления. В состав системы входят силовые и информационные кабели, соответствующие условиям работы на кровле, распределительные коробки и крепежные элементы.
- систему управления, содержащую шкаф управления, специальные терморегуляторы, датчики температуры, осадков и воды, пускорегулирующую и защитную аппаратуру, соответствующую мощности системы и классу исполнения шкафа управления.
4. Нагревательные кабели – классификация и особенности
Нагревательные кабели – основной элемент антиобледенительных систем
Основные требования к нагревательным кабелям, рекомендуемым к применению на кровлях:
кабели греющей части и распределительной сети размещены на кровле, что накладывает на них целый ряд специальных требований – стойкость к атмосферным осадкам, солнечной радиации, расширенный диапазон рабочих температур (от –40°С до 90°С), достаточно высокая механическая прочность оболочки и кабеля в целом;
эти элементы являются токопроводящими, причем, как правило, системы запитываются сетевым напряжением 220 или 380В. Поэтому весьма важно при проектировании всей системы удовлетворить требованиям ПУЭ, в том числе по сопротивлению изоляции всех ветвей, включающих нагревательные и распределительные кабели;
нагревательные кабели, применяемые на кровле, в обязательном порядке должны иметь двухслойную изоляцию, металлический экран любого исполнения с сопротивлением не более, чем у медной жилы сечением 1 мм2, оболочку, стойкую к солнечной радиации и атмосферным осадкам, обладающую достаточной механической прочностью. Те же требования предъявляются к оболочке кабелей распределительной сети.
В зависимости от условий эксплуатации в кровельной антиобледенительной системе «Теплоскат» могут применяться различные виды кабелей.
Саморегулирующиеся кабели.
Тепловыделяющий элемент – специальная тепловыделяющая пластиковая матрица.
Линейное тепловыделение – от 20 до 30 Вт/м. Очень важная особенность саморегулирующихся кабелей состоит в том, что тепловыделение может изменяться по длине секции в зависимости от локальных теплопотерь. Фактически каждый участок кабеля “приспосабливается” к окружающим именно его внешним условиям. Тепловыделение нормируется для стандартизованных условий и обычно входит в
наименование кабеля.
Особенности применения:
Кабель может быть использован произвольными длинами (от 0,2 м до десятков метров), причем резка может производится на объекте. Ограничение накладывается на предельную длину, которая для разных типов кабелей составляет от 60 до 150 м, что для всех типов кровель достаточно. Тепловыделение кабеля в условиях кровли больше номинального в 1.5-2 раза, поскольку во время работы кабель частично погружен в воду.
В системах на основе саморегулирующихся кабелей следует учитывать существенную разницу между пусковым и номинальным токами (от 2 до 4 раз), что должно быть учтено в типах пускорегулирующей аппаратуры и указано в сопроводительной документации на систему. Саморегулирующиеся кабели дороже
резистивных, однако при разумном проектировании стоимость систем на их основе превышает стоимость системы на резистивных кабелях лишь на 15-25%, поскольку необходимо меньше распределительных кабелей и весьма экономно используется греющий кабель. Кроме того, эти системы более надежны и экономичны. Антиобледенительные системы на саморегулирующихся кабелях в настоящее время
завоевали абсолютное первенство в Норвегии, Финляндии, Швеции, Канаде.
Армированные резистивные кабели.
Тепловыделяющий элемент – две многопроволочные нагревательные жилы.
Обладают повышенным тепловыделением 30 Вт/м. Для повышения u1090 тепловыделения была выбрана плоская форма кабеля с увеличенными геометрическими размерами. В качестве изоляции выбран полимерный материал с допустимой рабочей температурой до +130°С. Внешняя металлическая армирующая оплетка, также способствует теплоотдаче кабеля.
Особенности применения:
Армирующая оплетка из стальных нержавеющих проволок позволяет применять нагревательные секции из этого кабеля на металлических крышах и водосточных трубах. Металлическая броня хорошо скользит по крыше и защищает оболочку кабеля от возможных повреждений при монтаже и дальнейшей эксплуатации. Как и все резистивные кабели, для обеспечения необходимой мощности армированные кабели
применяются расчетными строительными длинами. Нагревательные секции из этого кабеля удобны в применении, так как питающее напряжение подводится с одного конца кабеля. На другом конце кабеля нагревательные жилы соединяются и закрываются концевой муфтой.
Бронированные резистивные кабели.
Новейшая разработка компании ССТ - бронированные резистивные кабели марки НБМК. Тепловыделяющий элемент – многопроволочная нагревательная жила. Имеет один провив брони и полимерную защитную оболочку. Номинальное тепловыделение – 20 Вт/м. По сравнению с бронированными кабелями применявшимися ранее, кабели этой марки обладают повышенной гибкостью, повышенной пожаробезопасностью и уменьшенным весом при сохранении отличных механических свойств, что обеспечивается конструктивными решениями и выбором полимерных материалов.
Особенности применения:
Как и все резистивные кабели, для обеспечения необходимой мощности кабели марок НБМК применяются строго расчетными строительными длинами. Кабели НБМК эффективно решают задачи обогрева прямолинейных водосточных лотков большого сечения, длинных капельников, снегозадерживающих устройств в системе «ТЕПЛОСКАТ». Наружная полимерная оболочка повышает коррозионную стойкость
кабеля и защищает от возможных повреждений при проведении сварочных работ на объекте. Находят широкое применение в антиобледенительных системах для т.н. “перевернутых” кровель и бетонных водоотводных лотков, поскольку являются практически единственным нагревательным кабелем, допускающим укладку непосредственно в бетон.
5. Управление системами – основы и аппаратура
Алгоритм управления антиобледенительными системами независимо от применяемой аппаратуры должен соответствовать физическим процессам образования наледи на кровле. Поэтому выбор аппаратуры производителя определяется прежде всего ее соответствием физическим процессам, возможностью ее настройки на особенности конкретного здания и климатической зоны, надежностью и ценой. Обобщенный пример антиобледенительной системы для плоской эксплуатируемой кровли показан на схеме 8.
Как правило, в комплект к так называемому “крышному” термостату прилагаются датчик температуры наружного воздуха и датчик осадков. Датчик осадков представляет собой элемент с двумя электродами, оснащенный подогревателем весьма малой (2-5 Вт) мощности. При наличии влаги между электродами состояние датчика изменяется и система получает сигнал о наличии осадков.
В некоторых случаях находят применение датчики присутствия влаги для лотков или водостоков, основанные на том же принципе. Их применение позволяет определить момент ухода воды с горизонтальных частей кровли (лотки и желоба), после чего их можно отключить. Это делает систему весьма экономной в эксплуатации.