Как часто Вы задумывались, почему зимой сосульки свисают с крыш и козырьков, как они образуются?
Образование сосулек.
Мы все знаем, что при температуре ниже нуля градусов по Цельсию вода замерзает и превращается в лед. Вода, бывшая снегом на крыше, при повышении температуры начинает медленно таять и стекать, а при понижении температуры замерзает, превращаясь в сосульку. В этом случае не все капли воды, скатываясь по сосулькам, успевают достичь земли. Такие перепады температуры происходят по разным причинам, вот некоторые из них:
— ночью температура может быть ниже нуля, а днем выше
— днем снег под лучами солнца начинает таять
— и основная причина – даже, если на улице минусовая температура, то в некоторых помещениях (как правило в старых домах) под крышей теплее (выше нуля) и нижний слой снега начинает таять и стекать к водоотводам.
Борьба с сосульками.
На сегодняшний день существует много способов борьбы с сосульками на крышах зданий. Эти способы делятся на два основных типа. Первый – фактический – удаление уже образовавшихся сосулек на свесах кровли. Второй тип — профилактический – теплоизоляция чердаков, вентиляция зданий, реконструкция кровель и водостоков. Этот способ предполагает содержание чердаков в холоде и препятствует образованию сосулек.
Не забывайте, что при оттепели или под тяжестью своего веса сосульки начинают падать, будьте внимательны, не ходите под крышами зданий.
В статье рассказывается о том, почему появляются сосульки, как их сделать самому и в чем кроется их опасность в условиях большого города.
Холод
На нашей планете существует множество климатических зон. Есть как жаркие регионы, так и те, где лета никогда не бывает, а жизнь человека практически невозможна. В некоторых местах почти всегда идут дожди, а в других они очень редки, и их жителям сложно представить частые грозы и уж тем более воду в ее нежидком состоянии - снег и град.
Но все холодные районы и места, где в зимние периоды температура опускается ниже нуля, роднит еще одно привычное нам явление. Это сосульки. Так почему появляются сосульки? Для начала нужно разобраться, и лед.
Определение
Согласно общепринятой терминологии, охлаждение - это явление, возникающее вследствие понижения температуры или отвода тепла от объекта тем или иным способом. Для большинства живых форм низкие температуры губительны, как и высокие. И, кстати, абсолютный холод обозначается как -273,15 градуса по Цельсию. В таких условиях не только замерзает вода, но и металлы становятся хрупкими, как стекло, а также практически останавливается движение элементарных частиц в материи.
Лед
При понижении температуры ниже нуля градусов по Цельсию вода превращается в лед. Это твердое состояние вещества, которому обычно свойственно иметь жидкую форму. Но если зимой нет дождей, и вся жидкость замерзает, то почему появляются сосульки на карнизах домов? Все дело в том, что в зимние периоды температура может варьироваться в достаточно широких диапазонах, и выпавшие осадки начнут таять, а потом вновь наступившие морозы это прекратят. Именно потому вода, бывшая снегом, начинает стекать с крыш домов, а по мере понижения температуры она постепенно замерзает, из-за чего капли, скользя по основаниям сосулек, не долетают до земли в полном объеме, оставляя часть жидкости в виде льда.
Но иногда зимой плюсовой температуры нет совсем, а наледь все равно можно наблюдать. Почему появляются сосульки в таком случае?
Тепло
В этом случае в действие вступает отопление домов. По статистике в зимний период большинство домов теряют до 30% тепла именно через крышу, и снег пусть и медленно, но все же тает. Особенно сильно это проявляется в частных домах.
Опасность
Эти ледяные образования представляют довольно большую опасность. Особенно в городах, где много высотных домов. А все потому, что добраться до их карнизов очень проблематично, и сосульки порой вырастают до огромных размеров. В результате при падении могут убить случайного прохожего. Да и, скажем прямо, получить по голове даже небольшим куском льда, упавшим с 15-го этажа, - удовольствие так себе.
Поэтому каждую зиму коммунальные службы тратят много усилий на то, чтобы сбить сосульки.
Как сделать сосульку?
Способов несколько. Первый, самый «естественный». В морозный день нужно запастить терпением и бутылкой воды. Затем найти на улице предмет, с которого жидкость сливалась бы медленно и равномерно, а в идеале — по капле. Процесс этот небыстрый, но с появлением первой наледи дело пойдет веселее.
Вторым способом сделать ее можно в любое время года. Нужно всего лишь подготовить соответствующую форму, залить водой и поместить в морозильник холодильника. Но тут главное помнить - жидкость при замерзании сильно расширяется и может разрушить материал формы, так что стекло для нее не подходит.
Ну и третий — это добыть брусок и вырезать узкий длинный конус в виде сосульки из него. Правда, это не будет сосулька в привычном понимании, так как сухой лед состоит из замороженной углекислоты, которая не тает, а испаряется. Также от него можно получить холодные «ожоги» кожи.
Теперь мы знаем, как появляются сосульки, а также научились их изготавливать.
На фоне потепления зим в последнее десятилетие с оттепелями, чередующимися с похолоданием, бороться с образованием сосулек механическими способами стало чрезвычайно сложно. Казалось, еще вчера все ледяные наросты были убраны, но нет – вот они, появились снова.
Немыслимо представить, что коммунальная служба или владелец будут ежедневно сбивать сосульки с крыши. То есть вероятность несчастных случаев от их падения по-прежнему остается высокой, а покрытие теряет свою надежность. Отсюда вывод – необходима правильно организованная защита кровли от сосулек.
Как появляются сосульки: механизм образования
В основе образования сосулек лежит естественный процесс. Таяние осевшего на крышу снега обычно происходит по двум причинам:
- под действием лучей солнца;
- в результате плохой теплоизоляции кровли.
Первый из процессов интенсивно проходит весной: днем крышу согревает солнце, а ночью успевший подтаять снег вновь замерзает от резкой смены температуры.
Зимой в кровлях, отличающихся низкой теплоизоляцией, или с мансардными этажами образование наледи и сосулек может проходить непрерывно. Из-за повышенной теплоотдачи нижние слои снежного покрова крыши подтаивают и стекает в водосток. Там уж талая вода, будучи лишенной , начинает замерзать и образует по краю кровли сосульки.
Со временем собственная масса сосульки увеличивается, и в какой-то момент в месте начала роста значение предела ее прочности оказывается превышенным, и она обрушивается вниз.
Эффективная защита крови от сосулек
Процесс механической очистки снега и сосулек с крыши довольно трудоемкая задача при этом еще чревата повреждением покрытия. Самый оптимальный вариант борьбы с ее обледенением – кабельная защита.
Главное, это не только действенный способ устранения уже имеющихся ледяных наростов, но и их предупреждение.
Преимущества кабельных систем антиобледенения
Подобная защита кровли и водостока отличается определенными достоинствами.
- При установке вмешательство в конструкцию здания не нужно. Она подходит для любой поверхности и не портит облик дома.
- Можно укладывать на кровле и локально, и вдоль периметра.
- Не требуется демонтаж, поэтому ее считают идеальной в условиях сезонности климата.
- Кабельный обогрев изначально призван препятствовать появлению снежных масс, а не растапливать их. При таком подходе уменьшается расход электроэнергии.
- В зависимости от используемого кабеля для защиты от сосулек, полученная дополнительная экономия получается различной.
- Сводит до минимума стоимость , а он может оказаться весьма дорогостоящим.
- Функции управления, благодаря датчикам температуры, влажности и снега, полностью выполняются автономно без всякого вмешательства человека. В частности,
Система будет работать ровно столько времени, пока сохраняется риск образования сосулек, иначе говоря, пока таяние на кровле не прекратится. Сам же этот процесс отсутствует, если наружная температура ниже в среднем -10°С или отсутствует снег.
Компоненты
Антиобледенительная система состоит из:
Греющий кабель
Его монтируют на участках самых вероятных для появления сосулек, точнее, по краю кровли и в водосточной системе: желобах и водостоках. Более точно место прокладки определяют, исходя из типа кровли, ее теплового режима климатических условий того или иного региона. Если в каком-то случае ограничиваются обогревом водостоков и желобов, то в другом кабель обязательно прокладывают и на других участках. В среднем мощность обогрева составляет порядка 40-50 Кв/м, но для каждого случая ее рассчитывают индивидуально. Укладывая кабель в несколько линий, можно обеспечить необходимую мощность.
Крепежные элементы
Специальный крепеж обеспечивает при монтаже кабеля отсутствие отверстий от сверления на кровле или трубе. Например, в случае мягкой кровли или крепление выполняют на специальной металлической ленте, которая к тому же исключает непосредственный тепловой контакт с поверхностью.
Элементы контроля
К ним причисляют датчики осадков, температуры и талой воды. Как только показания датчиков фиксируют превышение допустимых, система запускается. Снежный слой периодически растапливается и отходит по водостокам.
Распределительная сеть
Через нее к источнику электроэнергии подключают греющий кабель.
Пульт управления
Он нужен для контроля работы.
Виды кабеля
Саморегулирующий – прекрасная возможность экономии электроэнергии, поскольку мощность его может изменяться соответственно температуре окружающей среды, причем на различных участках мощность кабеля могла отличаться. Кабель отличается высокой надежностью. Его изоляция из полимерных материалов даже при нахлесте защищает его от перегрева и замыкания, а также от УФ-излучения и механических повреждений. Саморегулирующий просто монтируется и не теряет свойств при нарезании на участки любой длины.
Резистивный чаще используют на открытых площадках, так как мощность у них постоянная. При монтаже необходимо избегать перехлеста, чтобы не вызвать перегрева. Имеет определенные ограничения по минимальной/максимальной длине.
Тепловые режимы конструкции кровли и расчет мощности
При расчете мощности систем антиобеденения берут за основу следующие тепловые режимы крыш:
«Холодная» – имеет низкий уровень теплопотерь и хорошую теплоизоляцию. Наледи на подобных кровлях образуются обычно с таянием снега на солнце. Наименьшая температура таяния – до -5°С. Систему снеготаяния на них устанавливают исключительно в водостоках.
«Теплая» – имеет плохую теплоизоляцию, снег на ней начинает таять при низких температурах воздуха до -10°С. Антиобледенение на подобных кровлях – комплексно, его монтируют в желобах, водостоках и на кровле. в этом случае имеют повышенную погонную мощность (25– 30 Вт). Мощность на их кромках и в желобах устанавливают выше, чем в случае «холодных», чтобы система сохранила эффективность работы при низких температурах.
«Горячая» – имеет плохую теплоизоляцию, на или его используют в технических целях. Снег на них может таять и при более низких температурах, ниже -10°С. Это наиболее сложный вариант для проектирования и монтажа антиобледенительной системы.
Процесс таяния сосулек неизбежен и характерен для весны, либо для временного потепление на протяжении зимнего сезона. Ответ на вопрос о происхождении сосулек лежит на поверхности, и он предельно прост.
Как образуются сосульки?
Когда падает снег, он покрывает относительно ровным слоем не только землю, проезжую часть и тротуары, но и крыши домов и зданий. Со временем по той или иной причине теплеет и само собой, что снег начинает постепенно таять. Плюс ко всему крыша дома не такая уж холодная, ведь дом изнутри отапливается. Снег тает, но не настолько быстро, чтобы стекать ручьями через водосток или просто капать с крыши. В тот момент, когда теплая вода начинает стекать по снегу, она от него же и охлаждается, образуя наледь. Вода выбирает себе одни и те же, наиболее удобные каналы, все время пытаясь стечь по ним. Вместо этого она в месте стекания намерзает. Сила тяжения тянет вниз, потому форма у пограничной на краю крыши наледи продолговатая. Именно это мы называем сосулькой. Суточные колебания температуры могут достигать 10 градусов, потому в таких условиях образование сосулек неизбежно.
Почему важно убирать появляющиеся сосульки?
Надо сказать, своим падением они довольно опасны. Во-первых, форма у них такова, что они даже при небольшом весе нанесут максимальный ущерб или травму. Сосулька весом в полкило, упавшая с высоты более 5 метров, кстати, способна проломить череп. Потому наледь по мере возможности должны убирать, а люди под домами, с крыш которых свисают такие сосульки, не ходить, ведь никто не знает, когда такая сосулька полетит вниз. А полагаться на случай не желательно. В теории коммунальные службы должны за таким следить, но на деле каждый сам за себя, потому людям приходится опасаться.
Рекомендуем посмотреть — наглядная причина, почему опасно находиться под сосульками
Также стоит учитывать, что массивные сосульки дополнительно нагружают кровлю, тянут ее вниз, что может повредить ее или даже архитектурные элементы здания. Не говоря уже об автомобилях, которым «посчастливится» быть мишенью падающей глыбе из снега и льда.
Больше всего сосулек образуется в период оттепелей, а потом снова возвращения погодных условий к морозу.
А знаете ли вы?
- Почему желтеет туя, задаются вопросом многие почитатели этого красивого хвойного дерева. На самом деле мнение о том, что все хвойные […]
- Многие родители сталкиваются с тем, что ребенку просто не приходится срезать ноготки, они чуть ли не волшебным образом куда-то деваются. […]
- Все знают, что в году имеется дюжина месяцев, в каждом из которых 30 или 31 день. Самым коротким месяцем года является февраль, он может […]
- По большому счету, дети не должны страдать от каких-либо болей, ведь их организм еще не изношен и потому если и имеет болезни, то в […]
- Мало кто сочтет красивым, когда под глазами залегли тени. Имеется в виду, что область вокруг глаз имеет как бы синеватый оттенок, сходный […]
- Все иногда в той или иной степени страдают от того, что называется болью в животе. У медиков, работающих в скорой помощи, есть даже термин […]
- Многие согласятся с тем, что женщины в положении становятся особенно суеверными, они больше других подвержены всяческим поверьям и […]
Нина Михайлова
Хочу предложить вашему вниманию замечательные рассказы В. И. Морозова, которые помогают знакомить детей с некоторыми явлениями природы.
Как растут сосульки .
Март не зря называют непостоянным.
Днём пригреет солнце. Лужи на дорогах блестят, ручьи журчат, переливаются, взахлёб тараторит капель.
Ночью прихватит морозец. Скуёт лужи, перевьёт канатом ручей, наморозит сосульки .
Так вот ходишь, не замечаешь, а однажды утром увидишь водосточную трубу, обвешанную дымчатыми сосульками , и удивишься : «Как же так получилось?»
А вот как.
В полдень на солнцепёке жарко. Хоть загорай. Бежит, торопится капель, льются горючие слёзы зимы.
К вечеру холодает.
Растопит косой солнечный луч снежинку, превратит её в каплю. Катится капля по крыше и остывает. С крыши на сосульку и по сосульке вниз . Скатится на самый сосулькин нос , только бы оторваться и тукнуть в податливый снег, да не тут-то было.
Пока скатывалась - остыла, а лишь хотела оторваться - совсем замёрзла.
Так растут сосульки в длину .
Ниже опускается солнце, слабее греют его лучи. Всё ленивее бегут капли. Всё выше замерзают они. Всё дальше и дальше от сосулькиного носа .
Так растут сосульки в толщину .
Потому они в бугорках-натёках. Каждый бугорок - замёрзшая, затаившаяся на время, живая и весёлая капелинка.
Ночь заледенит капельные звоны, схватит снег настом . Откроются дороги в самые дальние и глухие углы.
Утро встанет в морозной дымке. Но чуть пригреет, как снова начинает лопотать капель, снова начинают расти сосульки .
Только теперь уже наоборот. Сначала в толщину, потом в длину. А ближе к обеду и плакать начинают.
Так всю сосулькину жизнь . Утром и вечером растёт-толстеет , а в полдень плачет-худеет.
Чем длиннее дни, горячее солнце, тем дольше плачет капелью сосулька . Сильнее худеет, истончается.
Пока вся не исплачется.
Наст .
В заснеженном лесу без лыж плохо. Да и на лыжах тоже не сахар. Снег глубокий, рыхлый - проваливаются лыжи, цепляются носками за сучья и ветки. Пока продерёшься сквозь кустарник, не один пот сойдёт.
То ли дело по насту .
Наст бывает в марте . Когда зима с весной сходятся и вместе правят. Днём солнце греет что есть мочи, снег плавит - весна. Ночью морозец приступает, самый что ни на есть зимний. Схватывает мокрый снег прочной толстой коркой.
Этот плотный снег и есть наст .
Весело бежать по звонкому насту .
Хрусть, хрусть, хрусть - отзывается под каблуком. Не нужны тяжёлые лыжи. Ступаешь как летом, даже ещё лучше.
Ни грязи тебе, ни кочек болотных. Трава в ногах не путается. Всё под снегом : и болота, и кочкарник, и бурелом-валежник. А сверху наст вроде паркета . Да такой прочный , что даже громадный лось не проваливается.
Отправляйся куда хочешь, но к обеду старайся всё-таки поближе к дороге оказаться.
Иначе худо дело.
Раскиснет снежная корка под горячими солнечными лучами, тут уж и шагу не ступишь. Впору плыть в глубоком снежном месиве.
Никакие лыжи не помогут.
Пользуются особенностями весеннего снега охотники и лесники. Рано утром уходят они всяк по своим делам. Охотники на поиск глухариных токовищ, лесники осмотреть, обойти дальние леса. Днём сидят они у костра и пьют ароматный смородиновый чай, загорают. Ночью, по морозцу, обратно домой приходят.