Карниз крыши здания
Карниз крыши здания относится к строительству крыш жилых и производстенных зданий, исключающих падение образовавшихся сосулек. Карниз /1/ крыши /2/ здания /3/ содержит закрепленный по его кромке нагревательный элемент /4/, соединенный по концам с клеммами для подключения источника электрического сигнала, при этом провод выполнен в виде жесткого изолированного элемента, согнутого через определенное шаговое расстояние с образованием свисающих вниз вдоль стены здания петель /5/ для формирования на них сосулек /6/, в расположенных между петлями горизонтальных участках /7/ провода участок провода удален и заменен термобиметаллической пружиной /8/, изогнутой в форме винтовой спирали.
1 н.п, ф-лы. пол.мод., 1 илл.
Полезная модель относится к строительству, крыш жилых и производственных зданий, исключающих падение образовавшихся сосулек.
Известны карнизы на чердачных и совмещенных крышах, имеющих покрытие из листового железа, волоконно-асбестоцементных листов и пр. /см. Осипов Л.Г. и др. Гражданские и промышленные здания. М., "Высшая школа", 1964, с.231, рис.129 [1]/.
Недостатками известных конструкций является слабость сил сцепления образующихся при таянии снега и льда сосулек с карнизным свесом, приводящая к отрыву сосулек от карниза под действием собственного веса и их падение, представляющее опасность для расположенных внизу людей и объектов.
Известны также конструкции карнизов с предотвращением образования сосулек, в которых край карниза выполнен специальной желобообразной формы, а карнизный свес выполнен с соответствующим покрытием, в частности, края металлического желоба облицованы резиной или специальными гидрофобными материалами, не смачивающимися водой /см. патент ФРГ 
2643348, кл. Е04D 13/06, опубл. 1978 [2]/.
Недостатками известных конструкций является конструктивная сложность, невозможность применения на уже существующих зданиях, необходимость в коренной переделке карнизов, что сопряжено с большими материальными и трудовыми затратами.
Кроме того известен карниз крыши, в котором консольный свес кровли снабжен элементами для намерзаиия воды из гидрофильного вещества с повышенной способностью к смачиванию водой, имеющего низкую теплопроводность и значительную удельную теплоемкость, и выполненными в форме двух досок, например, из мягких пород дерева, прикрепленных с нижней и верхней сторон консольного свеса кровли на вею длину карниза /см. а.с. СССР 953143, кл. Е04D 13/06, 1982 [3]/.
Указанная конструкция обеспечивает удлинение времени нагрева элементов для примерзания воды, а также более сильное примораживание к ним сосулек, что приводит к дольшему удержанию сосулек на элементах в процессе их таяния. Однако, при любых характеристиках материала элементов свеса малая площадь контакта свисающих сосулек с доской, ограниченная практически только верхним сечением сосульки, не позволяет обеспечить надежное удержание сосулек на доске без опасности отрыва до полного таяния.
Таким образом, все вышеописанные известные конструкции позволяют более или менее эффективно удерживать сосульки в процессе их таяния. Однако, они не позволяют ускорить процесс таяния нагревом, а также периодически встряхивать сосульки для большего ускорения процесса и не допуская их нарастания до значительного размера.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности существенных признаков является карниз крыши здания, содержащий закрепленный но кромке крыши на ее участке или по периметру с образованием замкнутого контура нагревательный элемент с вытяжными отверстиями, соединенный по концам с клеммами для подключения источника электрического сигнала /см.патент РФ на изобретение 2340746, кл. Е04D 13/076, 2006 [4]/, принятий за прототип.
Недостатками устройства-прототипа являются значительные энергозатраты на нагрев здания, элементов крепления и т.п., серьезное усложнение конструкции крыши.
Сущность полезной модели заключается в создании карниза крыши здания, снабженного специальным приспособлением, обеспечивающим как возможность раздельного образования и удержания сосулек на арматуре, так и их периодического одновременного нагревания и встряхивания, предотвращающего возможность нарастания сосулек до значительных размеров.
Технический результат - повышение эксплуатационных качеств устройства за счет обеспечения возможности как удержания сосулек, так и их удаления нагревом и механическими воздействиями.
Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что в известном карнизе крыши здания, содержащем закрепленный но его кромке на участке или по периметру с образованием замкнутого контура нагревательный элемент, соединенный по концам с клеммами для подключения источника электрического сигнала, особенность заключается в том, что нагревательный элемент выполнен в виде жесткого изолированного стального провода, согнутого через определенное шаговое расстояние с образованием свисающих вниз вдоль стены здания узких петель, при этом в расположенных между петлями горизонтальных частях провода участок провода удален и заменен термобиметаллической пружиной, изогнутой в форме винтовой спирали.
Сущность полезней модели поясняется чертежом, где схематично показано предлагаемое устройство на виде на здание спереди.
Карниз 1 крыши 2 здания 3 содержит закрепленный по его кромке на участке или по периметру с образованием замкнутого контура нагревательный элемент 4, соединенный по концам с клеммами для подключения источника электрического сигнала /на рисунке клеммы и источник не показаны/. При этом нагревательный элемент 4 выполнен в виде жесткого изолированного стального провода, согнутого через определенное шаговое расстояние с образованием свисающих вниз вдоль стены здания 3 петель 5 для формирования на них сосулек 6, причем, в расположенных между петлями 5 горизонтальных участках 7 провода 4 участок провода удален и заменен термобиметаллической пружиной 8, изогнутой в форме винтовой спирали. В общем случае пружины 8 могут быть вставлены как в один из участков 7 провода 4, так и во все участки, в данном конкретном случае /устройстве/ введены только две пружины 8 по краям защищаемого участка карниза 1. Концы провода 4 опущены вниз по стене здания 3 и соединены с клеммами для подключения источника электрического сигнала. При этом клеммы с концами провода во избежание вандализма, несанкционированного использования и т.п. запираются специальной крышкой на стене здания 3 /на рисунке крышка не показана/. В качестве источника может быть использовано либо сетевое напряжение, либо специальный генератор постоянного тока, ускоряющий процесс нагрева. Концы провода 4 могут быть выведены на специальный щиток в подъезде здания, в подвальное помещение, на технический этаж и т.п. Источник электрического сигнала может бать размещен на специальном транспортном средстве, позволяющем мобильно и последовательно обслуживать многие здания. Петли 5 провода 4 являются направляющими для стекания с крыши 2 воды при таянии снега и льда и, одновременно, арматурой для образования на них сосулек 6. Выбор оптимального соотношения размеров шагового расстояния между петлями 5, длины и ширины петель 5 обеспечивает, с одной стороны, надежное удержание сосулек 6 на петлях при обесточенном устройстве, а с другой - раздельное образование сосулек 6 на петлях 5 без их объединения в единое тело, затрудняющее процесс удаления сосулек. Оптимальная ширина петли 1-2 см, длина и шаговое расстояние 10-20 см. Спиральные термобиметаллические пружины обычно используются в качестве регуляторов температуры, для их навивки применяют ленты из инвара ЭИ 36 со слоями из железоникелевых сплавов. Данный материал отличается максимальными упругими и механическими свойствами в указанном ниже диапазоне рабочих температур.
Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.
Максимальная активность образования сосулек 6 соответствует диапазону температур окружающего воздуха порядка /-5°C÷+5°С/, причем температуры данного диапазона в течение суток многократно изменяются. В результате этого практически постоянно происходят автоматические малые закручивания-раскручивания спиральных пружин 8, и, как следствие, малые крутильные колебания провода 4 с петлями 5 и сформированными на них сосульками 6, причем, такие колебания сопровождаются малыми соударениями сосулек 6 со стеной здания 3. Очевидно, что такие практически постоянные механические воздействия препятствуют нарастанию сосулек до значительных размеров, вызывают их постоянное растрескивание и осыпание вниз безопасными фрагментами. В экстремальных ситуациях, при значительном нарастании сосулек или необходимости эффективного их удаления в провод 4 подается электрический сигнал, что ведет практически к мгновенному прогреву сосулек 6 за счет прохождения петель 5 провода внутри тела сосульки. Одновременно с этим за счет разогрева пружин 8 происходит их резкое раскручивание-закручивание вместе с петлями 5 и сосульками 6, приводящее к эффективному стряхиванию и отрыву уже подтаявших сосулек 6.
Очевидно, что данное устройство предельно эффективно, требует малых затрат электроэнергии за счет прохождения нагревателя прямо через тело сосулек, способно работать в автоматическом режиме за счет изменения температур окружающей среды, а также в принудительном режиме за счет подачи в провод электрического сигнала.
Карниз крыши здания, содержащий закрепленный по его кромке на участке или по периметру с образованием замкнутого контура нагревательный элемент, соединенный по концам с клеммами для подключения источника электрического сигнала, отличающийся тем, что нагревательный элемент выполнен в виде жесткого изолированного стального провода, согнутого через определенное шаговое расстояние с образованием свисающих вниз вдоль стены здания узких петель, при этом в расположенных между петлями горизонтальных частях провода участок провода удален и заменен термобиметаллической пружиной, изогнутой в форме винтовой спирали.
