Результат интеллектуальной деятельности: КАРНИЗ КРЫШИ ЗДАНИЯ

Изобретение 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-асбесто-цементных листов и пр. /см. Осипов Л.Г. и др. Гражданские и промышленные здания. М., "Высшая школа", 1964, с.231, рис.129 [1]/.

Недостатком 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. E04D 13/06, опубл. 1978 г. [2]/.

Недостатками известных конструкций являются малая эффективность, конструктивная сложность, невозможность применения на уже существующих зданиях, необходимость в коренной переделке карнизов, что сопряжено с большими материальными и трудовыми затратами.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности существенных признаков является карниз крыши здания, в котором консольный cвес кровли снабжен элементами для намерзания 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 всю длину карниза /см. а.с. СССР №953143, кл. E04D 13/06, 1982 [3], принятый за прототип/.

Указанная конструкция обеспечивает удлинение времени нагрева элементов для примерзания воды, а также более сильное примораживание к ним сосулек, что приводит к более длительному удержанию сосулек на элементах в процессе их таяния. Однако при любых характеристиках материалов элементов свеса малая площадь контакта свисающих сосулек, ограниченная своим верхним сечением, не позволяет обеспечить надежность удержания сосулек на доске без опасности срыва до полного их таяния. Кроме того, что самое главное, само нахождение на карнизе сосулек значительных размеров до завершения процесса их таяния представляет большую опасность с точки зрения возможности их срыва при внешних посторонних воздействиях.

Сущность изобретения заключается в создании карниза, снабженного специальным приспособлением, способным, с одной стороны, формировать и удерживать на себе сосульки, а с другой - не допускать их нарастания до значительных размеров и обеспечивать их автоматическое разрушение и сброс на ранних стадиях формирования, используя энергию естественных внешних воздействий, в данном случае - ветровых возмущений.

Технический результат - повышение эксплуатационных качеств устройства за счет обеспечения возможности сосредоточения и удержания сосулек на специальных элементах и их автоматического своевременного разрушения.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном карнизе крыши здания, с консольным свесом кровли, снабженном размещенными на наружном крае свеса по всей длине карниза элементами для намерзания воды, выполненными из гидрофильного материала с низкой теплопроводностью и значительной удельной теплоемкостью, особенность заключается в том, что элементы для намерзания воды выполнены в виде уложенной вдоль наружного края свеса полосы с вертикально свисающими вниз с заданными шагом и длиной концами из прочной хлопчатобумажной ткани, при этом каждый конец снабжен легкими тарельчатыми элементами, периодически прикрепленными к концу дном с угловыми смещениями друг относительно друга вокруг продольной оси конца.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где схематично изображен предлагаемый карниз на общем виде.

Карниз крыши 1 здания 2 с консольным свесом 3 кровли снабжен размещенными на наружном крае свеса 3 по всей длине карниза элементами для намерзания воды с образованием сосулек 4, выполненными из гидрофильного материала с низкой теплопроводностью и значительной удельной теплоемкостью, при этом элементы для намерзания воды выполнены в виде уложенной вдоль наружного края свеса 3 полосы 5 с вертикально свисающими вниз с заданными шагом и длиной концами 6 из прочной хлопчатобумажной ткани, а каждый конец 6 снабжен легкими тарельчатыми элементами 7, периодически прикрепленными к данному концу 6 вдоль его длины дном с угловыми смещениями друг относительно друга вокруг продольной оси конца 6. Для изготовления полосы 5 с концами 6 использована специальная сверхпрочная водостойкая износоустойчивая ткань из ароматического полиамидного волокна, обладающая ярко выраженной волокнистой структурой, применяемая обычно для усиления автопокрышек, рукавов шлангов и т.п. Данная ткань сохраняет все свойства, присущие мягким породам дерева /см. устройство-прототип [3]/ - гидрофильность, низкую теплопроводность, значительную удельную теплоемкость. Концы 6 полосы 5 являются направляющими для стекания с крыши 1 воды при таянии снега и льда и одновременно - арматурой для образования сосулек 4 и их длительного удержания практически до полного таяния /см. устройство-прототип [3]/. Тарельчатые элементы 7 выполнены из легкого и прочного пластика. В частности, для упрощения их можно выполнить путем отрезания дна у обычных пластиковых бутылок. Концы 6 могут быть выполнены путем периодического вырезания из наружного края полосы 3 участков, то есть формирования своеобразной гребенки или бахромы.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.

Для времени года, соответствующего интенсивному образованию сосулек /зима, весна/, характерны значительные смещения воздушных масс, то есть ветровые явления /порывы ветра с частой сменой направлений/. Причем на высоте крыши зданий находятся зоны со значительной турбулентностью за счет обтекания воздушными потоками контуров зданий, между зданиями в городах образуются воздушные трубы с мощными воздушными потоками. Поэтому, даже при наблюдении внизу на земле полного штиля, в зоне крыши практически всегда фиксируются воздушные потоки со сменой направлений. Так как размещаемые вдоль каждого конца 6 тарельчатые элементы 7 развернуты на разные углы вокруг оси конца 7, то они принимают на себя различные ветровые давления /динамические скоростные напоры/ ветровых потоков, с разными углами в пространстве. В результате этого отдельные участки каждого конца 6, содержащие разные элементы 7, смещаются в поперечном направлении друг относительно друга, совершая сложные связанные пространственные колебания. Это приводит к эффективному разрушению сосулек 4 на мелкие части и осыпанию последних на землю, что не опасно для расположенных внизу людей и объектов. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет не просто формировать сосульки 4 на концах 6 полосы 5, но и автоматически разрушать их под действием ветровых нагрузок без участия человека непосредственно на стадии формирования, не давая сосулькам достичь значительных, опасных размеров. Устройство предельно просто по конструкции, обладает повышенными эксплуатационными качествами, исключаются энергозатраты за счет использования для сбивания сосулек естественных источников энергии /энергии ветра/, может быть использована как для строительства новых зданий, так и для переоборудования старых зданий практически без изменений конструкций крыш.