RU2487980C1

RU2487980C1 - Device to remove icicles from building roof cornice

Info

Publication number: RU2487980C1
Application number: RU2011143831/03A
Authority: RU
Inventors: Давид Михайлович Белый
Priority date: 2011-10-28
Filing date: 2011-10-28
Publication date: 2013-07-20
Also published as: RU2011143831A

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: device to remove icicles comprises an element for water freezing in process of snow and ice melting on a roof, and this element is attached to the external edge of the cornice. At the same time element for water freezing is made in the form of a strip made of an elastic net freely hanging off the cornice. At the sides of the strip with the help of diametral links there are two rigid rings fixed, being equipped with dead funnel-shaped elements evenly arranged along the contour and aligned to one side when embracing each ring and to the opposite sides on every ring.

EFFECT: increased operational reliability of a roof.

1 dwg

Description

Изобретение относится к строительству крыш жилых и производственных зданий, обеспечивающих длительное удержание и эффективный своевременный сброс образовавшихся сосулек.The invention relates to the construction of roofs of residential and industrial buildings, providing long-term retention and effective timely discharge of the formed icicles.

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]/.Known cornices on attic and combined roofs having a coating of sheet iron, asbestos-fiber sheets, etc. / see Osipov L.G. and other Civil and industrial buildings., M., “Higher school", 1964, p.231, Fig. 129 [1] /.

Недостатками известных устройств 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.The disadvantages of the known devices is the weak adhesion forces generated by the melting of snow and ice icicles with a cornice overhang, leading to the separation of icicles from the cornice under the influence of its own weight and their fall, which is dangerous for people and objects below.

Известны также устройства, предотвращающие образование сосулек на карнизах зданий, 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., например, патент ФРГ №2643348, кл. E04D 13/06, опубл. 1978 г. [2]/.Devices that prevent the formation of icicles on the eaves of buildings are also known, in which the edge of the eaves is made of a special gutter-shaped form, and the eaves overhang is made with a corresponding coating, in particular, the edges of the metal gutter are lined with rubber or special hydrophobic materials that are not wetted by water / see, for example, Germany patent No. 2643348, class E04D 13/06, publ. 1978 [2] /.

Недостатками известных устройств являются малая эффективность, конструктивная сложность, невозможность применения на уже существующих зданиях, необходимость в коренной переделке карнизов, что сопряжено с большими материальными и трудовыми затратами.The disadvantages of the known devices are low efficiency, structural complexity, the inability to use on existing buildings, the need for a radical alteration of cornices, which is associated with large material and labor costs.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности существенных признаков является устройство, предотвращающее падение образовавшихся сосулек с карниза крыши здания, в котором консольный свес 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]/, и принятое за прототип.The closest device of the same purpose to the claimed invention in terms of essential features is a device that prevents the formation of icicles from the roof eaves of the building, in which the cantilever overhang of the roof is equipped with elements for freezing water from a hydrophilic substance with increased ability to wet with water, having low thermal conductivity and significant specific heat and made in the form of two boards, for example, of soft wood, attached to the lower and upper sides of the console th roof overhang for the entire length of the eaves / see a.s. USSR No. 953143, cl. E04D 13/06, 1982 [3] /, and adopted as a prototype.

Указанное устройство 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 материалов элементов свеса малая площадь контакта свисающих сосулек с доской, ограниченная практически только своим верхним сечением, не позволяет обеспечить надежное удержание сосулек на доске без опасности их срыва до полного таяния.The specified device provides an extension of the heating time of the elements for freezing water, as well as stronger freezing of icicles to them, which leads to a longer retention of icicles on the elements during their melting. However, for any characteristics of the materials of the elements of the overhang, the small contact area of the hanging icicles with the board, limited almost exclusively by its upper section, does not allow for reliable retention of icicles on the board without the danger of them breaking to complete melting.

Сущность изобретения заключается в создании устройства, позволяющего одновременно как сосредотачивать сосульки на специальном элементе и удерживать их от падения значительное время непосредственно до полного таяния, так и эффективно их своевременно сбрасывать сосульки с данных элементов под действием внешних возмущений, в частности, порывов ветра, не позволяя им нарастать до опасных размеров.The essence of the invention lies in the creation of a device that allows both to concentrate icicles on a special element and to keep them from falling for a considerable time immediately until complete melting, and to efficiently dump them icicles from these elements in time under the influence of external disturbances, in particular, gusts of wind, not allowing they grow to dangerous sizes.

Технический результат - повышение эксплуатационных качеств устройства за счет обеспечения возможности сосредоточения и удержания сосулек на специальных элементах и их автоматического своевременного разрушения.The technical result is an increase in the operational properties of the device by providing the possibility of concentration and retention of icicles on special elements and their automatic timely destruction.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве для удаления сосулек с карниза крыши здания, содержащем элемент для намерзания воды, выполненный из гидрофильного материала с низкой теплопроводностью и значительной удельной теплоемкостью, прикрепленный к наружному краю карниза на его участке или по всей длине, особенность заключается в том, что элемент для намерзания воды выполнен в виде свободно свисающей вниз с карниза полосы из эластичной сетки с прямоугольными ячейками, прикрепленной к карнизу одной из протяженных сторон и изготовленной из высокопрочной хлопчатобумажной ткани кордного переплетения, при этом по бокам полосы в ортогональной к ее и карнизу плоскости прикреплены с помощью диаметральных перемычек два жестких кольца, снабженных равномерно размещенными по их контуру глухими воронкообразными элементами, ориентированными в одну сторону при обходе каждого кольца и в противоположные стороны на каждом из колец.The specified technical result during the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known device for removing icicles from the eaves of the roof of the building containing an element for freezing water, made of a hydrophilic material with low thermal conductivity and significant specific heat, attached to the outer edge of the eaves on its site or throughout length, the peculiarity lies in the fact that the element for freezing water is made in the form of a strip of elastic mesh with rectangular cells freely hanging down from the cornice, with attached to the cornice of one of the long sides and made of high-strength cotton cord fabric, while on the sides of the strip in the plane orthogonal to it and the cornice, two rigid rings are attached, provided with deaf funnel-shaped elements uniformly spaced along their contour, oriented in one side when going around each ring and in opposite directions on each of the rings.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где схематично показано предлагаемое устройство на общем виде.The invention is illustrated in the drawing, which schematically shows the proposed device in General view.

Устройство для удаления сосулек 1 с карниза 2 крыши 3 здания 4 содержит элемент 5 для намерзания воды, выполненный из гидрофильного материала с низкой теплопроводностью и значительной удельной теплоемкостью, прикрепленный к наружному краю карниза 2 на его участке или по всей длине, при этом элемент 5 для намерзания воды выполнен в виде свободно свисающей с карниза 2 полосы из эластичной сетки с прямоугольными ячейками, прикрепленной к карнизу л одной из своих протяженных сторон и изготовленной из высокопрочной хлопчатобумажной ткани кордного переплетения. По бокам полосы 5 в ортогональной к ее и карнизу 2 плоскости прикреплены с помощью диаметральных перемычек 6, 7 два жестких кольца 8, 9, снабженных равномерно размещенными по контуру колец 8, 9 глухими воронкообразными элементами 10, 11, ориентированными в одну сторону при обходе каждого кольца: или 8, или 9, и в противоположные стороны на каждом из колец 8, 9. Диаметральные перемычки 6, 7 у жестких колец 6, 9 вертикальны и закреплены по бокам полосы/сетки/ 5. Глухие воронкообразные элементы 10, 11 /или полые конусы без дна/прикреплены соответствующими участками своих образующих к внешним поверхностям колец 8, 9 равномерно по их контуру/на рисунке показано минимальное число элементов-четыре/, однако, элементы могут быть установлены гораздо чаще. Сетка 5 прикреплена к краю верхней поверхности карниза 2 с помощью винтов 12 с шайбами. Изготовление сетки о из хлопчатобумажной ткани кордного переплетения / см. "Материалы для авиационного приборостроения” и конструкций" под ред.акад. А.Ф.Белова, М.,"Металлургия", 1982, с.383-386 [4] / при сохранении эластичности обеспечивают высокую прочность сетки, износоморозоустойчивость при любых условиях. Именно поэтому эти ткани применяются для усиления резиновых покрышек колес и стеклопластиков / см. [4] /. Данный материал отличается высокой гидрофильностыо, низкой теплопроводностью и значительной удельной теплоемкостью, превышая по всем указанным параметрам мягкие породы дерева в устройстве-прототипе [3].The device for removing icicles 1 from the eaves 2 of the roof 3 of the building 4 contains an element 5 for freezing water, made of a hydrophilic material with low thermal conductivity and significant specific heat, attached to the outer edge of the eaves 2 in its section or along the entire length, while element 5 for water freezing is made in the form of 2 loops of elastic mesh with rectangular cells freely hanging from the cornice, attached to the cornice of one of its long sides and made of high-strength cotton fabric about weaving. On the sides of the strip 5 in the plane orthogonal to it and the cornice 2, two rigid rings 8, 9 are attached with diametrical jumpers 6, 7, equipped with dull funnel-shaped elements 10, 11 uniformly spaced along the contour of the rings 8, 11, oriented in one direction while going around each rings: either 8, or 9, and in opposite directions on each of the rings 8, 9. The diametrical jumpers 6, 7 of the rigid rings 6, 9 are vertical and fixed on the sides of the strip / mesh / 5. Deaf funnel-shaped elements 10, 11 / or hollow cones without bottom / attached to the corresponding section with their rings 8, 9 forming to the outer surfaces uniformly along their contour / the figure shows the minimum number of elements-four /, however, the elements can be installed much more often. The mesh 5 is attached to the edge of the upper surface of the cornice 2 using screws 12 with washers. Fabrication of a cord from cotton cord fabric / see. "Materials for aircraft instrumentation” and structures "under the editorship of Acad. A.F. Belova, M., Metallurgy, 1982, pp. 383-386 [4] / while maintaining elasticity, provide high mesh strength, corrosion resistance under all conditions. That is why these fabrics are used to strengthen the rubber tires of wheels and fiberglass / see [4] /. This material is characterized by high hydrophilicity, low thermal conductivity and significant specific heat, exceeding in all these parameters the soft wood species in the prototype device [3].

Это обеспечивает максимальное примерзание сосулек 1 к сетке 5, а также медленное прогревание сетки о от крыши и от воздуха. Сетка 5 с прямоугольными ячейками порядка 6-8 см с одной стороны является оптимальными направляющими для отекания с крыщи 3 воды при таянии снега и льда, а с другой-очень эффективной арматурой для намерзания на нее сосулек 1. Последние полностью охватывают своим телом вертикальные и горизонтальные элементы сетки 5, за счет чего резко увеличивается прочность сцепления и площадь контакта сосулек 1 и решетки сетки 5, последние образуют как бы единую структуру с высокой пространственной жесткостью. Все это совместно с вышеуказанными характеристиками материала сетки о обеспечивают удержание на последней сосулек 1 с высокой надежностью в течение длительного времени вплоть до полного таяния. Однако, как было указано выше, из соображений безопасности нельзя давать сосулькам 1 нарастать на сетке 5 до значительных опасных размеров, а обеспечивать их элективное разрушение, причем автоматическое, и стряхивание под действием внешних возмущений, в данном случае под действием порывов ветра. Очевидно, что весной и зимой/времена года, соответствующие сосулькообразованию/, тем более на высоте крыш зданий, ветровые возмущения различных направлений присутствуют практически всегда. В предлагаемой конструкции порывы ветра в плоскостях, перпендикулярны/ортогональных/плоскости полосы 5, либо плоскости карниза 2, причем в любом направлении, вызывают вращение колец 8 и 9 в противоположные стороны. Например, при направлении ветра, перпендикулярном плоскости полосы бив сторону здания 4 расположение воронок 10 обеспечивает вращение кольца 8 против часовой стрелки при взгляде слева, а кольца 9 с воронками 2-по часовой стрелке, причем это вращение будет непрерывным при действии порыва ветра в данном направлении. Такое же направление вращения колец 8, 9 будет при порывах ветра в направлении снизу вверх перпендикулярно плоскости карниза 2. Очевидно, что такое вращение колец 8, 9 приведет к пространственному закручиванию сетки 5 в перпендикулярных расположению сосулек 1 плоскостях, что вызовет разрушение и осыпание сосулек 1 на землю. Смена направлений порывов ветра приводит к периодическим разнонаправленным закручиваниям сетки 5,не дающим сосулькам 1 достичь значительных размеров, и вызывающим их раскрашивание и безопасное осыпание на землю мелкими крошками практически непрерывно по мере образования.This ensures maximum freezing of the icicles 1 to the grid 5, as well as the slow heating of the grid o from the roof and from the air. Mesh 5 with rectangular cells of the order of 6-8 cm is on the one hand optimal guides for swelling water from the roof 3 when snow and ice melt, and on the other, it is very effective reinforcement for freezing icicles on it 1. The latter completely cover vertical and horizontal bodies with their bodies elements of the mesh 5, due to which the adhesion strength and the contact area of the icicles 1 and the lattice of the mesh 5 sharply increase, the latter form, as it were, a single structure with high spatial rigidity. All this, together with the aforementioned characteristics of the mesh material o, ensures that the icicles 1 are held on the last one with high reliability for a long time up to complete melting. However, as indicated above, for safety reasons, icicles 1 should not be allowed to grow on grid 5 to significant dangerous sizes, but to ensure their elective destruction, moreover, automatic and shaking off under the influence of external disturbances, in this case, under the influence of wind gusts. It is obvious that in spring and winter / seasons corresponding to icicle formation /, especially at the height of building roofs, wind disturbances of various directions are almost always present. In the proposed design, wind gusts in the planes perpendicular / orthogonal / to the plane of the strip 5, or the plane of the cornice 2, and in any direction, cause the rotation of the rings 8 and 9 in opposite directions. For example, when the wind direction is perpendicular to the plane of the strip opposite the side of the building 4, the location of the funnels 10 ensures that the ring 8 rotates counterclockwise when viewed from the left, and the ring 9 with funnels 2 clockwise, and this rotation will be continuous when a gust of wind acts in this direction . The same direction of rotation of the rings 8, 9 will be with gusts of wind in the direction from the bottom up perpendicular to the plane of the cornice 2. Obviously, such a rotation of the rings 8, 9 will lead to spatial twisting of the grid 5 in the planes perpendicular to the location of the icicles 1, which will cause the destruction of the icicles 1 to the ground. Changing the direction of wind gusts leads to periodic multidirectional twists of the grid 5, preventing the icicles 1 from reaching significant sizes, and causing them to color and safely show small crumbs on the ground almost continuously as they form.

Предлагаемая конструкция предельно проста, эффективна, не требует никаких источников энергии, используя энергию ветра, может быть применена как при строительстве новых зданий, так и при при доделке и преобразовании/переоборудовании/старых зданий. Конструкция может быть изготовлена в кустарных условиях, не требует применения специальных материалов, элементов и т.п., предельно компактна и универсальна.The proposed design is extremely simple, efficient, does not require any energy sources, using wind energy, can be used both in the construction of new buildings, and in the completion and conversion / conversion / old buildings. The design can be made in artisanal conditions, does not require the use of special materials, elements, etc., extremely compact and versatile.

Claims

A device for removing icicles from the eaves of the roof of the building, containing an element for freezing water, made of a hydrophilic material with low thermal conductivity and significant specific heat, attached to the outer edge of the eaves in its area or along the entire length, characterized in that the element for freezing water is made in a strip of elastic mesh with rectangular cells freely hanging down from the cornice attached to the cornice of one of the long sides and made of high-strength cotton fabric weave, while on the sides of the strip in the plane orthogonal to it and the cornice, two rigid rings are attached with diametrical jumpers, equipped with deaf funnel-shaped elements uniformly placed along their contour, oriented in one direction when going around each ring and in opposite directions on each ring .