Способ удаления сосулек по периметру крыши здания

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу удаления сосулек по периметру крыши зданий. Способ включает силовое воздействие на сосульки с помощью исполнительных электромеханических механизмов (ИЭМ), которые совместно с «провод-струна» (ПС) размещают под краем крыши. На пути стекания воды концы ПС закрепляют с помощью кронштейнов, позволяющих изменять натяжение ПС, силу натяжения ПС выбирают с учетом расстояния между кронштейнами с таким расчетом, чтобы собственные резонансные частоты струны, определяемые из выражения: где f — частота колебаний (Гц), l — длина струны (м), F — сила натяжения струны (Н), ρ — плотность материала струны (кг/м³), S — площадь поперечного сечения струны (м²), были за пределами диапазона резонансных частот элементов конструкции крыши. Технический результат изобретения заключается в упрощении изготовления устройства для удаления сосулек. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к решению задач по обслуживанию жилищно-коммунального хозяйства, более конкретно - к способу удаления сосулек по периметру крыши зданий.

Известно техническое решение «Способ удаления сосулек по периметру крыши зданий», (Пат. РФ №2443833. Опубл. 27.02.2012, аналог) Способ включает силовые воздействия непосредственно на сосульки, при этом сосульки формируют раздельно друг от друга на жестких арматурных стержнях, свободно свисающих вниз вдоль края крыши и являющихся направляющими для отекания с крыши воды при таянии снега и льда. Силовое воздействие осуществляют на тело каждой сосульки изнутри нее путем создания плавного и/или/ скачкообразного бесконтактного изгиба арматурных стержней под действием изменений температуры окружающей среды, соответственно, во всем диапазоне температур.

Недостатком способа является сложность реализации процесса раздельного формирования сосулек, а также воздействия на тело каждой сосульки изменением температуры окружающей среды.

Известно техническое решение «Способ удаления сосулек по периметру крыши зданий», (Пат. РФ №2442862 Опубл. 20.02.2012, прототип) Для реализации способа, размещают по краю крыши эластичные полосы со свободно свисающими вниз гибкими ленточными направляющими для стекания воды при таянии снега и льда, являющимися одновременно арматурой для формирования на них сосулек, а силовое воздействие осуществляют на эластичные полосы путем их встряхивания в импульсном или периодическом режимах либо с помощью размещаемого вблизи полосы исполнительного электромеханического механизма, либо с помощью соединенных с полосами гибких шнуров с концами, выведенными в легкодоступные для человека места, например на стену здания, вблизи балконов или земли, на технический этаж, чердак, в подвал и т.п.

Недостатком способа-прототипа является сложность реализации по краю крыши эластичных полос со свободно свисающими вниз гибкими ленточными направляющими для стекания воды при таянии снега и льда, значительная трудоемкость и низкая эффективность.

Задачей предлагаемого технического решения является создание более простого в осуществлении и эффективного способа удаления сосулек.

Решение поставленной достигается тем, что в известном «Способе удаления сосулек по периметру крыши зданий», включающем осуществление силового воздействия на сосульки, дополнительно размещают под краем крыши, на пути стекания воды, провод-струну (ПС), концы ПС закрепляют с помощью кронштейнов, которые устанавливают на концах ПС и позволяют изменять натяжение ПС. Силу натяжения ПС выбирают с учетом расстояния между кронштейнами с таким расчетом, чтобы собственные резонансные частоты ПС, определяемые из выражения: где f — частота колебаний (Гц), l — длина струны (м), F — сила натяжения струны (Н), ρ — плотность материала струны (кг/м³), S — площадь поперечного сечения струны (м²), были за пределами диапазона резонансных частот элементов конструкции крыши здания. Воздействие на ПС осуществляют в импульсном режиме с помощью ИЭМ, которые размещают под карнизом вблизи ПС на расстоянии кратном 1/4 длины воны резонансных колебаний ПС. Интервал включения ИЭМ задают кратным периоду колебаний ПС.

Существенным отличием предлагаемого технического решения является размещение под краем крыши, на пути стекания воды, (ПС), концы которого закрепляют с помощью кронштейнов, позволяющих изменять натяжение ПС. Силу натяжения ПС (с учетом расстояния между кронштейнами) выбирают с таким расчетом, чтобы собственные резонансные частоты ПС определяемые из выражения: где f — частота колебаний (Гц), l — длина струны (м), F — сила натяжения струны (Н), с — плотность материала струны (кг/мі), S — площадь поперечного сечения струны (мI), были за пределами диапазона частот элементов конструкции крыши здания.

Данное техническое решение позволяет существенно повысить эффективность удаления сосулек с крыш зданий при минимальном нарушении в художественном оформлении краев крыш зданий.

Вторым существенным отличием является то, что воздействие на ПС осуществляют в импульсном режиме с помощью ИЭМ, размещаемых под карнизом вблизи ПС на расстоянии кратном 1/4 длины воны резонансных колебаний ПС, а интервал включения ИЭМ задают кратным периоду колебаний ПС.

Данное техническое решение позволяет энергетические затраты на удаление сосулек свести к минимуму. Включение импульсных воздействий при наличии сосулек ведет к их разрушению, а включение импульсных воздействий в начале процесса их формирования, позволяет исключить образование сосулек.

В качестве примера на фиг.1 и фиг.2 схематично показано устройство реализующее предлагаемый способ, в котором силовое воздействие на провода-струны осуществляют с помощью исполнительного электромеханического механизма, при этом на фиг.1 показан вид на устройство сбоку здания; на фиг.2 - вид спереди здания.

На фиг.1 и 2, приняты следующие обозначения: карниз крыши здания 1, провод-струна (ПС) -2; сосульки -3, на карнизе здания; исполнительный электромеханический механизм (ИЭМ) -4; шток -5, ИЭМ -4; кронштейн -6, позволяющий закреплять и обеспечивать натяжение ПС; уголок-косынка -7, предотвращающий попадание воды и снега на участок карниза с закрепленным кронштейном; чердачное помещение -8.

На нижней поверхности карниза (1) закреплены: ИЭМ (4) со штоком (5) который передает ударное воздействие от ИЭМа (4) на ПС (2), разрушая сосульки (3); кронштейны (6), установлены на углах карниза (1), позволяют закреплять и обеспечивать натяжение ПС (2). ИЭМ (4) подключают к выходу генератора импульсных сигналов (на рисунках, генератора импульсных сигналов не показан) с помощью проводов, выведенных в чердачное помещение (8). Генератор импульсных сигналов устанавливают на чердаке (8), либо в одном из специальных помещений здания. Шток (5), ИЭМ (4) в обесточенном состоянии соприкасается с ПС (2). уголок-косынку -7, крепят по углам карниза здания для предотвращения попадания воды и снега на участок карниза с закрепленным кронштейном (6).

Работа устройства, реализующего предлагаемый способ, осуществляется следующим образом. При подаче на ИЭМ (4) короткого электрического импульса, через шток (5) передается ударное воздействие на ПС (2), вызывая в ней колебания с собственной резонансной частотой. Таким образом, при подаче на ИЭМ (4) последовательности электрических импульсов с заданной амплитудой и скважностью кратной периоду колебаний провода-струны, обеспечивается эффективное и быстрое удаление сосулек (3). При подаче импульсов на ИЭМ (4) в начале процесса образования сосулек, ударные воздействия на ПС прекращают процесс их образования. Генератор импульсов может быть, как стационарный, так и переносный – подключаемый к выводам ИЭМ в чердачном помещении (Фиг. 1).

Предлагаемый способ может быть использован практически для любого типа зданий и крыш, предельно прост как с точки зрения реализации устройства, и может быть использован для предотвращения процесса образования сосулек. Предлагаемое техническое решение может быть реализовано промышленным способом.

1. Способ удаления сосулек по периметру крыши здания, включающий осуществление силового воздействия на сосульки с помощью исполнительных электромеханических механизмов (ИЭМ), отличающийся тем, что дополнительно размещают под краем крыши, на пути стекания воды, провод-струну (ПС), концы ПС закрепляют с помощью кронштейнов, позволяющих изменять натяжение ПС, силу натяжения ПС выбирают с учетом расстояния между кронштейнами с таким расчетом, чтобы собственные резонансные частоты струны, определяемые из выражения: где f — частота колебаний (Гц), l — длина струны (м), F — сила натяжения струны (Н), ρ — плотность материала струны (кг/м³), S — площадь поперечного сечения струны (м²), были за пределами диапазона резонансных частот элементов конструкции крыши здания.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что воздействие на ПС осуществляют в импульсном режиме с помощью ИЭМ, которые размещают под карнизом на расстоянии от кронштейнов, кратном 1/4 длины волны резонансных колебаний ПС, с интервалом включения ИЭМ задают кратным периоду колебаний провода-струны.