Zapobieganie powstawaniu zapór lodowych

Uwaga: Ten starszy artykuł autorstwa naszego byłego wykładowcy pozostaje dostępny na naszej stronie w celach archiwalnych. Niektóre informacje w nim zawarte mogą być nieaktualne.

BBCT Extension Professor Ben Weil był również niedawno przedstawiony w artykule Boston.com na temat zapór lodowych. Można go przeczytać pod tym linkiem.

Badałem niezliczone problemy z tamami lodowymi jako budowniczy, badacz i konsultant. Chociaż poszczególne przypadki wyglądają inaczej i często prowadzą do różnych rodzajów szkód, wszystkie sytuacje związane z powstawaniem lodowych zapór mają dwie wspólne cechy: zdarzają się, ponieważ topniejący śnieg gromadzi się za zaporami z lodu na krawędzi dachu i przecieka do wnętrza domu; ponadto zapór lodowych i szkód, które z nich wynikają, można uniknąć.

Właściwa izolacja i wentylacja dachu mogą powstrzymać tworzenie się zapór lodowych, zapobiec uszkodzeniom i obniżyć rachunki za energię.

Przyczyna

Zapory lodowe tworzą się, gdy stopiony śnieg ponownie zamarza na krawędziach dachu. Każdy, kto mieszkał w zimnym klimacie widział zapory lodowe. Cieszymy się iskrzącym pięknem formacji lodowych zbudowanych wzdłuż okapów dachów (domów innych ludzi). Jednak większość z nas nie zatrzymuje się, aby zrozumieć, dlaczego te lodowe pasma tworzą się, dopóki nie uszkodzą naszych domów.

Trzy rzeczy są wymagane, aby utworzyła się zapora lodowa: śnieg, ciepło, aby stopić śnieg i zimno, aby zamrozić stopiony śnieg w lód. Zapory lodowe mogą się tworzyć, gdy na dachu zgromadzi się zaledwie 1 lub 2 cale śniegu – jeśli dach jest źle zaizolowany i uszczelniony powietrzem, a po opadach śniegu następuje kilka dni ujemnych temperatur. Tamy lodowe powstają, gdy topnieje śnieg na górnej części dachu. Woda spływa w dół połaci dachowej pod warstwą śniegu i zamarza w pasmo lodu na krawędzi dachu, tworząc „zaporę”. Dodatkowa ilość roztopionego śniegu gromadzi się przy zaporze i ostatecznie przecieka do budynku przez dach lub elementy wykończeniowe dachu.

Powód, dla którego wzdłuż dolnej krawędzi dachu, zwykle nad nawisem, tworzą się korki lodowe, jest prosty. Na górnej powierzchni dachu (w kierunku linii grzbietu) panuje temperatura powyżej zera. Natomiast dolna część powierzchni dachu (wzdłuż okapu) jest poniżej temperatury zamarzania. Górna powierzchnia dachu znajduje się bezpośrednio nad pomieszczeniem mieszkalnym. Ciepło tracone z domu ogrzewa tę część dachu, topiąc śnieg w tym obszarze. W okresach ujemnych temperatur niższe rejony połaci dachowej pozostają w ujemnych temperaturach otoczenia. Zwisy dachowe nie są ogrzewane przez straty ciepła wewnątrz budynku.

Głęboki śnieg i niskie temperatury zwiększają prawdopodobieństwo i rozmiar zapór lodowych. Każdy centymetr śniegu, który gromadzi się na powierzchni dachu, izoluje nieco bardziej połać dachową, zatrzymując więcej ciepła wewnętrznego pod połacią dachową i ogrzewając poszycie dachu. Każdy cal śniegu ma współczynnik R o wartości około 0,5 – 1. Najgorsze zapory lodowe powstają, gdy głębokiemu śniegowi towarzyszy zimna pogoda. Oto przykład, który pozwoli poczuć skalę: Słabo zaizolowany i niewentylowany dach katedralny o współczynniku R-20 przy 10 calach śniegu może spowodować powstanie poważnej zapory lodowej. W tym przykładzie, 10 cali śniegu dodaje ~między R-5 a R-10 do systemu dachowego, co daje całkowite R dachu 25-30. Warstwa śniegu utrzymuje ciepło wewnętrzne poniżej poszycia i może ogrzać poszycie dachu powyżej temperatury zamarzania w obszarze nad przestrzenią mieszkalną (kredyt julio). Jeżeli temperatura wewnątrz wynosi 70 stopni, a na zewnątrz 20 stopni (różnica 50 stopni), temperatura poszycia dachu będzie wynosić od 5/25 do 10/30 drogi od 20 stopni w kierunku 70 stopni. Innymi słowy, temperatura dachu powinna wynosić między 30 a 37 stopni nad przestrzenią mieszkalną. W takich warunkach śnieg prawdopodobnie będzie się topił. Jednak temperatura dachu nad nieogrzewanymi nawisami wynosi 20 stopni, czyli tyle samo, co temperatura na zewnątrz. Roztopiona woda zamarznie, gdy dotrze do tej części dachu. Głębszy śnieg pogarsza sprawę. Większa izolacja polepsza sytuację. Można wykonać obliczenia dla różnych głębokości śniegu i różnych warunków temperaturowych wewnątrz i na zewnątrz, aby zorientować się, jak te zmienne są ze sobą powiązane. Sztuką jest utrzymanie całego dachu poniżej temperatury zamarzania, jeśli to możliwe. Wentylacja dachu pomaga i jest omówiona poniżej.

Uszkodzenia

Łatwo zrozumieć, że pozwalanie wodzie przeciekać do twojego domu jest złym pomysłem. Tamy lodowe powodują miliony dolarów szkód każdego roku. Wiele z tych szkód jest widocznych. Poplamione wodą sufity, pozrywane gonty dachowe, obwisłe, wypełnione lodem rynny, łuszcząca się farba i uszkodzony tynk są łatwo rozpoznawalne i zazwyczaj naprawiane, gdy pozwalają na to warunki pogodowe lub budżetowe. Ale inne uszkodzenia nie są tak oczywiste i często pozostają bez kontroli.

Zapory lodowe zwykle rozwijają się wzdłuż okapów dachowych, powyżej linii płyt ścian zewnętrznych. Utrata ciepła z domów w tym miejscu pogarsza topnienie śniegu i rozwój zapór lodowych. Istnieją dwa powody zwiększonej utraty ciepła w tym miejscu: krokwie w większości domów znajdują się bezpośrednio na szczycie ścian zewnętrznych, pozostawiając płytką przestrzeń na izolację pomiędzy szczytem ściany a spodem poszycia dachu: niska wartość R = utrata ciepła! Po drugie, budowniczowie nie są szczególnie wybredni, jeśli chodzi o uszczelnianie tego miejsca, aby zapobiec przepływowi ciepłego powietrza z pomieszczeń do spodniej części powierzchni dachu. Powietrze może przeciekać przez przewody i przepusty hydrauliczne w tym miejscu. Również ciepłe powietrze wewnętrzne może przeciekać z wnęk ściennych, wznosząc się ku górze i przechodząc między małymi pęknięciami, które istnieją między górną płytą ściany a płytą gipsowo-kartonową. Tamy lodowe tworzą się również pod świetlikami dachowymi, ponieważ są to zazwyczaj zespoły o niskim współczynniku R, które topią wodę, która następnie spływa do zimnej części dachu pod świetlikiem.

Dach przecieka przez mokrą izolację poddasza. W krótkim okresie czasu mokra izolacja nie działa dobrze. W dłuższym okresie czasu, nasiąknięta wodą izolacja jest ściśnięta, więc nawet po wyschnięciu, izolacja w suficie nie jest tak gruba. Cieńsza izolacja oznacza niższe wartości współczynnika R. Jest to błędne koło. Im więcej ciepła tracimy – tym więcej tworzy się tam lodowych – tym więcej przecieka – tym bardziej izolacja ulega uszkodzeniu – i tak dalej. W rezultacie płacisz więcej za ogrzewanie (i chłodzenie) swojego domu. Izolacja celulozowa jest higroskopijna i szczególnie podatna na zagrożenia związane z zamakaniem.

Woda często przecieka w dół w obrębie ramy ściany, gdzie moczy izolację ścienną i powoduje jej zwisanie, pozostawiając nieizolowane puste przestrzenie w górnej części ściany. Energia dolary są ponownie okradziony, ale co ważniejsze, wilgoć dostaje uwięziony w jamie ściany między zewnętrznym poszycia sklejki i wewnętrznej bariery pary. Rezultat: śmierdzące, gnijące jamy ścienne. Strukturalne elementy szkieletu mogą się rozpadać. Metalowe łączniki mogą korodować. Na powierzchniach ścian mogą tworzyć się pleśń i grzyby w wyniku podwyższonego poziomu wilgotności. Zewnętrzna i wewnętrzna farba pęka i łuszczy się. I dobre samopoczucie wrażliwych na alergię osób jest compromised.

Peeling farby ściennej zasługuje na szczególną uwagę tutaj, ponieważ jego przyczyną może być trudne do rozpoznania. Jest mało prawdopodobne, że farba ścienna (wewnętrzna lub zewnętrzna) będzie pęcherzy lub łuszczyć się, gdy tamy lodowe są widoczne. Farba łuszczy się długo po odparowaniu lodu i wszystkich śladów przecieku na dachu.

Woda z zapór lodowych przenika do pustych przestrzeni w ścianach. Zawilgoca materiały budowlane i podnosi wilgotność względną w ramach ścian. Wilgoć w jamie ściennej ostatecznie moczy wewnętrzne pokrycia ścienne i okładziny zewnętrzne, próbując się z nich wydostać (w postaci cieczy lub pary). W rezultacie ściany wewnętrzne i zewnętrzne zrzucają skórę z farby.

Więc przesłanie jest takie, aby dokładnie sprawdzić swój dom, gdy tworzą się tamy lodowe. Badaj nawet wtedy, gdy nie wydaje się, że jest przeciek. Przyjrzyj się spodniej stronie poszycia dachu i wykończeniu dachu, aby upewnić się, że nie zamokły. Sprawdź, czy izolacja nie jest wilgotna. A gdy pojawią się przecieki wewnątrz domu, bądź przygotowany. Przenikanie wody często następuje trudnymi do przebycia ścieżkami. Nie ograniczaj się do łatania przecieków na dachu. Upewnij się, że poszycie dachu nie zgniło lub że nie pojawiły się inne, mniej oczywiste problemy z sufitem lub ścianami. A następnie opracuj szczegółowy plan naprawy uszkodzeń. Ale co ważniejsze, rozwiąż problem.

Rozwiązania

Uszkodzenia spowodowane przez tamy lodowe można kontrolować na dwa sposoby: Utrzymywać całą powierzchnię dachu w temperaturze otoczenia na zewnątrz lub zbudować dach tak, aby nie mógł przeciekać do wrażliwych materiałów budowlanych, jeśli utworzy się tama lodowa.

Zimne dachy mają wiele sensu. Tutaj zimne powietrze z zewnątrz pracuje dla Ciebie. Utrzymuj cały dach tak zimny, jak powietrze na zewnątrz, a rozwiążesz zagadkę zapory lodowej. Spójrz na dach nieogrzewanej szopy lub garażu, stosu drewna lub opuszczonego domu. Tamy lodowe nie tworzą się na tych konstrukcjach ponieważ nie ma nierównomiernego topnienia i zamarzania!

Dla nowych konstrukcji to proste. Zaprojektuj dom tak, aby zawierał dużo izolacji sufitowej, ciągłą barierę powietrzną oddzielającą przestrzeń mieszkalną od spodu dachu i skuteczny system wentylacji dachu. Izolacja opóźnia przewodzący przepływ ciepła z domu na powierzchnię dachu. Bariera powietrzna opóźnia przepływ ogrzanego powietrza do spodniej części dachu. A dobry system wentylacji dachu pomaga utrzymać poszycie dachu w chłodzie. W istniejącym domu takie podejście może być trudniejsze do wykonania. Często można utknąć w mniej niż pożądanych warunkach. Przyjrzyjmy się jednak bliżej wszystkim kwestiom, które będą kierować twoją strategią.

Insolacja: Domy w północnych Stanach Zjednoczonych powinny być wyposażone w izolację sufitu o współczynniku co najmniej R-38 (około 12 cali włókna szklanego lub celulozy). Izolacja powinna być ciągła i konsekwentnie głęboka. Najbardziej godny uwagi obszar problematyczny znajduje się nad ścianą zewnętrzną. W nowym budownictwie należy stosować kratownice z podwyższonymi piętami lub elementy konstrukcji dachu, które pozwalają na zastosowanie R-38 nad ścianą zewnętrzną. W istniejących konstrukcjach, gdzie przestrzeń pomiędzy górną płytą ściany a spodem poszycia dachu jest ograniczona, należy zainstalować piankę izolacyjną o wysokim współczynniku R/cal (R-6/cal). Należy pamiętać o uszczelnieniu izolacji w tym miejscu, aby zapobiec przeciekom ciepłego powietrza z przestrzeni mieszkalnej.

Wentylacja: System wentylacji od podbitki do kalenicy jest najskuteczniejszym schematem wentylacji, jaki można zastosować do chłodzenia poszycia dachu. Wywietrzniki, turbiny, wywietrzniki dachowe i żaluzje szczytowe po prostu nie są tak dobre. Wywietrzniki podsufitowe i kalenicowe powinny przebiegać w sposób ciągły wzdłuż całego domu. Najlepszy jest wywietrznik kalenicowy z przegrodą (jak ten sprzedawany przez Air Vent), ponieważ będzie on odprowadzał powietrze z poddasza niezależnie od kierunku wiatru. Ciśnienie wylotowe wytworzone przez wywietrznik kalenicowy zasysa zimne powietrze uzupełniające na poddasze przez wywietrzniki podsufitowe. Pomiędzy górną częścią izolacji a spodnią częścią poszycia dachu należy zapewnić 2-calową przestrzeń lub „rynnę powietrzną” we wszystkich zastosowaniach. Wpadające powietrze „podsufitowe” omywa spodnią stronę poszycia dachu ciągłym strumieniem zimnego powietrza. UWAGA: Należy pamiętać o zainstalowaniu przegród izolacyjnych nad ścianą zewnętrzną, aby chronić izolację przed powietrzem wdmuchiwanym przez otwory podsufitowe.

Wyciek powietrza: Izolacja opóźnia straty ciepła przewodzonego, ale należy podjąć szczególny wysiłek, aby zablokować przepływ ciepłego powietrza wewnętrznego (konwekcję) na poddasze lub dach. Małe otwory pozwalają na przedostawanie się znacznych ilości ciepłego powietrza wewnętrznego do przestrzeni poddasza. W nowym budownictwie należy w miarę możliwości unikać wykonywania przejść przez sufit. Jeśli jednak nie możesz uniknąć przebić lub gdy musisz uszczelnić istniejące domy, użyj pianki uretanowej (w puszce), uszczelniaczy, celulozy lub listew pogodowych, aby uszczelnić wszystkie nieszczelności sufitu:

• przepusty kablowe

• przepusty instalacyjne

• oświetlenie sufitowe

• włazy dachowe

• włazy dachowe

.

• kominy

• wentylatory wyciągowe w łazienkach

• przecięcie wewnętrznych ścian działowych i sufitu

The Also-…Rans…
Lista prób rozwiązań jest długa. Problem, jaki mam z wieloma z tych prób zapobiegania powstawaniu zapór lodowych polega na tym, że nie zajmują się one podstawową przyczyną, którą jest utrata ciepła. Leczą one jedynie symptom.

Dachy metalowe są powszechne w kraju śniegu, więc muszą działać! Prawda? Metalowe dachy o stromym nachyleniu w pewnym sensie zadzierają nosa w kierunku zapór lodowych. Są wystarczająco śliskie, aby zrzucać śnieg, zanim spowoduje on problem z lodem. Jednak metalowe dachy są drogie i nie zastępują odpowiedniego poziomu izolacji.

Wiele osób instaluje samoprzylepne gumowane arkusze pod gontami dachowymi wszędzie tam, gdzie możliwe jest gromadzenie się wody przed tamą lodową: nad okapem, wokół kominów, w koszach, wokół świetlików i wokół kominów wentylacyjnych. Teoria jest taka, że jeśli woda przecieknie przez pokrycie dachowe, wodoodporna warstwa podkładowa zapewni drugą linię obrony. Materiał jest sprzedawany w rolkach o wymiarach 3 stopy x 75 stóp w cenie około 80 USD/rolkę. Produkty te przylegają bezpośrednio do czystego pokrycia dachowego. Gonty dachowe są przybijane do połaci przez membranę. Membrana jest samoregenerująca i automatycznie uszczelnia miejsca przebicia gwoździ. W.R.Grace (Ice and Water Shield), Domtar (Eaveshield) i Bird produkują konkurencyjne produkty. Takie rozwiązanie jest rozsądną alternatywą dla wielu istniejących struktur, w przypadku których nie jest możliwe lub opłacalne zastosowanie prawdziwych środków zaradczych. Produkty te służą również jako nadmiarowa warstwa ochronna. Czasami nawet dobrze skonstruowane i zaprojektowane dachy mogą mieć tamy lodowe. Głęboki śnieg będzie działał izolująco na dach, czyniąc go wystarczająco ciepłym, aby stopić śnieg nad powierzchnią mieszkalną. Nadmiarowa warstwa ochrony jest tu pomocna.

Możesz rozważyć użycie pasów przeciwlodowych z blachy, jeśli nie przeszkadza ci wygląd błyszczącego, szerokiego na 2 stopy metalowego paska rozciągniętego wzdłuż krawędzi dachu. Myślę, że pasy lodowe/śnieżne są rozsądnym wyborem w przypadku niektórych napraw i poprawek na istniejących domach. Ten system obróbki blacharskiej okapu stara się robić to, co robi metalowe pokrycie dachowe: zrzuca śnieg & lód, zanim spowoduje problem. To działa — czasami. Problem z pasami lodowymi polega na tym, że nie działają one dobrze. Często na dachu tworzy się wtórna zapora lodowa tuż nad górną krawędzią metalowego paska. Pasy lodowe/śnieżne są sprzedawane jako kawałki 32 cale x 36 cali (z dodatkowym sprzętem mocującym) za około 12 dolarów za panel.

Wbrew powszechnemu przekonaniu, rynny nie powodują powstawania zapór lodowych. Jednak rynny pomagają skoncentrować lód i wodę w bardzo wrażliwym obszarze dachu – okapach. Jak rynny wypełnić z lodem, często zginać i oderwać się od domu przynosząc powięzi, łączniki i downspouts w tow.

A co z tymi taśmami ciepła? W całym moim życiu, nigdy nie widziałem zygzakowatego układu elektrycznie ogrzewanego kabla, aby naprawić problem tamy lodowej. Kabel jest ogrzewany energią elektryczną, więc rzucasz dobrą energię za złą (pamiętaj, że tamy lodowe to problem utraty ciepła!). Z czasem taśma termiczna niszczy gonty, stwarza ryzyko pożaru, jest droga w instalacji i użytkowaniu, a także przecieka wodę przez luźne elementy mocujące. W rzeczywistości dobrze przyjrzyj się dachom, które są wyposażone w taśmę termiczną. Kabel elektryczny tworzy tamę lodową tuż nad nią. Moja rada brzmi: nie trać czasu ani pieniędzy.

Różne style odśnieżania i odłamywania lodu z krawędzi dachu to moje ulubione rozwiązania! Ludzie atakują kopce śniegu i lodu z dachu młotkami, łopatami, szczypcami do lodu, domowymi grabiami, łomami i piłami łańcuchowymi! Czy możesz w to uwierzyć? Teoria jest oczywista: nie ma śniegu ani lodu, nie ma cieknącej wody. ALE, i to jest duże ale, więcej szkód wyrządza się życiu, kończynom i dachowi w tym procesie. Mimo to ostrożne usuwanie śniegu z dachów za pomocą grabi do śniegu pomaga. Można zeskrobać część mineralnej powierzchni ochronnej z gontów bitumicznych podczas usuwania śniegu, ale usunięcie śniegu izolującego i potencjalnej wody roztopowej pomaga zmniejszyć potencjał powstawania zapór lodowych – wystarczy być ostrożnym.

Bez względu na to, jaki plan zdecydujesz się zastosować, skup się na przyczynie. Tamy lodowe są tworzone przez ciepło tracone z domu. Opracuj strategię, która skupia się wokół tego faktu, kiedy tylko jest to możliwe. Wentyluj, izoluj dobrze i blokuj jak najwięcej przecieków powietrza. Nie ma żadnych wymówek dla nowego budownictwa. Jednak lekarstwa dla istniejących struktur są często nieuchwytne i kosztowne. W niektórych przypadkach trzeba leczyć symptom. Zwrotem poniesionych kosztów jest zapobieganie szkodom.

To jest zdjęcie domu bez nawisu. Ma działające kable (patrz kabel wystający ze śniegu nad pierwszym oknem po lewej stronie domu). Tama lodowa znajduje się po północnej stronie domu. Rynna jest zniszczona.

To jest zdjęcie domu bez nawisu. Nie ma na nim kabli, ale widać na nim olbrzymią tamę lodową po północnej stronie domu.