Опд 01.12.25

1.

Решение проблем связанных с
наступлением зимы
Работу делали:
Маттов Владимир
Патрахина Ульяна
Льюис

2.

Задача 1
Что делать со снегом
который
скапливается на
крышах городских
домов?
1 способ
Увеличение уклона крыши. На крутых скатных
крышах (обычно более 30-40°) снег не
задерживается и сползает под собственным
весом. Для городских многоэтажек это не всегда
применимо, но для новостроек и частных домов
— идеальный вариант.
Но для многоэтажек есть вариант съемной
внешней скатной крыши,по окончанию зимы её
банально можно можно просто снять.
Проблемы способа: нужно каждый раз
устанавливать и снимать внешнюю крышу,а
также снег будет падать на открытые балконы и
идущих горожан,нужен склад для хранения.

3.

2 способ
Разработка легкого автономного робота
снегоуборщика,который по заданному
маршруту будет очищать крышу
Можно позаимствовать конструкцию
марсохода,а именно добавить солнечные
панели для автономности,при этом
обеспечить аккумулятором чтобы он
несколько суток обходится без
подзарядки.
Главное его отличие от марсохода более
простая структура и наличие ковша и
позади щеток.
Робот будет запускаться по общей команде для
роботов в определенном радиусе сторонним
оператором или сторонней системой, например
по прогнозу погоды.
Есть вариант оснастить робота вместо солнечных
батарей обычной станцией дозарядки питаемой
от жилого дома, это может облегчить массовое
внедрение робота.
Проблемы способа: лед и скопление снега,
большое количество препятствий на крыше

4.

3 способ
покрытие крыши гидрофобным и
криофобным
наноструктурированным
покрытием
Обычно происходит наслаивание
снежных слоев друг на друга что
вызывает уплотнение из-за чего не
то что ветер,а даже механическая
уборка становится громоздкой.
Благодаря такому покрытию не будет
происходить адгезия (прилипание)
снега к крыше благодаря чему снег не
будет скапливаться, а просто уносится
ветром
И даже если снег залежится ледяная
связка с крышей настолько слаба, что
при тепловом расширении/сжатии или
вибрации от ветра отрывается
пластами.
проблемы способа: нужно
заблаговременно заниматься
покрытием крыши, зависимость от
ветра,хрупкость современных
покрытий, если покрытие испортилось
нужно обязательно его удалить для
нанесения нового

5.

4 способ
Ультразвуковые
излучатели против
уплотнения снега
Установка на мачтах по периметру крыши
ультразвуковых генераторов, которые создают
звуковое давление, разрушающее кристаллические
связи между снежинками.
Ультразвук частотой выше 20 000 Герц создает в
структуре снежной массы высокочастотные
механические колебания.Эти колебания разрушают
формирующиеся ледяные связи между кристаллами
на стадии их образования и препятствуют
уплотнению.Питание системы будет происходить от
проводки в здании.
Это позволит снегу оставаться рыхлым, что позволит
ветру его сдувать.
Проблемы способа: Мокрый снег почти не
восприимчив, при отсутствии ветра может
происходить ощутимое трение что в некоторых
случаях может приводить к образованию мокрого
снега, влияние на животных которые восприимчивы к
ультразвуку, стоимость конструкции

6.

Задача 2
Что делать с
сосульками которые
скапливается на
крышах городских
домов?
1 способ
Точечный карнизный обогрев с умным управлением
Монтаж не сплошной ленты греющего кабеля, а точек
интенсивного обогрева в местах стока воды: у края
карниза, в водосборных воронках, на стыках желобов.
Управляется по погоде (вкл. только при -5...0°C и
влажности).Плавит лед именно в местах его
зарождения, не давая капле замерзнуть. Экономичнее
полного обогрева.Плавит лед именно в местах его
зарождения, не давая капле замерзнуть. Экономичнее
полного обогрева.Система не работает постоянно.
Она активируется только при возникновении условий
для образования льда, что определяется
датчиками,которые могут быть расположены для
всей городской системы в нескольких местах .
Проблемы способа:сложность программной
логики,чтобы система работала только в
определенных условиях,высокая стоимость
электроэнергии , сложность ремонта

7.

2 способ
Адсорбционные ловушки для талой
воды
1.
2.
3.
4.
5.
6.
По краю карниза (под желобом или вместо него)
монтируется длинный горизонтальный лоток.
Лоток заполняется высокопористым
адсорбентом — материалом с огромной
внутренней поверхностью, способным впитать
жидкость в количествах, многократно
превышающих его собственный вес (например,
силикагель, активированная глина, цеолит или
специальные полимерные гранулы).
Талая вода, стекая с крыши, капает не на
холодный карниз, а в этот лоток.
Адсорбент мгновенно впитывает влагу, не давая
ей растечься и замерзнуть.
Под действием ветра и естественного движения
воздуха насыщенный влагой материал
постепенно испаряет воду обратно в атмосферу.
Лоток снова готов к приему новой порции влаги.
Преимущества способа
1.
2.
3.
4.
5.
Полная пассивность и энергонезависимость: Не требует
электричества, проводки, управления. Работает всегда.
Абсолютная безопасность: Нет риска короткого
замыкания, возгорания, поражения током. Ничего не
греется.
Экологичность: Если адсорбент инертен, метод не
вносит в окружающую среду химических реагентов.
Тишина: Никакого шума, в отличие от вибраторов или
воздуходувок.
Низкая стоимость владения: После установки затраты
только на замену/регенерацию адсорбента раз в сезон
или реже.
Проблемы способа: Ограниченная емкость,замерзание
адсорбента,ручная замена картриджей ,испарение зависит от
погоды. проверенность способа

8.

3 способ
Химические барьерные полосы
Идея: разместить на пути талой воды — в
желобах и на карнизах — специальный
материал, пропитанный реагентом
пролонгированного действия. При контакте с
водой реагент медленно высвобождается,
превращая воду в незамерзающий рассол,
который стекает, не образуя льда и сосулек.
Преимущества способа
1.
2.
3.
4.
Пассивность и автономность
Низкая начальная стоимость
Точечное воздействие где нужно — в желобе, не
затрагивая всю кровлю.
Потенциально высокая эффективность при
правильной дозировке
Проблемы способа:
Непредсказуемый расход реагента
Экологический вопрос
Обслуживание и утилизация
Не применяется из-за перечисленных минусов

9.

4 способ
На карнизном свесе устанавливаются вентиляционные
решетки или перфорированные софиты, которые работают
не на общую вентиляцию чердака, а точечно на вытяжку.
Система принудительной
В подшивке карниза монтируется ряд осевых
вентиляторов. Они работают в режиме вытяжки,
высасывая холодный уличный воздух из-под кровельного
покрытия именно в зоне карниза.
вентиляции карнизного свеса
Суть: Не греть карниз, а интенсивно охлаждать,
чтобы температура его поверхности была ниже
или равна температуре основного ската кровли.
Этот поток холодного воздуха уносит с собой то немногое
тепло, которое все же проникает изнутри, и интенсивно
охлаждает металл или дерево карниза, кровельное
покрытие и водосток.Система включается только при
температурах, когда возможно подтаивание
Это исключает подтаивание снега над карнизом
Минусы способа: почти нулевая эффективность когда вода
течет не по причине обогрева от здания
— основной источник воды для сосулек.
Возможность обледенения вентиляторов
Шум
Ощутимое преимущество в том что этот способ иногда
используется в реальной жизни что дает возможность
проанализировать на реальном опыте эффективность
конструкции

10.

Итог:
Не существует идеального решения, у каждого способа есть множество
плюсов так и недостатков, например у способов в этой презентации частая
проблема это локальное(либо отсутствующее) применение в реальности
что не дает в полной мере оценить целесообразность их применения на
практике
Методы с низким бюджетом чреваты проблемами и существенными
минусами, а дорогие за свою цену также не лишены изъянов
Так как идеального способа нет нужно брать несколько методов и
применять их в зависимости от ситуации,исходя из спецификации
каждого здания, бюджета и безопасности жителей