在北方地區(qū),冬季氣候嚴(yán)寒多雪,建筑物屋頂積雪是常見的自然現(xiàn)象。積雪不僅給屋頂帶來沉重的壓力,還可能因融雪排水不及時(shí)而結(jié)冰,形成倒掛冰錐,給建筑和行人帶來嚴(yán)重的安全隱患。為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn),屋面融雪發(fā)熱電纜應(yīng)運(yùn)而生,成為現(xiàn)代建筑中的安全保障設(shè)備。
一、工作原理
屋面融雪發(fā)熱電纜是通過電能轉(zhuǎn)化為熱能來實(shí)現(xiàn)融雪功能的。具體來說,發(fā)熱電纜通常由合金導(dǎo)體制成,通過通電發(fā)熱,使得周圍空間的溫度升高,從而達(dá)到融雪化冰的目的。發(fā)熱電纜通常分為單導(dǎo)和雙導(dǎo)兩種類型,單導(dǎo)發(fā)熱電纜由“冷線”進(jìn)入,串接“熱線”,再接“冷線”引出,具有“有頭有尾”的特征;而雙導(dǎo)發(fā)熱電纜則是由“冷線”進(jìn)入,串接“熱線”,然后再由“冷線”在電纜內(nèi)返回,頭尾在一端。這些設(shè)計(jì)使得發(fā)熱電纜在安裝和使用時(shí)更加靈活和方便。
屋面融雪發(fā)熱電纜的啟動條件通常包括環(huán)境溫度低于冰點(diǎn)和屋頂積雪達(dá)到一定厚度。當(dāng)滿足這些條件時(shí),電纜中的溫度傳感器和壓力傳感器會感知到相應(yīng)的信號,從而觸發(fā)加熱機(jī)制。電流通過電纜內(nèi)部的電阻絲產(chǎn)生熱量,這些熱量傳遞到電纜表面,進(jìn)而融化積雪。通過這種方式,發(fā)熱電纜能夠確保屋頂排水順暢,防止積雪過重導(dǎo)致屋頂損壞。
二、應(yīng)用場景
屋面融雪發(fā)熱電纜的應(yīng)用范圍廣泛,涵蓋了各類建筑屋頂,如民用住宅、商業(yè)綜合體、公共設(shè)施等。特別是在寒冷地區(qū),這種加熱電纜對于保障屋頂安全、防止積雪引發(fā)的事故具有重要作用。以下是一些典型的應(yīng)用場景:
1、應(yīng)急中心、醫(yī)院屋頂:這些建筑通常對安全性和可靠性要求非常高,屋面融雪發(fā)熱電纜能夠確保屋頂在惡劣天氣條件下依然安全穩(wěn)固,為緊急救援和醫(yī)療服務(wù)提供堅(jiān)實(shí)的保障。
2、玻璃采光屋頂:玻璃采光屋頂因其美觀和透光性而受到青睞,但積雪和結(jié)冰會對其造成損害。發(fā)熱電纜能夠及時(shí)融化積雪,保護(hù)玻璃不受損害,同時(shí)確保室內(nèi)采光和通風(fēng)。
3、平面屋頂和大跨度結(jié)構(gòu)架屋頂:這些屋頂通常面積較大,積雪會對其造成較大的壓力。發(fā)熱電纜能夠均勻分布熱量,有效融化積雪,防止屋頂變形和滲水。
4、人行通道簡易屋頂:人行通道簡易屋頂通常用于臨時(shí)建筑或戶外設(shè)施,積雪可能對其造成安全隱患。發(fā)熱電纜能夠確保屋頂安全,為行人提供安全的通行環(huán)境。
5、坡屋頂和高層屋頂:這些屋頂?shù)姆e雪和結(jié)冰可能形成冰凌,對行人和建筑造成威脅。發(fā)熱電纜能夠及時(shí)融化積雪,防止冰凌的形成,保障行人和建筑的安全。
6、此外,屋面融雪發(fā)熱電纜還廣泛應(yīng)用于停車場、設(shè)備層、電梯機(jī)房、管道井等保溫和融雪場景,以及學(xué)校風(fēng)雪操場、建筑物上人屋面、地下車庫坡道等需要融雪和防滑的場所。
三、屋面融雪發(fā)熱電纜的技術(shù)優(yōu)勢
屋面融雪發(fā)熱電纜相比傳統(tǒng)的融雪方法具有顯著的技術(shù)優(yōu)勢,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1、節(jié)能環(huán)保:發(fā)熱電纜通過電能轉(zhuǎn)化為熱能,實(shí)現(xiàn)了能源的充分利用,且不會產(chǎn)生污染物排放。與傳統(tǒng)的燃煤、燃油等融雪方式相比,具有顯著的環(huán)保效益。
2、操作簡便:發(fā)熱電纜的安裝和維護(hù)相對簡單,不需要復(fù)雜的設(shè)備和操作過程。同時(shí),通過智能化的控制系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和調(diào)節(jié),提高了工作效率和安全性。
3、維護(hù)成本低:發(fā)熱電纜的使用壽命長,且不易損壞,因此維護(hù)成本相對較低。同時(shí),由于其節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn),長期使用下來還能降低能源消耗和費(fèi)用支出。
4、適應(yīng)性強(qiáng):發(fā)熱電纜可以適應(yīng)各種屋頂形狀和結(jié)構(gòu),包括平面屋頂、坡屋頂、弧形屋頂?shù)?。同時(shí),它還能在不同氣候條件下工作,確保融雪效果穩(wěn)定可靠。
5、安全性高:發(fā)熱電纜在工作過程中不會產(chǎn)生明火或高溫區(qū)域,因此具有較高的安全性。同時(shí),通過智能化的控制系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)故障報(bào)警和自動斷電等功能,進(jìn)一步保障了使用的安全性。