Mroźny, słoneczny zimowy dzień potrafi zaskakująco sprzyjać powstawaniu lodu w systemie rynnowym budynku. Gdy temperatura powietrza wynosi około -2°C do -6°C, a na dach pada intensywne słońce przy niemal bezwietrznej pogodzie, wydaje się, że warunki są korzystne. Odczuwalna temperatura jest wyższa niż wskazują termometry, a śnieg na nasłonecznionym dachu zaczyna się topić. Niestety, to co dla dachu oznacza dogodne topnienie śniegu, dla rynien i rur spustowych może oznaczać poważne kłopoty. W takich warunkach tworzą się idealne warunki do zamarzania wody w rynnach, co może prowadzić do uszkodzeń orynnowania i innych zagrożeń dla budynku.
Dlaczego lód powstaje w rynnach podczas słonecznego mrozu?
Problem zaczyna się od śniegu topniejącego na rozgrzanym słońcem dachu. Woda z roztopionego śniegu spływa w dół i trafia do rynien oraz rur spustowych. Jeśli rynna znajduje się w cieniu (np. po północnej stronie dachu lub pod wysuniętym okapem), jej materiał pozostaje wychłodzony poniżej 0°C. Roztopiona woda o temperaturze około 0-1°C dostając się do tak wychłodzonej rynny natychmiast zaczyna zamarzać. Najtrudniejsza sytuacja ma miejsce w pionowej rurze spustowej. Ścieka do niej coraz więcej wody, a sama rura jest cały dzień w cieniu i ma temperaturę głęboko ujemną. W takich warunkach woda płynąca przez rurę szybko zmienia się w lód, tworząc stopniowo wewnątrz lodowy czop.
Lodowy zator często zaczyna tworzyć się od dołu rury spustowej – przy wylocie przy ziemi lód łatwo osadza się warstwami. Z każdą kolejną minutą słonecznego popołudnia do rury napływa nowa porcja wody z dachu i zamarza, dokładając kolejną warstwę lodu. Pod koniec dnia, gdy temperatura powietrza spada jeszcze niżej, cała rura może być już wypełniona zamarzniętą wodą. Taki zamrożony słup lodu działa jak korek blokujący odpływ.
Co gorsza, zamarzająca woda zwiększa swoją objętość o ok. 9%, wywierając duży nacisk na ścianki rury. W efekcie rura spustowa często puchnie i pęka na skutek ciśnienia lodu. Jeśli jest wykonana z PVC, może rozszczelnić się na połączeniach lub nawet pęknąć wzdłuż ścianek. Metalowe rury natomiast mogą się odkształcić lub rozszczelnić na łączeniach. Warto też zauważyć, że 1 metr bieżący lodu wewnątrz rury o średnicy 90 mm waży ok. 6 kg. Jeśli zamarznie cały kilkumetrowy pion spustowy, kilkadziesiąt kilogramów lodu działa na mocowania i może je obluzować. Słabo przymocowana rura spustowa może pod takim obciążeniem oderwać się od ściany budynku.
Konsekwencje lodowych zatorów w rynnach
- Pęknięcia i odkształcenia orynnowania: Zamarzająca woda zwiększa objętość i może rozsadzać elementy systemu rynnowego od wewnątrz. Lód wywierający nacisk na ścianki rynien i rur spustowych powoduje pęknięcia materiału (szczególnie w przypadku kruchych na mrozie rur PVC) lub wypaczanie i rozszczelnienie połączeń. Uszkodzona rynna traci drożność i wymaga naprawy lub wymiany.
- Przeciążenie i oderwanie rynny lub rury: Nagromadzony lód ma dużą masę i obciąża mocowania. Pod wpływem kilkudziesięciu kilogramów zlodowaciałej wody rynna może się wygiąć, a rura spustowa odpaść od ściany (jeśli mocowanie jest słabe). Spadający fragment rynny wraz z blokiem lodu stanowi zagrożenie dla przebywających poniżej osób oraz może uszkodzić elewację budynku.
- Blokada odpływu i zalewanie ścian: Zatkana lodem rynna nie odprowadza wody z topniejącego śniegu, więc woda szuka innej drogi. Najczęściej zaczyna się przelewać poza krawędź rynny. Ściekająca po fasadzie woda tworzy zacieki na tynku i stopniowo nasącza mury. W mrozie taka zawilgocona ściana może ulegać dalszym zniszczeniom (pęknięcia tynku, odpadanie farby). Jeśli sytuacja powtarza się często, może też dojść do przemakania izolacji.
- Tworzenie się sopli i lodowych nawisów: Wylewająca się z przepełnionej rynny woda zamarza na krawędziach dachu, tworząc duże sople. Lodowe nawisy i sople mogą spaść niespodziewanie, stwarzając zagrożenie dla ludzi i mienia. Ich obecność dodatkowo wskazuje, że system rynnowy nie działa prawidłowo i wymaga interwencji.
Jak zapobiec zamarzaniu rynien i rur spustowych?
Najskuteczniejszym sposobem ochrony orynnowania przed zamarzaniem jest montaż elektrycznego systemu grzejnego wewnątrz rynien i rur spustowych. Rozwiązanie to polega na ułożeniu specjalnych przewodów grzejnych w miejscach narażonych na tworzenie się lodu. Po uruchomieniu system podgrzewa rynnę oraz wnętrze rury spustowej, utrzymując tam temperaturę powyżej 0°C. Dzięki temu spływająca z dachu woda nie zamarza po drodze, lecz jest bezpiecznie odprowadzana na dół.
Do takiego zastosowania najlepiej nadają się samoregulujące kable grzejne (np. marki Raychem). Tego typu przewody automatycznie dostosowują swoją moc grzewczą do warunków otoczenia. Gdy temperatura gwałtownie spada poniżej zera lub pojawia się wilgoć, przewód automatycznie zwiększa oddawaną moc grzewczą. Natomiast na cieplejszych odcinkach kabla jego moc jest samoistnie ograniczana. Dzięki właściwościom samoregulacji kabel nie przegrzeje rynny i zużywa tylko tyle energii, ile potrzeba do stopienia lodu. System można wyposażyć w automatykę (czujniki temperatury i wilgoci), która będzie włączać ogrzewanie tylko w sprzyjających oblodzeniu warunkach pogodowych.
Prawidłowo zainstalowany system przeciwoblodzeniowy zapewnia drożność rynien przez całą zimę. Nawet podczas słonecznych mrozów, gdy bez ogrzewania tworzyłyby się lodowe czopy, ogrzewane rynny pozostają czyste i drożne. W efekcie nie dochodzi do żadnych z opisanych wcześniej uszkodzeń. Rynny nie pękają, woda nie przelewa się na ściany i nie powstają sople. Z doświadczenia wynika, że jest to rozwiązanie długoterminowe i bezpieczne – jeden montaż kabli grzejnych chroni budynek przed problemami z oblodzonymi rynnami na wiele lat.