Joka talvi näemme samat otsikot: "Lumikaos kaupungissa". Mutta mitä oikeastaan tapahtuu katolla, kun kaupunkiin saapuu runsas lumisade? Ja milloin lumi muuttuu talvisesta maisemasta todelliseksi rakenteelliseksi vaaraksi?
Monet rakennusten omistajat, asukkaat ja kunnat jakavat samat huolenaiheet: Mistä tietää, milloin katolla on liikaa lunta? Kuinka hyvin rakenteet kestävät kuormitusta? Sulavatko lumet itsestään, eikä niitä tarvitse poistaa? Mihin lumi kertyy eniten? Ja milloin on tarpeen mennä katolle poistamaan lunta?
Mikä määrittää, onko katolla liikaa lunta?
Useimmat lumiset maat määrittelevät vähimmäisvaatimukset, jotka kattojen on kyettävä kantamaan. Vaatimukset voivat vaihdella rakennuksen käyttötarkoituksen mukaan. Esimerkiksi kauppakeskuksella ja asuinrakennuksella on erilaiset rakenteelliset vaatimukset kuin varastohallilla. Vanhemmat asuinrakennukset on usein suunniteltu nykyisiä vaatimuksia huomattavasti alhaisemmille standardeille, eikä remontit aina paranna rakenteiden kantokykyä. Erityisesti vanhemmilla rakennuksilla on yleensä pienemmät kantavuusmarginaalit, mikä tekee niistä alttiimpia raskaille lumikuormille.
Lumi ei koskaan jakaudu tasaisesti
Suuri väärinkäsitys on, että lumi sataa tasaisesti. Todellisuudessa tuuli kuljettaa lumen pois avoimilta alueilta ja kasaa sen suojaisiin paikkoihin. Suuret katot, kuten hallit, varastot, areenat ja ostoskeskukset, ovat yleensä suotuisia olosuhteita lumikasoille. Katolla olevat laitteet, kuten ilmastointilaitteet, aurinkopaneelit, savupiiput, tuuletusaukot, antennit ja turvakiskot, häiritsevät ilmavirtausta ja luovat alueita, joihin lumi kertyy. Monitasoisilla katoilla tuuli kuljettaa usein lunta ylemmistä tasoista alempiin, mikä kaksinkertaistaa tai kolminkertaistaa kuormituksen kertymäalueella. Monet rakenteelliset vauriot alkavat juuri näissä alemmissa osissa.
Lumen vesiekvivalentti: tärkeä luku
Lumen syvyys yksinään kertoo hyvin vähän. Tärkeää on lumen vesiekvivalentti (SWE) eli lumipeitteessä oleva veden määrä. Kevyt puuterilumi on painoltaan kevyt, kun taas märkä, tiivis tai uudelleen jäätynyt lumi on erittäin raskasta. Sulamis-jäätyminen-sykli muodostaa paksuja jääkerroksia, jotka lisäävät merkittävästi kokonaiskuormitusta. Vaarattomalta näyttävä 20 cm:n märkä lumi voi painaa yli 60 cm:n kuivaa lunta.
Kattolumivyöryt
Katolta liukastuva lumi voi vähentää kuormitusta, mutta aiheuttaa vaaraa jalankulkijoille, autoille, sisäänkäynneille ja alemmille katoille. Kaupungit voivat sulkea kadut tai kadun osia väliaikaisesti tämän riskin hallitsemiseksi. Lumisuojat ja kaiteet auttavat hillitsemään lumivyöryjä, mutta ne myös muuttavat lumen kertymistä.
Rakenteellinen kapasiteetti: kuinka paljon rakennus kestää?
Katon kyky kantaa lunta riippuu sen iästä, rakenteellisesta järjestelmästä (teräs, puu, betoni, ristikot), kattotyypistä (tasainen, kalteva, kaareva, monitasoinen), palkkien ja liitosten kunnosta, kunnostushistoriasta sekä alkuperäisestä lumikuormituksesta ja siitä, kuinka paljon painoa katto on alun perin suunniteltu kestämään. Koska lumikuormitukset ovat harvoin tasaisia, jopa yksi heikko kohta voi olla kriittinen, vaikka muu katto näyttää olevan kunnossa.
Seuranta: Mistä tiedämme, mitä katolla on?
Useimmissa rakennuksissa SWE mitataan edelleen siten, että joku kiipeää fyysisesti katolle mittaamaan sen näytteenottimella – hidas, riskialtis ja epätarkka prosessi suurilla katoilla, joilla lumen jakautuminen on epätasaista. Automaattinen seuranta parantaa turvallisuutta ja luotettavuutta. On olemassa laitteita, jotka seuraavat lumen painoa, kuten lumivaa'at.Nämä laitteet ovat tarkkoja, mutta usein kalliita ja vaikeita asentaa. Nykyaikaiset IoT-sääasemat, kuten Snower tarjoavat kustannustehokkaan lumen seurannan, lumikuormien mallintamismahdollisuudet ja myös muita meteorologisia parametreja, kuten lämpötilan ja suhteellisen kosteuden.
Lumenpoisto: milloin ja miten se tulisi tehdä?
Lumenpoisto on ajoitettava huolellisesti ja suoritettava tasaisesti. Se on usein tarpeen ennen sadetta tai lämpimän sään jaksoja, kun lumikinokset kertyvät voimakkaasti toiselle puolelle, kun SWE nousee nopeasti tai kun viranomaiset suosittelevat toimenpiteitä. Manuaalinen lumenpoisto on edelleen yleisin tapa, vaikka se on hidasta ja vaarallista. Moottorikäyttöisiä työkaluja voidaan käyttää joillakin tasaisilla katoilla, mutta niiden käyttö vaatii taitoa ja suunnittelua.
Kun voimakas lumisade iskee, ilmenee nopeasti toinen haaste: kaikki haluavat katonsa puhdistettavan samanaikaisesti. Tämä aiheuttaa pullonkaulan, jossa ammattimaiset lumienpoistoyritykset ovat täyteen varattuja, ylityöt ja viikonlopputyöt yleistyvät ja kustannukset nousevat jyrkästi. Seuraamalla lumikuormia jatkuvasti ja ymmärtämällä, milloin riski todella kasvaa, kattojen puhdistus voidaan ajoittaa aikaisemmin normaalin työajan aikana. Tämä on suora kustannusten vähentämismenetelmä huoltoyrityksille ja rakennusten omistajille.Useita rakennuksiasamalla alueella voidaan hoitaa tehokkaasti ennen kuin tilanne muuttuu kiireelliseksi.
Suurten lumisateiden aikana on erittäin tärkeää tietää, mihin lumi on satanut ja kuinka paljon sitä on kertynyt.
Mitä tapahtuu kaupungissa runsaan lumisateen aikana?
Kunnat ja kiinteistönomistajat seuraavat rakenteellisia kuormia ja ennusteita, tarkastavat haavoittuvia rakennuksia, sulkevat kadut, joilla voi esiintyä kattojen lumivyöryjä, tehostavat lumenpoistoa, antavat turvallisuusohjeita ja valmistelevat pelastuspalveluja mahdollisten kattojen romahtamisten tai vesivahinkojen varalta. Lumikuorma ei ole koskaan pelkästään lumimäärän kysymys. Se on tuulen, katon muodon, esteiden, lämpötilan, jääkerrosten, katon rakenteellisen iän ja olosuhteiden muutosten nopeuden yhteisvaikutuksen tulos.
Näiden tekijöiden ymmärtäminen on välttämätöntä ihmisten, rakennusten ja kaupunkien turvallisuuden varmistamiseksi sekä kattojen lumen hallitsemiseksi asianmukaisesti.
Seuraa meitä saadaksesi lisää!
