Наружные блоки и чиллеры на кровле: расчёт, крепление, обслуживание

Свободной земли вокруг здания почти не остаётся. Парковка размечена, приямки заняты, фасад завешивать не разрешает собственник, и единственная площадка под холодильное оборудование оказывается наверху.

Для службы эксплуатации это меняет весь набор вопросов. Кровля не проектировалась под сосредоточенные нагрузки, кровельный ковёр не терпит случайных отверстий, а любое обслуживание превращается в работу на высоте. В инженерной практике установка кондиционера на крыше начинается с проверки несущих конструкций, а не с подбора модели по каталогу.

Зачем технику поднимают наверх

Причины почти никогда не эстетические.

• Арендодатель или город запрещают вешать блоки на фасад. В исторической застройке это прямой запрет, на вентфасаде — вопрос консолей, которые под такую нагрузку не считались.


• На уровне земли нет площади: витрины, входные группы, пожарные проезды, размеченная парковка.


• Блок внизу уязвим. Его закидывает снегом с кровли, заливает талой водой, зимой в теплообменник летит реагент с проезда, а летом в него упирается припаркованный джип.


• Кровля позволяет собрать холодоснабжение в одной точке и обслуживать его, не заходя в арендуемые помещения и не согласовывая доступ с каждым арендатором.

Есть и обратная сторона. Подъём блока весом за полтонны на восьмой этаж требует крана или лебёдки, перекрытия части двора и отдельного согласования.

Нагрузка: первое, что считают

Цифры лучше держать перед глазами. Наружный блок мультизональной системы производительностью 28 кВт весит 240–260 кг, спарка на 56 кВт даёт около полутонны. Компактный чиллер на 150 кВт по холоду тянет от 1,6 до 2,2 тонны в рабочем состоянии, с водой в контуре. И вся эта масса опирается на четыре-шесть точек площадью с ладонь каждая.

Опорная рама нужна ровно затем, чтобы превратить точечное давление в распределённое. Швеллер или профильная труба ложится поперёк несущих балок либо на зону над колоннами, под стойки подкладываются опорные пластины 200×200 или 300×300 мм. Нагрузка от блока в 250 кг растекается по площади около 1,2 м² вместо шести пятачков. Расчёт делает конструктор по паспорту здания. Значение имеет не среднее давление на квадратный метр, а то, куда именно приходятся точки опоры относительно плиты и балок.

Поставить раму по центру пролёта плиты и понадеяться на запас — решение, которое вскрывается трещинами в потолке верхнего этажа.

Кровельный ковёр, гидроизоляция, вибрация

Сквозной крепёж через мембрану или наплавляемый ковёр без гильзы и фартука даёт протечку примерно через год после монтажа. Правильный узел выглядит иначе: стойка проходит сквозь пирог в металлической гильзе, гильза герметично соединена с ковром. Сверху ставится фартук с обжимным хомутом и герметиком. На мембранных кровлях применяют опоры на пригрузе — бетонные блоки или резиновые подушки, которые гидроизоляцию вообще не пробивают.

Виброопоры ставят в двух местах: резинометаллические под лапы компрессорно-конденсаторного блока и пружинные под раму чиллера, если этажом ниже находится офис, номер гостиницы или переговорная. Без них вибрация компрессора уходит в плиту и слышна на два уровня вниз. Жильцы описывают этот гул словами «где-то работает трансформатор».

Высота рамы над поверхностью кровли в Казахстане экономии не терпит. Нижнюю кромку блока поднимают минимум на 300–500 мм, а на объектах в Астане, Караганде и Петропавловске на 600–800 мм. Иначе воздухозаборник заносит снегом уже в декабре, а в марте рама стоит в талой воде. Заодно появляется место, чтобы почистить кровлю под оборудованием и осмотреть узлы прохода.

Трасса, перепад высот, дренаж

Вертикальный разнос между наружным и внутренним блоком — главное ограничение схемы. Бытовые сплит-системы допускают 15–25 м общей длины трассы при перепаде 8–15 м, полупромышленные кассеты и канальники дают 50–75 м и до 30 м по высоте. Мультизональные системы доходят до 150–165 м эквивалентной длины при перепаде 50 м, когда наружный блок стоит выше внутренних. Выходить за паспортные значения бессмысленно: масло перестаёт возвращаться в компрессор, и вопрос ресурса решается за один сезон.

На вертикальных участках газовой линии ставят маслоподъёмные петли, через каждые 5–6 метров подъёма. Трассу сверх заводской заправки дозаправляют по норме производителя, порядка 20–30 г хладагента на погонный метр. Цифру берут из паспорта конкретной модели, а не из общей таблицы.

Дренаж от внутренних блоков на кровлю не выводят: зимой он замерзает в первые же сутки.

Электрика, молниезащита, шум

Рама и корпуса оборудования заземляются и включаются в систему молниезащиты здания. Если кровля накрыта молниеприёмной сеткой, блоки должны попадать в зону защиты. Когда высота рамы выводит их за неё, ставится дополнительный стержневой молниеприёмник. Питание идёт отдельной линией со своим автоматом. Кабель прокладывается в лотке или в УФ-стойкой гофре, а не в первой попавшейся трубе, брошенной по ковру.

Шум считают до монтажа, а не после жалоб. Наружный блок мультизональной системы выдаёт 52–58 дБА на расстоянии метра, чиллер с осевыми вентиляторами — 65–72 дБА. Ночной режим снимает 3–5 дБА за счёт оборотов вентилятора. Дальше работают только шумозащитные экраны, разнесение блоков по площади кровли и разворот выхлопа от ближайших окон.

Доступ, зима, регламент

Оборудование, к которому неудобно подойти, обслуживать не будут. От выхода на кровлю до площадки укладывают ходовые трапы, по краю ставят ограждение высотой 1,1 м. Вокруг блока оставляют не менее 600 мм для снятия панелей и около метра со стороны теплообменника. Работы ведутся по наряду-допуску на высоте, с оформлением у собственника здания, инструктажем и страховочными системами. Без этой бумаги на кровлю не выйдет ни одна нормальная бригада.

Зимняя эксплуатация требует своего комплекта: подогрев картера компрессора, подогрев дренажного поддона, регулятор скорости вентилятора для работы при низком давлении конденсации. При -25 °C машина без этого набора уходит в аварию по давлению.

Регламент несложный. Чистка теплообменника весной и осенью, проверка затяжки креплений и состояния фартуков после схода снега, контроль давления и перегрева, осмотр виброопор на просадку. Раз в сезон на кровлю стоит поднимать не только сервисного инженера, но и кровельщика. Узлы прохода живут заметно дольше, когда их смотрят до того, как в помещении появится пятно на потолке.