ООО Архитектурная Производственная Компания


 
ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ

ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ

Ю.Д. Cосин, В.А. Титаев, В.Н. Лавров

Статья опубликована в издании «Бетон и железобетон – пути развития. Научные труды 2-ой Всероссийской (Международной) крнференции по бетону и железобетону. 5-9 сентяб-ря 2005 г. Москва; В 5 томах. НИИЖБ 2005, Том 2. Секционные доклады. Секция «Желе-зобетонные конструкции зданий и сооружений»., 2005. – С.756-761.»

С введением [1] повысились требования к теплозащите наружных ограждений зданий. Без использования эффективного утеплителя сегодня практически невозможно обеспечить выполнение современных требований. Брак, допущенный при производстве строительно-монтажных работ, а иногда и ошибки проектировщиков, приводят к дефектам в ограждающих конструкциях, что от-рицательно сказывается на теплотехническом и как следствие напряженно деформиро-ванном состоянии наружных стен. В связи с этим вопросы контроля теплозащитных свойств ограждающих конструкций в строящихся и реконструируемых зданиях явля-ются сегодня весьма актуальными. В соответствии с требованиями [2] контроль теплотехнических показателей огра-ждающих конструкций может осуществляться в натурных условиях, в лабораторных условиях в климатических камерах, а также методами математического моделирования. Натурные испытания, которые обычно проводят по [3], дают наиболее реальную картину состояния отдельных конструкций, но в виду большой трудоемкости подобные испытания в последние годы проводятся крайне редко. Недостатком натурных испытаний является сложность определения теплотехни-ческих характеристик всех ограждающих конструкций здания, невозможность выделе-ния всех дефектных участков. В связи с этим представляет интерес опыт комплексных теплотехнических испытаний, включающих применение современного тепловизионно-го оборудования, математического моделирования и элементов натурных исследова-ний. Достоинствами такого подхода являются оперативность получения результатов, их наглядность, возможность оценки теплотехнического состояния ограждающих кон-струкций всего здания. Использование тепловизора позволяет оперативно проводить качественную оцен-ку состояния теплозащиты зданий и сооружений. При количественном контроле основ-ная проблема заключается в том, что существующая нормативная база [3, 4, 5] рассмат-ривает определение сопротивления теплопередаче только при стационарных условиях теплообмена, которые встречаются редко. При гармонически меняющихся температурах наружного и внутреннего воздуха сопротивление теплопередаче, рассчитанное по известным формулам стационарной те-плопередачи, будет также меняться по гармоническому закону. Именно поэтому при одноразовом измерении теплового состояния поверхности наружных ограждений, без учета влияния нестационарности, погрешности при оценке результатов испытаний мо-гут превышать 100%. Но если известно сопротивление теплопередаче в реперной точке (R0), и измене-ние температур наружного и внутреннего воздуха за некоторый предшествующий пе-риод (tн(?), tв(?)), то можно с заданной точностью определить сопротивление теплопе-редаче всех интересующих участков наружного ограждения. Температурная «история» фиксируется с помощью регистратора температур, на-пример, «Терем-3». Задача определения сопротивления теплопередаче реперного уча-стка решается путем измерения температур и тепловых потоков, например, с помощью регистратора «Терем-4» (Рис.1), и статистической обработкой результатов измерений.

Рис.1. Результаты натурных измерений. По оси абсцисс отложены точки измерения с интер-валом 30 мин, по оси ординат – температура (?С), плотность теплового потока (Вт/м2) и сопротивление теплопередаче (м2?С/Вт). 1 – температура внутреннего воздуха; 2 – температура внутренней поверхности; 3 – температура наружного воздуха; 4 – темпе-ратура наружной поверхности; 5 – плотность теплового потока на внутренней по-верхности; 6 –сопротивление теплопередаче реперного участка.

За оценку истинного значения сопротивления теплопередаче реперного участка (R0) примем среднее значение за время, кратное периоду колебаний наружных темпе-ратур.



При проведении натурных измерений погрешность определения сопротивления теплопередаче в реперной точке вычисляется по формуле:

Расчет сопротивления теплопередаче интересующих участков ограждающей кон-струкции проводится методом термографической аналогии [6] по температурным по-лям, полученным в результате тепловизионной съёмки, результатам расчета сопротив-ления теплопередаче реперного участка и температурной «истории»:

При внутренней съемке формула расчета аналогична, при этом индекс «н» меня-ется на «в». Приведенное сопротивление теплопередаче наружных ограждающих конструкций рассчитывается по формуле:

Для сравнения с нормативными или проектными значениями вычисляется приве-денное сопротивление теплопередаче при расчетных температурных условиях:

Изложенный подход апробирован на нескольких десятках объектов, он позволяет получать удовлетворительные результаты при оперативном контроле качества наруж-ных ограждающих конструкций (Рис.3).

Литература

  1. СНиП II-3-79*. Строительная теплотехника/Минстрой России. – М.:ГП ЦПП, 1996. – 29 с.
  2. МГСН 2.01-99. Энергосбережение в зданиях. – М., 1999.
  3. ГОСТ 26254-84. «Методы определения сопротивления теплопередаче ограж-дающих конструкций». – М., 1984.
  4. ГОСТ 26629-85. «Метод тепловизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций». – М., 1985.
  5. ВСН 43-96. «Ведомственные строительные нормы по теплотехническим обследовани-ям наружных ограждающих конструкций зданий с применением малогабаритных теп-ловизоров». – М., 1996.
  6. СНиП 23-01-99. “Строительная климатология”. – М., 2003. Дроздов В.А., Сухарев В.И. Термография в строительстве. М.: Стройиздат, 1987.