Тепловидение как объективный способ контроля качества тепловой защиты зданий

  Главным условием реализации закона «Об энергосбережении» (№ 28-ФЗ от 03.04.1996 г. с изменениями от 05.04.2003 г.) и других нормативных документов является осуществление строгого контроля над безусловным выполнением требований по энергосбережению, уменьшению теплопотерь через наружные ограждения зданий в отопительный период и доведению удельного расхода тепловой энергии на отопление зданий до значений, не выше нормируемых.
   В соответствии со СНиП 23-02-2003 п. 11.2 – 11.4 [1] тепловизионный контроль качества тепловой защиты наружных ограждений здания проводится при приемке зданий в эксплуатацию с целью обнаружения скрытых дефектов и их устранения и выборочно после годичной эксплуатации здания с целью определения фактических значений теплотехнических показателей ограждающих конструкций.
   Акт тепловизионного обследования наружных ограждений зданий является обязательным документом при приемке объектов нового строительства в эксплуатацию. Работы по тепловизионному обследованию наружных ограждений зданий должны производиться специализированными организациями, имеющими лицензию на техническое обследование ограждающих конструкций и аттестат аккредитации испытательной лаборатории(центра), выданный Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии. Практика тепловизионных обследований, проводимых испытательной лабораторией ООО «Строительное тепловидение» с 2003 года в г. Санкт-Петербурге и других городах показала, что устранение дефектов тепловой защиты наружных ограждений, выявленных при приемке зданий в эксплуатацию, а также контроль фактических значений теплотехнических показателей приводят к существенному повышению качества тепловой защиты зданий и их энергетической эффективности.
   Нормами [1] установлены три показателя тепловой защиты здания, два из которых могут контролироваться тепловизионным обследованием наружных ограждений, а именно:
a)приведенное сопротивление теплопередаче отдельных элементов ограждающих конструкций зданий R0 м2 0С/Вт должно быть не менее нормируемых значений Rreg м2. 0С/Вт, т.е. R0 ≥ Rreg (1)
b)санитарно-гигиенический показатель, включающий в себя:
•температурный перепад между температурами внутреннего воздуха tint 0С и на внутренней поверхности ограждающих конструкций τint, 0С должен быть меньше нормируемого перепада ∆tn 0С, т.е. : tint - τint ≤ ∆tn (2)
•температура на внутренней поверхности ограждающих конструкций τint 0С _должна быть выше температуры точки росы td_0С воздуха помещения, т.е. : τint >td (3)
   Тепловизионные обследования наружных ограждающих конструкций зданий проводятся испытательной лабораторией ООО «Строительное Тепловидение» согласно ГОСТ 26629 по «Методике тепловизионного контроля качества тепловой защиты ограждающих конструкций зданий», утвержденной РОСТЕХРЕГУЛИРОВАНИЕМ (Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство».
   Метод основан на дистанционном измерении тепловизором полей температур поверхностей ограждающих конструкций, между внутренними и наружными поверхностями которых создан необходимый перепад температур. При этом метод позволяет регистрировать теплотехническую неоднородность ограждающих конструкций и выявлять участки, опасные с точки зрения конденсации влаги на внутренней поверхности, а в комплексе с контактными измерениями сопротивления теплопередаче ограждения – определять фактическое значение приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций зданий, в том числе и светопрозрачных.
   Для выполнения работ по тепловизионному обследованию зданий и сооружений различного назначения должны использоваться современные тепловизионные приборы, сертифицированные Госстандартом РФ как измерительные, отвечающие следующим основным требованиям:
•диапазон измеряемых температур не менее минус 200 С – плюс 300С;
•предел температурной чувствительности – не менее 0.50С.
При тепловизионном контроле дополнительно используют следующие приборы:
•термощуп-термометр с диапазоном измерений не менее чем от минус 300С до плюс 500С;
•измерители скорости ветра с диапазоном измерений от 0 до 20 м/с;
•измерители относительной влажности воздуха с диапазоном измерений от 0 до 95%;
•фотоаппарат, рулетка и др.
   Перечень элементов ограждающих конструкций, представляемых для тепловизионного обследования в натурных условиях, должен включать все типовые элементы наружных ограждающих конструкций данного здания – стены с внешними углами, чердачные перекрытия или покрытия, окна и балконные двери, эркеры, перекрытия над проездами т.д. Если объектом тепловизионного обследования является здание с общей площадью ограждающих конструкций более 200 м2, то осуществляется выборочная (по согласованию с заказчиком) проверка, охватывающая в отопительный период не менее 10% от общей площади ограждающих конструкций здания, но не менее 200 м2 , а в летний период(при использовании дополнительного обогрева помещений) – не менее 5%, но не менее 100 м2 .  В выбранных помещениях контролируемые поверхности ограждающих конструкций должны быть освобождены от всех предметов, мешающих съемке, и обеспечен режим теплопередачи через наружные ограждения, близкий к стационарному не менее чем за трое суток и вплоть до окончания обследования.
   При натурных обследованиях в летний и другие периоды года, когда система отопления зданий не работает, устанавливают и включают нагревательные приборы в помещениях, выбранных для проверки и в соседних, смежных с ними на этаже, а также в помещениях сверху и снизу (если они имеются над и под выбранными помещениями) и производят обогрев (натоп) этих помещений и их наружных ограждений в течении не менее 5 – 6 суток при разности температур внутреннего и наружного воздуха 10 – 150 С для создания стационарного теплового потока через наружные ограждения, что является необходимым и главным условием тепловизионных обследований зданий. Тепловизионные измерения производят при отсутствии атмосферных осадков, тумана и задымленности, а сами обследуемые поверхности не должны находиться в зоне прямого и отраженного солнечного облучения в течении 12 часов до проведения измерений.
   Места установки тепловизора выбирают так, чтобы поверхность ограждающих конструкций здания находилась в прямой видимости под углом наблюдения не менее 600. При тепловизионной съемке светопрозрачных ограждающих конструкций выбирают ракурс, обеспечивающий прямое отражение поверхностью стекла наиболее однородных фонов (например – перекрытия помещения). Если это требование не может быть выполнено для всей поверхности остекления при съемке с одной точки (с одного ракурса) проводят съемку с различных точек.  Тепловизор устанавливают в выбранных точках, имеющих удаленность от наружной поверхности здания не более расчетной, и в соответствии с инструкцией по его эксплуатации производят съемку поверхности ограждающих конструкций здания. Одновременно с тепловизионной съемкой ограждающих конструкций проводят измерения температуры и относительной влажности воздуха, направления и скорости ветра.
   Тепловизионному контролю подвергают наружные и внутренние поверхности ограждающих конструкций. По обзорной термограмме наружной поверхности ограждающих конструкций выявляют участки с нарушенными теплозащитными свойствами, которые затем подвергают детальному термографированию с внутренней стороны ограждающих конструкций. Температурные поля поверхностей ограждающих конструкций получают на экране тепловизора в виде цветного изображения, градации яркости или цвета которого соответствуют различным температурам. Тепловизоры снабжены устройством для высвечивания на экране изотермических поверхностей и измерения выходного сигнала, значения которого функционально связано с измеряемой температурой поверхности. Таким образом, тепловизионное обследование позволяет выявлять в наружных ограждениях места с сопротивлением теплопередаче меньше расчетного, т.е. места с низкими или нарушенными теплозащитными свойствами наружных ограждений. Ориентируясь на опыт ООО «Строительное Тепловидение» рассмотрим два характерных случая нарушения теплозащитных свойств наружных ограждений.
   Первый случай. При тепловизионном контроле наружной поверхности стены здания толщиной в 3 кирпича четко выделились на разных уровнях массива кирпичной кладки довольно большие поверхности (в виде «карманов») с резко выраженным низким сопротивлением теплопередаче (как бы мостики холода). В этих местах (т.е. в этих помещениях) провели детальную тепловизионную съемку внутренних поверхностей наружных ограждений, которые подтвердили резкое снижение температуры на внутренней поверхности стен в местах расположения этих «карманов». После вскрытия этих мест там обнаружили бой кирпича, мусор и т. д. Выяснилось, что в вечернее время (во вторую смену), когда контроль ослаблен, рабочие, чтобы не убирать мусор и кирпичный бой, этот мусор засыпали в специально устраиваемые для этого места в кирпичной кладке, что и было обнаружено при тепловизионном обследовании.
   Второй случай. На термограммах жилого дома (рис. 1), фотография которого приведена на этом же рисунке, в простенках между первым и вторым этажом четко видны белые точки, т.е. места с ярко выраженными низкими теплозащитными свойствами. Проведенные тепловизионные обследования внутренних поверхностей наружных ограждений в местах расположения белых точек на фасаде здания (рис. 2) четко показали, что в этих местах (они окрашены зеленым цветом) при расчетных значениях температуры наружного воздуха температура внутренней поверхности будет ниже температуры точки росы воздуха помещений, а значит на стене будет выпадать конденсат, стена будет сыреть и разрушаться.

Как видно из этих примеров, тепловизионный контроль качества строительства объективен, точен и позволяет давать всеобъемлющую оценку качества теплозащитных свойств наружных ограждений зданий. Поэтому очень важно, чтобы заинтересованность в проведении качественных тепловизионных обследований наружных ограждений при приемке зданий в эксплуатацию с целью обнаружения скрытых дефектов и их устранения была не только у исполнителей тепловизионного контроля и работников технического надзора, но и у всего линейного и руководящего состава строительных организаций.


Литература
1. СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», Госстрой России, М 2004 г.
2. ГОСТ 26629-85 «Здания и сооружения, Метод тепловизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций».

научный руководитель ИЛ ООО "СтройТепловидение"к.т.н., доцент,

Мельниченко Г.Т.

Руководитель испытательной лаборатории

ООО «Строительное Тепловидение»

Кононов Д.В.