Тепловизионное обследование как способ технической диагностики теплопотерь в зданиях и сооружениях

В настоящее время большинство зданий и сооружений имеют наружные ограждающие конструкции, не соответствующие современным нормативным требованиям по сопротивлению теплопередаче. Поэтому очень важным является проведение массового и оперативного обследования фактического теплотехнического состояния здания или, другими словами, фактического распределения температурных полей на поверхности наружных ограждающих конструкций зданий и сооружений. Температура поверхностей строительных конструкций зависит от теплофизических свойств их материалов, наличия теплопроводных включений, как конструктивно обусловленных, так и случайных, являющихся технологическими или конструктивными дефектами и др. Если пользоваться традиционными методами, то для определения теплофизического состояния ограждающих конструкций здания необходимо установить несколько сотен или тысяч термодатчиков. Естественно, большая трудоемкость и высокая стоимость такой работы затрудняет осуществление необходимого контроля теплофизических свойств [1].

Инфракрасная диагностика – тепловой метод неразрушающего контроля, основанный на дистанционной регистрации тепловых полей объекта обследования по его собственному инфракрасному излучению.

Тепловизор позволяет получить тепловой «портрет» ограждающей конструкции здания, проанализировать изображение на компьютере и принять экспертное заключение по способу теплоизоляции здания, а после выполнения работ по утеплению – вновь снять тепловой «портрет» ограждаю- щей конструкции и проверить качество выполненных работ.

Обследования тепловизионным методом могут выполнятся:

• 1.    На стадии сдачи Государственной комиссии - все сдаваемые в эксплуатацию строительные объекты;

• 2.    На стадии строительства в целях текущего контроля качества строительства;

• 3.    На стадии эксплуатации - в случаях жалоб жильцов, составления энергетических паспортов зданий, при проведении мероприятий по повышению энергоэффективности и т. п.;

• 4.    При капитальных ремонтах - «до» -для определения необходимых работ и «после» - для контроля качества работ;

• 5.    При оценке стоимости недвижимости - для определения стоимости объектов с учетом затрат на необходимые энергоэффективные мероприятия.

К преимуществам тепловизионных съемок относятся:

• -    высокая температурная разрешающая способность приборов;

• -    дистанционность измерения при полном исключении механического контакта и нарушения поля температур измеряемого объекта;

• -    возможность обнаружения внутренних дефектов по измерениям возмущения поля температур на поверхности конструкций;

• -    высокая пространственная разрешающая способность приборов;

• -    возможность обзора одним и тем же прибором малых (размером до нескольких сантиметров) и очень больших (размером до сотен метров) объектов;

• -    большой диапозон температур, охватываемых одним и тем же прибором [1].

Тепловизионному контролю подвергаются наружные и, при необходимости, внутренние поверхности ограждающих конструкций зданий и сооружений. Тепловизионное обследование, в том числе при проведении приемостадочных мероприятий, позволяет решать широкий спектр задач по выявлению дефектов зданий и сооружений:

• -    конструктивных, технологических, эксплуатационнх и строительных дефектов стеновых панелей;

• -    недостаточно утепленных строительных конструкций;

• -    дефектов кирпичной кладки;

• -    дефектов перекрытий и покрытий;

• -    нарушений швов и стыков между сборными конструкциями;

• -    утечек тепла через окна и остекленные участки зданий в результате плохого монтажа;

• -    утечек тепла через конструкции и стыки цокольных этажей и чердачных конструкций;

• -    утечек тепла через системы вентиляции;

• -    участков зданий с повышенным содержанием влаги;

• -    участков с плохой работой системы отопления и горячего водоснабжения.

Следовательно, метод тепловизионного контроля качества теплозащиты позволяет определять места и размеры участков, подлежащих ремонту для восстановления требуемых теплозащитных качеств.

Теплотехнические требования, предъявляемые к ограждающим конструкциям зданий, регламентируются СНиП РК 2.04-032002 и зависят от вида ограждения (стена, покрытие и др.), нормируемых параметров производственной среды (микроклимата), климатических условий района и функционального назначения здания [2].

Целью теплотехнических обследований ограждающих конструкций является выявление их фактических теплозащитных качеств и их соответствия современным нормативным требованиям, которые в последние годы существенно изменились в связи с проблемой экономии и рационального использования энергетических ресурсов.

Тепловизионное обследование зданий производится с целью выявления скрытых дефектов строительства - трещины в ограждающих конструкциях, некачественного заполнения стыковых соединений железобетонных панелей, отсутствия либо просадки утеплителя, некачественной установки оконных и дверных блоков и др.

Тепловизионное обследование позволит:

• -    провести контроль качества изоляции и герметичности здания, например, стыков и рам, демонстрацию участков влаги в конструкции;

• -    провести испытания ограждающих конструкций зданий: наружных стен, покрытий, чердачных перекрытий, перекрытий над проездами, холодными подпольями и подвалами, ворот и дверей в наружных стенах, а также оконных и балконных дверных блоков и других ограждающих конструкций, разделяющих помещения с различными температурно-влажностными

условиями;

• -    выявить тепловые утечки, дефекты и замер температур в любой точке изображения и получить термограммы оборудования и трубопроводов.

Снижение энергопотребления в строительном секторе – проблема комплексная, тепловая защита отапливаемых зданий и её контроль являются лишь частью, хотя и важнейшей, общей проблемы. Снижение будет происходить за счет ввода более энергоэффективных систем воздухообмена (режим регулирования воздухообмена по потребности, рекуперации теплоты вытяжного воздуха и пр.) и за счет учета управления режимами внутреннего микроклимата, например, в ночные часы. В связи с этим потребуется доработка алгоритма расчета расхода энергии в общественных зданиях. Предполагается дальнейшее развитие методологии нормирования тепловой защиты по удельным расходам на производственные отапливаемые здания, где поля тепловых потерь через ограждающие конструкции по сравнению с тепловыми потерями на нагрев вентилируемого воздуха относительно малы [3].

Ожидается снижение энергопотребле- ния в пределах 35-45% в зависимости от типа здания с одновременным улучшением теплового комфорта в них. На основе полученных результатов возможно достижение нормируемых показателей за счет повышения качества проектирования и более широких возможностей в выборе архитектурных форм, технических решений и способов их реализации. Однако реализация этих возможностей требует дополнительных усилий при проектировании.