10069

Это связано с рядом ограничений по максимальной толщине, гладкости и однородности обследуемых конструкций, распределению влаги, а также отсут-

ствию прочих электрических полей и металлических включений в объеме мате-

риала. Более подробная информация об особенностях конструкции, комплекта-

ции, технических характеристиках, процедурах проведения измерений, обслу-

живании и технике безопасности приводится в паспортах и инструкциях по эксплуатации каждого отдельного прибора.

Современные контрольно-измерительные приборы способны параллель-

но выполнять измерения сразу нескольких параметров, что позволяет умень-

шить их общее количество в процессе обследования. Используемые при обсле-

довании приборы должны быть внесены в Госреестр средств измерений или иметь сертификат соответствия с разрешением к применению в Российской Федерации, поверены или откалиброваны в установленном порядке, а также их технические характеристики должны соответствовать требованиям методиче-

ских рекомендаций по комплексному теплотехническому обследованию [22].

81

4.3. Порядок проведения комплексного теплотехнического обследования

Теплотехническое обследование предусматривает осуществление кон-

троля основных теплотехнических параметров конструкций, используя при этом только неразрушающие и расчетные способы исследования. Порядок про-

ведения теплотехнического обследования наружных ограждений регламенти-

руется ГОСТ [24, 25, 26, 27], МДС [22] и СП [28].

Принципиальная схема комплексного теплотехнического обследования наружных ограждающих конструкций показана на рисунке 4.9.

На реперной зоне, участке наружной стены без температурных аномалий,

устанавливаются датчики 4, регистрирующие температуры наружной и внут-

ренней поверхностей τн и τв, °C, и тепловые потоки q, Вт/м². Регистрируются температура внутреннего и наружного воздуха tв и tн, °C.

По результатам измерения температур и тепловых потоков за два-три дня проводят предварительные расчеты термического сопротивления реперной зо-

ныRTр , м2·°C/Вт, с графическим представлением результатов и оценкой по-

грешности определенияRTр .

При получении удовлетворительных результатов проводится наружная тепловизионная съёмка ограждающих конструкций всего здания и внутренняя съёмка в реперных зонах. Полученные в процессе обследования наружной съемки участки с температурными аномалиями термографируются дополни-

тельно изнутри. Термическое сопротивление различных участков наружных ог-

раждений, в том числе и дефектных, определяется расчётным путём по терми-

ческому сопротивлению реперной зоны RTр и температурам на наружной по-

верхности реперной зоны и исследуемого участка.

Причины возникновения дефекта устанавливаются путем анализа про-

ектной документации и численным моделированием процесса теплопередачи при реальных (зарегистрированных) температурных условиях. При невозмож-

ности определения причин дефекта аналитическим путем производится вскры82

тие исследуемого участка и выполнение измерений теплопроводности и влаж-

ности материалов, используемых в конструкции. Установление причины воз-

никновения дефекта позволяет разработать рекомендации по его устранению.

Проведение измерений температуры и тепловых потоков в реперных зо-

нах регламентируется МДС [22] и имеет следующий порядок. Измерение тем-

ператур и плотности тепловых потоков проводится с внутренней и наружной стороны ограждающих конструкций с помощью измерителя плотности тепло-

вого потока (2, рис. 4.9). Температуры наружного и внутреннего воздуха заме-

ряют на расстоянии не менее 10 см от поверхности наружных ограждений. По-

грешность измерения температуры не должна превышать t = ±0,5 ºС, а плот-

ности теплового потока q = ±1 Вт/м2.

Для измерений выбираются участки поверхности специфические или ха-

рактерные для всей исследуемой ограждающей конструкции.

Оперативный контроль температуры на исследуемых поверхностях про-

водится с помощью пирометра. Выбранные на ограждающей конструкции уча-

стки для измерений должны быть ориентированы на север или северо-восток,

иметь поверхностный слой из одного материала, одинаковой обработки и со-

стояния поверхности, иметь одинаковые условия по лучистому теплообмену и не должны находиться в непосредственной близости от элементов, которые мо-

гут изменить направление и значение тепловых потоков.

Устанавливать приборы на обои не допускается.

Преобразователи плотности теплового потока плотно прижимаются к ог-

раждающей конструкции и закрепляются в этом положении, обеспечивая по-

стоянный контакт с поверхностью исследуемых участков в течение всего пе-

риода измерений. При креплении преобразователей между ними и ограждаю-

щей конструкцией не допускается образование воздушных зазоров. Для исклю-

чения их на участке поверхности в местах измерений наносят тонкий слой тех-

нического вазелина, перекрывающий неровности поверхности. Регистратор ИПТП располагают на расстоянии от 2 до 5 м от места измерения.

83

84

Рис. 4.9. Принципиальная схема теплотехнического обследования: 1 – тепловизор; 2 – регистратор ИПТП; 3 – измерительный модуль; 4 –

преобразователи плотности теплового потока; 5 – датчики температуры; 6 – термометры-регистраторы; 7 – инфракрасный термометр дистан-

Рис. 4.10. Пример графика регистрируемых величин. Ось абсцисс: время измерения; ось ор-

динат: 1 – tвi, °C; 2 – τвi, °C; 3 – qi, Вт/м²; 4 –RTiр , м2·°С/Вт; 5 – τнi, °C; 6 – tнi, °C

Отсеивание начинается с члена выборки RTiр , который характеризуется

максимальным значением ζi, после этого рассчитываются новые значения RTр , S

и ζi. Процедура отсеивания продолжается до тех пор, пока все значения RTiр не будут удовлетворять условию (4.4).

Погрешность определения термического сопротивления в реперной зоне определяется по формуле:

где приб – приборная погрешность измерения температуры и плотности тепло-

вого потока; мет – методическая погрешность, определяется по [22].

Если выполняется условие:

то термическое сопротивление реперного участка ограждающей конструкции

86

принимается равным RTр . В противном случае измерения продолжаются или для расчетов выбирается другой период натурного наблюдения.

Порядок проведения тепловизионных обследований. Тепловизионное об-

следование проводится при устойчивой работе системы отопления, в натурных условиях в осенний, зимний и весенний периоды при разности температур tв – tн ≥ 20 °C. Обследование необходимо проводить при наружной температуре близкой к среднесуточной, при отсутствии атмосферных осадков, тумана, смога и задымленности. Оптимальным временем для тепловизионной съемки являет-

ся поздний вечер, между 21:00 и 24:00, или утро между 6:00 и 8:00, по возмож-

ности, совпадающие с периодом времени, когда проводятся измерение и реги-

страция температуры и тепловых потоков в реперной зоне. Поверхности обсле-

дуемых ограждений должны быть очищены от грязи, плесени, наледи, снега и других налетов, не подвергаться в процессе измерений воздействию прямого и отраженного солнечного облучения, а также отопительных приборов.

Перед началом тепловизионной съемки необходимо провести настройку тепловизора в соответствии с инструкцией по эксплуатации. Перед съемкой из-

меряется температура внутреннего воздуха tв в центре помещения и на расстоя-

нии около 10 см от поверхности наружных стен, а также температура tн.

Термографирование проводится последовательно по предварительно на-

меченным участкам с покадровой записью термограмм в компьютер и одно-

временной фотосъемкой этих участков цифровой фотокамерой. Термографиро-

вание поверхности стены, по возможности, проводят в перпендикулярном на-

правлении к стене. Максимально допустимый угол отклонения от направления сьемки обследуемого ограждения составляет βмакс = 30°. Измерения должны проводиться с фиксированного расстояния.

Обработка результатов тепловизионного обследования заключается в оп-

ределении температурных полей на поверхности обследуемых ограждений и расчете термических сопротивлений исследуемых участков наружных ограж-

дающих конструкций.

87

Термическое сопротивление m-го участка ограждающей конструкции RTm ,

м2·°C/Вт, определяется по формуле:

где нm – температура наружной поверхности на участке m; нр – температура наружной поверхности в реперной зоне.

Сопротивление теплопередаче при расчетных температурных условиях

R0m, м2·°C/Вт, определяется по зависимости:

где в и н – коэффициенты теплоотдачи на внутренней и наружной поверх-

ностях, соответственно, при расчетных условиях [29], Вт/(м2·°C).

Приведенное сопротивление теплопередаче фрагмента обследованной наружной ограждающей конструкции R0пр, м2·°C/Вт, равно:

m 1 Rm

где Fm – площадь участка поверхности с сопротивлением Rm; N – число участ-

ков, на которое разбита поверхность исследуемой наружной ограждающей кон-

струкции здания.

Все участки наружной ограждающей конструкции, на которых выявлены критические дефекты, подвергают более детальному обследованию изнутри.

При необходимости на этих участках устанавливают регистраторы температу-

ры и измерители плотности теплового потока. По полученным данным можно более точно определить их теплотехнические характеристики.

88

4.4.Контрольные вопросы и задания для самостоятельной работы

1)Опишите конструкцию и принцип работы матричного тепловизора.

2)Перечислите основное и дополнительное оборудование для проведения теплового неразрушающего контроля наружных ограждающих конструкций.

3)Из каких элементов состоит измеритель плотности теплового потока?

Для каких целей предназначен данный прибор?

4) Назовите этапы проведения комплексного теплотехнического обследо-

вания наружных ограждающих конструкций.

5)Какие дополнительные исследования наружных ограждений требуется проводить при выявлении дефектов в их конструкции, кроме тепловизионной съемки и измерения плотности тепловых потоков?

6)В чем заключается принцип работы измеритель теплопроводности с созданием стационарного теплового потока?

7)Перечислите основные требования к условиям проведения тепловизи-

онной сьемки наружных ограждающих конструкций.

8) Самостоятельно изучите нормативную документацию в области тепло-

вого неразрушающего контроля, а именно ГОСТ [25-27], СП [28].

9) Какие требования предъявляются к приборам для проведения теплово-

го неразрушающего контроля наружных ограждающих конструкций?

89

Глава 5. ИЗМЕРЕНИЕ СКОРОСТИ И РАСХОДА ВОЗДУХА В ВОЗДУХОВОДЕ

При проведении наладки и испытаний систем вентиляции и центрального кондиционирования необходимо определять скорости и расходы воздуха в по-

перечном сечении их круглых и прямоугольных каналов. В настоящее время методы измерений и обработки результатов при проведении испытаний венти-

ляционных систем и их элементов для определения скоростей и расходов воз-

духа содержатся в ГОСТ [30].

5.1. Метод выбора точек измерений

Для измерения давлений и скоростей движения воздуха в воздуховодах

(каналах) должны быть выбраны участки с расположением мерных сечений на расстояниях не менее шести гидравлических диаметров Dh, м, за местом воз-

мущения потока (отводы, шиберы, диафрагмы и т. п.) и не менее двух гидрав-

лических диаметров перед ним. При отсутствии прямолинейных участков не-

обходимой длины допускается располагать мерное сечение в месте, делящем выбранный для измерения участок в отношении 3 к 1 в направлении движения воздуха. Допускается размещать мерное сечение непосредственно в месте вне-

запного расширения или сужения потока. При этом размер мерного сечения принимают соответствующим наименьшему сечению канала.

Гидравлический диаметр определяется по формуле:

где F – площадь поперечного сечения воздуховода, м2 и П – периметр попереч-

ного сечения воздуховода, м.

Координаты точек измерений давлений и скоростей, а также количество точек определяются формой и размерами мерного сечения, согласно рисункам

5.1 и 5.2. Максимальное отклонение координат точек измерений от указанных на рисунках не должно превышать ±10 %. Количество измерений в каждой точ-

ке должно быть не менее трех. При использовании анемометров время измере-

ния в каждой точке должно быть не менее 10 с. 90