Тепловизионная дефектоскопия ограждающих конструкций и оценка фактической теплозащиты зданий

Вследствие длительного отопительного сезона в крупнейших городах России расходы на теплоснабжение становятся, учитывая рост цен на энергоносители, основной частью эксплуатационных расходов по содержанию отапливаемых зданий и сооружений с нормируемым микроклиматом в помещениях. Расходы на отопление входят в себестоимость продукции и влияют на рыночную стоимость товара, следовательно, на его конкурентоспособность и прибыль предприятия. Особенно актуальна задача энергоснабжения для небольших предприятий, обеспечение микроклимата в которых является частью производственного процесса.

До настоящего времени оценка теплозащитных характеристик зданий осуществляется расчетным путем по проектно-информационным показателям ограждающих конструкций. Фактические результаты строительства не учитываются. При резко возросшей стоимости энергоносителей такой подход не устраивает потребителей, поскольку не учитывает случайные (но очень частые) изменения характеристик строительных материалов и конструкций, нарушения технологии при производстве строительно-монтажных работ. Проще говоря, когда в проекте предусмотрено одно, а на деле применяется другое.

Как показывает опыт, оценивать теплозащитные характеристики наружных ограждающих конструкций, через которые идут основные теплопотери, целесообразно на основе фактического контроля конкретной строительной конструкции тепловизионным методом, как минимум, на двух этапах: в процессе сдачи в эксплуатацию и через определенный срок эксплуатации.

Тепловизионный метод позволяет регистрировать теплотехническую неоднородность ограждающих конструкций, выявлять теплопроводные включения, участки возможной конденсации влаги и дефекты установки оконных и дверных блоков, места утечки тепла. В комплексе с контактными измерениями – определять фактическое значение приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций зданий, в том числе, светопрозрачных.

Обследование (дефектоскопия) жилых зданий 97 серии, сданных в эксплуатацию в 2006-2007 гг, показало, что уровень тепловой защиты соответствует требованиям СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» (приведенное сопротивление теплопередаче R₀ составляет 3,4...3,7 (м²·°С)/Вт). Однако, в зонах теплопроводных включений (стыков панелей, гибких связей) и на потолочных поверхностях перекрытий 10-го этажа были отмечены значительные участки с ослабленной тепловой защитой – температура на внутренних поверхностях панелей в зоне монтажных швов составляла 6...8°С, что ниже температуры точки росы внутреннего воздуха.

Наличие таких участков приводит к появлению влаги, а затем и черной плесени, что значительно ухудшает микроклимат в помещении и санитарно-гигиенические условия проживания.

В кирпичных зданиях участки с теплопроводными включениями отмечаются в углах и оконных откосах, а также в зоне оконных и дверных перемычек, которые зачастую выполняются из стальных профилей и являются хорошим проводником холода внутрь помещения.

Зачастую, наличие таких участков приводит к появлению точки росы внутри помещений даже при нормальном температурно-влажностном режиме (влажность ниже 55...60%, температура 20...25°С) и температуре наружного воздуха минус 18...20°С, понижение же температуры наружного воздуха до расчетной по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология» и ТСН 23.320-2000 «Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий» (для Челябинска – минус 34°С) будет приводить к промерзанию зон с ослабленной тепловой защитой и появлению на внутренних поверхностях стен и потолков изморози, что и отмечалось при обследованиях, выполненных в 2006 году.

Во всех случаях дефекты ограждающих конструкций, приводящие в дальнейшем к бесконечным конфликтам собственников помещений с застройщиком или с эксплуатирующей организацией, могут быть выявлены и устранены на ранних стадиях путем проведения тепловизионного обследования зданий. При этом выявляются системные ошибки, имеющие место при замене материалов в процессе строительства, при установке окон, а также последствия применения новых технических решений и материалов, что очень важно для эффективной работы проектировщиков и строителей. Термограммы, характеризующие дефектные участки ограждающих конструкций приведены на рисунках 1…7.

Рис. 1. Нарушения теплоизоляции в области вертикальных и горизонтальных стыков стеновых панелей.

Рис. 2. Дефект углового стыка стен в кирпичном здании, может привести к намоканию внутренней поверхности стены в области стыка.

Рис. 3. Недостаточная тепловая защита приводит к намоканию угла откоса, появлению плесени и разрушению материала откоса.

Рис. 4. Нарушение тепловой защиты приводит к намоканию угла откоса и постепенному разрушению материала откоса.

Рис. 5. Перемычка над окном является «мостиком холода».

Рис. 6. Недостаточная тепловая защита горизонтальных и вертикальных  стыков панелей приводит к намоканию внутренней поверхности стены в верхнем углу.

Рис. 7. Дефект тепловой защиты перекрытия. Возможны появления мокрых пятен.

Во всех случаях, приведенных на термограммах, обнаруженные дефекты были устранены застройщиком и подрядными организациями до сдачи объектов в эксплуатацию, что было подтверждено повторной тепловизионной съемкой.

Важным и актуальным с точки зрения энергосбережения является утепление зданий старой постройки, что позволит в значительной степени снизить расход теплоэнергоресурсов и затраты жильцов на отопление.

Обследования, выполненные в одном из округов Тюменской области показали, что в эксплуатации находятся жилые панельные дома, имеющие уровень тепловой защиты  =0,65...0,7 (м²·⁰С)/Вт, при этом уровень тепловой защиты окон составил R₀ = 0,6...0,63 (м²·⁰С)/Вт (установлены окна с тройным стеклопакетом), т.е. тепловая защита стен и остекления оказались примерно одинаковыми.

Такие здания, как «черная дыра», поглощают теплоэнергоресурсы. Фактически отапливается улица (термограммы приведены на рисунках 8…10 ). Точка росы в таких зданиях, в зависимости от изменения температуры наружного воздуха, перемещается по всей толщине наружных стен. Влага замерзает, затем оттаивает, фактически, происходят циклические испытания материала стен на морозостойкость.

Учитывая, что в 60-е...80-е годы прошлого столетия в качестве ограждающих конструкций широко применялись однослойные панели и блоки из легких бетонов (керамзитобетон, шлакопемзобетон и др.), имеющих низкую морозостойкость, то и прочностные характеристики таких стен с годами понижаются более интенсивно.

Рис. 8. Недостаточная тепловая защита вертикального стыка стеновых панелей привела к намоканию внутренней поверхности, отмечено появление плесени.

Рис. 9. Наружная ограждающая конструкция имеет слабую тепловую защиту, промокание на всю толщину стены.

Рис. 10. Наружная ограждающая конструкция имеет слабую тепловую защиту, в верхней части панели происходит частое намокание внутренней поверхности.

Опыт показывает, что дефекты, связанные с низким качеством утепления межпанельных стыков и перекрытий верхних этажей панельных зданий, а также дефекты установки окон носят системный характер.

Появление на стенах и потолках, окнах и оконных откосах влаги свидетельствует о появлении точки росы внутреннего воздуха. Причины могут быть разные: от значительного повышения влажности и отсутствия движения воздуха в помещении, до локальных дефектов тепловой изоляции ограждающих конструкций и дефектов установки окон.

Строительная тепловизионная лаборатория ООО «КТБ Стройприбор» выполняет тепловизионные обследования зданий и микроклимата в помещениях. По результатам обследования выявляются участки ограждающих конструкций с ослабленной тепловой защитой, места утечки тепла, дефекты строительства и выдаются рекомендации по восстановлению тепловой защиты здания и микроклимата в помещениях.

Устанавливается уровень тепловой защиты здания – приведенное сопротивление теплопередаче   и его соответствие нормативным требованиям. ООО «КТБ Стройприбор» поставляет приборы, необходимые для контроля параметров микроклимата в помещениях (анемометры, термометры, термогигрометры с точкой росы, пирометры) и другое оборудование для контроля качества в строительстве и стройиндустрии.

Все публикации
Архив по годам: 2006; 2008; 2013; 2015; 2016; 2018; 2019; 2020; 2021; 2022; 2023;