ОСОБЕННОСТИ ТЕПЛОВИЗИОННОГО ОБСЛЕДОВАНИЯ ОБЪЕКТОВ НА ПРИМЕРЕ КОМПЛЕКСА ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ СТУДГОРОДКА УНИВЕРСИТЕТА

FEATURES OF THERMAL IMAGING INSPECTION OF OBJECTS ON THE EXAMPLE OF THE COMPLEX OF BUILDINGS OF THE UNIVERSITY CAMPUS

Mikhail Burlakov

master's degree student of the Russian University of Transport (MIIT)

Russia, Moscow

Alexander Kostin

candidate of Science, assistant professor of the Russian University of Transport (MIIT)

Russia, Moscow

АННОТАЦИЯ

Проведено теплотехническое исследование теплоизоляционных конструкций   ограждающих конструкций зданий и сооружений и участков тепловой распределительной сети университетского студгородка с применением тепловизионной техники. Выявлены участки с температурными аномалиями. Разработаны рекомендации по устранению недостатков и предотвращении появления их в будущем.

ABSTRACT

The thermal engineering study of thermal insulation structures of enclosing structures of buildings and structures and sections of the thermal distribution network of the University campus with the use of thermal imaging technology. Areas with temperature anomalies were identified. Recommendations on elimination of shortcomings and prevention of their appearance in the future are developed.

Ключевые слова: температурная аномалия, тепловая сеть, тепловизионное исследование, термограмма, ограждение.

Keywords: temperature anomaly, thermal network, thermal imaging study, thermogram, fence.

Тепловизионное исследование объектов (зданий, сооружений, инженерных коммуникаций и т.д.) – один из наиболее эффективных методов изучения технического состояния теплоизоляционных конструкций и обнаружения дефектов в их функционировании. Целью настоящей работы являлось выявление, установление причины возникновения температурных аномалий в комплексе зданий и сооружений, а также участков тепловой распределительной сети студгородка РУТ МИИТ и разработка рекомендаций по устранению недостатков и предотвращении появления их в будущем.

При тепловизионном исследовании перепад температур между наружным и внутренним воздухом, находился в диапазоне значений 20-28⁰С, что превосходило минимально допустимый перепад Δt_min, °C, определяемый для каждого обследуемого здания по рекомендациям [1]. В соответствии с этими же рекомендациями измерения проводились при отсутствии прямого и отражённого солнечного облучения, атмосферных осадков, тумана, задымлённости. Съёмка осуществлялась с нескольких ракурсов (иконками со стрелками указаны точки, с которых производились термограммы, рис.1).

Для измерений использовался поверенный тепловизор TESTO 880-3. При обработке изображений использовалось официальное программное обеспечение TestoIRSoft (4.5.3997.34051 для Windows x64).

Тепловизионные исследования показали, что теплозащита ограждений большинства обследуемых зданий и участков распределительной тепловой сети находится в удовлетворительном состоянии. Однако выявлен ряд температурных аномалий.

В качестве примеров рассмотрим некоторые наиболее характерные аномалии.

Рисунок 1. План расположения зданий студгородка РУТ(МИИТ) с нанесением распределительной тепловой сети

На рисунке 2 представлена термограмма западной стены главного учебного корпуса №11 (ГУК-11). На снимке видно, что оба окна открыты. Термограмма фиксирует повышенные значения температур в районе открытых окон. Температурный максимум составляет 16,9℃, а средняя температура по площади правого окна 2℃, что является высоким значением. Также произвольная выборка точек показывает достаточно высокие температуры отдельных участков стены.

Таблица 1.

Результаты термографирования западной стены ГУК11

Рисунок 2. Термограмма западной стены ГУК11

Предельно допустимая температура стен при этом определялась из системы уравнений теплопередачи с учётом требований [2].

где q – удельный тепловой поток через ограждение; α₁ и α₁ соответственно коэффициенты теплоотдачи от воздуха в помещении к внутренней поверхности ограждения и от наружной поверхности ограждения к наружному воздуху (принимались в соответствии с рекомендациями [2]); t_в, t_с1 t_с2, t_н соответственно температуры воздуха в помещении, внутренней и внешней поверхности ограждения и наружного воздуха; Δt_ср – средний температурный напор между внутренним и наружным воздухом; R_треб – требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций рассчитанное в соответствии с [2].

Для внутренней температуры воздуха в помещениях ГУК 11 составляющей 20⁰С температура наружной стены t_c2 не должна превышать -6⁰С. Средняя температура ограждения по термограмме равна -8,3⁰С, что ниже этого значения. Однако температура отдельных частей ограждения превышает допустимое значение (см. тт. М1, М2, М3 в таблице 1). Аналогичные результаты получены при термографировании южной стены ГУК11, рис 3. и табл.2.

Кроме того, следует отметить повышенные теплопотери через неплотности стыков (т.М3).

Таблица 2.

Результаты термографирования южной стены ГУК11

Для устранения температурных аномалий разработаны рекомендации по утеплению фасада здания, наладке системы вентиляции. Также стоит провести разъяснительную беседу с работниками корпуса об энергосбережении.

Рисунок 3. Термограмма южной стены ГУК11

На термограмме (рис.4) представлен участок распределительной тепловой сети, проложенный возле перехода из ГУК-2 в ГУК-6 открытым способом. Из термограммы видно, что теплоизоляция трубопроводов сделана некачественно. Температура произвольно взятой точки на наиболее нагретом участке составляет 4,8℃, что произошло из-за намокания теплоизоляционного материала. Дальнейшие исследования этой теплосети показали температурные аномалии: на поворотном участке теплосети под переходом из ГУК-2 в ГУК-6 в месте крепления трубы к опоре теплоизоляция отсутствует и температура достигает 49,7℃, температура сварных креплений трубопроводов доходит до 53,8℃.

Таблица 3.

Результаты термографирования участка тепловой сети

Рисунок 4. Термограмма участка распределительной тепловой сети

Полученные результаты позволяют сделать вывод о некачественной прокладке теплосети возле 6-го ГУК, рекомендовано дополнительно тепло- и гидроизолировать рассмотренный участок, устранить источник намокания.

Экономия тепловой энергии по комплексу зданий и сооружений студгородка РУТ МИИТ при выполнении всех рекомендаций по результатам проведённого тепловизионного исследования можно достичь 15-20%.

Список литературы:

1. ГОСТ Р 54852-2011. Здания и сооружения. Метод тепловизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций.
2. СНиП 23-02-2003 (СП 50.13330.2012). "Тепловая защита зданий".