В последнее десятилетие существенно вырос интерес к применению инфракрасного (ИК) тепловидения в строительстве. В России это обусловлено двумя факторами. Прежде всего, принятие федерального закона № 261–ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» от 23 ноября 2009 г. и последующего приказа Минэнерго № 182 «Об утверждении требований к энергетическому паспорту, составленному по результатам обязательного энергетического обследования, и энергетическому паспорту, составленному на основании проектной документации, и правил направления копии энергетического паспорта, составленного по результатам обязательного энергетического обследования» от 19 апреля 2010 г. стимулировали появление практически не существовавшего ранее рынка услуг по энергоаудиту строительных сооружений, что, в свою очередь, привело к взрывному росту спроса на бюджетные тепловизоры. С другой стороны, именно в последнее десятилетие произошла смена поколений инфракрасных (ИК) тепловизоров, обусловленная разработкой относительно недорогих матричных детекторов ИК излучения. Цены на тепловизоры снизились чуть ли не на порядок, измерительные модели стали доступны небольшим организациям и даже физическим лицам. Среди других официальных документов, используемых в тепловизионном энергоаудите, следует отметить ГОСТ 26629–85 (с 2012 г. заменен ГОСТ Р 54852–2011 «Здания и сооружения. Метод тепловизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций»), а также ГОСТ Р 54852–2011 «Здания и сооружения. Метод тепловизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций», который представляет собой реплику международного стандарта ISO 6781–83 «Performance of buildings – Detection of heat, air and moisture irregularities in buildings by infrared methods». Значительное количество стандартов и руководств по практическим обследованиям зданий и сооружений было разработано в Швеции, Канаде и США. Среди зарубежных авторов, внесших существенный вклад в практическую строительную термографию последних десятилетий, следует отметить S. Liungberg, B. Petersson и B. Axen (Швеция), G. Stockton, J. Evans, J. Hart и J. Snell (США), E. Grinzato (Италия), R. Newport и T. Colantonio (Канада), T. Kauppinen (Финляндия).
Таким образом, актуальность исследований обусловлена необходимостью разработки количественных аспектов тепловизионного контроля в строительстве, что связано с созданием методов экспрессного определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций и тепловых потерь (далее – теплопотерь).
Тепловидение позволяет видеть окружающий мир в тепловых лучах, испускаемых всеми телами, в отличие от человеческого глаза, который работоспособен только при наличии источников видимого света. Тепловидение имеет дело с черно-белыми или цветными ИК термограммами, показывающими распределение мощности теплового излучения на поверхности объектов контроля, которая, в свою очередь, связана с температурой и оптическими свойствами материала.
Для исследования использовался прибор – инфракрасный тепловизор SAT-G90–5 № 95010064 фирмы SAT Infrared Technology (Япония), который внесен в Госреестр СИ. ГОСТ Р 8.619–2006 «Приборы тепловизионные измерительные. Методика проверки».
Объектом исследования является здание строящегося учебно-лабораторного корпуса (УЛК) Мирнинского политехнического института (филиала) Северо-Восточного федерального университета имени М.К. Аммосова (МПТИ (ф) СВФУ) в 10 квартале г. Мирного Республики Саха (Якутия).
Измерения проводились в следующих природно-климатических условиях: северная строительно-климатическая зона – подрайон I А СП 131.1330.2011 (СНиП 23–01–99*), расчетная зимняя температура наружного воздуха – минус 500С СП 131.1330.2011 (СНиП 23–01–99*), скоростной напор ветра по II району – 30 кг/м2 СП 20.13330.2011 (СНип 2.01.07–85*), вес снегового покрова по ТСН 20–301–97–150 кг/м2 СП 20.13330.2011 (СНип 2.01.07–85*). Класс ответственности – II. Степень огнестойкости – II. Класс функциональной пожарной опасности Ф 4.2.
На рисунках ниже показаны инфракрасные снимки с результатами исследования, где видны нарушения в теплоизоляции и недостатки при утеплении стыков стен и оконных проемов.
На рис. 1 показаны теплопотери в области между козырьком крыши и стеной 4-го этажа.
Рис. 1. Торцевая сторона УЛК (3-й, 4-й этаж)
Рис. 2. Передняя сторона УЛК (1-й этаж)
Рис. 3. Передняя сторона УЛК (2-й и 3-й этаж)
Рис. 4. Передняя сторона УЛК (4-й этаж).
Рис. 5. Фасад УЛК (стык 1-го и 2-го этажа)
Здесь, на рис. 3, мы видим потерю тепла в месте стыка оконных проемов и стен.
Из-за повреждения изоляционной плитки, на рис.4, видны дефекты при строительстве корпуса четвертого этажа.
На рис. 5 показано нарушение в строительстве на выступающей части первого этажа из-за недостаточного утепления шва.
Повсеместное внедрение тепловизионных обследований столкнулось с очевидной проблемой, а именно, трудностью совмещения медленных точечных измерений плотности мощности теплового потока, что необходимо для количественной интерпретации результатов обследований, с экспрессным характером собственно тепловизионных осмотров. Решению проблем современного строительного тепловидения может способствовать разработка методических указаний по тепловизионному энергоаудиту строительных сооружений, что и явилось предметом настоящих исследований.