- •Термографический контроль энергоэффективности зданий
- •Isbn 978-5-89040-578-4 © Буянов в.И., Попов б.А., 2015
- •Оглавление
- •Введение
- •Основные термины
- •Тепловые потери в зданиях
- •Трансмиссионные теплопотери
- •2. Тепловизионный контроль ограждающих конструкций
- •2.1. Термография. Применение тепловизоров Инфракрасная термография
- •Отличие инфракрасной съёмки от термографии
- •Пассивная и активная термография
- •Значение термографии в строительстве
- •2.2. Аппаратура и оборудование Принцип работы и устройство тепловизоров
- •Принцип работы тепловизора.
- •Компоненты тепловизора
- •Классификация тепловизоров
- •2.3. Подготовка и проведение обследования Методики проведения тепловизионных обследований
- •Используемые приборы и оборудование
- •Требований безопасности при работе с тепловизорами
- •Подготовка к измерениям
- •Проведение измерений
- •Примеры термограмм зданий и сооружений
- •2.4. Обработка результатов (термограммы) Обработка термограмм
- •Анализ полученных результатов и составление отчетной документации
- •3. Классификация зданий по энергоэффективности
- •Классы энергетической эффективности многоквартирных домов
- •4. Эффективность защиты фасадов
- •Эффективность теплозащиты фасадов
- •5. Пример расчета теплоизоляции
- •Проектирование тепловой защиты зданий
- •Требования к составлению энергетического паспорта здания
- •Пример заполнения энергетического паспорта жилого здания
- •Общая информация
- •Расчетные условия
- •Функциональное назначение, тип и конструктивное решение здания
- •Геометрические и теплоэнергетические показатели
- •Классы энергетической эффективности
- •6. Навесная теплоизоляция фасадов
- •Элементы несущего каркаса
- •Преимущества алюминиевых фасадных систем
- •7. Противопожарная защита фасадов
- •Причины пожаров с облицовкой нфс
- •Классы пожарной безопасности конструкций
- •Противопожарные требования
- •Огнестойкость облицовочных панелей
- •Контрольные вопросы
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Тепловая защита зданий
- •Максимальные и средние значения суммарной солнечной радиации (прямая и рассеянная) при ясном небе в июле
- •Расчетные теплотехнические показатели строительных материалов и изделий
- •Термографический контроль энергоэффективности зданий
- •3 94006 Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84
Введение
В соответствии с Федеральным Законом №261-ФЗ «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности» в строительные нормы внесены требования утепления зданий. В учебные планы и рабочие программы вводятся новые разделы и темы.
Поэтому в пособии рассмотрены следующие вопросы: пути распространения тепловых потерь через ограждающие конструкции зданий, тепловизионные методы контроля; классификация зданий по энергоэффективности; выбор наружной теплоизоляции фасадов и её расчет, а также противопожарные требования к облицовке стен.
В учебное пособие включены извлечения из нормативных документов по проектированию, строительству, реконструкции и капитальному ремонту зданий.
Цель пособия – оказать помощь в инструментальном обследовании тепловых потерь, проектировании вариантов теплозащиты (энергосбережении) фасадов зданий и экономической оценке мероприятия по защите от тепловых потерь.
Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлению «Строительство» профиль «Городское строительство и хозяйство» и направлениям 20.03.01 «Техносферная безопасность», 21.03.03 «Геодезия и дистанционное зондирование».
Пособие может быть использовано для повышения квалификации инженеров-строителей по вопросам энергосбережения в зданиях.
Внедрение материалов пособия позволит проектировать здания с рациональным пользованием энергии путём выявления энергетического применения теплозащитных материалов на фасадах зданий.
Авторы выражают глубокую признательность и благодарность за содействие в подготовке учебного пособия директору ООО «Геостройприбор» А.Л. Заболотному и заведующему кафедрой «Безопасность жизнедеятельности» ВГАТУ, д.т.н., профессору В.Ф. Асминину.
Основные термины
Дефект – каждое отдельное несоответствие продукции требованиям проектной и/или нормативной документации, ухудшающее его свойства.
Тепловой неразрушающий контроль – неразрушающий контроль, основанный на регистрации температурных полей объекта контроля.
Теплопроводность – свойство материала конструкции переносить теплоту под действием разности (градиента) температур на ее поверхностях.
Удельный расход тепловой энергии на отопление здания за отопительный период – количество тепловой энергии за отопительный период, необходимое для компенсации теплопотерь здания с учетом воздухообмена и дополнительных тепловыделений при нормируемых параметрах теплового и воздушного режимов помещений в нем, отнесенное к единице площади квартир или полезной площади помещений здания (или к их отапливаемому объему) и градусо-суткам отопительного периода.
Критический дефект ограждающей конструкции – теплотехнический дефект, который приводит к понижению температуры на внутренней поверхности НОК ниже точки росы при расчетных температурно-влажностных условиях.
Реперные зоны – зоны без температурных аномалий на поверхности объекта контроля, на которых проводят контактные измерения температуры и тепловых потоков и настраивают тепловизор.
Температурная аномалия – локальное отклонение температуры поверхности от нормы.
Температурное поле – совокупность мгновенных значений температуры во всех точках поверхности объекта контроля или его отдельного участка.
Тепловизор – прибор, предназначенный для преобразования теплового изображения объекта в видимое.
Термограмма – тепловое изображение объекта контроля или его отдельного участка.
Вентилируемый фасад (система вентилируемого фасада (СВФ)) – составная конструкция, включающая стальной каркас, утеплитель и облицовку фасадной стены здания с вентилируемым воздушным зазором между утеплителем и облицовкой.
Кронштейн – консольная опорная деталь для крепления направляющих профилей к стене, представляющая собой стальной гнутый уголок с ребром жесткости. Различают два типа кронштейнов: кронштейн опорный (непосредственно крепится к стене) и кронштейн подвижной.
Составной кронштейн – кронштейн опорный, соединенный с кронштейном подвижным.
Анкер – крепежное устройство, заделываемое в стене для закрепления кронштейнов.
Направляющий элемент – гнутый стальной профиль «шляпного», L-образного или Z-образного сечения, расположенный вертикально или горизонтально параллельно поверхности стены и закрепленный на кронштейнах.
Утеплитель – минераловатные плиты плотностью не менее 70 кг/м³, прикрепленные к стене дюбелем.
Облицовка – металлические профилированные листы (сайдинг фасадный, профнастил стеновой), кассеты, плиты из фиброцемента, керамогранита и других материалов.
Тепловой режим здания – совокупность всех факторов и процессов, формирующих тепловой внутренний микроклимат здания в процессе эксплуатации.
Класс энергетической эффективности – обозначение уровня энергетической эффективности здания, характеризуемого интервалом значений удельного расхода тепловой энергии на отопление здания за отопительный период.
Продолжительность отопительного периода – расчетный период времени работы системы отопления здания, представляющий собой среднее статистическое число суток в году, когда средняя суточная температура наружного воздуха устойчиво равна и ниже 8 или 10 ºС в зависимости от вида здания.
Конвективный теплообмен – перенос теплоты с поверхности (на поверхность),
ограждающей конструкции, омывающим ее воздухом или жидкостью.
Лучистый теплообмен – перенос теплоты с поверхности (на поверхность) конструкции за счет электромагнитного излучения.
Теплоотдача (тепловосприятие) – перенос теплоты с поверхности конструкции в окружающую среду, за счет конвективного и лучистого теплообмена.
Теплопередача – перенос теплоты через ограждающую конструкцию от взаимодействующей с ней среды с более высокой температурой, к среде с другой стороны конструкции с более низкой температурой.
Теплоусвоение поверхности конструкции – свойство поверхности ограждающей конструкции поглощать или отдавать теплоту.
Инфильтрация – перемещение воздуха через материал и неплотности ограждающих конструкций, вследствие ветрового и теплового напоров, формируемых разностью температур и перепадом давления воздуха снаружи и внутри помещений.
Тепловой поток – количество теплоты, проходящее через конструкцию или среду в единицу времени.
Относительная влажность воздуха – Отношение парциального давления водяного пара, содержащегося в воздухе при данной температуре, к давлению насыщенного водяного пара при той же температуре.
Удельная теплоемкость – отношение теплоемкости материала к его массе.
Коэффициент остекленности фасада здания – отношение площадей светопроемов к суммарной площади наружных ограждающих конструкций фасада здания, включая светопроемы.
Показатель компактности здания – отношение общей площади внутренней поверхности наружных ограждающих конструкций здания к заключенному к заключенному в них отапливаемому объему.
Коэффициент теплопроводности материала – величина, численно равная плотности теплового потока, проходящего в изотермических условиях через слой материала толщиной в 1 м при разности температур на его поверхностях один градус Цельсия.
Коэффициент теплоусвоения материала – величина, отражающая способность материала воспринимать теплоту при колебании температуры на его поверхности.
Плотность материала – отношение массы (свойства материала, характеризующего его инерционность и способность создавать гравитационное поле) материала к его объему.
Плотность сухого материала – отношение массы сухого материала к занимаемому им объему.
Плотность влажного материала – отношение массы материала, включая массу влаги в его порах, к занимаемому этим материалом объему.
Удельный вес материала – отношение веса (силы, возникающей вследствие взаимодействия материала с гравитационным полем) материала к его объему.
Относительная массовая влажность материала – процентное отношение массы влаги к массе материала в сухом состоянии.
Сорбционная влажность материала – равновесная относительная влажность материала в воздушной среде с постоянной относительной влажностью и температурой.
Коэффициент паропроницаемости материала – величина, равная плотности стационарного потока водяного пара, проходящего в изотермических условиях через слой материала, толщиной в один метр, в единицу времени при разности парциального давления в один Паскаль.
Коэффициент поглощения теплоты солнечной радиации – отношение теплового потока, поглощенного поверхностью материала, к падающему на нее потоку солнечной радиации.
Коэффициент излучения поверхности – отношение величины теплового излучения, единицей поверхности конструкции, к величине теплового излучения, единицей поверхности абсолютно черного тела при одинаковой температуре.
Теплоустойчивость ограждающей конструкции – свойство ограждающей конструкции, определяемое отношением амплитуды колебаний температуры внутренней поверхности и амплитуды теплового потока при его гармонических колебаниях.
Теплоустойчивость помещения – свойство результирующей температуры внутреннего воздуха и внутренних поверхностей ограждающих конструкций, сохранять относительное постоянство при колебаниях теплопотерь и теплопоступлений снаружи, и теплопоступлений внутри, обеспечиваемых системами поддержания микроклимата.
Воздухопроницаемость ограждающей конструкции – свойство ограждающей конструкции пропускать воздух под действием разности давлений на наружной и внутренней поверхностях, численно выраженное массовым потоком воздуха через единицу площади поверхности ограждающей конструкции в единицу времени, при постоянной разности давлений воздуха на ее поверхностях.
Воздухопроницаемость помещений – свойство ограждающих конструкций пропускать воздух под действием разности давлений на наружных и внутренних поверхностях, численно выраженное в объемном (м3) или массовом (кг) расходе воздуха в единицу времени.
Коэффициент воздухопроницаемости ограждающей конструкции – воздухопроницаемость ограждающей конструкции, приходящаяся на один Паскаль разности давлений на ее поверхностях.
Сопротивление воздухопроницанию ограждающей конструкции – величина, обратная коэффициенту воздухопроницаемости ограждающей конструкции.
Паропроницаемость ограждающей конструкции – свойство материалов ограждающей конструкции пропускать влагу, под действием разности парциальных давлений водяного пара на ее наружной и внутренней поверхностях.
Сопротивление паропроницанию ограждающей конструкции – величина, обратная потоку водяного пара, проходящего через единицу площади ограждающей конструкции в изотермических условий на единицу времени, при разности парциальных давлений внутреннего и наружного воздуха в один Паскаль.
Коэффициент теплообмена (тепловосприятия или теплоотдачи) – величина, численно равная поверхностной плотности теплового потока при перепаде температур между поверхностью и окружающей средой в один градус Цельсия соответственно, для внутренней и наружной поверхностей.
Сопротивление теплообмену (теплоотдачи или тепловосприятию) – величина, обратная коэффициенту теплообмена.
Коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции (трансмиссионный) – величина, численно равная поверхностной плотности теплового потока, проходящего через ограждающую конструкцию при разности внутренней и наружной температур воздуха в один градус Цельсия.
Термическое сопротивление слоя ограждающей конструкции – величина, обратная поверхностной плотности теплового потока, проходящего через слой материала ограждающей конструкции при разности температур на его поверхностях в один градус Цельсия.
Термическое сопротивление ограждающей конструкции – величина, равная сумме термических сопротивлений всех слоев материалов ограждающей конструкции.
Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции – величина, обратная коэффициенту теплопередачи ограждающей конструкции.
Приведенный коэффициент теплопередачи ограждающей конструкции – средневзвешенный коэффициент теплопередачи теплотехнически неоднородной ограждающей конструкции.
Приведенный коэффициент теплопередачи через наружные ограждающие конструкции здания - величина, численно равная среднему кондуктивному тепловому потоку, приходящемуся на единицу площади совокупности наружных ограждающих конструкций здания при разности внутренней и наружной температур воздуха в один градус Цельсия.
Условный коэффициент теплопередачи здания, учитывающий теплопотери за счет инфильтрации и вентиляции – условный коэффициент теплопередачи (воздух-воздух) за счет переноса теплоты воздухом, фильтрующим через оболочку здания.
Общий коэффициент теплопередачи здания – величина, равная сумме приведенного и условного коэффициентов теплопередачи здания.
Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции – величина, обратная приведенному коэффициенту теплопередачи ограждающей конструкции.
Коэффициент теплоусвоения поверхности конструкций – отношение величины амплитуды гармонических колебаний плотности теплового потока, вызванного неравномерностью отдачи теплоты системой отопления, к величине амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности наружного ограждения.
Тепловая инерция ограждающей конструкции – величина, численно равная сумме произведений термических сопротивлений отдельных слоев ограждающей конструкции на коэффициенту теплоусвоения материала этих слоев.