Контроль теплозащитных качеств ограждений

В процессе эксплуатации зданий и сооружений нередко требуется проверить теплозащитные качества ограждений, особенно в местах увлажнения и промерзания, чтобы решить вопрос об их утеплении.

Наиболее важной физической величиной, характеризующей теплозащитные качества конструкций, является их сопротивление теплопередаче. Основное уравнение теплопередачи имеет вид;

О = ('в - 'н)/*о-

При неизменных условиях теплопередачи удельный тепловой поток, проходящий через любое сечение, перпендикулярное потоку, является постоянным, т.е.

я = ( - )/К = (/„ -

где — удельный тепловой поток, Вт/м2; /н и /в — температура соответственно наружного и внутреннего воздуха; тн и тв — температура соответственно наружной и внутренней поверхностей стены; Я0 — сопротивление теплопередаче для однослойной стены (м2- °С/Вт):

к = РЛ •

Термическое сопротивление многослойной конструкции определяется по формуле

я = + 28Д + Лв,

где Яп — сопротивление тепловосприятию на границе «внутренний воздух — внутренняя поверхность»; Ян сопротивление теплоотдаче на границе «наружная поверхность — наружный воздух»; /?— термическое сопротивление слоя материала; р — толщина стены; А, коэффициент теплопроводности всей стены и соответствующего слоя многослойной конструкции. Сопротивления Як и 7?н зависят от коэффициентов теплоперехода на границе стены:

в „ »

otB осн

Коэффициенты ави ан принимаются по СНиП.

В связи с конкретными условиями изготовления и эксплуатации конструкций фактическое значение сопротивления теплопередаче Ro отличается от расчетного. Истинная величина сопротивления теплопередаче определяется путем натурных испытаний. Из приведенных выше формул видно, что тепловой поток q может быть вычислен по замеренным температурам и термическому сопротивлению, а также измерен специальными приборами — тепломером, многоканальными регистраторами тепловых процессов «Терем-3/3.1», измерителем плотности тепловых потоков «ИТП-МГ4 Поток».

Действие тепломера, основанное на принципе дополнительной стенки, заключается в следующем. На исследуемом ограждении с термическим сопротивлением R] приклеен дополнительный слой (стенка) с известным малым термическим сопротивлением R2 и температурами /, и /2. Установка такой стенки не влияет на величину теплового потока через ограждение.

Величина теплового потока через дополнительное ограждение определяется по формуле

Я (^1 ^2) / ^2‘

Поскольку величины, входящие в правую часть формулы, известны, то по ней можно определить удельный тепловой поток.

Дисковый тепломер Ленинградского технологического института холодильной промышленности диаметром 300 мм, толщиной 12 мм состоит из трех слоев резины, между которыми заложено около 600 термопар, последовательно соединенных в термобатарею. Средний слой резины имеет постоянное термическое сопротивление и разность температур А/ = /, - /2, пропорциональную тепловому потоку д, который, в свою очередь, пропорционален термоэлектродвижущей силе (термо-ЭДС) ?термоба-тареи. Поэтому считают, что

Я = С0Е,

где С0 — коэффициент тепломера.

Таким образом, для определения удельного теплового потока, проходящего через стену, надо замерить потенциометром ЭДС термобатареи тепломера в милливольтах и умножить ее на коэффициент тепломера С0. Получим величину удельного теплового потока. Зная эту величину, а также температуры стены и воздуха снаружи и внутри помещения, вычисляем /?0, /?в, /?, Яи. По величине общего фактического термического сопротивления /?0 путем сопоставления ее с нормативным для района по СНиП или расчетным (по проекту) оцениваются теплозащитные качества стены и решается вопрос о необходимости ее утепления или сушки.

Вместо тепломера для оперативного обследования ограждающих конструкций и, в частности, для замера температур внутренней и наружной поверхностей стены можно воспользоваться термощупом.

Термощупы предназначены для определения температуры поверхности строительных конструкций и нагревательных приборов. На практике применяются термощупы ТМ, ЦЛЭМ, измерители температуры и влажности «Влагомер-МГ-4В», «Вла-гомер-МГ-4У», «Вимс-1.У» (Д)и др. Обычно это малогабаритные приборы. Так, термощуп ТМ собран в металлическом корпусе, имеет жесткий шток, у термощупа ЦЛЭМ щуп соединен с измерительным прибором проводом, что удобно при замерах в труднодоступных местах.

Термощуп состоит из измерительного прибора и щупа, на конце которого находится полупроводниковое сопротивление типа ТШ-1 (датчик). При измерении температуры поверхности (ее можно измерять от 0 до 90°С с точностью до 1 °С) требуется, чтобы датчик плотно соприкасался с поверхностью.

Замеры температуры в каждой точке следует производить три раза. Оператор, проводящий замеры, должен находиться возможно дальше от исследуемой поверхности, держа щуп на вытянутой руке, чтобы не нарушать установившегося теплообмена между поверхностью и окружающим воздухом.

При оценке теплозащитных качеств ограждения, кроме термического сопротивления, определяющим является перепад температур Д/и°рм = tв - /н, допустимое значение которого заложено в нормы из условий невыпадения конденсата (СНиП). Этот показатель зависит от конструкции ограждения, влажности материала, наличия местных теплопроводных включений и т.п. Поскольку в различных точках стены можно ожидать разные значения фактического перепада температур ДГф, то при исследовании внутренняя поверхность стены разбивается на квадраты со стороной примерно 50 см с таким расчетом, чтобы в точки для замера температур попадали ребра панелей и другие теплопроводные включения. Определив фактический перепад температур, его сравнивают с расчетным, который вычисляется пересчетом нормативных значений для данного района и условий конкретного помещения на расчетные при фактических величинах, полученных во время замеров. Поскольку замер фактических температур проводится не в самое холодное расчетное время, то для их сопоставления (в том числе и с температурой точки росы) необходимо внести поправки в расчетное значение коэффициента тепловосприятия ав, определяемого по СНиП или по формуле. Коэффициент тепловосприятия ав при фактических значениях температур корректируется также по формуле.

Значения ав и ан определяются по графикам. Чтобы воспользоваться этой методикой, необходимо знать:

  • • нормативные температурно-влажностные условия для данного помещения по СНиП для данного вида зданий (жилые, общественные и др.);
  • • расчетные значения температур /? и для района расположения здания также по СНиП;
  • • фактические значения температур /^,/Ф, и влажности Фф;
  • • расчетные значения точки росы для данных значенийи срр.

Если полученный фактический перепад Д/ф меньше расчетного Д/р, то теплозащитные качества ограждающей конструкции удовлетворяют норме. В противном случае необходимо осушить и утеплить конструкцию, т.е. улучшить ее теплозащитные качества.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >