Особливості тепловізійних обстежень огороджувальних конструкцій

     Для аналізу стану огороджувальних конструкцій використовуються радіометри/пірометри і тепловізори, за допомогою яких перевіряються теплотехнічні якості в натурних умовах.

    Метод заснований на дистанційному вимірюванні тепловізором полів температур поверхонь огороджувальних конструкцій, між внутрішніми і зовнішніми поверхнями яких створений перепад температур, і обчисленні відносних опорів теплопередачі ділянок конструкції, значення яких, разом з температурою внутрішньої поверхні, приймають за показники якості їх теплозахисних властивостей.

     Якщо для контролю якості використовуються радіометри/пірометри, температурне поле поверхні досліджуваного об'єкта одержують, проводячи ручне точкове сканування.

    Температурні поля поверхонь огороджувальних конструкцій одержують на екрані тепловізора у вигляді чорно-білого або кольорового зображення, градації яскравості або кольори якого відповідають різним температурам. Тепловізори забезпечені пристроєм для висвітлення на екрані ізотермічних поверхонь і вимірювання вихідного сигналу, значення якого функціонально пов'язано з вимірюваною температурою поверхні.

    Тепловізійному контролю піддають зовнішні і внутрішні поверхні огороджувальних конструкцій. Дефекти теплоізоляції зовнішніх стін будинків викликають аномальне зниження або підвищення температури в місцях розташування дефекту і, отже, призводять до зміни інтенсивності теплового випромінювання. При цьому для ідентифікації виду дефектів і теплопровідних включень широко використовується метод порівняння з типовими температурними полями аналогічних бездефектних конструкцій,  що знаходяться в тих же умовах теплообміну. По оглядовій термограмі зовнішньої поверхні огороджувальних конструкцій виявляють ділянки з порушеними теплозахисними властивостями. Якщо, наприклад, на тепловому зображенні глухого торця будинку одна з панелей більш світла, то це свідчить про те, що температура її зовнішньої поверхні вища, ніж сусідніх панелей, отже, через цю панель тепла втрачається більше. Можливі причини підвищення тепловтрат--підвищена температура повітря у відповідному помешканні і збільшена теплопровідність панелі. Встановити причину підвищення тепловтрат, використовуючи дані лише зовнішнього термографіювання неможливо, тому огороджувальні конструкції потім піддають детальному термографіюванню з внутрішньої сторони огороджувальних конструкцій.

     Лінійні розміри дефектних ділянок визначають, використовуючи геометричні масштаби термограм. Для подальших обстежень залучаються дані по контактних вимірах температур, теплових потоків для контрольованої і базової ділянок, а також розрахункові характеристики на основі нормативних показників.

Для контролю якості теплоізоляції огороджувальних конструкцій застосовують тепловізори, що відповідають наступним вимогам:

Тепловізійне вимірювання проводять при перепаді температур між зовнішнім і внутрішнім повітрям, що перевершує мінімально допустимий перепад, що визначається за формулою:

де: Θ - межа температурної чутливості тепловізора, °С; R_о^п - проектне значення опору теплопередачі, м²·°С/Вт; α- коефіцієнт тепловіддачі, що приймається рівним: для внутрішньої поверхні стін - по нормативно-технічній документації; для зовнішньої поверхні стін при швидкостях вітру 1, 3, 6 м/с - відповідно 11, 20, 30 Вт/(м²·°С); r - відносний опір теплопередачі огороджувальної конструкції, що підлягає обстеженню на предмет виявлення дефектної ділянки, приймається рівним відношенню значення згідно вимог нормативно-технічної документації до проектного значення опору теплопередачі, але не більше 0,85.

    Тепловізійні вимірювання проводять при режимі теплопередачі, близькому до стаціонарного.

    Тепловізійні вимірювання проводять за відсутності атмосферних опадів, туману, задимленості. Обстежувані поверхні не повинні знаходитися в зоні прямого і відображеного сонячного опромінювання протягом 12 год до проведення вимірювань.

     Вимірювання не варто проводити, якщо значення інтегрального коефіцієнта випромінювання поверхні об'єкту менше 0,7 (Див. табл.).

     Місця встановлення тепловізора вибирають так, щоб поверхня об'єкту вимірювань знаходилася в прямій видимості під кутом нагляду не менше 60°.

     Віддаленість місць встановлення тепловізора L в метрах від поверхні об'єкту визначають за формулою:

де: φ - кутовий вертикальний розмір поля огляду тепловізора, рад; ΔΗ - лінійний розмір огороджувальної конструкції, що підлягає обстеженню на предмет виявлення ділянки з порушеними теплозахисними властивостями, що приймається при контролю внутрішньої поверхні від 0,01 до 0,2 м; при контролю зовнішньої поверхні - від 0,2 до 1 м; N_c- число рядків розгортки в кадрі тепловізора.

    Поверхні огороджувальних конструкцій в період тепловізійних вимірювань не повинні піддаватися додатковій тепловій дії від біологічних об'єктів, джерел освітлення. Мінімально допустиме наближення оператора тепловізора до обстежуваної поверхні складає 1 м, електричних ламп розжарювання - 2 м.

     Опалювальні прилади, встановлені на відстані більше 10 см від обстежуваної поверхні або ті, що знаходяться на прилеглих до неї поверхнях, слід екранувати плівковими матеріалами з низьким коефіцієнтом випромінювання.

    На обстежуваній поверхні вибирають геометричний репер, яким може слугувати лінійний розмір укосу вікна, відстань між стиками панелей огороджувальної конструкції.

 Інтегральні коефіцієнти випромінювання деяких будівельних матеріалів в спектральному діапазоні 2 - 5,6 мкм