Методы инструментальной оценки теплозащитных качеств ограждающих конструкций эксплуатируемых зданий (температурный режим, сопротивление теплопередаче, теплопроводность материалов, влажность)

Общие понятия:

- Rо – сопротивление теплопередаче – показатель, характеризующий способность ограждающих конструкций сопротивляться передаче тепла из помещения, которое ограждает данная конструкция в окружающую среду.

где tв – температура внутреннего воздуха, tн – температура наружного воздуха, F – площадь ограждающей конструкции, через которую идут теплопотери.

где Rвн – сопротивление теплообмену внутренней поверхности, Rк – термическое сопротивление, Rн – сопротивление теплообмену наружной поверхности.

где α_в – коэффициент теплообмена внутренней поверхности;

где δ_i – толщина слоя; λ_i – коэффициент теплопроводности материала;

где α_н – коэффициент теплообмена наружной поверхности;

Ограждающие конструкции подразделяются на:

- теплотехнически-однородные;

- теплотехнически-неоднородные;

R_о^прив – приведенное сопротивление теплопередаче – сопротивление теплопередаче такой однородной ограждающей конструкции, потери тепла через которую равны теплопотерям неоднородного ограждения с теплопроводными включениями и имеющую равную с ним площадь.

R_о^прив = Rвн + R_к^прив + Rн

R_к^прив – приведенное термическое сопротивление;

R_о^прив и R_к^прив определяются расчетом или по результатам испытаний.

 

Оценка R_о^прив ограждающих конструкций:

- испытания:

1) в климатической камере (теплый ящик, с помощью тепломеров и термопар, тепловизионная съемка)

2) в натурных условиях (с помощью тепломеров и термопар, тепловизионная съемка, комбинированный способ)

- расчет:

1) моделирование температурного режима на ЭВМ;

2) расчет Rо для однородных конструкций

 

Оценка теплозащитных качеств в теплом ящике

Q определяют по счетчику

Недостатки: сложность определения Rв и Rн; невозможность анализа теплозащитных качеств отдельных элементов.

Достоинства: простота испытания.

 

Испытания с помощью тепломеров и термопар в климатической камере

Достоинства: возможность точного определения Rв, Rн, Rк; возможность определения температур поверхности и Rк на разных участках ограждающих конструкций.

Недостатки: сложность процедуры испытания, необходимость тщательной проверки датчика.

Методы оценки теплозащитных качеств в натурных условиях.

Прямые методы:

- оценка Rо по результатам замеров t_в, t_н, τ_в, τ_н, q;

- тепловизионная съемка;

Последовательность оценки Ro:

1) выбирается ограждающая конструкция (наиболее типовая конструкция с ориентацией на север, северо-восток)

2) ограждающая конструкция разбивается на зоны (однородные участки)

3) на отдельных участках закрепляется тепломеры и термопары, подключенные к регистрирующей аппаратуре

4) производится запись температур внутренней и наружной поверхностей, температур внутреннего и наружного воздуха через каждые 3 часа в течение не менее 15 суток

5) для каждого участка определяется t_в.ср, t_н.ср, τ_в.ср, τ_н.ср, q_ср и рассчитывается

6) определяется приведенное термическое сопротивление всей ограждающей конструкции

7) определяется

Косвенные методы

а) отбор образцов и определение коэффициента теплопроводности и приведенного сопротивления теплопередаче

б) компьютерное моделирование

 

Оценка влажностного режима ограждающих конструкций

Источники появления влаги в ограждающих конструкциях:

1) строительная влага;

2) грунтовая влага;

3) атмосферное увлажнение;

4) эксплуатационная влага;

5) парообразная влага;

а) сорбционное увлажнение;

б) конденсационное увлажнение;

Основные показатели, характеризующие влажность материалов и воздуха:

1) массовая влажность – ω, % -

2) абсолютная влажность воздуха – f [г/м³]

3) упругость водяного пара

4) максимальная упругость водяного пара

5) относительная влажность воздуха -

φ – степень насыщения воздуха водяным паром

Сорбция – способность строительных материалов поглощать влагу из воздуха

Способы оценки влажности ограждающих конструкций:

1) отбор проб и определение массовой влажности;

2) определение средней влажности приборами;

3) зондовый метод;