МЕТОД ТЕПЛОВИЗИОННОГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

Здания и сооружения
МЕТОД ТЕПЛОВИЗИОННОГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ
ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ
Buildings and structures Method of thermovision
control of enclosing structures thermal insulation quality

ГОСТ 26629-85

Несоблюдение стандарта преследуется по закону Настоящий стандарт распространяется на строительную экспертизу ограждающих конструкций жилых, общественных, промышленных и сельскохозяйственных зданий и сооружений с нормируемой температурой внутреннего воздуха помещений и устанавливает метод тепловизионного контроля качества теплозащиты одно- и многослойных конструкций (наружных стен, перекрытий, в том стыковых соединений) в натурных и лабораторных условиях, определения мест и размеров участков, подлежащих ремонту для восстановления требуемых теплозащитных качеств. Стандарт не распространяется на светопрозрачные части ограждающих конструкций. Пояснения к терминам, используемым в стандарте, приведены в справочном приложении 1. Стандарт соответствует требованиям международного стандарта ИСО 6781-83 в части выявления нарушений теплозащиты зданий.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Данный метод строительной экспертизы зданий основан на дистанционном измерении тепловизором полей температур поверхностей ограждающих конструкций, между внутренними и наружными поверхностями которых создан перепад температур, и вычислении относительных сопротивлений теплопередаче участков конструкции, значения которых, наряду с температурой внутренней поверхности, принимают за показатели качества их теплозащитных свойств. 1.2. Температурные поля поверхностей ограждающих конструкций для целей строительной экспертизы получают на экране тепловизора в виде черно-белого или цветного изображения, градации яркости или цвета которого соответствуют различным температурам. Тепловизоры снабжены устройством для высвечивания на экране изотермических поверхностей и измерения выходного сигнала, значение которого функционально связано с измеряемой температурой поверхности. 1.3. Тепловизионному контролю подвергают наружные и внутренние поверхности ограждающих конструкций. По обзорной термограмме наружной поверхности ограждающих конструкций выявляют участки с нарушенными теплозащитными свойствами, которые затем подвергают детальной строительной экспертизе путем термографирования с внутренней стороны ограждающих конструкций. 1.4. Линейные размеры дефектных участков определяют, используя геометрические масштабы термограмм.

2. АППАРАТУРА И ОБОРУДОВАНИЕ

2.1. Для проведения строительной экспертизы и контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций применяют тепловизоры марки АТП-44-М. Допускается применение тепловизоров других марок, отвечающих следующим требованиям:

диапазон контролируемых температур	минус 20-плюс 30°С
предел температурной чувствительности, не менее	0,5°С
угловые размеры поля обзора	от 0,08 до 0,65 рад
число элементов разложения по строке, не менее	100
число строк в кадре, не менее	100

2.2. При тепловизионном контроле дополнительно используют следующую аппаратуру и материалы:

термощуп-термометр ЭТП-М с погрешностью не более 0,5°С;
аспирационный психрометр М-34;
метеорологический недельный термограф М-16И по ГОСТ 6416-75;
ручной чашечный анемометр МС-13 по ГОСТ 6376-74;
измерительную металлическую рулетку по ГОСТ 7502-80;
фотоувеличитель, укомплектованный наклоняемым проекционным столиком;
сосуд Дьюара вместимостью от 1 до 10 л;
полиэтилентерефталатную металлизированную пленку типа ПЭТФ-С или ПЭТФ-Н.

3. ПОДГОТОВКА К ТЕПЛОВИЗИОННОМУ ОБСЛЕДОВАНИЮ

3.1. Тепловизионное обследование производят тепловизором при перепаде температур между наружным и внутренним воздухом, превосходящим минимально допустимый перепад, определяемый по формуле

(1) где Q - предел температурной чувствительности тепловизора, °С;

- проектное значение сопротивления теплопередаче, м²°С/Вт; a - коэффициент теплоотдачи, принимаемый равным: для внутренней поверхности стен - по нормативно-технической документации; для наружной поверхности стен при скоростях ветра 1, 3, 6 м/с - соответственно 11, 20, 30 Вт/(м²°С); r - относительное сопротивление теплопередаче подлежащего выявлению дефектного участка ограждающей конструкции, принимаемое равным отношению значения требуемого нормативно-технической документации к проектному значению сопротивления теплопередаче, но не более 0,85. 3.2. Тепловизионное обследование здания при проведении строительной экспертизы зданий производят в режиме теплопередачи, близком к стационарному. Отклонение фактического режима теплопередачи от стационарного оценивают согласно справочному приложению 2. 3.3. Тепловизионное обследование производят при отсутствии атмосферных осадков, тумана, задымленности. Обследуемые тепловизором поверхности во время проведения строительной экспертизы не должны находиться в зоне прямого и отраженного солнечного облучения в течение 12 ч до проведения тепловизионного контроля. Солнечная или дождливая погода сильно затрудняют проведение строительной экспертизы методами тепловизионного обследования. 3.4. Тепловизионный контроль здания не следует производить, если значение интегрального коэффициента излучения поверхности ограждающих конструкций менее 0,7 (см. справочное приложение 3). 3.5. Места установки тепловизора и проведения экспертизы строительства выбирают так, чтобы обследуемая тепловизором поверхность находилась в прямой видимости под углом наблюдения не менее 60°. 3.6. Удаленность мест установки тепловизора L в метрах от поверхности объекта определяют по формуле

(2) где j - угловой вертикальный размер поля обзора тепловизора, рад; DН - линейный размер подлежащего выявлению участка ограждающей конструкции с нарушенными теплозащитными свойствами, принимаемый при тепловизионном контроле внутренней поверхности от 0,01 до 0,2 м; при тепловизионном контроле наружной поверхности - от 0,2 до 1 м; N_с - число строк развертки в кадре тепловизора. 3.7. Поверхности ограждающих конструкций в период проведения строительной экспертизы посредством тепловизионного обследования здания не должны подвергаться дополнительному тепловому воздействию от биологических объектов, источников освещения. Минимально допустимое приближение оператора тепловизора к обследуемой тепловизором поверхности составляет 1 м, электрических ламп накаливания - 2 м. 3.8. Отопительные приборы, установленные на относе с расстоянием более 10 см от обследуемой тепловизором поверхности или находящиеся на примыкающих к ней поверхностях, следует экранировать пленочными материалами с низким коэффициентом излучения (см. п. 2.2). 3.9. На обследуемой тепловизором поверхности выбирают геометрический репер, которым может служить линейный размер откоса окна, расстояние между стыками панелей ограждающей конструкции.

4. ПРОВЕДЕНИЕ ТЕПЛОВИЗИОННОГО ОБСЛЕДОВАНИЯ ЗДАНИЯ

4.1. Тепловизор устанавливают на выбранном месте, включают и настраивают в соответствии с инструкцией по эксплуатации тепловизора. 4.2. Тепловое изображение наружной поверхности ограждающей конструкции просматривают тепловизором, снимают обзорные термограммы и выбирают базовый участок тепловизионного контроля. За базовый участок тепловизионного обследования принимают участок ограждающей конструкции, имеющий линейные размеры свыше двух ее толщин и равномерное температурное поле, которому соответствует минимальное значение выходного сигнала, которое отображает тепловизор. 4.3. Участок с нарушенными теплозащитными свойствами выявляют при просмотре тепловых изображений наружной поверхности ограждающей конструкции на тепловизоре. К ним относят участки, тепловое изображение которых не соответствует модели термограммы, и участки, значения выходных сигналов тепловизора от поверхности которых больше на цену деления шкалы изотерм, чем для базового участка тепловизионного обследования. 4.4. Поверхности контролируемых участков тепловизионного контроля стен освобождают от картин, ковров, отслоившихся обоев и других предметов, исключающих прямую видимость объекта. 4.5. Внутренние поверхности базового участка тепловизионного обследования здания и участков с нарушенными теплозащитными свойствами подвергают детальному термографированию тепловизором. Дополнительно применяют тепловизор для термографирования участков примыкания пола и потолка к наружным стенам здания в помещениях первого и верхнего этажей, а также угловые участков сопряжений наружных стен. 4.6. Перед проведением тепловизионного обследования здания производят градуировку тепловизора в соответствии с рекомендуемым приложением 4. 4.7. При проведении тепловизионного обследования здания на экране тепловизора получают и фотографируют последовательно тепловые изображения с высвеченными изотермическими поверхностями, начиная с минимального значения выходного сигнала тепловизора и кончая максимальным его значением. Значения выходных сигналов тепловизора для изотермических поверхностей определяют по формуле

(3) где L_min - минимальное значение выходного сигнала тепловизора; k - порядковый номер изотермической поверхности; А - коэффициент градуировочной характеристики тепловизора, °С (см. рекомендуемое приложение 4); Dt - разница температур между соседними изотермами тепловизора, принимаемая равной от 0,3 до 1°С. 4.8. Температуры внутреннего и наружного воздуха во время тепловизионного обследования здания измеряют аспирационным психометром. 4.9. Результаты измерения заносят в журнал записи тепловизионного обследования здания. 4.10. Сопротивление теплопередаче базового участка ограждающей конструкции определяют по результатам тепловизионного контроля в соответствии с ГОСТ 26254-84. При невозможности его определения значение сопротивления теплопередаче вычисляют согласно нормативно-технической документации по данным проекта ограждающей конструкции.

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ТЕПЛОВИЗИОННОГО ОБСЛЕДОВАНИЯ ЗДАНИЯ

5.1. Температуры изотермических поверхностей участков тепловизионного обследования здания t_в в °С определяют по формуле

(4) где А, В - коэффициенты градуировочной характеристики тепловизора, °С (см. рекомендуемое приложение 4); L - выходной сигнал тепловизора от изотермической поверхности. 5.2. Температурное поле тепловизора изображают в виде изотерм на подготовленном в масштабе от 1:20 до 1:200 эскизе соответствующего участка ограждающей конструкции. На эскизе наносят прямоугольную сетку с координатными осями ОХ и ОУ, начало координат которой совмещают с характерной деталью этого участка. 5.3. Для построения семейства изотерм негативное изображение термограммы тепловизора проецируют при помощи фотоувеличителя на подготовленный эскиз, помещенный на проекционный столик. Увеличение и угол наклона проекционного столика выбирают так, чтобы проекция геометрического репера совпала с его изображением на эскизе тепловизора. 5.4. Последовательно заменяя в фотоувеличителе негативы детальных термограмм тепловизора одного и того же участка тепловизионного обследования здания с различными изображениями изотерм, на эскиз переносят положение изотерм и проставляют на них значения температур. Линию изотерм на эскизе проводят по средней линии изображения изотермической поверхности. Значения температур заносят в таблицу тепловизионного обследования здания. 5.5. Значения относительного сопротивления теплопередаче участка ограждения вычисляют по формуле

(5) где t_в, t_н - температуры внутреннего и наружного воздуха в зоне исследуемого тепловизором фрагмента, °С; _, - температура внутреннего и наружного воздуха в зоне базового участка тепловизионного обследования здания, °С; - температура внутренней поверхности базового участка тепловизионного обследования здания, °С; t_в(х, у) - температура изотермы, проходящей через точку с координатами (х, у), °С. Результаты расчета относительных сопротивлений теплопередаче заносят в акт тепловизионного обследования здания. 5.6. Значение случайной абсолютной погрешности определения температуры dt_в(б) в °С участка ограждающей конструкции рассчитывают по формуле (6) где dt_р - абсолютная погрешность измерения тепловизором температур реперных участков тепловизионного обследования здания, принимаемая равной половине цены деления шкалы тепловизора, °С; dL - погрешность измерения выходного сигнала тепловизора, принимая равной половине цены деления шкалы изотерм тепловизора; А - то же, что в формуле (3). Значение случайной относительной погрешности определения относительного сопротивления теплопередаче при тепловизионном обследовании здания dr рассчитывают по формуле (7) где t_в, t_в - температуры соответственно воздуха и обследуемой тепловизором поверхности, °С; dt_в, dt_б, dt_в - значения абсолютных случайных значений погрешности определения тепловизором температуры соответственно воздуха, базового участка тепловизионного обследования здания, контролируемого участка, °С. Результаты тепловизионного обследования здания признают достоверными, если относительная погрешность тепловизора dr не превышает 15 %. 5.7. Определение границ дефектного участка. 5.7.1. В качестве границы дефектного участка ограждающей конструкции, выявленного при тепловизионном обследовании внутренней поверхности здания, принимают:

изотерму, температура которой при расчетных условиях эксплуатации здания или сооружения равна температуре точки росы внутреннего воздуха;
контур участка с однородным температурным полем, линейные размеры которого больше двух толщин ограждающей конструкции и относительное сопротивление теплопередаче равно или меньше его критического значения.

5.7.2. Температуру внутренней поверхности участка тепловизионного контроля по линии изотермы определяют при расчетных условиях эксплуатации здания или сооружения по формуле: (8) где _, - расчетные температуры соответственно внутреннего и наружного воздуха, °С; - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемый при тепловизионном обследовании здания согласно нормативно-технической документации, Вт/ (м²°С); - значение сопротивления теплопередаче базового участка тепловизионного обследования здания, определяемое в соответствии с п. 4.10, м²°С /Вт; r(х, у) - то же, что в формуле (5). 5.7.3. Критическое значение относительного сопротивления теплопередаче r_кр ограждающей конструкции по линии изотермы тепловизора определяют по формуле: но не более 0,85 (9) где - требуемое сопротивление теплопередаче, определяемое при проведении тепловизионного обследования здания по нормативно-технической документации, м²°С /Вт; - то же, что в формуле (8). 5.7.4. При расположении дефектного участка в зоне стыкового соединения стеновых панелей или оконного блока и панели следует перед проведением тепловизионного обследования здания проверить сопротивление воздухопроницанию стыкового соединения по ГОСТ 25981-83.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ТЕРМИНЫ И ПОЯСНЕНИЯ

Тепловизор - по ГОСТ 25314-82. Тепловое изображение - по ГОСТ 25314-82. Термограмма - запись тепловизором теплового изображения, например, фотография, видеозапись. Обзорная термограмма - термограмма поверхности ограждающей конструкции или ее укрупненных элементов, получаемая для выявления участков с нарушенными теплозащитными свойствами при помощи тепловизора. Детальная термограмма - термограмма поверхности фрагмента ограждающей конструкции, получаемая при тепловизионном обследовании здания для оценки показателей качества его теплоизоляции. Модель термограммы ограждающей конструкции - термограмма из альбома типовых термограмм или эскиз температурного поля поверхности, полученного тепловизором и рассчитанного на ЭВМ по данным проекта ограждающей конструкции. Выходной сигнал тепловизора - измеряемый тепловизором электрический сигнал, значение которого пропорционально плотности потока теплового излучения контролируемого участка поверхности объекта. Минимально допустимый перепад температур - разница температур внутреннего и наружного воздуха при которой возможно проведение тепловизионного обследования здания и применение тепловизора для участков ограждающей конструкции с нарушенной теплоизоляцией. Реперные участки - участки поверхности ограждающей конструкции, по температурам которых градуируют тепловизор. Базовый участок ограждающей конструкции - участок ограждающей конструкции, состояние теплоизоляции которого принимают за эталон при тепловизионном контроле качества теплоизоляции других участков ограждающей конструкции. Относительное сопротивление теплопередаче - показатель качества теплоизоляции, равный отношению сопротивления теплопередаче контролируемого и базового участков тепловизионного обследования здания.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

ОЦЕНКА ОТКЛОНЕНИЯ РЕЖИМА ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ ОТ СТАЦИОНАРНОГО

1. Оценку отклонения режима теплопередачи от стационарного производят по критерию допускаемой погрешности определения относительного сопротивления теплопередаче при тепловизионном обследовании здания, принимаемой равной 15%, используя данные наблюдений за температурами внутреннего и наружного воздуха, данные о теплофизических характеристиках ограждающей конструкции согласно проекту и данные о теплофизических характеристиках возможных нарушений теплоизоляции. 2. Минимальную длительность z₀ в сутках периода наблюдений за температурами внутреннего и наружного воздуха определяют по формуле: (1) где D - тепловая инерция ограждающей конструкции при периоде колебаний температуры воздуха z₁, принимаемом равным 1 сут, округляя полученное при расчете значение в большую сторону до целого числа. 3. Для наблюдений за температурами внутреннего воздуха в центре помещений первого, верхнего и одного из промежуточных этажей обследуемого тепловизором здания на высоте 1,5 м от пола устанавливают метеорологические термографы. 4. Для наблюдения за температурой наружного воздуха метеорологический термограф устанавливают на расстоянии от 20 до 1000 м от объекта контроля тепловизора. 5. Оценку максимального значения относительной систематической погрешности определения относительного сопротивления теплопередаче dr_с, обусловленную нестационарными тепловыми воздействиями на ограждающую конструкцию, подлежащую тепловизионному контролю тепловизором, производят по формуле: (2) где t_в, t_н - средние значения температур соответственно внутреннего и наружного воздуха за период тепловизионного обследования здания, °С; А_в, А_н - амплитуды суточных колебаний температуры накануне тепловизионного контроля соответственно внутреннего и наружного воздуха, определяемые как разность между максимальными и среднесуточными значениями температур воздуха, °С; - вариация среднесуточных температур наружного воздуха, определяемая как разность между максимальным и минимальным значениями среднесуточных температур наружного воздуха за период предшествовавший тепловизионному обследованию здания тепловизором, °С; a_в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемый при тепловизионном контроле по нормативно-технической документации, Вт/(м²°С); z₀, z₁ - то же, что в формуле (1) настоящего приложения; R_б, R_д - сопротивление теплопередаче соответственно базового участка тепловизионного обследования здания и обнаруженного тепловизором участка с нарушением теплоизоляции, вычисляемое по нормативно-технической документации, м²°С/Вт; n_в,б, n_в,д - затухание амплитуды колебаний температуры внутреннего воздуха относительно амплитуды колебаний температуры внутренней поверхности во время тепловизионного обследования здания, определяемое по ГОСТ 26253-84; n_н,б, n_н,д - затухание амплитуды колебаний температуры наружного воздуха относительно амплитуды колебаний температуры внутренней поверхности соответственно базового участка тепловизионного обследования здания и обнаруженного тепловизором участка с нарушением теплоизоляции, вычисляемое по нормативно-технической документации.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

ИНТЕГРАЛЬНЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ ИЗЛУЧЕНИЯ НЕКОТОРЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ В СПЕКТРАЛЬНОМ ДИАПАЗОНЕ ТЕПЛОВИЗОРА 2-5,6 МКМ

Наименование материала	Коэффициент излучения
Алюминий	0,04-0,19
Белая шпатлевка	0,88
Бумажные красные обои	0,90
Бумажные светло-серые обои	0,85
Гипсовая штукатурка	0,90
Красное дерево	0,84
Листовая сталь	0,50-0,60
Масляная серая глянцевая краска	0,96
Масляная серая матовая краска	0,97
Масляная черная глянцевая краска	0,92
Масляная черная матовая краска	0,94
Матовый лак	0,93
Облицовочный красный кирпич	0,92
Оцинкованное листовое железо	0,23-0,28
Пластиковые белые обои	0,84
Пластиковые красные обои	0,94
Серая штукатурка	0,92
Фанера	0,93
Фибровый картон	0,85

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

ГРАДУИРОВКА ТЕПЛОВИЗОРА

1. Тепловизор градуируется перед измерением температурных полей каждого фрагмента поверхности объекта с постоянным коэффициентом излучения, а также при смене объектива или изменении расстояния. 2. Градуировку тепловизора производят для установления зависимости между значением его выходного сигнала и температурой обследуемой тепловизором поверхности ограждающей конструкции. 3. Для градуировки тепловизора на обследуемой тепловизором поверхности ограждающей конструкции выбирают два, так называемых реперных участка, доступных для измерения на них температур t₁ и t₂ в °С контактным методом. 4. Реперные участки на поверхности исследуемого тепловизором фрагмента выбирают по его тепловому изображению на экране тепловизора как изотермические участки, которым соответствуют минимальный и максимальный выходные сигналы тепловизора. Линейные размеры реперных участков должны составлять не менее 10% линейных размеров исследуемого фрагмента. Контуры реперных участков на фрагменте отмечают мелом по указанию оператора, наблюдающего за экраном тепловизора. В качестве реперных допускается выбирать участки фрагмента, которым соответствуют значения выходных сигналов, отличающиеся от экстремальных значений не более, чем на 20 %. 5. Температуры реперных участков измеряют тепловизором в соответствии с ГОСТ 26254-84 или термощупом. 6. Значения выходных сигналов тепловизора для реперных участков устанавливают по шкале изотерм тепловизора в соответствии с инструкцией по его эксплуатации. 7. Коэффициенты градуировочной характеристики тепловизора вычисляют по формулам: (1) (2) 8. Результаты градуировки тепловизора заносят в журнал измерений.