Определение теплотехнических характеристик ограждающих конструкций зданий в нестационарных условиях

Рассмотрены методы определения теплотехнических параметров ограждающих конструкций зданий на базе контактных измерений и тепловизионного контроля с учетом действующих нормативных документов. Соответствие нормативных, проектных и фактических теплотехнических характеристик ограждающих конструкций зданий определяется СП 50.13330–2024 «Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02–20031» составлением энергетического паспорта объекта. Однако каким образом определять указанные параметры СП 50.13330–2024 не оговаривает, так как содержит требования к проектированию тепловой защиты разного типа зданий. Поэтому важным аспектом проверки фактических теплотехнических параметров в натурных условиях является их реальное измерение в климатических камерах и натурных условиях с использованием тепловизоров. Проведение таких измерений определяется рядом стандартов, часть из которых не описывает технологических приемов применения тепловизоров, другие же или устарели, или требуют серьезных длительных испытаний. Тепловизионный метод очень активно развивается в различных отраслях промышленности в текущие годы, появляется новая аппаратура и технологии контроля. В плане применения тепловизионного метода для оценки теплозащиты зданий в статье рассматриваются стандартные технологии определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций и относительно новые технологии оценки теплозащиты с учетом нестационарности процессов теплопередачи в натурных условиях. Для определения сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции на первом этапе проводят тепловизионное обследование, выбирают реперную зону для установки контактных измерителей температуры и тепловых потоков, далее производят расчет, состоящий в последовательном решении прямой и обратной задач теплопроводности; определяется теплопроводность слоя теплоизоляции и значение сопротивления теплопередаче. Другой предложенный метод расчета сопротивления теплопередаче основан на методах математического анализа и математической статистики, без использования методов решения обратной задачи и априорных знаний состава ограждающей конструкции.

Е.В. АБРАМОВА, д-р техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
А.А. ВЕРХОВСКИЙ, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Научно-исследовательский институт строительной физики РААСН (127238, г. Москва, Локомотивный пр., 21)

1. Вавилов В.П. Тепловой неразрушающий контроль: развитие традиционных направлений и новые тенденции (обзор) // Дефектоскопия. 2023. № 6. С. 38–58. EDN: ­AAHBMI.
https://doi.org/10.31857/S0130308223060040
2. Kostov K., Ivanov I., Atanasov K., Nikolov C., Kalchev S. Experimental determination of the heat exchange coefficient of industrial steam pipelines. ­EUREKA: Physics and Engineering. 2022, рр. 55–66.
https://doi.org/10.21303/2461-4262.2022.002473
3. Чулков А.О., Шагдыров Б.И., Вавилов В.П., Кладов Д.Ю., Стасевский В.И. Обнаружение и оценка количества воды в горизонтально-ориентированных авиационных сотовых панелях с помощью автоматизированного теплового контроля // Дефектоскопия. 2023. № 12. С. 36–33. EDN: ­XIEKEM. https://doi.org/10.31857/S0130308223120035
4. Шпильной В.Ю., Вавилов В.П., Дерусова Д.А., Дружинин Н.В., Ямановская А.Ю. Особенности проведения неразрушающего контроля полимерных композиционных материалов с использованием беcконтактной ультразвуковой стимуляции и лазерного вибросканирования // Дефектоскопия. 2021. № 8. С. 14–23. EDN: ­TLCADA. https://doi.org/10.31857/S0130308221080029
5. Козельская С.О., Акимов Д.А., Андреев А.С., Будадин О.Н., Котельников В.В. Применение глубинных нейронных сетей на основе паллитивного анализа в условиях неполной информации оптико-теплового и электрического неразрушающего контроля для прогнозирования предельного ресурса эксплуатации конструкций из композитных материалов // Контроль. Диагностика. 2021. Т. 24. № 3. С. 4–15. EDN: ­DDAUDM.
https://doi.org/10.14489/td.2021.03.pp.004-015
6. Левин Е.В., Окунев А.Ю., Умнякова Н.П., Шубин И.Л. Основы современной строительной термографии / Под общ. ред. д-ра техн. наук И.Л. Шубина. М.: НИИСФ РААСН, 2012. 176 с.
7. Кладов Д.Ю., Чулков А.О., Вавилов В.П., Стасевский В.И., Юркина В.А. Эффективность применения тепловизоров различного типа в активном тепловом контроле. Дефектоскопия. 2023. № 7. С. 25–32. EDN: ­DVSICD.
https://doi.org/10.31857/S0130308223070035
8. Патент РФ 2316760. Способ теплового неразрушающего контроля многослойных объектов / Абрамова Е.В., Будадин О.Н., Троицкий-Марков Т.Е., Сучков В.И. Заявл. 22.08.2005. Опубл. 10.02.2008.
9. Абрамова Е.В. Оптимизация диагностических систем теплового контроля: Дис. ... д-ра техн. наук. М., 2011. 220 с. EDN: ­QFKFWB
10. Абрамова Е.В., Будадин О.Н. Новая технология теплового контроля теплозащитных параметров ограждающих конструкций зданий и сооружений в условиях эксплуатации // Контроль. Диагностика. 2014. № 2. С. 70–72. EDN: ­RUCSLB
11. Патент РФ 2420730. Способ теплового контроля сопротивления теплопередаче многослойных конструкций в нестационарных условиях теплопередачи / Абрамова Е.В., Будадин О.Н., Иванушкин Е.Ф., Слитков М.Н. Заявл. 09.07.2009. Опубл. 10.06.2011. EDN: ­GVROVA
12. Cao Z., Shi Z., An X., Wang C. Evaluation on measure method of heat transfer resistance for enveloped structure of cattle barn based on infrared imaging method. Nongye Gongcheng Xuebao. 2017. Vol. 33. No. 24, pp. 235–241. EDN: YHXPQL
13. Ibos L., Monchau J.-H., Faye V., Cando Y. A comparative study of in-situ measurement methods of a building wall thermal resistance using infrared thermography. Proceedings of SPIE – The International Society for Optical Engineering. 2015. 9534. https://doi.org/10.1117/12.2185126
14. Ghafoor S., Gurmu A., Sadick A.,-M., Kite J. Compliance risks in the construction of residential buildings: a systematic literature review. Smart and Sustainable Built Environment. 2025.
https://doi.org/10.1108/SASBE-11-2024-0507