Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Энергоэффективность объектов строительства. Курс лекций по направлению подготовки 08.04.01 «Строительство»
.pdf
оценить потребность в тепловой энергии на отопление и вентиляцию путем
определения класса энергоэффективности здания.
ГОСТ Р 53905-2010 «Энергосбережение». Термины и определения. Указанный стандарт устанавливает термины и определения в области энергосбережения, рекомендуемые для применения во всех видах документации и
литературы по энергосбережению, входящих в сферу работ по стандартизации и/или использующих результаты этих работ.
Приказ Министерства энергетики РФ от 30
ждении требований к проведению энергетического обследования и его результатам и правил направления копий энергетического паспорта, составленного по результатам обязательного энергетического обследования». Регламентирует требования к проведению энергетического обследования и
его результатам, а также содержание, форму и порядок утвержден
гетического паспорта.
Приказ Министерства энергетики РФ от 30 июня 2014 г. 401 «Об утверждении Порядка представления информации об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности». Настоящим приказом утверждены правила представления в Министерство энергетики Российской Федерации информации об энергосбережении и о повышении энергетической
эффективности организациями с участием государства или муниципального
образования.
Приказ Министерства строительств
ства РФ от 06.06.2016 399/пр «Об утверждении
энергетической эффективности многоквартирных домов». Данным приказом утверждены Правила определения класса энергетической эффективности многоквартирных домов, а также регламентирована периодичность подтверждения класса энергоэффективности многоквартирных домов.
Контрольные вопросы
а и жилищно-коммунального хозяй-
июня 2014 г. 400 «Об утвер-
я энер-
и
Правил определения класса
1. Какой нормативный документ регламентирует показатели энергоэффек-
тивности здания?
2. Какие правовые акты управляют
3. Перечислите стандарты в сфере энергосбережения.
4. Что такое энергоэффективность?
5. Что такое энергетический ресурс?
6. На какие здания не распространяются требования энергетической эффек-
тивности?
энергосбережением в РФ?
11
Лекции 2, 3, 4
ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ ОБЪЕКТА.
ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ В СИСТЕМАХ ОТОПЛЕНИЯ
И ВЕНТИЛЯЦИИ. ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ
В ТЕПЛОГЕНЕРИРУЮЩИХ УСТАНОВКАХ
И СИСТЕМАХ ГАЗОСНАБЖЕНИЯ
1. Определение фактических теплотехнических
характеристик ограждающих конструкций здания
Одним из показателей надежности и безопасности эксплуатации зданий
и сооружений являются показатели теплозащитных свойств ограждающих
конструкций и теплоаккумулирующая способность.
К показателям, характеризующим теплозащитные свойства, относятся:
сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций;
наличие и размеры участков ограждающих конструкций с наруше-
нием проектных и нормативных теплозащитных свойств;
суммарные потери тепла через ограждающие конструкции.
Контроль теплозащитных свойств ограждающих конструкций п
дится в
щего обследование ограждающих конструкций тепловизионным методом и
определение сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций контактным методом.
ющей конструкции оказывать сопротивление проходящему через нее тепловому потоку, определяют для базовых участков ограждающих конструкций,
имеющих равномерную темп
соответствии с требованиями [14].
струкций реализуется на основе контактных измерений температур и тепловых потоков для базовых участков ограждающих конструкций.
ется в соответствии с требованиями [11,13].
ния теплопередаче базовых участков вычисляются коэффициенты теплопередачи ограждающих конструкций (стен, окон, дверей, покрытий, перекрытий). Используя полученные коэффициенты теплопередачи, площади соответствующих ограждающих конструкций и перепад между температурой
внутри помещения и температурой наружного воздуха, рассчитывают суммарные потери тепла через ограждающие конструкции.
натурных условиях в ходе комплексного обследования, включаю-
Сопротивление теплопередаче, характеризующее способность огражда-
ературу поверхностей.
Тепловизионное обследование ограждающих конструкций проводится в
Метод определения сопротивления теплопередаче ограждающих кон-
Определение сопротивления теплопередаче базовых участков выполня-
На основании полученных в результате измерений величин сопротивле
рово-
-
12
В натурных условиях обследованию подлежат ограждающие конструкции эксплуатируемых или полностью подготовленных к сдаче в эксплуатацию зданий и сооружений.
Обследование ограждающих конструкций с использованием дополнительного обогрева помещений позволяет контролировать элементы конструкций наружного ограждения в процессе строительства в целях внутреннего контроля качества строительно-монтажных работ. А также в зданиях с
отключенной системой отопления пе
тического состояния ограждающих конструкций.
Перечень типов ограждающих конструкций, контроль качества тепловой изоляции которых должен быть выполнен в ходе обследования, устанавливается заданием на проведение обследования.
При обследовании здания с включенной системой отопления в зимний
период регистрируются термограммы всех доступных для тепловизионной
съемки наружных по
выбор базовых участков каждого типа ограждения для измерения сопротивления теплопередаче осуществляется по результатам тепловизионного обследования наружных поверхностей. Для испытаний отбирают не менее
двух однотипных образцов, расположенных преимущественно в угловых
помещениях с ориентацией ограждающих конструкций на север, северо-восток, северо-запад и дополнительно в соответствии с ре
на другие стороны горизонта, наиболее неблагоприятные для данной местности (преимущественные ветры, косые дожди и т.д.). Также в установленном порядке определяется этаж, на котором находятся помещения.
На начальной стадии проведения работ составляется программа испытаний, где указываются адрес объекта испытаний, его фотографии, свойства
и параметры ограж
жения датчиков, предназначенных для осуществления инструментальных
измерений, схема съемки объекта с помощью тепловизионной техники.
При проведении работ следует предусмотреть определение параметров,
необходимых для вычисления показателей, характеризующих теплоаккумулирующую способность ограждающих конструкций зданий и сооружений в
соответствии с требованиями нормативных технических документов.
верхностей ограждающих конструкций. В этом случае
ающих конструкций, прорабатываются схема располо-
д
Аппаратура и оборудование
ред их реконструкцией для оценки фак-
шаемыми задачами
Для выпо
оружений различного назначения используются современные тепловизионные приборы, сертифицированные государственным стандартом РФ как измерительные. Допускается применение тепловизоров, отвечающих требованиям, изложенным в табл. 1.
лнения работ по тепловизионному обследованию зданий
13
и со-
Таблица 1
Технические характеристики тепловизоров
Наименование параметра Значение
Диапазон измеряемых температур, не менее
Температурное разрешение, не более
Погрешность измерений температуры, не более +2 % измеряемого значения
Пространственное разрешение (при 50 % контрасте), не менее
Формат разложения, не менее
Рабочий спектральный диапазон 3–5 мкм
Угол поля зрения объективов
От –20 до 100
0,1 С при 30 С
или +2 С
100 элементов на строку
140140 элементов в кадре,
20 кадров в секунду
От 7 до 40
Для тепловизоров и сканеров рекомендуется наличие системы записи
термограмм, автономного питания и отсутствие жидких хладагентов.
Для выполнения измерений сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций зданий и сооружений используется измерительный комплекс, включающий:
– измерители-самописцы плотности теплового потока с диапазоном из-
2
мерений от 0 до 250 Вт/м
и пределом основной относительной погрешности
не более 5 %, памятью на обеспечение сохранения не менее 1000 измерений;
период регистрации значения теплового потока должен составлять от 1 минуты до 1 часа;
– цифровые самописцы температуры с диапазоном измерений от –30° до
+50 °С, памятью на обеспечение сохранения не менее 1000 измерений; пе-
риод регистрации значения температуры должен составлять от 1 минуты до
1 часа. Все приборы должны иметь диапазон рабоч
х температур не менее
и
чем от + 5° до +40 °С.
Для измерений могут быть использованы имеющиеся на узле управления или ИТП стационарные измерительные приборы.
Минимальный перечень измерительных приборов приведен в табл. 2.
Таблица 2
Минимальный приборный парк для проведения работ
по определению теплозащитных свойств
№
п/п
Наименование Назначение Изображение
прибора
1 2 3 4
1 Тепловизор Измерение
тепловых полей зданий
и сооружений
14
Окончание табл. 2
1 2 3 4
2 Инфракрасный
термометр
3 Термоанемометр Измерение скорости
4 Лазерная рулетка Измерение линейных
5 Фотоаппарат Проведение
Измерение температуры
поверхностей,
находящихся в труднодо-
ступных местах
и температуры воздуха,
измерение температуры
поверхности
размеров
фотофиксации
6 Измеритель плот-
ности тепловых
потоков
7 Компас Определение ориентации
8 Устройство хране-
ния информации
Все измерения следует выполнять своевременно поверенными приборами, прошедшими государственную регистрацию и имеющими соответствующий сертификат.
Измерение плотности
прохождения тепловых
потоков через ограждаю-
щие конструкции
фасадов здания
по сторонам света
Хранение информации с
приборов
15
Подготовка к проведению обследования
H
H
–
Перед началом замеров по определению фактических теплозащитных
свойств здания следует подробно ознакомиться с проектом здания и составом ограждающих конструкций.
Необходимая информация по обследуемому зданию:
технический паспорт с приложением планов этажей;
общая пояснительная записка по проекту строительства (реконструк-
ции) здания;
архитектурно-строительная часть проекта;
раздел пр
раздел проекта «Водоснабжение и канализация»;
оекта «Отопление и вентиляция»;
генеральный план;
раздел проекта «Энергоэффективность»;
Раздел проекта «Электроснабжение».
При этом должны быть выяснены конструктивные решения и используемые материалы. Проектные данные должны быть сверены с фактическим
исполнением и при необходимости откорректированы.
Проводится внешний визуальный осмотр ограж
ающих конструкций,
д
при натурных обследованиях в зимний период – тепловизионная съемка,
определяется доступность для съемки (при обследовании в натурных условиях необходимо учитывать посторонние предметы, попадающие в поле
зрения прибора, например ветки деревьев, опоры, провода и т.д.).
Тепловой контроль, как правило, не требует специальной подготовки
технических устройств и сооружений к проведению контроля; отдельные
требования уточняются в процессе подготовки технического задания и ознакомления с объектом.
Местоположение то
чек съемки выбираются в
соответствии с требовани-
ями нормативных технических документов.
Места установки тепловизора выбирают так, чтобы поверхность ограждающей конструкции находилась в прямой видимости под углом наблюдения (между нормалью к поверхности и оптической осью прибора) не более
60°, а допустимую удаленность тепло
изора L в метрах от контролируемой
в
поверхности определяют по формуле
где
N
c
, (2.1)
L
2tg
угловой размер поля зрения объектива тепловизора, град;
–
– линейный размер подлежащего выявлению участка ограждающей
конструкции с нарушенными теплозащитными свойствами, при-
нимаемый при контроле внутренней поверхности от 0,01 до 0,05
N
м, при контроле наружной поверхности
число элементов по строке термограммы, разрешаемых с задан-
–
c
от 0,05 до 0,1 м;
ным уровнем модуляции температурного контраста (при измерениях требуемый уровень модуляции не менее 99 %).
16
При этом должно выполняться условие
H
R
N
c
L
. (2.2)
10
Выбранные точки съемки отмечаются на плане-схеме. В технологической карте регистрируются видимые дефекты и нарушения, а также зоны,
коэффициент излучения которых требует уточнения. Проводится фотографирование наружных поверхностей ограждающих конструкций.
Образцы (базовые участки ограждающих конструкций) выбираются из
условий отсутствия температурных аномалий, т.е. температурных неоднородностей, не связанных с проектной конструкцией ограждения, с расположением о
Прове
топительных приборов.
рку работоспособности средств контроля и их настройку проводят в
соответствии с требованиями эксплуатационных документов на средства контроля. Проверка работоспособности средств контроля включает проверку
напряжения автономных источников питания, очистку носителей цифровой
информации всех используемых приборов, стыковку узлов аппаратуры.
Выбор средств теплового контроля производится с учетом температур-
ного диапазона измерений, чувствительности, п
грешности измерений, гео-
о
метрического разрешения и других технических характеристик средств контроля и параметров контролируемого объекта.
Перед проведением контроля для повышения точности измерений выполняют ручную настройку тепловизора в соответствии с требованиями методических документов, технологических инструкций, карт по тепловому
контролю и эксплуатационных документов.
Тепловизионные из
мерения выпол
няют при перепаде температур между
наружным и внутренним воздухом, превосходящим минимально допустимый перепад, определяемый по формуле
п
tR
min 0
– предел температурной чувствительности тепловизора, °С;
где
п
–
проектное значение сопротивления теплопередаче, м
0
коэффициент теплоотдачи, принимаемый равным: для внутрен-
–
r
r
, (2.3)
1
r
ней поверхности стен – по нормативно-технической документации; для наружной поверхности стен при скоростях ветра 1, 3,
6 м/с – соответственно 11, 20, 30 Вт/(м
°С);
r – относительное сопротивление теплопередаче подлежащего вы-
явлению дефектного участка ограждающей конструкции, принимаемое равным отношению значения, требуемого нормативно-технической документацией, к проектному значению сопротивления теплопередаче, но не более 0,85.
17
°С/Вт;
Перед началом измерений необходимо определить отклонение фактиче-
Z
ского режима теплопередачи от стационарного по критерию допускаемой
погрешности определения относительного сопротивления теплопередаче,
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.
Минимальную длительность Z
в сутках периода наблюдений за темпе-
0
ратурами внутреннего и наружного воздуха определяют по формуле
2
D
Z
1
0
2
, (2.4)
где D – тепловая инерция ограждающей конструкции;
Z
– период колебаний температуры (принимается равным 1 сут).
1
Для наблюдения за температурами внутреннего воздуха в центре помещений первого, верхнего и одного из промежуточных этажей обследуемого
здания на высоте 1,5 м от пола устанавливают метеорологические термографы (логгеры). Затем проводят градуировку тепловизора для установления зависимости между значением его выходного сигнала и температурой
обследуемой поверхности ограждающей констр
бирают два ре
температуры поверхности τ
перных участка, на которых доступно произвести измерения
и τ2 контактным способом.
1
укции. Для градуировки вы-
Реперные участки на поверхности исследуемого 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 экран
о
м. Затем измеряют температуру поверхности
реперных участков контактным термометром или термощупом. Результаты
измерений фиксируют в журнале измерений.
Поверхности ограждающих конструкций в период тепловизионных измерений не должны подвергаться дополнительному тепловому воздействию
от биологических объектов, источников освещения. Минимально допустимое приближение оператора тепловизора к обследуемой поверхности составляет 1 м, электрических ламп накаливания – 2 м.
Отопительные приборы, уст
а
новленные на расстоянии более 10 см от
обследуемой поверхности или находящиеся на примыкающих к ней поверхностях, следует экранировать пленочными материалами с низким коэффициентом излучения.
Места для установки датчиков измерения плотности теплового потока,
проходящего через ограждающую конструкцию, выбираются в соответствии с требованиями [11].
18
Тепловизионное обследование
С помощью инфракрасной диагностики – теплового метода неразрушающего контроля, основанного на дистанционной регистрации тепловых полей
объекта обследования по его собственному инфракрасному излучению – проводится обследование ограждающих конструкций здания.
Тепловизионному контролю подвергают все участки наружных и внутренних поверхностей ограждающих конструкций.
Тепловизионная съемка выполняется при перепаде температур между
наружным и внутренним воздухом не мен
ее 20 °С, а также при
отсутствии
атмосферных осадков, тумана, задымленности и прямого солнечного облучения. Обследуемые поверхности должны находиться вне зоны прямого
солнечного облучения не менее чем в течение 3 часов до проведения
съемки. Тепловизионная регистрация температурных полей поверхности
ограждающих конструкций должна производиться с учетом излучательной
способности обследуемой поверхности.
Тепловизор устанавливают в выбранных точках и в соответствии с ин-
струкцией по его эксплуат
ии осуществляют съемку поверхности ограж-
ац
дающих конструкций. Одновременно со съемкой наружной поверхности
проводят измерения и регистрацию метеоусловий: температуры воздуха,
направления и скорости ветра.
По обзорным термограммам внутренней поверхности образца (при
натурных обследованиях в зимний период) и с учетом проектного конструктивного решения контролируемого элемента ограждения выбирают базовый участок для пр
оведения контактн
ых измерений.
Тепловое изображение наружной поверхности ограждающей конструкции просматривают, снимают обзорные термограммы и выбирают базовый
участок. За базовый принимают участок ограждающей конструкции, имеющий линейные размеры свыше двух ее толщин и равномерное температурное поле, которому соответствует минимальное значени
е выходного сиг-
нала тепловизора.
Участок с нарушенными теплозащитными сво
йствами выявляют при
просмотре тепловых изображений наружной поверхности ограждающей
конструкции. 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, по сравнению с базовым уч
астко
м.
Поверхности контролируемых участков стен освобождают от картин,
ковров, отслоившихся обоев и других предметов, исключающих прямую видимость объекта.
Внутренние поверхности базового участка и участков с нарушенными
теплозащитными свойствами подвергают детальному термографированию.
19
Дополнительно термографируют участки примыкания пола и потолка к
наружным стенам здания в помещениях первого и верхнего этажей, а также
угловые участки сопряжений наружных стен.
При измерениях температурных полей на экране тепловизора получают
и фотографируют последовательно тепловые изображения с высвеченными
изотермическими поверхностями, начиная с минимального значения выходного сигнала тепловизора и конча
я максимальным его зн
ачением. Значения
выходных сигналов тепловизора для изотермических поверхностей
определяют по формуле
min
A
, (2.5)
где L
LL
k
– минимальное значение выходного сигнала тепловизора;
min
1
k
k – порядковый номер изотермической поверхности;
A – коэффициент градуировочной характеристики тепловизора,
°С;
Δτ – разница температур между соседними изотермами, принимае-
мая равной от 0,3 до 1 °С.
Результаты измерения заносят в технологическую карту и журнал тепловизионного обследования.
После завершения тепловизионной съемки наружной и внутренней
поверхностей ограждающих конструкции проводят цикл контактн
ых изме
нений.
Измерение плотности теплового потока
,
L
k
-
По результатам тепловизионного обследования производится выбор образцов каждого типа ограждения для измерения сопротивления теплопередаче. Для испытаний отбирают не менее двух однотипных образцов, расположенных преимущественно в угловых помещениях с ориентацией ограждающих конструкций на север, северо-восток, северо-запад и дополнительно на другие стороны горизонта, наиболее неблагоприятные для данной
местност
Измерени
и.
я плотности тепловых потоков, выполняемые по [11], позволяют количественно оценить теплотехнические качества ограждающих
конструкций зданий и сооружений и установить реальные расходы тепла
через наружные ограждающие конструкции.
Метод измерения плотности теплового потока основан на измерении перепада температуры на «вспомогательной стенке» (пластинке), устанавливаемой на ограждающей конструкции здания. Этот температурный перепад,
пропорци
ональный
в направлении теплового потока его плотности, преоб-
разуется в э.д.с. батарей термопар, расположенных во «вспомогательной
20
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]