Нами неоднократно обсуждалась проблема эффективного, рационального и экономичного использования энергетических ресурсов. На сегодняшний день для увеличения энергетической эффективности ограждающих конструкций зданий и сооружений при их строительстве, реконструкции или ремонте, применяется большое количество новых теплоизоляционных материалов. Благодаря этим новым материалам достигается снижение фактических теплопотерь зданий и сооружений. Однако использование эффективных теплоизоляционных материалов приводит к необходимости осуществлять контроль за их монтажом и техническим состоянием, так как любые повреждения или недостатки при монтаже могут привести к снижению энергетической эффективности ограждающих конструкций. Под наружными ограждающими конструкциями понимаются наружные стены, покрытия, чердачные перекрытия, перекрытия над проездами, холодными подпольями и подвалами, ворота и двери в наружных стенах, а также оконные и балконные дверные блоки и другие ограждающие конструкции, разделяющие помещения с различными температурно-влажностными условиями.
Тепловизионное обследование зданий и сооружений является одним из методов неразрушающего контроля за состоянием ограждающих конструкций и эффективным средством контроля теплозащитных свойств наружных ограждений зданий. Требования к проведению тепловизионного обследования установлены ГОСТ 26629-85 «Здания и сооружения. Метод тепловизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций».
ГОСТ 26629-85 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 числе стыковых соединений) в натурных и лабораторных условиях, а также метод определения мест и размеров участков, подлежащих ремонту для восстановления требуемых теплозащитных качеств. Стандарт не распространяется на светопрозрачные части ограждающих конструкций.
Метод тепловизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций позволяет осуществлять контроль качества изоляции и герметичности здания, выявлять участки повышенного содержания влаги, а также проводить испытания ограждающих конструкций зданий. Проведение тепловизионного обследования ограждающих конструкций наряду с энергоаудитом инженерных сетей входят в число обязательных мероприятий при энергетическом обследовании зданий и сооружений.
Преимуществами тепловизионного обследования являются отсутствие необходимости в какой-либо разборке самих ограждающих конструкций для определения их теплоэнергетических свойств, возможность оперативного проведения обследования и наглядность результатов.
Как известно, любой объект, температура которого выше абсолютного нуля, т.е. меньше -273 оС, имеет электромагнитное излучение, называемое тепловым. Интенсивность этого излучения зависит от температуры объекта. При температуре поверхности тел более 500-600 оС тепловое излучение становится видимым невооруженным взглядом, при температуре поверхности объектов менее 500-600 оС тепловое излучение этих объектов является невидимым для человеческого глаза. Для наблюдения теплового излучения объектов с температурой ниже 500-600 оС используются приборы чувствительные в инфракрасном диапазоне.
Метод тепловизионного обследования ограждающих конструкций здания основан на дистанционном измерении специализированным прибором, улавливающим тепловое излучение поверхностей в инфракрасном диапазоне, полей температур поверхностей ограждающих конструкций, между внутренними и наружными поверхностями которых создан перепад температур. Такой прибор называется тепловизором. Тепловизоры, используемые для проведения обследований, должны иметь сертификат уполномоченного в области технического регулирования и метрологии федерального органа исполнительной власти, проходить периодическую поверку не реже 1 раза в год и иметь соответствующее свидетельство о поверке.
Для проведения тепловизионного обследования должна быть обеспечена такая разница температур внутреннего и наружного воздуха, при которой возможно проведение тепловизионного обследования здания и применение тепловизора для участков ограждающей конструкции с нарушенной теплоизоляцией. Тепловизионное обследование производят при отсутствии атмосферных осадков, тумана или задымленности. Обследуемые тепловизором поверхности во время проведения обследования не должны находиться в зоне прямого и отраженного солнечного облучения в течение 12 час. до проведения тепловизионного контроля. Солнечная или дождливая погода сильно затрудняет проведение строительной экспертизы методами тепловизионного обследования. Поверхности ограждающих конструкций в период проведения строительной экспертизы посредством тепловизионного обследования здания не должны подвергаться дополнительному тепловому воздействию от биологических объектов или источников освещения. Минимально допустимое приближение оператора тепловизора к обследуемой тепловизором поверхности составляет 1 м, электрических ламп накаливания - 2 м. Поверхности контролируемых участков тепловизионного контроля стен необходимо освободить от картин, ковров, отслоившихся обоев и других предметов, исключающих прямую видимость объекта.
Тепловизор устанавливают на выбранном месте, включают и настраивают в соответствии с инструкцией по эксплуатации тепловизора. Тепловое изображение наружной поверхности ограждающей конструкции просматривают тепловизором. 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.
Наблюдаемые тепловые изображения автоматически преобразуются тепловизором в термограммы, т.е. в записанные тепловизором тепловые изображения, например, в фотографии или видеозаписи. 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.
Термограмма является графическим представлением распределения температуры поверхности и снабжается температурной шкалой, которая устанавливает связь между цветом на термограмме и температурой на поверхности. Термограммы запоминаются тепловизором в цифровом формате и записываются на электронном носителе вместе с информацией об условиях измерений. Далее термограммы обрабатываются на компьютере с помощью специализированных программ.
Участками ограждающих конструкций с нарушенными теплозащитными свойствами считаются 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. В качестве базового участка ограждающей конструкции выбирается участок ограждающей конструкции, состояние теплоизоляции которого принимают за эталон при тепловизионном контроле качества теплоизоляции других участков ограждающей конструкции. 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.
Результаты тепловизионного обследования оформляются актом и отчетом о результатах.