RSS

Городской портал госуслуг
 

Факторы, оказывающие влияние на результат теплофизических испытаний.

11:52 06.08.2018

Теплотехнические испытания строительных конструкций являются важным составляющим оценки энергоэффективности зданий. Основной характеристикой, определяющей энергоэффективность, является значение приведённого сопротивления теплопередаче.

Сотрудники отдела экспертиз зданий и сооружений на соответствие теплотехническим и акустическим требованиям ГБУ «ЦЭИИС» осуществляют государственную работу 1.12.1 «Оценка показателей энергоэффективности объектов капитального строительства по результатам комплексного инструментального обследования теплозащитной оболочки зданий на базе тепловизионного метода требованиям технических регламентов и проектной документации».

Проведение натурных экспериментов по определению сопротивления теплопередаче является сравнительно с другими испытаниями сложным и трудозатратным мероприятием.

Натурное обследование и определение теплотехнических параметров конструкций фактически проводится в построечных условиях, когда, как правило, в здании идут строительно-монтажные и отделочные работы, система отопления работает по временной схеме или ещё не подключена, нет возможности установить датчики в необходимых помещениях, температурно-влажностный режим объекта сильно отличается от ожидаемых значений и проектного режима эксплуатации, не полностью завершены работы по теплоизоляции фасадов и т.д. Вышеперечисленные факторы относятся к условиям проведения испытания, связанным с состоянием объекта капитального строительства.

Также на результаты теплофизических испытаний в натурных условиях значительное влияние оказывают погодные факторы. К ним относят:

· колебания температуры;

· силу и направление ветра;

· влияние солнечной радиации.

Рассмотрим влияние погодных факторов на результаты теплофизических испытаний на примере определения приведённого сопротивления теплопередаче фрагмента стеновой конструкции. Ниже, (Рис. 2 - 5), приведены графики результатов измерений параметров процессов теплопередачи: значения температур внутреннего и наружного воздуха за период испытаний, значений средней плотности теплового потока через испытываемую конструкцию и значений сопротивления теплопередаче испытываемой ограждающей конструкции.

При изменениях погоды (колебаниях температуры, ветра, солнечной радиации) значения приведённого сопротивления теплопередаче, Rпр значительно отклоняются от среднего значения.

Фото 1. Стена со светопроемом с датчиками теплового потока и температуры. Красным контуром выделена наиболее теплопроводная зона, синим – наименее.

Рис. 1. Распределение температурных полей на испытываемой конструкции.

12.01.18

13.01.18

14.01.18

15.01.18

16.01.18

17.01.18

18.01.18

19.01.18

20.01.18

21.01.18

22.01.18


Рис. 2. Графики значений температуры внутреннего и наружного воздуха, оС. Среднее значение температуры внутреннего воздуха за период наблюдений составляет +19,6оС, среднее значение температуры наружного воздуха составляет -5,8оС.

12.01.18

13.01.18

14.01.18

15.01.18

16.01.18

17.01.18

18.01.18

19.01.18

20.01.18

21.01.18

22.01.18

Рис. 3. График значений средней плотности теплового потока через испытываемую конструкцию стены, Вт/м2. Среднее значение плотности теплового потока за период наблюдений составляет 13,0 Вт/м2.

12.01.18

13.01.18

14.01.18

15.01.18

16.01.18

17.01.18

18.01.18

19.01.18

20.01.18

21.01.18

22.01.18

Рис. 4. График значений приведенного сопротивления теплопередаче фрагмента стены, м2×°С/Вт. Среднее значение приведенного сопротивления теплопередаче с учетом доверительной вероятности 99,7% за период наблюдений составляет 1,95±0,12 м2 ×°С/Вт.

12.01.18

13.01.18

14.01.18

15.01.18

16.01.18

17.01.18

18.01.18

19.01.18

20.01.18

21.01.18

22.01.18

Рис. 5. Графики сопротивления теплопередаче фрагмента стены в зонах минимальных и максимальных значений, м2×°С/Вт. Среднее за период наблюдений минимальное значение сопротивления теплопередаче – 1,43 м2 ×°С/Вт, среднее максимальное значение – 4,32 м2 ×°С/Вт.

Анализируя график значений температуры внутреннего и наружного воздуха (Рис. 2), можем наблюдать, что 20 января с 10:00 до 17:00 происходит отключение системы отопления. Вследствие чего происходит резкое понижение значений средней плотности теплового потока (Рис.3), что обуславливает кажущийся рост значения приведённого сопротивления теплопередаче. Для получения достоверных результатов испытаний, значения измеряемых величин, полученные в данный отрезок времени, должны быть исключены из расчётов.

При анализе графика значений приведённого сопротивления теплопередаче (Рис. 4) рассмотрим массивы данных в зависимости от различных временных участков.

Среднее значение приведённого сопротивления теплопередаче испытанного фрагмента с учётом доверительной вероятности 99,7% за период наблюдений составляет 1,95±0,12 м2 ×°С/Вт.

Из графика следует, что максимальное значение приведённого сопротивления теплопередаче обследуемого фрагмента составляет 2,85 м2×°С/Вт, а минимальное - 1,37 м2×°С/Вт. То есть разница минимального и максимального значений Rпр за период испытаний составляет в данном случае около 100%.

За полные сутки 21 января значение Rпр равно 1,66 м2×°С/Вт, 22 января - 2,3 м2×°С/Вт, что значительно отличается от среднего значения приведённого сопротивления теплопередаче за весь период испытаний. А вот за период с 13 до 17 января – значение сопротивления теплопередаче испытываемого фрагмента составляет 1,92 м2×°С/Вт, что весьма близко к среднему значению за весь период испытаний.

Таким образом, данные прямых контактных измерений демонстрируют значительную разницу между мгновенными величинами приведённого сопротивления теплопередаче и средним значением Rпр за весь период испытаний. Для получения более точных результатов теплофизических измерений необходим продолжительный период испытаний.

По опыту предыдущих теплотехнических испытаний средние значения приведенного сопротивления теплопередаче, Rпр за 10 и 20 суток различаются на 5-10%, что является допустимым при проведении такого рода испытаний.


Материал подготовил:


инженер-эксперт А.С. Игнатьев.