Особенности обследования и оценки технического состояния ограждающих конструкций зданий

В процессе эксплуатации зданий и сооружений нередко тре­буется проверить теплозащитные качества ограждений, особен­но в местах увлажнения и промерзания, чтобы решить вопрос об их утеплении.

Теплотехнические требования, предъявляемые к ограждающим конструкциям зданий зависят от вида ограждения (стена, покрытие и др.), нормируемых параметров производственной среды (микроклимата), климатических условий района и функционального назначения здания. Целью теплотехнических обследований ограждающих конструкций является выявление их фактических теплозащитных качеств и их соответствия современным нормативным требованиям, которые в последние годы существенно изменились в связи с проблемой экономии и рационального использования энергетических ресурсов.

При определении теплотехнических качеств ограждающих конструкций могут устанавливаться:

- температурные поля на внутренних поверхностях ограждающих конструкций, на участках теплопроводных включений, узлов примыканий внутренних и наружных стен, стыковых соединений с целью выявления зон с пониженной температурой, где возможно образование конденсата на поверхности конструкций;

- характер изменения температурного поля и коэффициент теплотехнической однородности конструкций;

- термическое сопротивление конструкций Rk, м²·°С/Вт, коэффициент теплоотдачи внутренней α_в, м²·°С/Вт, и наружной α_н, м²·°С/Вт, поверхностей;

- динамика влажностного режима конструкций в разные сезоны года, установление зоны конденсации влаги и степени влагонакопления в холодный период года, определение влажностного состояния стыковых соединений;

- воздухопроницаемость ограждающих конструкций.

Определение воздухопроницаемости ограждающих конструкций

Наиболее уязвимыми местами в отношении герметичности ограждающих конструкций являются стыки между сборными элементами. Поэтому контроль и оценка их производятся в первую очередь в стыках панелей, оконных и дверных заполнений (оп­ределяется коэффициент воздухопроницаемости этих элементов).

Современные методы экспериментального определения воздухопроницаемости материалов и конструкций основаны на том, что в результате искусственно создаваемого избыточного давления или разрежения через образец материала или конструкции, заключенного в особую обойму, проходит воздушный поток, замеряемый счетчиком; в то же время замеряется избыточное давление или разрежение, поддерживаемое в продолжение испытаний на определенном уровне.

Обследование воздухопроницаемости стыковых соединений наружных стеновых панелей производят при помощи приборов типа ИВС-3 или ДСК-3.

По средним значениям расхода воздуха G, кг/м·ч, при разности давлений ΔP, Па, строят график зависимости . По графику находят коэффициент воздухопроницаемости стыка G_c, который определяется расходом воздуха в килограммах через 1 м стыка при ΔP=10 Па.

Для определения воздухопроницаемости оконного заполнения устанавливают обойму, размеры которой должны быть такими, чтобы охватить по периметру всю площадь светопроема. Разрежение под обоймой создают одним или несколькими бытовыми пылесосами. В остальном методика испытаний такая же, как при определении воздухопроницаемости стыков.

Обработка результатов измерений заключается в определении расхода воздуха через площадь окна или через 1 м сопряжения оконного блока со стеной и построении зависимости расхода воздуха от перепада давлений.

Определение влажностного состояния ограждающих конструкций

При натурных обследованиях определение влажности материалов в зависимости от требуемой точности производится различными способами. Наиболее простым и достоверным способом является извлечение из конструкции при помощи шлямбуров пробы материала, помещаемой затем в специальные бюксы. Влажная проба материала непосредственно после извлечения из конструкции взвешивается, а затем высушивается нагреванием в сушильных шкафах до постоянного веса и снова взвешивается.

Массовая (весовая) влажность Wв, %, определяется по формуле

,

где P₁ и P₂ - масса (вес) пробы соответственно до и после высушивания.

При известной плотности материала γ, кг/м³, объемная влажность W_об вычисляется по формуле

.

При слоистых конструкциях пробы следует брать из каждого слоя.

В настоящее время разработан диэлектрометрический метод определения влажности строительных материалов, изделий и конструкций. Он основан на корреляционной зависимости диэлектрической проницаемости материала от содержания влаги в нем при положительных температурах.

Измерение влажности производят при помощи электронного влагомера ВСКМ-12 или других влагомеров.

Определение теплозащитных качеств ограждающих конструкций

Теплозащитные качества ограждающих конструкций характеризуются приведенным сопротивлением теплопередаче R_o и термическим сопротивлением R_к.

Наиболее важной физической величиной, характеризующей теплозащитные качества конструкций, является их сопротивле­ние теплопередаче. Основное уравнение теплопередачи имеет вид:

Q=(t_в-t_н)/R_o

При неизменных условиях теплопередачи удельный тепловой поток, проходящий через любое сечение, перпендикулярное потоку, является постоянным т.е:

q=(τ_в-τ_н)/R=(t_в-t_н)/ R_o

где q — удельный тепловой поток, Вт/м²; t_{н и}t_в — температура соответ­ственно наружного и внутреннего воздуха; τ_н и τ_в — температура соответственно наружной и внутренней поверхностей стены; R_o — сопротивление теплопередаче для однослойной стены (м²·°С/Вт).

Измеряя величину теплового потока q₁, разность температур внутреннего и наружного воздуха Δt и разность температур внутренней и наружной поверхности ограждения Δτ, определяем термическое сопротивление конструкции по формуле

,

где - разность температур внутреннего и наружного воздуха, °С;

- разность температур внутренней и наружной поверхностей ограждения, °С;

q₁ - замеренный тепловой поток, Вт/м²·°С/Вт;

R - термическое сопротивление тепломера, м²·°С/Вт.