Результаты термографического обследования стен, утепленных с применением жидкого керамического теплоизоляционного материала Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

ЖИЛИЩНОЕ

Научно-технический и производственный журнал

Л

Материалы и конструкции

УДК 699.86

В.А.ТАТАРИНОВ, инженер (expert@mail.kuban.ru), государственный эксперт ГАУ КК «Краснодаркрайгосэкспертиза»

Результаты термографического обследования стен, утепленных с применением жидкого керамического теплоизоляционного материала

Приведены результаты термографического обследования ограждающих конструкций жилого дома после утепления жидким керамическим теплоизоляционным материалом, проведены замеры расхода газа на отопление. Выполнено сравнение практических результатов расхода энергии на отопление здания и результатов, полученных расчетом.

Ключевые слова: термографическое обследование, сопротивление теплопередаче, теплоизоляционный слой, энергопотребление.

Результаты практического повышения теплоизоляции стен с применением жидкого керамического теплоизоляционного материала (далее «термокраска»), приведенные в статье [1], оказались бы неполными без практических исследований современными средствами тепловизионного контроля.

Работа продолжена в отопительный период 2010/11 гг. Очередными задачами являются: уточнение показателя теплопроводности «термокраски», контрольная проверка энергопотребления здания на отопление. Выполнено:

1. Термографическое обследование стен существующего индивидуального жилого дома.

2. Проведен контрольный замер энергопотребления здания после утепления его стен.

3. Проведено сравнение снижения показателей энергоносителя на отопление здания, фактических и полученных теоретически (с учетом результатов термографического обследования).

Общие характеристики обследуемого дома и конструкция стен приведены в [1]. В 2009 г. на стенах дома была выполнена дополнительная теплоизоляция стен жидким керамическим теплофикационным материалом «Корунд Фасад» производства Волгоградского инновационного ресурсного центра (рис. 1).

Тепловизионное обследование проводилось 22 января 2011 г. с помощью тепловизора NEC TH-9100 при температуре наружного воздуха Тнар = -7оС и влажности 36,8% лабораторией неразрушающих методов контроля Кубанского государственного аграрного университета. Фрагмент и гистограмма наружной стены приведены на рис. 2.

Для определения термического сопротивления ограждающей конструкции использована «Методика инфракрасной диагностики», разработанная при содействии «РАО ЕЭС России» под редакцией ОРГРЭС (Москва, 2000 г.).

В результате измерений температуры поверхности стен и камеральной обработки данных получено значение со-

Рис. 1. Внешний вид обследуемого дома

8'2011

23

Материалы и конструкции

ц м .1

Научно-технический и производственный журнал

Идентификация

Идентификация

Идентификация

Гистограмма-Прямоугольник 1 ¡К 3 MAX: 0оС MIN: *-3,3оС AVR: *-1,5оС S3 2

лот1

Пл0

-3,4 -3 -2,5 -2 -1,5 -1 -0,5 -0 Температура, оС

Точка Т оС Е Тс оС

A -3,6 1

B -3,2 1

C -2,9 1

D -3,2 1

Точка Т оС Е Тс оС

A -3,9 1

B -2,5 1

12%

30%

□ Условная фильтрация

□ Стена

□ Окна и двери

□ Полы

□ Покрытие мансарды

□ Чердачное перекрытие

31%

Рис. 3. Распределение теплопотерь по элементам здания

2010-2011 гг.

6

5,3

4^2009-2010 гг.

2008-2009 гг. по СНИП 23-01-99

Рис. 2. Пример идентификации и гистограммы фрагмента стены

противления теплопередаче стен первого этажа обследуемого дома 0,97 м2 • оС/Вт.

Термическое сопротивление ограждающей конструкции до выполнения теплоизоляции составляло 0,67 м2-оС/Вт. Прирост сопротивления теплопередаче за счет двух дополнительных слоев составил 0,3 м2 • оС/Вт.

Первый дополнительный слой - цементная теплоизоляционная штукатурка КНАУФ-Грундбанд плотностью 1100 кг/м2 при теплопроводимости 0,55 м2• оС/Вт и толщине 15 мм имеет сопротивление теплопередаче 0,027 м2 • оС/Вт.

Второй дополнительный слой - жидкий керамический теплоизоляционный материал «Корунд-Фасад» толщиной 2 мм (5 слоев по 0,4 мм) увеличил сопротивление теплопередаче на 0,273 м2 • оС/Вт.

Отсюда следует, что коэффициент теплопроводности данного материала согласно формуле (6) СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» составит:

^= 5 = 0,002 =

Я 0,273 '

-2,7

Рис. 4. График среднемесячных температур отопительного периода для Краснодара

в то время как коэффициент теплопроводности, указанный производителем, равен 0,0012 Вт/(м • оС).

Для получения нормируемого показателя сопротивления теплопередаче стен в условиях Краснодара (И = 2,34 м2 • оС/Вт) необходимо согласно технологическим требованиям нанести более 40 слоев по 0,4 мм общей толщиной 18 мм. Указанное значение сопротивления теплопередаче можно получить и при устройстве теплоизоляции из традиционных материалов, например минераловатных плит толщиной 100 мм, имеющих коэффициент теплопроводности 0,041 Вт/(м • оС).

При анализе результатов расчета теплопотерь, расхода топлива, а также данных термографического обследования были получены следующие результаты.

Таблица 1

С

Конструкция Расчетное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций, м2^оС/Вт

до выполнения теплоизоляции после выполнения теплоизоляции

Стена мансарды 1,62 1,62

Стена первого этажа 0,67 1,01

Приведенное сопротивление стен (в целом по зданию) 0,84 1,24

24

82011

Научно-технический и производственный журнал

-------ЖИЛИЩНОЕ ---

СТРОИТЕЛЬСТВО

Материалы и конструкции

Таблица 2

Месяц, год Среднемесячная температура text, °С Расход газа Vges, м3

Ноябрь 2009 г. +5,3 443

Декабрь 2009 г. +2,9 615

Январь 2010 г. -0,9 743

Февраль 2010 г. +2,36 557

Март 2010 г. +5,26 531

За период 151 день +2,48 2889

Таблица 3

Месяц, год Среднемесячная температура text, оС Расход газа Vgas, м3

Ноябрь 2010 г. +8,7 294

Декабрь 2010 г. +6,4 516

Январь 2011 г. -0,6 717

Февраль 2011 г. -2,7 704

Март 2011 г. +2,3 568

За период 151 день +2,82 2799

С учетом теплоотдачи наружной поверхности сопротивление теплопередаче стены первого этажа составляет: Ro = 0,97+0,043 = 1,01 м2 • °С/Вт.

Сопротивление теплопередаче в целом по зданию для стен первого и второго этажей приведено в табл. 1.

Согласно формуле Г.1 приложения Г СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» расчетный удельный расход тепловой энергии здания составил gdes= 224,95 кДж/(м2-0Ссуг), расход тепловой энергии Qn на отопление здания в течение отопительного периода согласно формуле Г.2 СНиП 23-02-2003 составил 79639 МДж.

Расчетное снижение расхода тепловой энергии после теплоизоляции стен здания составило 15% (224,95/265,26), что близко к фактическим значениям, полученным в отопительный период 2009/10 гг. и 2010/11 гг., - 18 и 20% соответственно.

Распределение расчетного расхода теплопотерь здания приведено на рис. 3.

Контроль изменений энергопотребления здания выполнялся с 1 ноября по 1 апреля трех отопительных периодов 2008/09, 2009/10, 2010/11 гг. Ежедневно проводились замеры следующих параметров:

tin, - температура внутри здания; text - температура наружного воздуха; Vgas - объем потребляемого топлива (газа). За основу были приняты средняя расчетная температура внутри здания tnt = 20оС и средняя температура наружного воздуха за отопительный период t = 2оС. Данные по месяцам за период наблюдений были приведены к аналогичным параметрам. В табл. 2 и 3 приведены данные за отопительные сезоны 2009/10 и 2010/11 гг.

Средняя температура наружного воздуха отопительного периода по годам была приведена к показателям, сопоставимым со средней температурой наружного воздуха, принимаемой по СНиП 23-01-99* (рис. 4).

Отклонение средней температуры отопительного периода 2010/11 гг. от показателей 2009/10 гг. не превысило 4%, что позволяет считать рассматриваемые периоды близкими по температурным условиям. Это подтверждается фактическим расходом газа (энергопотребления) на отопление жилого дома: [(2889-2799)х100]/2889 = 3,1%. Получены стабильные результаты как в теоретических расчетах, приведенных в статье [1], так и в наблюдениях, выполненных в отопительный период 2010/11 г., и расчетах с использованием показателей, полученных при термографическом обследовании. Выводы.

1. Фактическая теплопроводность тонкослойного керамического теплоизоляционного покрытия в 6 раз выше заявленной производителем.

В сравнении с традиционными эффективными утеплителями стоимость материала и трудозатраты по устройству теплоизоляции наружных стен «термокраской» экономически нецелесообразна.

Доля теплопотерь на инфильтрацию по наблюдаемому объекту превышает значения, предусмотренные для расчетов по формуле СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий». При высоких показателях теплоизоляции оболочки здания теплопотеря естественной вентиляции становится первостепенной величиной.

Литература

Татаринов В.А. Практические результаты повышения теплоизоляции стен существующего индивидуального жилого дома // Жилищное строительство. 2010. № 7. С. 46-49.

82011

25