При положительных результатах тепловизионного обследования допускается не проводить проверку чего
При положительных результатах тепловизионного обследования допускается не проводить проверку чего
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ
Метод тепловизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций
Buildings and structures. Method of thermovision control of enclosing structures thermal insulation quality
Дата введения 2012-05-01
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Учреждением Научно-исследовательский институт строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук (НИИСФ РААСМ)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на ограждающие конструкции 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, определения мест и размеров участков, подлежащих ремонту для восстановления требуемых теплозащитных качеств.
Требования настоящего стандарта не распространяются на части ограждающих конструкций с повышенным коэффициентом отражения теплового излучения.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 745-2003 Фольга алюминиевая для упаковки. Технические условия
ГОСТ 6416-75 Термографы метеорологические с биметаллическим чувствительным элементом. Технические условия
ГОСТ 7502-98 Рулетки измерительные металлические. Технические условия
ГОСТ 25380-82 Здания и сооружения. Метод измерения плотности тепловых потоков, проходящих через ограждающие конструкции
ГОСТ 26148-84 Фотометрия. Термины и определения
ГОСТ 28243-96 Пирометры. Общие технические требования
ГОСТ 31167-2009 Здания и сооружения. Методы определения воздухопроницаемости ограждающих конструкций в натурных условиях
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 26148, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 абсолютно черное тело: Тело, которое полностью поглощает все падающее на него электромагнитное излучение.
3.2 базовый участок ограждающей конструкции: Участок ограждающей конструкции, состояние теплоизоляции которого принимают за эталон при контроле качества теплоизоляции других участков ограждающей конструкции.
3.3 величина температурной аномалии: Разница температур в наиболее холодной или горячей точке температурной аномалии и базового участка.
3.4 зеркальная поверхность: Поверхность, на которой с помощью тепловизора можно наблюдать отражение теплового излучения оператора на расстоянии более 2 м.
3.5 коэффициент излучения: Отношение мощностей собственного теплового излучения единиц поверхности реального тела и абсолютно черного тела при одинаковых температурах.
3.6 коэффициент теплоусвоения материала: Отношение амплитуды колебания теплового потока к амплитуде колебания температуры на поверхности материала при заданной частоте.
3.7 мгновенное поле зрения тепловизора: Линейный угол зрения одного элемента разложения термограммы.
3.8 минимально допустимый перепад температур: Разность температур внутреннего и наружного воздуха, при которой возможно выявление участков ограждающей конструкции с нарушенной теплоизоляцией.
3.9 модель термограммы ограждающей конструкции: Термограмма из альбома типовых термограмм или эскиз температурного поля поверхности, рассчитанного на ЭВМ по данным проекта ограждающей конструкции.
3.10 обзорная термограмма: Термограмма поверхности ограждающей конструкции или ее укрупненных элементов, получаемая для выявления участков с нарушенными теплозащитными свойствами.
3.11 относительное сопротивление теплопередаче: Показатель качества теплоизоляции, равный отношению сопротивления теплопередаче контролируемого и базового участков.
3.12 параметры, настраиваемые при тепловизионной съемке: Параметры, к которым в зависимости от модели тепловизора могут относиться коэффициент излучения, коэффициент пропускания атмосферы, температура отраженного излучения, температура окружающего воздуха, относительная влажность воздуха, удаленность точки съемки.
3.13 радиационная температура: Температура абсолютно черного тела, при которой регистрируемая сенсором(ами) тепловизора мощность излучения единицы площади поверхности данного тела равна регистрируемой мощности излучения объекта контроля.
3.14 реперный участок: Участок поверхности с постоянной температурой на наружной или внутренней стороне ограждающей конструкции, размеры которой при выбранной дистанции съемки соответствуют формуле (2).
3.15 температурная аномалия: Область зарегистрированной термограммы с повышенной или пониженной относительно базового участка температурой.
3.16 температурная чувствительность тепловизора: Минимальная разрешаемая тепловизором разница температур.
3.17 тепловая инерция ограждающей конструкции: Величина, численно равная сумме произведений термических сопротивлений отдельных слоев ограждающей конструкции и коэффициентов теплоусвоения материала этих слоев.
3.18 тепловизионный контроль: Неразрушающий контроль, основанный на бесконтактном измерении теплового излучения и регистрации температурных полей на поверхности ограждающих конструкций.
3.19 тепловизор: Прибор или совокупность приборов, предназначенных для преобразования теплового изображения объекта в видимое.
3.20 тепловое изображение: Изображение объекта контроля, создаваемое за счет различий в радиационной температуре различных участков объекта.
3.21 термограмма: Тепловое изображение, записанное в аналоговом или цифровом виде в память тепловизора или на цифровой носитель.
3.22 термографирование: Определение и отображение распределения температуры по поверхности путем измерения радиационной температуры.
3.23 точка съемки: Место и направление размещения тепловизора либо в руках оператора, либо с применением дополнительных средств.
3.24 элемент разложения термограммы: Минимальный участок термограммы, соответствующий сигналу, измеренному одним элементом матрицы тепловизора (для матричных приборов), либо элемент разложения изображения (для приборов сканирующего типа).
4 Общие положения
4.1 Метод тепловизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций основан на дистанционном измерении тепловизором полей температур поверхностей ограждающих конструкций, между внутренними и наружными поверхностями которых существует перепад температур, и визуализации температурных аномалий для определения дефектов в виде областей повышенных теплопотерь, связанных с нарушением теплоизоляции, а также участков внутренних поверхностей ограждающих конструкций, температура которых в процессе эксплуатации может опускаться ниже точки росы.
4.2 Температурные поля поверхностей ограждающих конструкций получают на экране тепловизора, а также на экранах вспомогательных устройств в виде псевдоцветного или монохромного изображения изотермических поверхностей. Градации цвета или яркости на изображении соответствуют различным температурам. Кроме того, температурные поля и другая сопутствующая измерениям информация записываются в виде термограмм во встроенной памяти тепловизора и/или на внешних съемных носителях информации. Термограммы, записанные во встроенной памяти тепловизора и/или на внешних съемных носителях, могут быть визиуализированы и подвергнуты компьютерной обработке для составления отчетов и обработки (уточнения) результатов измерений.
4.3 Тепловизионному контролю подвергают наружные и/или внутренние поверхности ограждающих конструкций.
4.4 Тепловизионный контроль ограждающих конструкций рекомендуется проводить в осенне-весенний отопительный сезон.
4.5 Тепловизионный контроль ограждающих конструкций подразделяют на три вида.
4.5.1 Первый вид: осмотр объекта контроля с помощью тепловизора с сохранением или без сохранения термограмм в памяти тепловизора и/или на внешних съемных носителях памяти. Данный осмотр проводят для формирования общей характеристики объекта и выявления участков, подлежащих дальнейшему термографированию. Осмотр проводят в процессе строительства по этапам работ, при вводе объекта в эксплуатацию и в процессе его эксплуатации не реже одного раза в год. По результатам осмотра может быть составлен отчет о термографическом осмотре (см. приложение A).
4.5.2 Второй вид: обзорное термографирование наружных и/или внутренних поверхностей ограждающих конструкций с сохранением термограмм в памяти тепловизора и/или на внешних съемных носителях памяти и с обязательным составлением отчета о термографическом обследовании (см. приложение Б). Обзорное крупномасштабное термографирование наружных и/или внутренних поверхностей ограждающих конструкций может являться предварительным этапом при проведении детального термографирования с целью локализации зон проведения обследований.
4.5.3 Третий вид: детальное термографирование выделенных участков наружных и/или внутренних поверхностей ограждающих конструкций проводится с сохранением термограмм в памяти тепловизора и/или на внешних съемных носителях памяти и с обязательным составлением отчета о термографическом обследовании (см. приложение Б).
4.6 Тепловизионное обследование может включать в себя один или несколько видов работ согласно 4.5.1-4.5.3.
4.7 На основании данных осмотра объекта и/или обзорного крупномасштабного термографирования выбирают реперные участки для измерения температуры контактным методом, базовый участок, а также точки съемки для проведения обзорного и/или детального термографирования.
4.8 Результаты обзорного и детального термографирования в зависимости от поставленных задач подразделяют на качественные и количественные. Качественные результаты термографирования ограничиваются информацией, содержащейся в термограммах, полученных и обработанных тепловизором либо упрощенными методами с помощью дополнительных средств, и используются для обследований, направленных на выявление дефектов без последующего использования полученных результатов для количественных расчетов локальных относительных сопротивлений теплопередаче, коэффициента теплотехнической неоднородности и других параметров. Количественные результаты термографирования сопровождаются компьютерной обработкой снятых термограмм с целью получения распределения температур по поверхности объекта, максимально близкого к действительному. Данные результаты могут быть использованы в дальнейших расчетах.
4.9 При обзорном и детальном термографировании используются базовый и реперные участки на обследуемой поверхности ограждающей конструкции.
4.10 Для получения качественных результатов термографирования на каждой термограмме достаточно одного реперного участка. Для получения количественных результатов термографирования на каждой термограмме выбирают не менее двух реперных участков так, чтобы различия температуры на них как минимум в несколько раз превосходили точность измерения температуры контактным методом и чувствительность тепловизора.
5 Оборудование и приборы
5.1 Для контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций применяют тепловизоры с параметрами не ниже:
Приложение 3. Тепловизионный контроль электрооборудования и воздушных линий электропередачи
Тепловизионный контроль электрооборудования и воздушных линий электропередачи
Применение пирометрических приборов допускается при контроле теплового состояния контактных соединений ошиновки электроустановок 0,4-35 кВ и щеточных аппаратов вращающихся машин. При этом должно обращаться внимание на правильность выбора угла визирования пирометрического прибора.
1.2 В приложении применяются следующие понятия:
1.3 Оценка теплового состояния электрооборудования и токоведущих частей в зависимости от условий их работы и конструкции может осуществляться: по нормированным температурам нагрева (превышениям температуры), избыточной температуре, коэффициенту дефектности, динамике изменения температуры во времени, с изменением нагрузки, путем сравнения измеренных значений температуры в пределах фазы, между фазами, с заведомо исправными участками и т.п., в соответствии с указаниями отдельных пунктов приложения.
1.4 Предельные значения температуры нагрева и ее превышения приведены в табл. П3.1.
Для контактов и болтовых КС нормативами табл. П3.1 следует пользоваться при токах нагрузки (0,6-1,0) после соответствующего пересчета.
Пересчет превышения измеренного значения температуры к нормированному осуществляется исходя из соотношения
Тепловизионный контроль электрооборудования и токоведущих частей при токах нагрузки и ниже не способствует выявлению дефектов на ранней стадии их развития.
Для пересчета используется соотношение
При оценке состояния контактов и болтовых КС по избыточной температуре и токе нагрузки различают следующие области по степени неисправности.
Избыточная температура 5-10°С
Начальная степень неисправности, которую следует держать под контролем и принимать меры по ее устранению во время проведения ремонта, запланированного по графику.
Избыточная температура 10-30°С
Развившийся дефект. Принять меры по устранению неисправности при ближайшем выводе электрооборудования из работы.
Избыточная температура более 30°С
Аварийный дефект. Требует немедленного устранения.
1.6 Оценку состояния сварных и выполненных обжатием КС рекомендуется производить по избыточной температуре или коэффициенту дефектности.
Допустимые температуры нагрева
Наибольшее допустимое значение
температура нагрева, °С
превышение температуры, °С
1. Токоведущие (за исключением контактов и контактных соединений) и нетоковедущие металлические части:
неизолированные и не соприкасающиеся с изоляционными материалами
изолированные или соприкасающиеся с изоляционными материалами классов нагревостойкости по ГОСТ 8865-93:
Как регламентируются термографические исследования
Поскольку результаты термографических измерений могут стать основанием для подачи судебных исков или проведения дорогостоящей реконструкции строительных объектов, порядок их выполнения регламентирован на уровне государственных и отраслевых стандартов. Несмотря на то, что для каждого типа зданий или электроустановок могут быть сформулированы собственные алгоритмы проверок, правила проведения тепловизионного обследования в любом случае должны описывать те действия, которые необходимы для достижения требуемой точности измерений.
Необходимость в подобных методических указаниях обусловлена тем, что диагностика теплового поля, как и любой иной вид точных измерений, должна проводиться с учётом зависимости измеряемых объектов от внешних факторов, а также с применением рабочей калибровки приборов.
В некоторых случаях несоблюдение правил измерений и оформления отчёта может привести к признанию недействительными официальных документов, проверяемых в ходе инспекционных проверок МЧС и Ростехнадзора (например, энергопаспорта).
Нормативно-правовая база
Прежде, чем приступить к рассмотрению нормативной базы, определяющей правила тепловизионных исследований, напомним, что теория теплового контроля строительных и электротехнических конструкций разработана достаточно давно, и современная версия термо-диагностики является «реинкарнацией» проверенной и хорошо зарекомендовавшей себя методики строительной диагностики.
Это означает, что всякий термографический анализ производится не ради измерений, а с целью обнаружения отклонений от утверждённых количественных и качественных соотношений в конструкции зданий или электрооборудования.
В частности, при проверке теплоизолирующих ограждений строительных конструкций руководствуются нормативами, изложенными в следующих документах:
Базовые положения о применение методов неразрушающего контроля изложены в следующих правилах и стандартах:
Существует более современный стандарт, в котором сформулированы основные понятия, числовые соотношения и методические указания для проведения термографических проверок: ГОСТ Р 54852-2011 «Здания и сооружения. Метод тепловизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций».
Квалификационный уровень специалистов, работающих с термографическим оборудованием, должен соответствовать положениям, оговоренным в ПБ 03-372-00 «Правило аттестации и основные требования к лабораториям неразрушающего контроля».
Кроме этого, следует учитывать, что практически для всех видов специальных измерений разработаны собственные варианты руководящей документации. В частности, при разработке технологических карт для измерений в электроустановках следует руководствоваться сводом правил из РД 153.34.0-20.363-99 «Основные положения методики инфракрасной диагностики электрооборудования и ВЛ».
Если же ЭТЛ планирует оказывать услуги в области энергоаудита тепловых сетей, то при составлении отчётов следует принять во внимание рекомендации, изложенные в РД 153.34.0-20.364-00 «Методика инфракрасной диагностики тепломеханического оборудования».
Требования к организациям, специалистам и оборудованию
Из информации, приведенной в предыдущем разделе, следует простой вывод: измерения, выполненные с нарушением рекомендуемой технологии, не имеют юридической силы, поскольку не гарантируют достоверность полученных результатов.
Ввиду чего, к квалификации специалистов и метрологическому контролю оборудования предъявляются достаточно строгие требования, требующие документального подтверждения.
Так, согласно ПБ 03-372-00 специалист, непосредственно выполняющий осмотр и тепловизионную съемку, должен иметь квалификационный уровень в области неразрушающего теплового контроля не ниже первого, что должно быть подтверждено соответствующим удостоверением.
Техник, выполняющий интерпретацию полученных данных, должен иметь квалификацию не ниже второй категории.
Не менее важна и своевременная метрологическая поверка тепловизоров и вспомогательного оборудования, так как при ошибках в калибровках прибора всего на 1-2 градуса можно получить совершенно противоположные заключения.
Как правило, соответствие дат метрологических поверок проверяется при выдаче лицензии электротехнической лаборатории или другой экспертной организации, предлагающей услуги тепловизионного обследования.
В тех случаях, когда термографическая диагностика выполняется одновременно с испытаниями электрических сетей, сотрудники, выполняющие съёмку, также должны иметь удостоверение электротехнической безопасности соответствующей категории.
Порядок проведения обследования тепловизором
Конкретный алгоритм измерений зависит от особенностей проверяемого объекта, но в любом случае он должен быть построен таким образом, чтобы полученные результаты имели максимальную точность.
В связи с чем, любую локальную технологию проверки разрабатывают в соответствии с базовыми методическими рекомендациями, сформулированными в ГОСТ Р 54852-2011.
В общем случае термографирование производят в следующей последовательности:
Приведенная последовательность действий применяется ко всем проверяемым конструкциям (внешние, наружные, специальные зоны).
При этом, следует придерживаться следующих технологических рекомендаций:
Заключительный этап обследования – обработка результатов измерений на компьютере или с помощью встроенного вычислительного модуля с учётом корректирующих коэффициентов.
Условия для проведения съемок, сроки проведения
Поскольку ключевым фактором, влияющим на точность проведения тепловизионной диагностики, является контраст между тепловым фоном элементов проверяемой конструкции, замеры должны производиться при определённых погодных и эксплуатационных условиях.
Вместе с тем, существует ряд обязательных требований, которых следует придерживаться при организации термографического обследования.
Установившиеся режимы теплообмена
Та как процесс тепловизионного обследования занимает довольно продолжительное время, контрольные съёмки можно проводить только после того, как стабилизировались основные теплообменные процессы. На практике это означает, что отопительные системы в доме или квартире должны быть включены как минимум за 16 часов перед проведением замеров.
При этом, время суток должно быть выбрано таким образом, чтобы изменение внешнего температурного режима во время проведения диагностики было минимальным (оптимальным для замеров временем считаются утренние часы).
Средний срок выполнения стандартной проверки теплозащиты дома – от 1 до 5 часов.
Требуемый уровень теплового контраста
Ещё одно обязательное условие, необходимое для получения достоверного результата при проведении тепловизионного контроля – это достаточная разница температур между наружной и внутренней воздушными средами.
Согласно приведенным выше нормативам, минимальный разброс между внутренней и внешней температурами должен быть не менее 12-15 0 C.
Но следует учитывать, что данный показатель зависит ещё и от характеристик тепловизора, поэтому точное значение перепада вычисляется по следующей формуле:
При какой температуре будет выполняться обследование, не столь критично, главное, чтобы был обеспечен стабильный тепловой контраст.
Минимальное воздействие внешних источников тепла
Помимо перечисленных выше пунктов, в правилах тепловизионной диагностики оговаривается ещё одно требование: контролируемый объект перед проведением измерений не должен подвергаться внешнему тепловому воздействию, включая прямые и отражённые солнечные лучи.
Рекомендуемая «выдержка» перед проверкой – не менее 12 часов.
Можно ли проводить диагностику самостоятельно
В предыдущих наших обзорах мы уже упоминали о том, что тепловизионное обследование может проводиться в двух режимах: энергетический аудит и выявление аварийных ситуаций.
В первом случае предполагается, что в ходе обследования будет проведена полная покадровая съемка контролируемых поверхностей, сопровождаемая составлением подробных термограмм и отчётов с интерпретацией полученных данных.
При этом, надо учитывать, что далеко не всегда результаты, полученные напрямую с дисплея прибора, соответствуют реальным температурам, и для приведения их «готовому» виду необходима специальная компьютерная обработка, учитывающая корректировки по результатам контактных измерений.
Очевидно, что для выполнения всех этих действий в полевых условиях необходимо не просто знание принципов работы тепловизора, а реальный практический опыт термографических исследований.
Во втором случае, когда тепловизионная съёмка нужна лишь для того, чтобы быстро обнаружить аварийный узел или место протекания трубопровода, проверку можно выполнить и без составления отчётной документации (то есть, провести самостоятельный осмотр).
Но даже в этом случае необходимо знать, как правильно связать координаты термографического изображения и светового снимка объекта. В дорогих моделях тепловизоров такая привязка происходит автоматически, но в большинстве случаев приходится придерживаться специальной технологии съёмок.
Специально для таких случаев предусмотрен тариф «Аренда тепловизора с оператором», стоимость которого заметно меньше стоимости услуг с детальной проработкой отчёта.
В каком виде выдается заключение тепловизионного обследования
От правильности оформления отчётной документации напрямую зависит эффективность затрат на тепловизионное обследование. Можно привести десятки ситуаций, когда после правильно выполненных измерений предприятия получали крупные штрафы из-за неопытности сотрудника, заполнявшего отчётную документацию.
Этот факт является ещё одной из причин, по которой данные работы следует поручать только аккредитованным в соответствующих СРО измерительным лабораториям.
Точный перечень информации, которая должны быть отражена в отчёте о термографическом обследовании, приведен в приложениях А, Б и В стандарта ГОСТ Р 54852-2011.
Здесь же отметим, что в нём обязательно должны присутствовать следующие данные:
В тех случаях, когда термографирование проводилось рамках электроизмерительных проверок в сетях передачи электроэнергии, результаты обследования подшиваются к общему отчёту электролаборатории.
Компания «Мега.ру» принимает заказы на проведение тепловизионного контроля строительных и производственных объектов, включая термографическое обследование устройств контактной сети в сетях до 1000 В и выше. Уточнить условия сотрудничества и рассчитать точную стоимость работ можно, связавшись с нами по координатам, опубликованным на странице «Контакты».