УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИВЕДЕННОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ НАРУЖНЫХ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ В ЛЕТНИЙ ПЕРИОД

Заявленная полезная модель относится к технике контроля (строительной технике) и технической диагностике зданий и сооружений, и может быть использована в системе контроля качества строительных работ.
В Российской Федерации на практике используется способ определения сопротивления теплопередаче наружных ограждающих конструкций зданий (ГОСТ 26254-84 Здания и сооружения. Методы определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций. Введен постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 2 августа 1984 года №127, УДК 624.01.001.006.354). Стандартная методика заключается в создании температурного напора через контролируемую конструкцию, измерении величины теплового потока (q), температур внутренней и наружной поверхностей конструкции (tint, text) и температур воздуха по обе стороны конструкции (Tint, Text) через указанный промежуток времени.
Недостатком является то, что известный способ применим только в зимний (отопительный) период и не распространяется на светопрозрачные конструкции, а так же указанное устройство (климатическая камера) применимо только в лабораторных испытаниях.
2
Наиболее близким по технической сущности к заявленной полезной модели является устройство (Патент РФ №2468359, МПК G01N 25/18, опубл. 27.11.2012), содержащее нагреватель, который создает зону равномерного нагрева при нагревании участка одной из поверхностей ограждающей конструкции. В процессе работы измеряют температуру нагреваемой и противоположной поверхностей ограждающей конструкции в центре зоны нагрева, измеряют плотность теплового потока на нагреваемой и противоположной поверхностях ограждающей конструкции, и в центре зоны нагрева через фиксированное после начала нагрева время. Дополнительно измеряют температуру и плотность теплового потока на поверхности ограждающей конструкции, противоположной нагреву, на расстоянии не менее двух максимальных линейных размеров зоны нагрева от центра зоны нагрева. Нагреватель представляет собой металлический ящик с одной открытой поверхностью размером (1×1) м, стенки которого утеплены теплоизоляционным материалом (изофлексом), облицованным внутри отражающим излучение материалом (фольгированным пеноизолом). Суммарная мощность нагрева 2 кВт.
Недостатком известного технического решения (способа и устройства) является низкая функциональная возможность контроля строительных работ при определении приведенного сопротивления теплопередаче. Наличие недостатка вызвано тем, что размеры известного устройства определяют применение только для локального участка ограждающей конструкции. Узел соприкосновения нагревателя и конструкции налагает условие плоскостности и вертикальности для контролируемой конструкции, что ограничивает применение известного устройства при контроле светопрозрачных конструкций.
Задачей заявленной полезной модели является расширение функциональных возможностей и упрощение контроля строительных работ при определении приведенного сопротивления теплопередаче.
Решение поставленной задачи устройством определения приведенного сопротивления теплопередаче наружных ограждающих конструкций, содержащим каркас с теплоизолирующими элементами, нагревательный элемент, измеритель плотности теплового потока. Каркас устройства выполнен из теплостойкого материала в виде прямоугольной рамы, как минимум, с двумя вертикальными стойками, расположенными в ее соседних углах, между которыми размещен вертикальный теплоизолирующий элемент, а на раме размещен горизонтальный теплоизолирующий элемент, на котором закреплен нагревательный элемент, плоскость которого параллельна плоскости вертикального теплоизолирующего элемента, при этом нагревательный элемент соединен с терморегулятором.
Объектом нагрева является помещение, в состав которого входит одна или несколько контролируемых ограждающих конструкций (в том числе и светопрозрачные ограждающие конструкции). Регулирование мощности нагрева, осуществляемое с помощью нагревательного элемента с терморегулятором, дает возможность создания необходимого температурного напора для контроля ограждающей конструкции при выключенной системе отопления.
Для создания равномерной зоны нагрева используется нагревательный элемент с теплоизолирующими элементами. В процессе измерений определяется временной интервал, необходимый и достаточный для получения достоверных результатов, в течение всего временного интервала фиксируют значения температур внутренней и наружной поверхности контролируемой конструкции, температур воздуха по обе стороны конструкции, измеряют плотность теплового потока на нагреваемой поверхности конструкции через фиксированное после начала нагрева время.
Отличительной особенностью предлагаемой полезной модели, являются то, что каркас устройства выполнен из теплостойкого материала в виде прямоугольной рамы, как минимум, с двумя вертикальными стойками, расположенными в ее соседних углах, между которыми размещен вертикальный теплоизолирующий элемент, а на раме размещен горизонтальный теплоизолирующий элемент. Таким образом, каркас с установленными теплоизолирующим элементами образуют в пространстве угловую фигуру, которая позволяет обеспечить нагрев не локального участка строительной конструкции, а объема помещения, в состав которого входит контролируемая строительная конструкция. Реализована возможность регулирования мощности нагревательного элемента. Так же для создания постоянной температуры среды в состав заявленной полезной модели входит терморегулятор, который поддерживает необходимую температуру в необходимом интервале температур.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором представлена схема варианта конструктивного выполнения заявленного устройства.
Устройство для определения приведенного сопротивления теплопередаче содержит каркас, выполненный из теплостойкого материала в виде прямоугольной рамы 1, с двумя вертикальными стойками 2, расположенными в ее соседних углах, между которыми размещен вертикальный теплоизолирующий элемент 3, а на раме 1 размещен горизонтальный 4. На теплоизолирующем элементе 4 закреплен нагревательный элемент 5, плоскость которого параллельна плоскости вертикального теплоизолирующего элемента 3. Нагревательный элемент 5 соединен с терморегулятором 6. Устройство также содержит металлический короб 7 для крепления электронных блоков и измерителя плотности тепловых потоков 9, а так же заземляющий провод 8.
Каркас выполняют из теплостойкого материала, например, трехслойная сэндвич-панель. В качестве нагревательного элемента 5 используют трубчатые электронагреватели (ТЭНы), мощность которых определяется необходимым количеством ТЭНов (но не менее 5 кВт). Теплоизолирующие элементы 3 и 4 выполнены из трехслойных сэндвич-панелей.
Устройство работает следующим образом. В помещении, в состав которого входит исследуемая наружная ограждающая конструкция, устанавливается прямоугольная рама 1, устанавливается горизонтальный теплоизолирующий элемент 4, далее монтируются вертикальные стойки 2 и теплоизолирующий элемент 3, далее осуществляется заземление посредством провода 8, включается в сеть нагревательный элемент 5 заданной мощности, на соединенном с нагревательным элементом 5 терморегуляторе 6 выставляется заданная температура воздуха в помещении, на исследуемую наружную ограждающую конструкцию устанавливаются датчики измерителя плотности теплового потока 9, который предварительно располагается в металлическом коробе 7. После определения времени нагрева, необходимого и достаточного для получения достоверных результатов, фиксируются значения температур внутренней и наружной поверхности контролируемой конструкции, температур воздуха по обе стороны конструкции, измеряется плотность теплового потока на нагреваемой поверхности конструкции через фиксированное после начала нагрева время. По полученным данным определяется приведенное сопротивление теплопередаче контролируемой конструкции.
В результате применения заявленной полезной модели расширяется функциональная возможность контроля качества строительных работ, поскольку объектом контроля может выступать вся номенклатура наружных ограждающих конструкций, а сам контроль может проводиться в летний период (при отключенной системе отопления); дополнительно устраняется сложность проведения контроля качества, обусловленная контролем в прототипе только локальных участков, отвечающим условию плоскостности и вертикальности.
Таким образом, видно, что приведенные выше сведения подтверждают возможность реализации заявленной полезной модели и достижения указанного технического результата.