vdgtuВестник Дагестанского государственного технического университета. Технические наукиHerald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences2073-61852542-095XDaghestan State Technical University10.21822/2073-6185-2021-48-2-92-102vdgtu-939Research ArticleСТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРАBUILDING AND ARCHITECTUREОценка теплозащитных свойств ограждающих конструкций строительных объектов по анализу термограммAssessing thermal properties of enclosing structures of construction facilities by analysis of thermogramsКарповД. Ф.KarpovD. F.

Карпов Денис Федорович, старший преподаватель

160000, г. Вологда, ул. Ленина, д. 15

Denis. F. Karpov, Senior Lecturer

15 Lenin Str., Vologda 160000

karpov_denis_85@mail.ruПавловМ. В.PavlovM. V.

Павлов Михаил Васильевич, кандидат технических наук, старший преподаватель

160000, г. Вологда, ул. Ленина, д. 15

Mikhail V. Pavlov, Cand. Sci. (Technical), Senior Lecturer

15 Lenin Str., Vologda 160000

pavlov_kaftgv@mail.ruВологодский государственный университетРоссияVologda State UniversityRussian Federation20213107202148292102Copyright © Карпов Д.Ф., Павлов М.В., 20212021Карпов Д.Ф., Павлов М.В.Karpov D.F., Pavlov M.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.dgtu.ru/jour/article/view/939

Цель. Одним из эффективных способов оценки тепловой защиты строительных объектов различного назначения является тепловой контроль. Метод. В соответствии с действующим на территории Российской Федерации национальным стандартом «Метод тепловизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций» результаты тепловизионного мониторинга объектов капитального и завершенного строительства в зависимости от поставленных целей и задач делятся на качественные и количественные. Качественная оценка заключается в компьютерной обработке и визуальной расшифровке термограмм с помощью специализированного программного обеспечения. Количественный анализ термограмм заключается в определении и численном сравнении значений параметров реперных участков и характеристик обнаруженных дефектов в объекте теплового контроля. Результат. В работе изложены специфика и результаты качественного и количественного анализа термограмм (тепловых изображений), полученных по результатам термографирования фрагментов наружных ограждающих конструкций объекта завершенного строительства – многоквартирного дома. Проанализированы существующие методики количественной оценки термограмм, взятые из нормативных документов и методических рекомендаций, а также представлены конкретные примеры их применения. Вывод. Тепловизионная диагностика позволяет качественно и количественно оценить уровень тепловой защиты строительной оболочки объекта контроля посредством «расшифровки» термограмм и сравнения полученных расчетных параметров с нормативными показателями.

Objective. One of the most effective ways to assess thermal protection of construction facilities of various applications is thermal control. Methods. According to the national standard “Method for thermal imaging quality control of thermal insulation of enclosing structures” in force on the Russian Federation territory, the results of thermal imaging monitoring of capital and completed construction facilities are divided into qualitative and quantitative depending on set goals and objectives. Qualitative assessment involves computer processing and visual interpretation of thermograms using specialized software. Quantitative analysis of thermograms involves determining and numerically comparing parameters of reference areas and characteristics of defects detected in an object being under thermal control. Results. The paper describes particular characteristics and results of qualitative and quantitative analysis of thermograms (thermal images) obtained via thermography of fragments of external enclosing structures of a completed construction facility—an apartment building. The paper analyses existing methods of a quantitative assessment of thermograms described in regulatory documents and methodological recommendations, and presents specific examples of their application. Conclusion. Thermal imaging diagnostics makes it possible to qualitatively and quantitatively assess the level of thermal protection of the outer shell of an object under control by “decoding” thermograms and comparing calculated parameters with standard indicators.

теплозащитные свойстваограждающая конструкцияобъекты капитального и завершенного строительстваинженерно-технические системытепловой контрольтепловизионная съемкатермограмматепловое изображениекачественный и количественный анализthermal propertiesenclosing structurecapital and completed construction facilitiesengineering systemsthermal controlthermal imagingthermogramthermal imagequalitative and quantitative analysisReferencesОкунев, А. Ю. Современные подходы к тепловизионному обследованию строительных объектов / А. Ю. Окунев, Е. В. Левин, К. С. Шагинян // Жилищное строительство. 2012. № 6. С. 7-9.Okunev, A. YU. Sovremennye podhody k teplovizionnomu obsledovaniyu stroi-tel'nyh ob"ektov / A. YU. Okunev, E. V. Levin, K. S. SHaginyan // ZHilishchnoe stroitel'stvo. 2012. № 6. S. 7-9. [Okunev, A. Yu. Modern approaches to thermal imaging examination of construction objects / A. Yu. Okunev, E. V. Levin, K. S. Shaginyan // Housing construction. 2012. No. 6.рp. 7-9. (In Russ.)].Карпов, Д. Ф. Комплексная энергосберегающая диагностика технического состояния ограждающих конструкций объектов капитального строительства и инженерных систем на основе теплового контроля / Д. Ф. Карпов, М. В. Павлов, А. А. Синицын // Научно-технический журнал «Энергосбережение и водоподготовка». 2020. № 2 (124). С. 29-33.Karpov, D. F. Kompleksnaya energosberegayushchaya diagnostika tekhnicheskogo sostoyaniya ograzhdayushchih konstrukcij ob"ektov kapital'nogo stroitel'stva i inzhenernyh sistem na osnove teplovogo kontrolya / D. F. Karpov, M. V. Pavlov, A. A. Sinicyn // Nauchno-tekhnicheskij zhurnal «Energosberezhenie i vodopodgotovka». 2020. № 2 (124). S. 29-33. [Karpov, D. F. Integrated energy-saving diagnostics of the technical condition of fencing structures of capital construction objects and engineering systems based on thermal control / D. F. Karpov, M. V. Pavlov, A. A. Sinitsyn // Scientific and technical journal "Energy saving and water treatment". 2020. No. 2 (124). рp. 29-33. (In Russ.)].Вавилов, В. П. Тепловидение и тепловой контроль для инженеров / В. П. Вавилов. Изд. 1-е. Москва: Издательский дом «СПЕКТР». 2017. 72 с.Vavilov, V. P. Teplovidenie i teplovoj kontrol' dlya inzhenerov / V. P. Vavilov. Izd. 1-e. Moskva: Izdatel'skij dom «SPEKTR». 2017. 72 s. [Vavilov, V. P. Thermal Imaging and thermal control for engineers / V. P. Vavilov. First edition. Moscow: Publishing house "SPECTRUM". 2017. 72 p. (In Russ.)].Карпов Д. Ф. Некоторые особенности и результаты теплового контроля навесных вентилируемых фасадных систем объектов капитального строительства / Д. Ф. Карпов, М. В. Павлов, А. А. Синицын, Н. Н. Монаркин, А. Г. Гудков // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2020. Т. 47. № 1. С. 147-155. doi:10.21822/2073-6185-2020-47-1-147-155.Karpov, D. F. Nekotorye osobennosti i rezul'taty teplovogo kontrolya navesnyh ventiliruemyh fasadnyh sistem ob"ektov kapital'nogo stroitel'stva / D. F. Karpov, M. V. Pavlov, A. A. Sinicyn, N. N. Monarkin, A. G. Gudkov // Vestnik DGTU. Tekhnicheskie nauki. 2020. T. 47. № 1 S. 147-155. [Karpov, D. F. Features of mounted ventilated facade heat control systems in construction projects / D. F. Karpov, M. V. Pavlov, A. A. Sinitsyn, N. N. Monarkin, A. G. Gudkov // Herald of Daghestan State Technical University. Technical Sciences. 2020. Vol. 47. No. 1. рp. 147-155. (In Russ.)].Будадин, О. Н. Тепловой контроль: учеб. пособие / О. Н. Будадин, В. П. Вавилов, Е. В. Абрамова. – Изд-е 2. – Москва: Издательский дом «Спектр». 2013. 176 с.Budadin, O. N. Teplovoj kontrol': ucheb. posobie / O. N. Budadin, V. P. Vavilov, E. V. Abramova. – Edition 2. – Moskva: Izdatel'skij dom «Spektr». 2013. 176 s. [Budadin, O. N. Thermal control: textbook for universities / O. N. Budadin, V. P. Vavilov, E. V. Abramova. Edition 2. Moscow: Publishing House "SPECTRUM". 2013. 176 p. (In Russ.)].Karpov, D. Algorithm for integrated non-destructive diagnostics of technical condition of structures of buildings and constructions using the thermogram analysis / D. Karpov D, A. Sinitsyn // ICEPP-2020. E3S Web of Conferences. Vol. 161, 01040 (2020). doi.org/10.1051/e3sconf/202016101040.Karpov, D. Algorithm for integrated non-destructive diagnostics of technical condition of structures of buildings and constructions using the thermogram analysis / D. Karpov D, A. Sinitsyn // ICEPP-2020. E3S Web of Conferences. Vol. 161, 01040 (2020). doi.org/10.1051/e3sconf/202016101040.Pavlov, M. Assessment of energy efficiency of application heat-insulating paint for the needs of district heat supply systems / M. Pavlov, D. Karpov, I. Akhmetova, N. Monarkin // HSTED-2020. E3S Web of Conferences 178, 01004 (2020). doi.org/10.1051/e3sconf/202017801004.Pavlov, M. Assessment of energy efficiency of application heat-insulating paint for the needs of district heat supply systems / M. Pavlov, D. Karpov, I. Akhmetova, N. Monarkin // HSTED-2020. E3S Web of Conferences 178, 01004 (2020). doi.org/10.1051/e3sconf/202017801004.Karpov, D. Thermal method for non-destructive control of actual coolant mass flow through a heating device / D. Karpov D, A. Sinitsyn // ICEPP-2020. E3S Web of Conferences. Vol. 161, 01041 (2020). doi.org/10.1051/e3sconf/202016101041.Karpov, D. Thermal method for non-destructive control of actual coolant mass flow through a heating device / D. Karpov D, A. Sinitsyn // ICEPP-2020. E3S Web of Conferences. Vol. 161, 01041 (2020). doi.org/10.1051/e3sconf/202016101041.Vijayraghavan, G. K. NDTE using flash thermography: numerical modelilling and analysis of delaminations in GRP pipes / G. K. Vijayraghavan, M. C. Majumder, K. P. Ramachandran // Insight. 2010. V. 52. No. 9. Pp. 481-487.Vijayraghavan, G. K. NDTE using flash thermography: numerical modelilling and analysis of delaminations in GRP pipes / G. K. Vijayraghavan, M. C. Majumder, K. P. Ramachandran // Insight. 2010. V. 52. No. 9. Pp. 481-487.Карпов, Д. Ф. Обзор нормативных и руководящих документов по тепловизионному обследованию зданий и сооружений / Д. Ф. Карпов, М. В. Павлов, Е. Г. Касьянов, В. П. Никулин // Материалы VIII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием 22-23 ноября 2018 г. Часть 2. – Рубцовск: РИИ (филиал) ФГБОУ ВО «АГТУ им. И.И. Ползунова», 2018. С. 301-306.Karpov, D. F. Obzor normativnyh i rukovodyashchih dokumentov po teplovizionnomu obsledovaniyu zdanij i sooruzhenij / D. F. Karpov, M. V. Pavlov, E. G. Kas'yanov, V. P. Nikulin // Materialy VIII Vserossijskoj nauchnoprakticheskoj konferencii s mezhdunarodnym uchastiem 22-23 noyabrya 2018 g. CHast' 2. Rubcovsk: RII (filial) FGBOU VO «AGTU im. I.I. Polzunova», 2018. S. 301-306. [Review of regulatory and guidance documents for thermal imaging inspection of buildings and structures / D. F. Karpov, M. V. Pavlov, E. G. Kasyanov, V. P. Nikulin // Materials VIII allRussian scientific and practical conference with international participation 22-23 November 2018. Part 2. – Rubtsovsk: RII (branch) of the Federal state budgetary educational institution of higher education "Altai state technical University. I. I. Polzunova». 2018. рp. 301-306. (In Russ.)].Cramer, K. Status of Thermal NDT of Space Shuttle Materials at NASA / K. Cramer, W. Winfree, К. Hodges, A. Koshti, D. Ryan, W. Reinhardt // Proc. SPIE "Thermosense XXVIII". 2006. V. 6205. P. 6205 IB 1-9.Cramer, K. Status of Thermal NDT of Space Shuttle Materials at NASA / K. Cramer, W. Winfree, К. Hodges, A. Koshti, D. Ryan, W. Reinhardt // Proc. SPIE "Thermosense XXVIII". 2006. V. 6205. P. 6205 IB 1-9.Karpov, D. Features and results of assessment the thermal conductivity of building materials and products by the active method of thermal non-destructive testing / D. Karpov, M. Pavlov, L. Mukhametova, A. A. Mikhin. // Sustainable Energy Systems: Innovative Perspectives (SES-2020). E3S Web of Conferences 220, 01053 (2020). https://doi.org/10.1051/e3sconf/202022001053.Karpov, D. Features and results of assessment the thermal conductivity of building materials and products by the active method of thermal non-destructive testing / D. Karpov, M. Pavlov, L. Mukhametova, A. A. Mikhin. // Sustainable Energy Systems: Innovative Perspectives (SES-2020). E3S Web of Conferences 220, 01053 (2020). https://doi.org/10.1051/e3sconf/202022001053.George, S. Stress monitoring and analysis using lock-in thermography / S. George, S. Goravar, D. Mishra, M. T. Shyamsunder, P. Sharma, G. K. Padmashree, P. S. Kumar, P. Bremond, K. Mukherjee // Insight. 2010. V. 52. No. 9. рp. 470-474.George, S. Stress monitoring and analysis using lock-in thermography / S. George, S. Goravar, D. Mishra, M. T. Shyamsunder, P. Sharma, G. K. Padmashree, P. S. Kumar, P. Bremond, K. Mukherjee // Insight. 2010. V. 52. No. 9. Pp. 470-474.Karpov, D. Determination of surface temperature and moisture fields of structural elements of buildings by thermal imaging / D. Karpov, M. Pavlov, R. Salikhova // Lecture Notes in Civil Engineering. 2021. Vol. 141. рp. 253-258. https://doi.org/10.1007/978-3-030-67654-4_28.Karpov, D. Determination of surface temperature and moisture fields of structural elements of buildings by thermal imaging / D. Karpov, M. Pavlov, R. Salikhova // Lecture Notes in Civil Engineering. – 2021. – Vol. 141. – Pp. 253-258. https://doi.org/10.1007/978-3-030-67654-4_28.Tim Taylor, John Counsell, Steve Gill. Energy efficiency is more than skin deep: Improving construction quality control in new-build housing using thermography / Energy and Buildings 66 (2013) 222-231. http://dx.doi.org/10.1016/j.enbuild.2013.07.051.Tim Taylor, John Counsell, Steve Gill. Energy efficiency is more than skin deep: Improving construction quality control in new-build housing using thermography / Energy and Buildings 66 (2013) 222-231. http://dx.doi.org/10.1016/j.enbuild.2013.07.051.Карпов, Д. Ф. Активный метод теплового контроля теплопроводности строительных материалов и изделий / Д. Ф. Карпов // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова, 2019. № 7. С. 57-62. doi:10.34031/article_5d35d0b79c34c5.75173950.Karpov, D. F. Aktivnyj metod teplovogo kontrolya teploprovodnosti stroitel'nyh materialov i izdelij / D. F. Karpov // Vestnik BGTU im. V.G. SHuhova, 2019. № 7. S. 57-62. [Karpov, D. F. The active method of control the thermal conductivity of building materials and products / D. F. Karpov // Bulletin of BSTU named after V. G. Shukhov, 2019. No. 7. рp. 57-62. (In Russ.)].Теплообмен. Теория и практика: учебное наглядное пособие / М. В. Павлов, Д. Ф. Карпов, А. Г. Гудков и др. Вологда: ВоГУ, 2021. 84 с.Teploobmen. Teoriya i praktika: uchebnoe naglyadnoe posobie / M. V. Pavlov, D. F. Karpov, A. G. Gudkov i dr. – Vologda: VoGU, 2021. – 84 s. [Heat transfer. Theory and practice: illustrated study guide / M. V. Pavlov, D. F. Karpov, A. G. Gudkov and other; Ministry of science and higher education of the Russian Federation, Vologda state university. – Vologda, VoSU, 2021. 84 p. (In Russ.)].Карпов, Д. Ф. Применение активного и пассивного теплового контроля в дефектоскопии строительных материалов и изделий, ограждающих конструкций зданий и сооружений / Д. Ф. Карпов // Строительные материалы и изделия, 2019. Т. 2. № 4. С. 39-44.Karpov, D. F. Primenenie aktivnogo i passivnogo teplovogo kontrolya v defektoskopii stroitel'nyh materialov i izdelij, ograzhdayushchih konstrukcij zdanij i sooruzhenij / D. F. Karpov // Stroitel'nye materialy i izdeliya, 2019. T. 2. № 4. S. 39-44. [Karpov, D. F. Application of active and passive thermal control in defectoscopy of construction materials and products, filler structures of buildings and constructions / D. F. Karpov // Construction Materials and Products. 2019. Volume 2. Issue 4. рp. 39-44. (In Russ.)].Павлов, М. В. Современные теплоизоляционные материалы для повышения теплозащитных свойств ограждающих конструкций зданий и энергоэффективности инженерных систем / М. В. Павлов, Д. Ф. Карпов, В. П. Березина // Научно-технические проблемы совершенствования и развития систем газоэнергоснабжения. Сборник научных трудов по материалам III Международной научно-практической конференции. – Саратов: СГТУ им. Ю. А. Гагарина. 2020. С. 81-87.Pavlov, M. V. Sovremennye teploizolyacionnye materialy dlya povysheniya teplozashchitnyh svojstv ograzhdayushchih konstrukcij zdanij i energoeffektivnosti inzhenernyh sistem / M. V. Pavlov, D. F. Karpov, V. P. Berezina // Nauchno-tekhnicheskie problemy sovershenstvovaniya i razvitiya sistem gazoenergosnabzheniya. Sbornik nauchnyh trudov po materialam III Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii. – Saratov: SGTU im. YU. A. Gagarina. – 2020. – S. 81-87. [Pavlov, M. V. Modern thermal insulation materials for improving the thermal protection properties of building structures and energy efficiency of engineering systems / M. V. Pavlov, D. F. Karpov, V. P. Berezina // Scientific and technical problems of improvement and development of gas power supply systems. Collection of scientific works on the materials of the III International Scientific and Practical Conference. – Saratov: SSTU named after Yu. A. Gagarin. – 2020. рp. 81-87. (In Russ.)].Карпов, Д. Ф. О возможности применения тепловизионной съемки для контроля теплозащитных качеств ограждающих конструкций строительных объектов / Д.Ф. Карпов // XIX Международная молодежная научная конференция «Севергеоэкотех-2018»: материалы конференции (21-23 марта 2018 г.). В 5 ч. Ч. 4. Ухта: УГТУ, 2019. С. 111-113.Karpov, D. F. O vozmozhnosti primeneniya teplovizionnoj s"emki dlya kontrolya teplozashchitnyh kachestv ograzhdayushchih konstrukcij stroitel'nyh ob"ektov / D.F. Karpov // XIX Mezhdunarodnaya molodezhnaya nauchnaya konferenciya «Severgeoekotekh-2018»: materialy konferencii (21-23 marta 2018 g.). V 5 ch. CH. 4. Uhta: UGTU, 2019. S. 111-113. [Karpov, D. F. About the possibility of using thermal imaging for monitoring thermal qualities of the walling of construction projects / D. F. Karpov // XIX International youth scientific conference "Severgeoteh-2018": materials of the conference (21-23 March 2018). In 5 parts. Part 4. Ukhta: Ukhta State Technical University, 2019. рp. 111-113. (In Russ.)].ГОСТ Р 54852-2011. Здания и сооружения. Метод тепловизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций. Утв. и введ. в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 декабря 2011 г. № 1557-ст. Москва: Изд-во стандартов, 2012. 19 с.GOST R 54852-2011. Zdaniya i sooruzheniya. Metod teplovizionnogo kontrolya kachestva teploizolyacii ograzhdayushchih konstrukcij. Utv. i vved. v dejstvie Prikazom Federal'nogo agentstva po tekhnicheskomu regulirovaniyu i metrologii ot 15 dekabrya 2011 g. № 1557-st. Moskva: Izd-vo standartov, 2012. 19 s. [State Standard R 54852-2011. Buildings and structures. Thermal imaging quality control method for thermal insulation of enclosing structures. - Approved and put into effect by the Order of the Federal Agency for Technical Regulation and Metrology dated December 15, 2011 No. 1557-st. Moscow: Standards Publishing House, 2012. 19 p. (In Russ.)].

The authors declare that there are no conflicts of interest present.