Temper-3DТепловизионное обследование и расчет: как сверить термограмму с расчетом
Градусник за окном показывает погоду сегодня, а не климат. Термограмма так же показывает температуру поверхности в день съемки, а норма написана для расчетной зимы. Чтобы сравнить одно с другим, температуру на снимке переводят в температурный фактор f_Rsi: он не зависит от погоды в день съемки.
Коротко#
- Тепловизор показывает температурное поле поверхности и аномалии: где холоднее и где теплее. ГОСТ Р 54852-2024 (п. 4.2) прямо пишет, что метод определяет характеристики качественно и не распространяется на количественное определение приведенного сопротивления теплопередаче и минимальной температуры внутренней поверхности.
- Условия съемки по ГОСТ Р 54852-2024: поверхность не должна быть под прямым и отраженным солнцем 3 ч до и во время съемки, окна и двери рекомендуется держать закрытыми не менее 24 ч, съемка в пасмурную погоду; для комплекса измерений по ГОСТ перепад температур внутри и снаружи не менее 20 °C для здания (не менее 15 °C для окон).
- Перевод в норму: f_Rsi = (τ − tн) / (tв − tн), где τ самое холодное место поверхности. Порог по плесени 0,78 (наш расчет по методу EN ISO 13788 для +20 °C и 55 % в комнате, см. статью про плесень), по конденсату температура не ниже точки росы (СП 50.13330.2024, п. 5.7; 10,7 °C для +20 °C и влажности 55 %).
- Термограмма не заменяет расчет, расчет не заменяет термограмму: расчет работает для проекта, тепловизор для готового здания. Сверка это расчет того же узла при температурах дня съемки.
Что показывает тепловизор и чего не показывает#
Тепловизор измеряет температуру поверхности и показывает ее цветом. Цвета соответствуют температуре, а не «плохо» и «хорошо»: шкалу подбирает оператор. Он находит места с относительно низкой и относительно высокой температурой: нарушенную теплоизоляцию, проход воздуха, мостики холода.
Чего он не показывает:
- сколько стоит потеря и каково приведенное сопротивление теплопередаче: ГОСТ Р 54852-2024 не распространяет метод на количественное определение (п. 4.2);
- «норма или не норма»: у нормы своя расчетная зима, а снимок сделан в другой день;
- что внутри: пятно показывает поверхность, причину (мостик, пустота в утеплителе, воздух, влага) выбирают по конструкции;
- точную температуру: допустимая погрешность тепловизора по ГОСТу ±2 °C, но не более ±2 % (п. 5.2). Разница в полградуса между двумя местами на снимке меньше погрешности прибора, поэтому сравнивают места на одном снимке, а не с нормой.
Для норм температуру внутренней поверхности определяют по результатам измерений в натурных условиях за период (в ГОСТ на это отводят не менее 5 сут для светопрозрачных конструкций и не менее 10 сут для остальных) или расчетом: СП 50.13330.2024 требует определять ее по расчету температурных полей зон с неоднородностью или по испытаниям в климатической камере.
Условия съемки по ГОСТ Р 54852#
Таблица 1. Что требует действующий ГОСТ Р 54852-2024
| № | Условие | Что написано | Где |
|---|---|---|---|
| 1 | Солнце | поверхности не в зоне прямого и отраженного солнечного облучения и иных температурных влияний 3 ч до и во время съемки | п. 7.1.3 |
| 2 | Окна и двери | рекомендуется сохранять в закрытом положении не менее 24 ч до начала и во время съемки; если открывали непосредственно до съемки, конструкции этого помещения не снимают | п. 7.1.3 |
| 3 | Погода | сплошная и выборочная съемка в пасмурную погоду, снаружи и изнутри | п. 6.2 и п. 6.3 |
| 4 | Перепад температур, здание | отопление держит перепад между внутренним и наружным воздухом не менее 20 °C, минимум за 10 сут до начала | п. 6.2 и п. 6.3 |
| 5 | Перепад температур, окна | не менее 15 °C, минимум за 2 сут до начала измерений | п. 6.4 |
| 6 | Сезон | холодный период года | п. 6.2 и п. 6.3 |
Эти требования ГОСТ ставит к комплексу работ (обследование плюс измерения), термографирование входит в него. Отдельной формулы или таблицы «минимальный перепад для одной съемки» в 2024 нет.
Таблица 2. Что было в прежних редакциях (обе утратили силу, брать как справку)
| № | Редакция | Ветер и осадки | Перепад |
|---|---|---|---|
| 7 | ГОСТ Р 54852-2021 (утратил силу с августа 2024 года) | скорость ветра вблизи поверхности при наружном обследовании измеряют и записывают в отчет; съемка допускается при осадках, обычно ее проводят без осадков, тумана и дымки | отдельного числа нет |
| 8 | ГОСТ Р 54852-2011 | съемку проводят без осадков, тумана и задымленности; ветер входит в коэффициент теплоотдачи наружной поверхности | достаточно не менее 10-15 °C во многих случаях, точнее по формуле через чувствительность тепловизора и сопротивление теплопередаче |
Вывод для практики: в действующей редакции нет требований к ветру, но ветер меняет теплоотдачу наружной поверхности, поэтому его записывают и при сверке с расчетом берут тот же коэффициент теплоотдачи, что в день съемки (см. ниже).
От температуры на термограмме к f_Rsi и норме СП 50#
Температурный фактор f_Rsi это линейка от уличной температуры до комнатной: 0 значит «как улица», 1 «как комната». Считается по самому холодному месту поверхности:
f_Rsi = (τ − tн) / (tв − tн)
Здесь τ температура в этой точке, tв и tн температуры воздуха внутри и снаружи. От мороза за окном f_Rsi не зависит: потеплело, и все температуры в узле сдвинулись пропорционально, а доля осталась той же (при тех же материалах и условиях теплообмена).
Три шага:
- Взять данные. Берем с термограммы температуру в самом холодном месте τ и температуры воздуха внутри tв и снаружи tн на момент съемки (по записям датчиков, не по прогнозу).
- Посчитать. Считаем f_Rsi по формуле.
- Сравнить. Сравниваем: с порогом 0,78 по плесени (наш расчет по методу EN ISO 13788) или переводим в расчетные условия и сравниваем с точкой росы (СП 50 п. 5.7).
Перевод в расчетные условия это и есть формула 15 ГОСТ Р 54852-2024: минимальная температура внутренней поверхности при расчетных tв и tн получается из средних за период измерений. Она эквивалентна формуле f_Rsi выше (подстановка показывает, что τ расчетная = tн + f_Rsi · (tв − tн)). Разница в том, что ГОСТ берет средние значения по датчикам за период и добавляет погрешность, а не одну термограмму.
Таблица 3. Пример из ГОСТ Р 54852-2024 (приложение А, п. А.13): окно, расчетные условия tв = 20 °C, tн = −25 °C
| № | Что | Значение |
|---|---|---|
| 9 | Средняя температура внутреннего воздуха за период наблюдений | 20,66 °C |
| 10 | Средняя температура наружного воздуха за период наблюдений | 1,09 °C |
| 11 | Средняя температура поверхности в точке a за период | 11,9 °C |
| 12 | Погрешность расчета (по формуле погрешности ГОСТ) | 3,7 °C |
| 13 | Температуры в расчетных условиях в точках b, c, d | −1,9; −1,5; −0,8 °C (каждая ± 3,7) |
В примере съемка шла при наружных 1,09 °C, а требование проверяют при −25 °C: без пересчета через f_Rsi сравнивать нельзя. Погрешность 3,7 °C сравнима с самими требованиями по температуре поверхности (для вертикального остекления СП 50 требует не ниже 3 °C), поэтому ГОСТ в таком случае приводит результат интервалом, а не одним числом.
Почему термограмма не заменяет расчет, и наоборот#
Таблица 4. Что дает каждый метод
| № | Вопрос | Термограмма | Расчет узла |
|---|---|---|---|
| 14 | Когда | здание построено, зима, отопление работает | проект, до стройки, до выбора слоев |
| 15 | Что показывает | температуру поверхности в день съемки, аномалии | температуру поверхности в любой точке при любых tв и tн |
| 16 | Норма | сама по себе не проверяет (ГОСТ: качественный метод) | проверяет по СП 50 (п. 5.7 и расчет температурных полей) |
| 17 | Причина | не называет, ее выбирают по конструкции | показывает, какой узел и сколько он дает |
| 18 | Что менять | не подскажет | можно проверить вариант: другая вата, толщина, место |
| 19 | Слабое место | погрешность прибора ±2 °C, условия съемки | нужны верные слои, λ и граничные условия |
Вместе они работают так: расчет говорит, что в этом узле должно быть при таких температурах, термограмма показывает, что есть. Расхождение значит, что в здании что-то не так, как в проекте (не уложен утеплитель, продувает, другая конструкция), либо условия расчета не те, что в день съемки.
Как сверить термограмму с расчетом#
- Условия. Запишите условия съемки: tв и tн в день съемки (датчики, не прогноз), время, облачность, ветер, закрыты ли окна и когда последний раз открывали. ГОСТ Р 54852-2024 требует указать в отчете даты и время термографирования и погодные условия.
- Снимок. Снимите узел так, чтобы в кадр вошла и ровная стена рядом: по ней видно температуру «чистой» конструкции.
- Модель. Соберите модель этого узла в Temper-3D: те же слои и те же λ, что в здании; граничные условия те же, что в день съемки: tв и tн с датчиков и коэффициент теплоотдачи (внутри 8,7 для конденсата и 4 для плесени, снаружи по ветру в день съемки).
- Сравнение. Посчитайте температуру поверхности в узле и сравните с термограммой: сначала на ровной стене (она проверяет модель), потом в самом холодном месте.
- Разбор. Если ровная стена сошлась, а узел нет, причина в узле. Если не сошлась ровная стена, сначала разберитесь с условиями или слоями, а не с узлом.
- Норма. Переведите результат в f_Rsi и сравните с порогом 0,78 и точкой росы.
Таблица 5. Пример из самоучителя: угол стены (кирпич 250 мм, вата 150 мм), снаружи −23 °C, внутри +20 °C, α = 4
| № | Узел | Минимум на поверхности | f_Rsi |
|---|---|---|---|
| 20 | Плоский угол (2D) | 14,52 °C | 0,8725 |
| 21 | Угол у потолка (3D) | 10,69 °C | 0,7836 |
Плоский угол проходит порог 0,78 по плесени, угол у потолка стоит на самой границе. Ровная стена в той же модели при α 8,7 дает минимум 18,70 °C, так что холодное пятно в углу ожидаемо, а не обязательно дефект. Если термограмму угла снимали не при −23 °C, температуру в углу из таблицы сравнивать нельзя: сравнивают f_Rsi, а минимум на день съемки нужно пересчитать в модели с температурами этого дня. Такой пересчет делают в модели узла с температурами дня съемки.
Короткие ответы#
Что показывает тепловизор на доме?#
Температуру поверхности и аномалии: где холоднее, где теплее. Причину по снимку не видно, сопротивление теплопередаче и «норму» по нему не определяют (ГОСТ Р 54852-2024, п. 4.2).
При какой температуре проводить тепловизионное обследование?#
В холодный период года, в пасмурную погоду; для комплекса измерений по ГОСТ нужен перепад температур внутри и снаружи не менее 20 °C для здания и не менее 15 °C для окон; окна и двери рекомендуется держать закрытыми не менее 24 ч, поверхность не под солнцем 3 ч до съемки и во время нее (ГОСТ Р 54852-2024, п. 6 и п. 7).
Как понять, что на термограмме дефект?#
Холодное пятно еще не дефект: углы, откосы и плиты холоднее ровной стены по своей геометрии. Чтобы понять, дефект ли это, посчитайте тот же узел при температурах дня съемки и сравните: сошлось значит узел работает по проекту, не сошлось значит ищите причину в здании.