NARZĘDZIEM DIAGNOSTYCZNYM W BUDOWNICTWIE
2. CHARAKTERYSTYKA BUDYNKU JEDNORODZINNEGO
W artykule zaprezentowano analizę budynku jednorodzinnego na przykładzie którego pokazano najczęściej występujące błędy wykonawcze. Budynek znajduje się w zabudowie szeregowej i składa się z trzech kondygnacji, przy czym kondygnacja trzecia posiada skośne dachy. Jest to budynek konstrukcji murowanej z bloczków ceramicznych, ocieplony od zewnątrz i otynkowany. Wewnątrz wykończony płytami gipsowo kartono-wymi.
Obliczony współczynnik przenikania ciepła przez przegrody z uwzględnieniem mostków cieplnych Uk musi być mniejszy lub równy wartości współczynnika przenikania ciepła Uk(max). Według WT współczynnik ten dla ścian zewnętrznych wynosi Uk(max) = 0,30 [W/m2K].
Z dokumentacji projektowej wynika właściwy przyjęty współczynnik przenikania ciepła dla przegród zewnętrznych co powinno skutkować możliwością zapewnienia przez centralne ogrzewanie wymaganego komfortu cieplnego jego użytkownikom.
Jednakże w rzeczywistości utrzymanie wymaganej temperatury +20oC stało się praktycznie niemożliwe. W przypadku osłabienia ogrzewania w ciągu nocy temperatura w pokojach na drugiej kondygnacji i poddaszu spada nawet do +11oC.
Wykonano kilkaset zdjęć termowizyjnych w budynku, poddano je szczegółowej analizie w celu rozpoznania zaistniałego stanu.
Na przedstawionym poniżej zdjęciu termowizyjnym Fot. 1. widoczny jest pokój dziecinny w którym oprócz efektu niewystarczającej warstwy izolacyjnej, występuje jesz-cze zjawisko infiltracji powietrza w przestrzeni zamkniętej pomiędzy ścianą właściwą konstrukcyjną, a maskującą ścianką gipsowo-kartonową.
Powietrze jest dobrym izolatorem jednakże tylko wtedy gdy jest zamknięte w przestrzeni między przegrodami i nie ma możliwości przepływu. W odwrotnym przy-padku następuje zjawisko przepływu powietrza pomiędzy warstwami, powodując zjawisko
Kamera termowizyjna narzędziem... 89 ciągu kominowego. W przegrodzie wówczas dochodzi do zakłócenia naturalnego pozio-mego przewodzenia ciepła przez poszczególne warstwy w kierunku zewnętrznej strony ściany. Skutkuje to dużym schłodzeniem tej przegrody i znaczącymi stratami ciepła.
Efekt ten może być również rozpoznany bez kamery termowizyjnej, na podstawie odczu-walnego ruchu powietrza na przykład przy gniazdach elektrycznych (dmucha powietrze z gniazda elektrycznego).
Fot. 1. Zdjęcie termowizyjne ściany
zewnętrznej budynku i jej parametry
Fig.1. Infrared image of the external wall of the building and its parameters Wykonane zdjęcia termowizyjne ściany zewnętrznej uwidoczniły rzeczywisty roz-kład temperatur na ścianie co przedstawiono na histogramie R1 sporządzonym dla frag-mentu ściany. Temperatura ściany powinna być jednakowa. Uwidoczniony rozkład tempe-ratur jest nierównomierny i znacząco odbiegający od tempetempe-ratury w pokoju dziecinnym wynoszącej +22,5oC.
Rys.1. Rozkład temp. wzdłuż linii L1 i histogram temp. dla obszarów R1na Fot. 1 Fig.1. Temperature distribution along the line L1 and Temperature histogram
corresponding in area R1 in Fot.1.
Zaznaczony okręgiem fragment ściany wskazuje miejsca klejenia płyty gips-kar-ton, pokazując jednocześnie jak dobrym przewodnikiem jest klej, co jest również w tym
Parametry obiektu Wartość
Max 18.6°C
R1:Temp. średnia 16.9°C R1:Temp. max. 18.6°C R1:Temp. min. 15.5°C L1:Temp. średnia 17.0°C L1:Temp. max. 18.2°C L1:Temp. min. 15.7°C
HISTOGRAM R1 R1
L1
Rozkład temp. L1
90 M. A. Bukowska przypadku zjawiskiem niepożądanym. Temperatura na tych fragmentach ściany jest zna-cząco niższa od temperatury na pozostałej części powierzchni przegrody.
Na poddaszu na termogramie Fot.2, widoczny rozkład temperatur świadczy o róż-nej grubości warstwy izolacyjróż-nej przegrody budowlaróż-nej. Na podstawie wykonanych zdjęć termowizyjnych, sporządzono histogramy rozkładu temperatur (Rys. 2.) dla fragmentu R1 analizowanej przegrody. Z rozkładu temperatur na powierzchni przegrody wynika jedno-znacznie jej „niejednorodność”, tzn. ułożona izolacja jest różnej grubości, nie ma ciągłości w jej ułożeniu lub nie ma jej wcale.
Fot.2. Zdjęcie termowizyjne ściany na poddaszu budynku i jej parametry Fig.2. Infrared image of the external wall of the building and its parameters
Rys.2. Rozkład temp. wzdłuż linii L1 i histogram temp. dla obszarów R1 na Fot.2 Fig.2. Temperature schedule along the line L1 and temperature histogram corresponding
in area R1 in Fot.2.
Zakresy temperatur od 11.6 do18.7°C, wynikające z rozkładu temperatur i histogramu na Rys.2, świadczą o dużym schłodzeniu powierzchni analizowanej prze-grody, co przekłada się między innymi na odczucie dyskomfortu osób przebywających w pomieszczeniu.
Nie jest to jednak przypadek odosobniony. W wielu analizowanych innych przy-padkach nie izoluje się ścian z przewodami wentylacyjnymi, gdzie również występują
Parametry obiektu Wartość
Max 18.7°C
R1:Temp. średnia 15.2°C R1:Temp. max. 18.5°C R1:Temp. min. 11.5°C L1:Temp. średnia 15.1°C L1:Temp. max. 18.4°C L1:Temp. min. 11.6°C
Rozkład temp. L1
HISTOGRAM R1 R1 L1
Kamera termowizyjna narzędziem... 91 znaczne straty ciepła spowodowane przepływem powietrza wentylacyjnego, czego po-twierdzeniem jest kolejne zdjęcie termowizyjne, Fot.3.
Fot.3. Zdjęcie termowizyjne ściany wewnętrznej z kanałami wentylacyjnymi Fig.3. Infrared image of the wall with ventilation channels and its parameters
Rys.3. Rozkład temp. wzdłuż linii L1 i histogram temp. dla obszarów R1 na Fot.3 Fig.3. Temperature distribution along the line L1 and Temperature histogram
corresponding in area R1 in Fot.3.
W przedstawionym przypadku mamy do czynienia z „niekontrolowanym” prze-pływem powietrza pomiędzy płytami gips-karton i dodatkowo ze ścianą z przewodami wentylacyjny. Dlatego efekt obniżonej temperatury na powierzchni przegrody może być dodatkowo spotęgowany. A to wpływa niekorzystnie na odczucie komfortu cieplnego.
3. PODSUMOWANIE
Na podstawie wykonanych badań termowizyjnych budynków jednorodzinnych budowanych w tzw. technologii tradycyjnej, stwierdzono występowanie wad wykonaw-czych które powtarzają się w wielu obiektach poddanych analizie. Należy tu wymienić przede wszystkim, olbrzymią dysproporcję w rozkładzie temperatur na powierzchni prze-grody, „nieszczelności technologiczne” na połączeniach stropów ze ścianami zewnętrznymi oraz połączeniach (narożach) ścian zewnętrznych, niejednorodność przegród ujawniająca się zmienną grubością ułożonej izolacji, brak ciągłości w ułożeniu izolacji lub jej zupełny brak.
Parametry obiektu Wartość Temp. pomieszcz. 22.5°C R1:Temp. średnia 16.6°C R1:Temp. max. 18.6°C R1:Temp. min. 14.6°C L1:Temp. średnia 16.7°C L1:Temp. max. 18.9°C L1:Temp. min. 15.0°C
92 M. A. Bukowska Zbyt niska temperatura po wewnętrznej stronie przegrody, daje efekt odczucia chłodu dla osób przebywających w pomieszczeniach. Efekt odczucia chłodu i rzeczywiste obniżenie temperatury jest dodatkowo potęgowane w okresach występowania wiatru.
Zimne powietrze wskutek nieszczelności przegród przedostaje się do jej wnętrza potęgując dyskomfort cieplny.
4. LITERATURA
[1] Badania własne budynków w ramach Europejskiego Projektu ROBUST
THERMAL IMAGING CAMERA DIAGNOSTIC TOOL