Пособие по обследованию строительных конструкций зданий

Измерения, связанные с атмосферными осадками, следует производить по методикам, изложенным в литературе по проведению метеорологических наблюдений. 

 

3.3. Исследование терморадиационного  режима помещений производственных  зданий 

 

3.3.1. В металлургической промышленности основные производственные процессы, связанные с переработкой материалов, сопровождаются высокотемпературным тепловым излучением.

Цехи с тепловой нагрузкой 50 Вт/м3 и более называются горячими. Особенно высока тепловая нагрузка в горячих цехах металлургических заводов, достигающая 175-300 Вт/м3.

Источниками теплового излучения в горячих цехах являются горячие поверхности печей, котлов, трубопроводов, нагретого или расплавленного металла и др.

Изучение терморадиационного режима в производственных зданиях обусловлено созданием необходимых санитарных условий труда и обеспечением долговечности строительных конструкций.

3.3.2. Тепловые источники по характеру  излучения разделяются на четыре  группы:

1. Источники с температурой излучающей  поверхности до 500 °С, спектр излучения которых характеризуется длиной волны от 9,3 до 3,7 мк (паропроводы, печи - нагревательные, плавильные, сушильные).

2. Источники с температурой поверхности  до 1200 °С, спектр излучения которых  характеризуется длиной волны  от 3,7 до 1,9 мк (излучение внутренних поверхностей печей и горнов, нагретые слитки, заготовки, расплавленный металл и др.).

3. Источники с температурой от 1200 до 1800 °С с преобладанием коротких  инфракрасных и видимых лучей (расплавленные металлы).

4. Источники с температурой 2000-4000 °С, спектр их излучений - короткие инфракрасные, видимые и ультрафиолетовые лучи с длиной волны от 1,2 до 0,8 мк (дуговые печи, сварочные аппараты).

3.3.3. Участвующие в теплообмене  тела с более высокой температурой  называют источниками, с менее высокой температурой - приемниками теплового излучения.

3.3.4. При натурных обследованиях  определяют: расположение и размеры  источников; положение поверхности  приемника относительно источника  теплового излучения; температуру  и характер поверхности источников и приемников; изменение характера воздействия источников во времени; изменение интенсивности излучения в пространстве и времени.

Расположение и размеры источников определяют по технологическим схемам или путем непосредственных измерений.

3.3.5. Изменения характера воздействия  источников во времени выявляются  путем фиксации моментов начала  и окончания воздействия и  изменения положения источников  и температуры их поверхности  в течение всего времени воздействия.

Температуру поверхности стали приближенно можно определять визуально, по цвету накала нагретого изделия в соответствии с приведенной в табл. 3.3. шкалой. 

 

 

  

 

Таблица 3.3. 

 

Зависимость цвета накала сталей от температуры 

 

Температура, °С	Цвет накала	Температура, °С	Цвет накала
520	Начало свечения	1100	Оранжевый
700	Темно-красный	1200	Желтый
800	Темно-вишневый	1300	Раскаленный белый
900	Вишнево-красный	1400	Сварочный белый
1000	Светло-вишневый	1500	Ослепительный белый

 

 

3.3.6. Температуры поверхностей источников  и приемников определяются термопарами при температуре до 500 °С и с помощью оптических пирометров типа ОПИР-017 в интервале температур 600-1400 °С, а также современными бесконтактными инфракрасными термометрами типа "Тhermopoint" при температуре до 2000 °С (рис. 3.10) или тепловизорами типа "Тhermovision-450" (рис. 3.11). 

 

Рис. 3.10. Бесконтактный термометр типа "Thermopoint"	Рис. 3.11. Тепловизор типа АGА 750

 

 

Температуры поверхности источников могут приниматься также по данным технологических инструкций на производство и обработку продукта и изделий.

Интенсивность теплового излучения измеряется с помощью актинометров типа ЛИОТ (рис. 3.12). 

 

 

 

Рис. 3.12. Актинометр для измерения интенсивности теплового потока 

 

Измерения температур, интенсивности теплового излучения и параметров внутреннего воздуха производятся перед началом воздействия источника, в течение времени воздействий (2-4 измерения) и после окончания до стабилизации температур.

3.3.7. При оценке общего терморадиационного  режима помещений и воздействия  теплового излучения на человека измерения производятся на постоянных рабочих местах и по объему помещения на различном удалении от источника с таким расчетом, чтобы охватить зону с величиной интенсивности излучения не менее 350 Вт/м2, при этом приемная поверхность актинометра располагается перпендикулярно потоку излучения.

3.3.8. При оценке воздействия теплового  излучения на строительные конструкции  актинометрические измерения производятся  непосредственно около поверхностей  конструкций; приемная поверхность  актинометра устанавливается параллельно поверхностям конструкций.

3.3.9. Одновременно с измерениями  интенсивности излучения выполняются  измерения температур поверхностей  конструкций, температуры и скорости  движения воздуха непосредственно  около конструкций. При этом составляется подробная схема измерений с указанием размеров источника и приемника излучения и расстояний, необходимых для фиксации их взаимного расположения. Здесь же характеризуется состояние поверхности приемника (например, "окрашена алюминиевой краской или окислена" и т.п.). Результаты измерений заносятся в табл. 3.4.

3.3.10. На основе измерений строятся  изоактины - линии равной интенсивности  теплового излучения, Вт/м2, в плане и по вертикали помещения и хроноактинограммы - графики изменения интенсивности излучения во времени для характерных пунктов помещения.

По результатам измерений строятся также актинограммы облученности конструкций, Вт/м2, путем нанесения на чертеже с сечением конструкции по нормали к поверхностям величин облученности (рис. 3.13).

3.3.11. Результаты измерений интенсивности  теплового излучения сопоставляются  с требованиями санитарных норм  и норм проектирования строительных  конструкций, и на этой основе  разрабатываются рекомендации по  обеспечению условий труда и  долговечности строительных конструкций.  

 

 

 

Рис. 3.13. Актинограмма стальной колонны на складе слябов

1 - плоскость измерений; 2 - штабели слябов (температура 860 °С) 

 

Таблица 3.4. 

 

Форма для записи результатов обследования теплового излучения 

 

Дата измерения	Место измерения		Наименование источника излучения и характеристика его поверхности	Сроки воздействия источника, час, мин		Сроки измерений, час, мин	Температура, °С			Интенсивность излучения, Вт/м2	Скорость движения воздуха, м/с	Примечание
	№ сечения	№ пункта					источника	приемника	воздуха около приемника
				начало	конец
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13

 

 

Пояснения к заполнению таблицы:

В названии таблицы указываются характер производимого обследования, наименование предприятия, цеха, отделения и конструктивного элемента здания.

В графах 8, 9, 10, 12 записываются результаты измерений температуры и скорости движения воздуха в единицах, в которых градуирован прибор.

В примечаниях указываются тип, номер прибора и датчика температуры. 

 

3.4. Освещенность помещений  

 

3.4.1. Требуемый уровень освещенности  помещения зависит от назначения  помещения, характера выполнения  зрительной работы и регламентируется  СНиП 23-05-95.

Помещения с постоянным пребыванием людей должны иметь, как правило, естественное освещение.

3.4.2. Естественное освещение подразделяется  на боковое, верхнее и комбинированное (верхнее и боковое).

3.4.3. Освещенность помещения естественным  светом характеризуется коэффициентом  естественной освещенности (КЕО) ряда  точек, расположенных в пересечениях двух плоскостей: вертикальной плоскости характерного разреза помещения и плоскости, принимаемой за условную рабочую плоскость помещения.

Естественное освещение, в какой-либо точке М помещения характеризуется КЕОм. Он определяется как отношение естественной освещенности в некоторой точке заданной плоскости внутри помещения Ем светом неба (непосредственно или после отражений) к значению в тот же момент времени наружной горизонтальной освещенности Ен, создаваемой светом равнояркого небосвода, что характерно для условий сплошной облачности  

 

. 

 

Неравномерность естественного освещения характеризуется соотношением наибольшего и наименьшего значений КЕО, определенных по кривой его распространения в пределах характерного разреза помещения.

3.4.4. Характерный разрез помещения - поперечный разрез по середине  помещения, плоскость которого перпендикулярна  плоскости остекления световых  проемов (при боковом освещении) или продольных осей пролетов  помещения (при верхнем освещении). В характерный разрез помещения должны попадать участки, наиболее загруженные оборудованием, а также рабочие зоны, наиболее удаленные от световых проемов.

Условная рабочая поверхность - условно принятая горизонтальная поверхность, расположенная на высоте 0,8 м от пола.

Рабочая поверхность - поверхность, на которой производится работа и на которой нормируется и измеряется освещенность (поверхность стола верстака) части оборудования, на которой производятся работы.

3.4.5. В помещениях с боковым  освещением нормируется минимальное значение КЕО (ем) в пределах рабочей зоны, а с верхним или комбинированным освещением - среднее значение КЕО (еср) в пределах рабочей зоны, определяемое по формуле 

 

,

где n - количество точек измерений освещенности (не менее 5);

l1, l2, ln - значения КЕО в отдельных точках, находящихся на равных расстояниях друг от друга 

 

3.4.6. При боковом освещении измерения  освещенности необходимо произвести  в точках характерного разреза  помещения согласно схеме, приведенной  на рис. 3.14, а при верхнем и  комбинированном освещении - в точках характерного разреза помещения согласно схеме рис. 3.15. При этом точки замеров (в количестве не менее 5) следует принимать на равных расстояниях друг от друга, располагая первую и последнюю точки на расстоянии 1 м от стен (или осей средних рядов колонн).

В обследуемом помещении намечается ряд характерных разрезов, перпендикулярно расположенных к продольной стене с оконными проемами. Для возможности построения изолиний расстояние между сечениями назначается в пределах 6-12 м. Каждый характерный разрез помещения разбивается на ряд точек через 2-4 м. 

 

 

 

Рис. 3.14. Характерный поперечный разрез помещения для измерения КЕО при боковом освещении 

 

3.4.7. Для измерения естественной  освещенности наиболее благоприятными  следует считать дни с облачностью в 10 баллов. Оптимальное время для измерения с 11 до 14 часов.

Производить измерения естественной освещенности необходимо при отсутствии облучения помещения и фотоэлемента прямыми лучами солнца. В период проведения измерений электрический свет в помещениях выключается.

3.4.8. Измерения наружной освещенности  следует проводить синхронно  с измерениями внутри помещения. Наружная освещенность определяется  на горизонтальной поверхности, не затененной близко расположенными  зданиями. Необходимо следить, чтобы во время измерения на датчик не падала тень от расположенных вблизи предметов или от оператора, производящего измерения.

3.4.9. Измерение освещенности производится  при помощи люксметров типа  Ю-16 или Ю-18 (рис. 3.16.). Они состоят  из фотоэлемента и измерителя силы тока. Электрический ток создается фотоэлементом, он пропорционален его освещенности. Измерительное устройство, градуированное в люксах, показывает значение освещенности в люксах.

3.4.10. В начале и конце измерений  производится сравнение показаний люксметров, измеряющих внутреннюю и наружную освещенность, и определяется коэффициент сравнения К. Для его определения приемники люксметров устанавливают рядом внутри помещения и записывают показания приборов.

Коэффициент сравнения определяется из соотношения 

 

, 

 

где J1 и J2 - показания люксметров.