Изобретение относится к области определения теплофизических характеристик ограждающих конструкций и может быть использовано в строительстве для оценки теплофизических свойств по результатам испытаний в натурных условиях.
Известен способ определения сопротивления теплопередачи ограждающих конструкций ГОСТ 26254-84 «Здания и сооружения».
Недостатком способа является то, что по этой методике предполагается, что стационарный процесс теплопередачи может наступить через 1,5-7,5 суток. Однако на практике при проведении длительных теплофизических экспериментальных исследований, результаты эксперимента показывают, что добиться стационарных условий теплопередачи в реальных климатических условиях практически невозможно. Например, разница tн в дневное и ночное время может достигать более 20 градусов. Это создает нестационарные условия теплопередачи и полученные теплофизические характеристики не могут считаться объективными.
Согласно способу, которым определяют локальные термические сопротивления обследуемых участков при нестационарном режиме теплопередачи (см. патент №2219534, кл. G01N 25/72, от 20.12.2003 г.), определяют временной интервал, необходимый и достаточный для получения достоверного результата. В течение всего временного интервала измеряют периодически температуру и плотность теплового потока на наружной и внутренней поверхностях объекта. Задают произвольно и многократно значение теплопроводности нужного слоя. Используя разработанную обобщенную физико-математическую модель теплового неразрушающего контроля многослойных объектов с неоднородностями и заданное значение теплопроводности, рассчитывают для каждого заданного значения теплопроводности теоретически возможную температуру и плотность теплового потока соответственно наружной и внутренней поверхностей, проводят мгновенное тепловизионное обследование и измеряют температуры и плотности тепловых потоков соответственно на внутренней и наружной поверхностях. Сравнивают теоретически возможные значения с измеренными. Выбирают для дальнейших расчетов то значение теплопроводности из числа заданных, которое смогло обеспечить условия сравнения.
Также стоит упомянуть способ, в котором определяют термическое сопротивление при нестационарном режиме теплопередачи (см. патент РФ №2316760, кл. G01N 25/72, от 10.02.2008 г.). Выделяют не менее двух термически однородных зон на термограмме внутренней поверхности объекта. На выделенных участках измеряют и рассчитывают температуры их наружной и внутренней поверхностей при задаваемых значениях теплопроводности (К). Сравнивают эти температуры в одной системе координат. Задают погрешность между сравниваемыми температурами δ±8,5%. Определяют временные интервалы и на выбранных временных интервалах вычисляют коэффициент теплоотдачи (α). Выбирают значения теплопроводности (λ), при которых α=α+Δα. Определяют термическое сопротивление всех участков с аномалиями температурного поля и соответственно сопротивление теплопередаче этих участков и приведенное сопротивление теплопередаче многослойного объекта.
Известен способ (патент РФ №2383008, кл. G01N 25/18, от 27.02.2010 г.), позволяющий определить состояние конструкций и их теплопотери при исследовании нестационарных процессов. Известный способ включает измерение средних значений температуры и теплового потока на наружной и внутренней поверхностях в течение нескольких интервалов времени, последовательное изменение величины и начальных значений временных интервалов, фиксацию тех временных интервалов и измеренных средних значений температуры и теплового потока, в которых данные величины отличаются на величину, не превышающую величину заранее заданной погрешности, и определение сопротивления теплопередачи контролируемого участка, а так же определение термического сопротивления по всей поверхности исследуемого объекта.
Описанные выше способы универсальны, однако широкое применение на практике сдерживается рядом обстоятельств, которые заключаются в следующем: имеется существенная нелинейная зависимость точности получаемых результатов от погрешности входных данных - результатов первичных измерений; для измерений требуется соблюдение специальных климатических условий.
Выбираем патент РФ на изобретение №2618501 «Способ определения внутри наружного стенового ограждения, выполненного из кирпича, зон, характеризующихся квазистационарными условиями теплопередачи при натурных экспериментальных исследованиях в зимний период», включающий измерение температур внутренней и наружной поверхностей, а также по всей толщине конструкций, путем размещения датчиков в толщине ограждения. Согласно изобретению, в течение суток при наличии градиента (t) наружного воздуха по показаниям датчиков моделируют процесс появления в толще ограждения зон с квазистационарными условиями теплопередачи с использованием направления вектора температурного градиента, при этом учитывают по изменениям температур на поверхности и в толщине ограждения характер колебаний тепловых потоков от наружного слоя ограждения во внутренние слои, определяя возникновение в толщине ограждения зон, обеспечивающих требуемые условия квазистационарной теплопередачи.
Недостатком способа является тот факт, что он не решает задачи определения изменений показателя теплоусвоения наружной поверхности стенового ограждения при проведении натурных теплофизических исследований.
Технический результат предлагаемого способа определения изменений показателя теплоусвоения наружной поверхности стенового ограждения, выполненного из силикатного кирпича при возникновении в толще стены физического эффекта встречных тепловых потоков, состоит в использовании при проведении натурных теплофизических исследований лабораторного комплекса для определения теплотехнических характеристик образцов стеновых ограждений при длительных режимах испытаний, год и более в натурных условиях. В результате исследований получаем графики (фиг. 1) с изменениями температуры по толщине ограждения в течение суток и возникающему в толщине стены физическому эффекту встречных тепловых потоков.
Резкие колебания температуры наружного воздуха вызывают колебания температуры на наружной поверхности и в толще стенового ограждения, вызванных колебаниями теплового потока. В случае резкого повышения температуры наружного воздуха, превышающего температуру на наружной поверхности, тепловой поток, направленный внутрь стены, вызывают возникновение в стене физического эффекта встречных тепловых потоков.
В момент времени, когда температура на наружной поверхности τ2 покажет одинаковое значение с температурой τ3 слоя, граничащего с наружной поверхностью τ2=τ3, встречные тепловые потоки уравновешивают друг друга (фиг. 1). Момент времени, в течение которого τ2=τ3, примем за начальный Т1. Разрез I-I на графике (фиг. 2). Момент времени, когда температура на наружной поверхности τ3 достигает максимальных значений, разрез (II-II) обозначим Т2. Амплитуду теплового потока Aq в течение временного промежутка Т1→Т2 определяем по формуле:
, где
Δt - градиент температуры в момент времени Т1, когда τ2=τ3 и момент времени Т2, когда τ3 достигает максимальных значений, °С,
Rв - сопротивление тепловосприятию поверхности (табл. значение), 
,
Показатель теплоусвоения наружной поверхности определяем по формуле
, где
Aq - амплитуда колебания теплового потока, Вт,
At - амплитуда колебаний температуры в момент времени Т1→Т2, когда физический эффект достигает максимальных значений, °С,
Y - показатель теплоусвоения наружной поверхности, 
Изобретение относится к области определения теплофизических характеристик ограждающих конструкций и может быть использовано в строительстве для оценки теплофизических свойств по результатам испытаний в натурных условиях. Предложен способ определения изменений показателя теплоусвоения наружной поверхности стенового ограждения, выполненного из силикатного кирпича при возникновении в толще стены физического эффекта встречных тепловых потоков, который состоит в использовании при проведении натурных теплофизических исследований лабораторного комплекса для определения теплотехнических характеристик образцов стеновых ограждений при длительных режимах испытаний, год и более в натурных условиях. В результате исследований получаем графики с изменениями температуры по толщине ограждения в течение суток и возникающему в толщине стены физическому эффекту встречных тепловых потоков. Резкие колебания температуры наружного воздуха вызывают колебания температуры на наружной поверхности и в толще стенового ограждения, вызванных колебаниями теплового потока. В случае резкого повышения температуры наружного воздуха, превышающего температуру на наружной поверхности, тепловой поток, направленный внутрь стены, вызывает возникновение в стене физического эффекта встречных тепловых потоков. В момент времени, когда температура на наружной поверхности τ2 покажет одинаковое значение с температурой τ3 слоя, граничащего с наружной поверхностью τ2=τ3, встречные тепловые потоки уравновешивают друг друга. Момент времени, в течение которого τ2=τ3, примем за начальный Т1. Разрез I-I на графике (фиг. 2). Момент времени, когда температура на наружной поверхности τ3 достигает максимальных значений, разрез (II-II) обозначим Т2. Амплитуду теплового потока Aq в течение временного промежутка T1→Т2 определяем по формуле 
где Δt - градиент температуры в момент времени Т1, когда τ2=τ3, и момент времени τ2, когда τ3 достигает максимальных значений, °С; Rв - сопротивление тепловосприятию поверхности (табл. значение), 
показатель теплоусвоения наружной поверхности определяем по формуле 
, где Aq - амплитуда колебания теплового потока, Вт; At - амплитуда колебаний температуры в момент времени Т1→Т2, когда физический эффект достигает максимальных значений, °С; Y - показатель теплоусвоения наружной поверхности, 
Технический результат - повышение точности определения изменений показателя теплоусвоения наружной поверхности стенового ограждения при проведении натурных теплофизических исследований. 2 ил.
Способ определения показателя теплоусвоения наружной поверхности стенового ограждения, выполненного из кирпича, при возникновении в толще стенового ограждения физического эффекта встречных тепловых потоков, включающий измерение датчиками температуры температур внутренней и наружной поверхностей стенового ограждения, а также температур по всей толщине стенового ограждения, причем в дневное время суток при наличии воздействия солнечного излучения на поверхность стенового ограждения по показаниям датчиков температуры моделируется процесс появления встречных тепловых потоков в толще стенового ограждения с использованием вектора температурного градиента, при этом учитывают изменения температур на поверхности и в толще стенового ограждения, из анализа графика распределения температур по толщине стенового ограждения определяют момент времени, когда температура на наружной поверхности τ2 покажет одинаковое значение с температурой τ3 слоя, граничащего с наружной поверхностью стенового ограждения τ2=τ3, при этом встречные тепловые потоки уравновешивают друг друга, и этот момент времени принимают за начальный Т1; далее определяют тепловой поток по формуле
,
где Δt - градиент температуры в момент T1 времени, когда τ2=τ3 и момент времени T2, когда τ3 достигает максимальных значений, °С,
Rв - сопротивление тепловосприятию поверхности (табличное значение), 
амплитуду колебания теплового потока Aq в течение временного промежутка Т1→Т2 определяют по формуле
где амплитуда колебания теплового потока Aq, Вт/м2,
Δt - градиент температуры в момент времени Т1,
когда τ2=τ3 и момент времени Т2, когда τ3 достигает максимальных значений, °С,
Rв - сопротивление тепловосприятию поверхности (табл. значение),
а показатель теплоусвоения наружной поверхности в момент времени Т1→Т2 определяют по формуле
где Y - показатель теплоусвоения наружной поверхности,
Aq - амплитуда колебания теплового потока, Вт/м2 ,
At - амплитуда колебаний температуры в момент времени Т1→Т2, °С.
