Главная / Диагностика без разрушения. Контроль состояния плоских кровель методом нейтронной радиометрии

Диагностика без разрушения. Контроль состояния плоских кровель методом нейтронной радиометрии

Срок службы значительной части плоских кровель, возведенных в Германии в последние десятилетия, подходит к концу, они требуют реконструкции, что не в последнюю очередь связано с возросшими требованиями к энергосбережению.

Традиционная методика проверки состояния кровли основана на сборе проб теплоизоляции из разных участков кровли. Часто она становится причиной неверной оценки состояния кровли и, как следствие, слишком больших расходов на ее реконструкцию.

Так, например, пробы могут взять в области водосточных воронок или в нижней части кровли, что может привести к ложному предположению о том, что и все остальные участки кровли так же сильно насыщены влагой. С другой стороны, подобный метод диагностики нередко ведет к недооценке проблем, например, когда не обнаруживают конденсат, накопившийся в толще утеплителя, или неправильно определяют его количество.

Следствием этого являются повышенные теплопотери, появление поврежденных плесенью участков в жилых помещениях и структурные нагрузки, связанные с тепловым расширением/сужением плит перекрытий. Задача диагностики состоит в подробном изучении состояния конкретной плоской кровли. При этом необходимо ответить на следующие вопросы, которые позволяют проанализировать возможный ущерб: где нарушена герметичность? в каком состоянии находится теплоизоляция? насколько сильно она промокла? Исходя из полученных ответов можно решить, нужно ли демонтировать старую кровлю, а затем монтировать новую, или же провести реконструкцию лишь ее отдельных участков.

Если достаточно ремонта отдельных участков кровли, то нужно получить информацию о правильном строении кровельного пирога, соответствующем состоянию и типу теплоизоляционного материала, о том, насколько паронепроницаемым должно быть кровельное покрытие. В заключение необходимо установить, каким образом будут осуществляться контрольные проверки ожидаемого (расчетного) высушивания плоской кровли после ремонта ее отдельных участков.

Для того чтобы ответить на эти вопросы и провести успешную, недорогую и долговечную реконструкцию, Институт прикладной диагностики строительных объектов (Бохум, Германия) использует метод нейтронной радиометрии. Для нейтронной радиометрии характерен ряд преимуществ: независимость от температуры окружающей среды в месте проведения измерений и теплопроводности основания, возможность исследования в толще конструкции (до 30 см), высокая точность при проведении повторных замеров, малая продолжительность измерения (как правило, 7,5–15 с), удобство обращения с оборудованием. Возможно использование зонда под водой. Масса зонда составляет всего 4 кг, поэтому измерения не наносят повреждений кровельному покрытию.

Результаты измерений, проведенных с помощью зонда. Частичное намокание пирога утепленной кровли. Цветом показано различное содержание влаги

Для измерения зонд устанавливают на исследуемый строительный элемент. В корпусе прибора размещен источник нейтронов и специальный счетчик медленных нейтронов, измеряющий их концентрацию. Нейтроны – быстрые частицы – проникают в элементы кровли и замедляются при столкновении с атомами водорода. Электронные компоненты прибора преобразуют результаты измерений в числовые значения, которые используют для определения содержания воды.

Данный способ измерения позволяет с высокой степенью точности определять, насколько сильно элементы кровли пропитаны водой. Однако без разрушения конструкции можно оценить только относительное распределение влаги. Для того чтобы определить точное содержание воды, необходимо также взять пробы и произвести испытания по высушиванию образцов материалов. При полном отказе от разрушения кровельного пирога снижается точность диагностики, так как строительные материалы могут также содержать водород в химически связанной форме или в составе кристаллизационной воды.

«Получив результаты измерений, можно быстро и однозначно определить влажные участки плоской кровли и узнать, где содержится сколько влаги, – рассказывает дипломированный инженер Гернот Генрих, руководитель Института прикладной диагностики строительных объектов. – Калибровка результатов измерения с помощью проб материалов, взятых на двух участках кровли, дает представление о содержании влаги в процентах по массе или объему. Таким образом, можно оценить, как будет себя вести старая намоченная теплоизоляция при высыхании и какую площадь она занимает».

Результаты измерений, проведенных с помощью зонда. Частичное намокание пирога утепленной кровли. Цветом показано различное содержание влаги. Чертеж предоставлен Институтом прикладной диагностики строительных объектов, Германия

Экономичность этого вида диагностики доказать легко. По словам Гернота Генриха, проведение экспресс-диагностики высококлассного бизнес-центра в г. Эссене, Федеральная земля Северный Рейн-Вестфалия, Германия, стоило примерно 1400 евро. Результаты диагностики показали, что нет необходимости демонтировать и утилизировать примерно 2800 кв. м подкровельной теплоизоляции, что могло бы повлечь расходы в размере примерно 200 000 евро.

При наличии предварительной информации о строительных дефектах нейтронная радиометрия позволяет получить и другую ценную информацию. Так, Институт прикладной диагностики строительных объектов сделал анализ дома престарелых, расположенного в Эссене, построенного в 1970-х гг. Жители верхних этажей жаловались на холод и образование плесени в помещениях и по этой причине долгое время не платили арендную плату. При осмотре строительного объекта с помощью термографов в месте примыкания кровли были обнаружены имеющие нетипичную форму мостики тепла, форма которых не совпадала с геометрическими формами строительных конструкций.

Нейтронный зонд и кровля в разрезе. Чертеж предоставлен Институтом прикладной диагностики строительных объектов, Германия

Последующее исследование конструкций утепленной кровли с помощью нейтронного зонда показало, где находятся беспорядочно расположенные промокшие места, возникновение которых не было связано с негерметичностью конструкции. «Последующее вскрытие кровельного пирога и проведенные расчеты в области строительной физики легли в основу гипотезы, суть которой заключается в том, что по причине отсутствия паробарьера и часто задерживающейся на кровельном покрытии воды теплоизоляция за десятилетия насытилась конденсатом», – резюмирует специалист по диагностике строительных объектов Гернот Генрих.

Итак, неразрушающая диагностика помогает избежать расходов на демонтаж и утилизацию материалов. Существует возможность предотвращения связанных с намоканием теплоизоляции потерь энергии и структурных нагрузок. Можно обнаруживать отдельные источники протечек и распознавать слабые с точки зрения строительной физики места. Основываясь на итогах диагностики, можно определить подходящие методы реконструкции. Простой метод контрольных измерений позволяет получить подтверждение того, что находящиеся под кровлей материалы высохли, а ремонт проведен успешно.

ГЕРД ВАРДА, ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР ЖУРНАЛА «ЖИЛИЩНОЕ ХОЗЯЙСТВО»:
КРОВЕЛЬНЫЕ И ИНВЕСТИЦИОННЫЕ КОМПАНИИ ДОЛЖНЫ РАБОТАТЬ КАК ПАРТНЕРЫ

В прежние времена проектировщики и архитекторы диктовали инвестору (фирме, работающей в области недвижимости и жилищного строительства), какой материал будет смонтирован на крыше. В сущности, это было неважно. Главное, чтобы крыша не текла и цена не кусалась. Эти времена остались в прошлом. Сегодня решение принимает член правления, отвечающий за технические вопросы, или руководитель фирмы-инвестора.

Почему? В этой области бизнеса сложилось мнение, что используемые обычно кровельные материалы – это «мусор», пришедший с рынка строительства недорогих домов, предназначенных для проживания одной семьи. Однако при строительстве многоэтажных зданий к кровельным материалам применяют совсем иные требования.

Простые здания, которые раньше продавались быстро, как горячие булочки, сегодня являются неликвидным товаром, их сложно сдать в аренду. Квартира стала продуктом под названием «жилье», арендатор хочет чувствовать себя в квартире уютно. И в том, чтобы арендатор чувствовал себя уютно, значительную роль играют кровельщики, с высоким качеством выполняемых работ и грамотным выбором строительных материалов. Также значительное воздействие на решение клиента об аренде того или иного помещения оказывают качество работы проектировщика и уровень маркетинга в риэлтерской компании.

Для примера возьмем стандарт качества домов, требующих для эксплуатации небольших затрат энергии, – сегодня это самый ходовой товар на рынке домов для одной семьи. Востребовано ли это на рынке многоэтажных зданий? Нет! При строительстве новых домов или реконструкции имеющихся построек сегодня востребованы дома с нулевыми потерями энергии или же дома, на отопление квадратного метра полезной площади которых требуется не более 3 л мазута в год. Почему? Дома, которые строятся сегодня, должны будут сдаваться в аренду и через 20 лет. В 2025 г. дома с небольшими потерями энергии не будут привлекать арендаторов. В это время уже будет действовать энергетический паспорт, значительную роль при принятии решения будут играть все возрастающие расходы на энергию.

Еще один намаловажный аспект – качество выполнения работ. Фирмы, работающие в области недвижимости и жилищного строительства, предпочитают комплексные решения. Они хотели бы получить готовое решение из одних рук – рук высококвалифицированных специалистов, использующих самые современные материалы. Давайте приведем сравнение из области автомобильной промышленности. В этой области поставщики комплектующих являются полноценными партнерами. Они точно знают, что требуется автомобильной промышленности, они совместно все спланировали и обсудили методы обработки комплектующих. Только таким образом эта отрасль может успешно закрепиться на рынке. Как на автомобильном рынке, где есть подходящий продукт на каждый кошелек и вкус, на рынке жилья создается все больше продуктов для различных целевых групп клиентов. Квартиры, спроектированные в соответствии с фэн-шуй, квартиры для одиночек, пожилых людей, групп совместно проживающих людей, для молодежи, и т.д.

Так что же делать? Совет для производителей кровельных материалов: общайтесь с представителями  фирм, работающих в области недвижимости и жилищного строительства, интересуйтесь их пожеланиями, разрабатывайте новые продукты совместно.

Совет для кровельщиков: преодолевайте препятствия между субподрядчиками, инвестируйте средства в повышение квалификации своих сотрудников и относитесь к фирмам, работающим в области недвижимости и жилищного строительства, как к партнерам.


Текст и фото предоставлены журналом Dachbau Magazin