7.3 Підготовка лабораторних випробувань

7.3.1 Підготовка до випробувань у лабораторних умовах включає такі роботи:

- ознайомлення з проектною та нормативно-технічною документацією на досліджувану огороджувальну конструкцію;

• складання схеми розміщення ПТ на дослідному зразку;

• встановлення та закріплення дослідного зразка в прорізі внутрішнього відсіку лабораторної установки;

• встановлення ПТ згідно зі складеною схемою.

2. У зовнішньому відсіку лабораторної установки здійснюється штучне формування двох процесів зовнішнього впливу - зростання сонячної радіації (прямої та розсіяної) та зростання температури зовнішнього повітря в цей час.

3. Моделювання дії сонячної радіації (опромінення)

1. Схема (динаміка) впливу сонячної радіації (опромінення) приймається згідно зі СНиП 2.01.01 в залежності від географічної широти кліматичного району та проектного положення (вертикальне або горизонтальне) випробувальної конструкції. Допускається географічну широту конкретного району округляти з точністю 2°.

2. Відповідно до прийнятої схеми впливу сонячної радіації за допомогою піранометра здійснюється налаштування системи регулювання інтенсивності опромінювання.

7.3.4 Моделювання амплітуди коливання зовнішнього повітря

7.3.4.1 Розраховується погодинне значення температури зовнішнього повітря, Т_год, °С, за формулою:

Таблиця 1

7.3.4.2 Визначений графік зміни температури зовнішнього повітря заносять до відповідних пристроїв системи регулювання температури в зовнішньому відсіку.

7.3.5 Моделювання умов теплообміну на зовнішній поверхні конструкції, що випробовується

7.3.5.1 Для конструкції, що випробовується, визначають розрахункове значення коефіцієнта теплообміну її зовнішньої поверхні, Вт/(м² · К), величина якого обчислюється за формулою:

7.3.5.2 Відповідно до визначеної необхідної величини швидкості руху повітря в зовнішньому відсіку лабораторної установки здійснюється налаштування її системи регулювання.

7.4 При встановленні ПТ, які застосовують для вимірювання температури поверхні, слід дотримуватись таких вимог:

- термоелектричний провід від місця закріплення чутливого елемента ПТ відводять по поверхні огороджувальної конструкції у напрямку ізотерм або мінімального градієнта температури на довжину не менше ніж 50 діаметрів проводу. Опір електричної ізоляції між ланцюгом термоперетворювача і зовнішньою металевою арматурою повинен бути не менше ніж 20 МОм при температурі (25 ± 10) °С і відносній вологості повітря від 30 % до 80 %;

• чутливі елементи ПТ повинні бути щільно прикріплені до поверхні огороджувальної конструкції за допомогою температуростійких матеріалів, наприклад, силікону. Ступінь чорноти використовуваних клейових матеріалів конструкції, повинен бути близьким до ступеня чорноти поверхні конструкції, що випробовується;

• опір електричної ізоляції між ланцюгом ПТ і зовнішньою металевою арматурою повинен бути не менше ніж 20 МОм при температурі (25 ± 10) °С і відносній вологості повітря від 30 % до 80 %;

- вільні кінці термопар слід розміщувати у термостаті з температурою 0°С. Допускається використовувати в якості термостата посудину Дьюара. При цьому в ній повинні бути одночасно пара, вода і лід дистильованої води.

8 ПРОВЕДЕННЯ ВИПРОБУВАНЬ

8.1 Натурні випробування

1. У натурних умовах експлуатації будинків використовують той температурний режим, що спостерігається протягом періоду вимірювань.

2. Під час випробувань у натурних умовах автоматично контролюють показники навколишнього середовища за допомогою засобів вимірювання згідно з 6.2.3.

3. Швидкість і напрямок вітру вимірюють на території випробовуваного об'єкта чотири рази на добу через рівні проміжки часу за допомогою засобів вимірювання згідно з 6.2.5. Вимірювання проводять на рівні 2 м від поверхні землі на відстані від півтори до двох висот будинку — для будинків заввишки не більше ніж 25 м і на відстані однієї висоти - для будинків заввишки більше ніж 25 м.

4. Температуру поверхонь досліджуваної огороджувальної конструкції безперервно вимірюють за допомогою первинних ПТ та вторинної апаратури згідно з 6.2.3 та автоматизованої системи збору інформації згідно з 6.2.7. За відсутності безперервного запису показань вимірювання проводяться з інтервалом в 1 год.

5. Інтенсивність сумарної сонячної радіації, що потрапляє на огороджувальну конструкцію, що випробовується, вимірюється піранометром, приймальна поверхня якого орієнтована у бік небосхилу. Вимірювання проводяться з інтервалом в одну годину в світлу пору доби.

6. Інтенсивність сонячної радіації відбитої від поверхні непрозорої огороджувальної конструкції вимірюється піранометром, приймальна поверхня якого звернена до огороджувальної конструкції.

Інтенсивність відбитої сонячної радіації вимірюється одночасно з вимірюваннями сумарної сонячної радіації не менше трьох разів у період доби між сходом та заходом сонця.

При лінійних розмірах однорідної ділянки огороджувальної конструкції менше 2000 мм необхідно провести повторні вимірювання відбитої сонячної радіації при положенні приймальної поверхні піранометра на відстані 250 мм від зовнішньої поверхні огороджувальної конструкції.

8.1.7 Вимірювання показань піранометрів здійснюється за допомогою засобів вимірювання згідно з 6.2.4.

8.2 Лабораторні випробування

1. На початок випробувань у внутрішньому відсіку лабораторної установки температуру внутрішнього повітря встановлюють на рівні розрахункової температури повітря приміщення, для якого призначена випробовувана конструкція, з точністю ±5 °С.

2. За допомогою відповідної системи регулювання згідно з 6.3.1 здійснюють автоматичне підтримування інтенсивності сонячного випромінювання зовнішньої поверхні досліджуваної конструкції відповідно до визначеної схеми впливу сонячної радіації згідно з 7.3.3 та температури в зовнішньому відсіку відповідно до визначеного графіка зміни температури зовнішнього повітря згідно з 7.3.4.

3. За допомогою вентиляторів системи регулювання швидкості руху повітря згідно з 6.3.1 підтримують значення α_зл в інтервалі ±10% від розрахункової величини.

4. Вимірюють температуру поверхонь досліджуваної конструкції та в розрахункових точках внутрішнього відсіку лабораторної установки за допомогою первинних ПТ та вторинної апаратури згідно з 6.2.3.

5. Контрольний запис температури ведуть безперервно за допомогою засобів вимірювальної техніки згідно з 6.3.3.

9 ОБРОБЛЕННЯ ТА ОЦІНЮВАННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ ВИМІРЮВАНЬ

9.1 Натурні випробування непрозорих огороджувальних конструкцій

1. Результати випробувань обробляються за трьома добовими циклами випробувань із найбільшою повторюваністю параметрів, що вимірюються.

2. Середньодобові значення виміряних параметрів (температури, інтенсивності сонячної радіації та швидкості вітру) обчислюються як середні арифметичні значення за числом результатів вимірювань.

3. Амплітуди коливань температури і інтенсивності сонячної радіації обчислюються як різниця між максимальними та середньодобовими значеннями виміряних величин.

4. Експериментальне значення температури внутрішнього повітря визначається як середньоарифметичне значення температур, заміряних в 12 точках об'єму приміщення.

5. Експериментальні значення температур внутрішньої поверхні огороджувальної конструкції і зовнішнього повітря визначають як середньоарифметичні значення трьох вимірювань температур відповідно до поверхні огороджувальної конструкції і повітря.

6. Коефіцієнт теплообміну зовнішньої поверхні огороджувальної конструкції обчислюється за формулою:

9.1.7 Для однорідних ділянок опромінюваної конструкції при лінійних розмірах більше 2000 мм альбедо зовнішньої поверхні огороджувальної конструкції розраховується за формулою:

Таблиця 2

9.1.8 Амплітуда еквівалентної температури сонячного опромінювання А_{Т екв}, °С, обчислюється за формулою:

9.1.9 Визначається часовий інтервал z, год, що дорівнює різниці часу між встановленням максимальних значень температури зовнішнього повітря і інтенсивності сумарного сонячного опромінювання зовнішньої поверхні огороджувальної конструкції.

9.1.10 Амплітуда коливань температури зовнішнього повітря з урахуванням сонячної радіації А_{Т. зов.опр} обчислюється за формулою:

А_{Т. зов}- амплітуда коливань температури зовнішнього повітря, °С, що визначається згідно з 9.1.3;

μ - безрозмірний коефіцієнт, що враховує збіжність у часі Δz максимальних значень температури зовнішнього повітря і інтенсивності сумарного сонячного опромінювання, приймається згідно з таблицею 3.

Таблиця 3

9.1.11 Величина затухання амплітуди коливань температури внутрішнього повітря щодо амплітуди коливань температури внутрішньої поверхні огороджувальної конструкції обчислюється за формулою:

А_Т.зов.р- розрахункова амплітуда коливань температури зовнішнього повітря, °С, визначається згідно з додатком П ДБН В.2.6-31;

А_{Т.зов.опр}- амплітуда коливань температури зовнішнього повітря з урахуванням сонячної радіації, °С, визначається згідно з 9.1.10.

14. Амплітуда коливань температури внутрішньої поверхні огороджувальної конструкції, що відповідає розрахунковим тепловим умовам, А_те визначається як середнє арифметичне значення результатів за три доби випробувань.

15. Розрахунки проводяться з точністю до трьох значущих цифр. Остаточний результат округляється до двох значущих цифр.

16. Амплітуда коливань температури внутрішньої поверхні огороджувальної конструкції, що відповідає розрахунковим тепловим умовам, А_{τ. в} за результатами випробувань не повинна перевищувати 2,5 °С (згідно з 4.1 ДБН В.2.6-31).

9.1.17 Затухання амплітуди коливань температури зовнішнього повітря в термічно неоднорідній огороджувальній конструкції визначається за методикою, що викладена в додатку Д.

9.2 Натурні та лабораторні випробування світлопрозорих огороджувальних конструкцій

1. Результати випробувань у натурних умовах обробляються за трьома добовими циклами випробувань із найбільшою повторюваністю параметрів, що вимірюються. Результати випробувань у лабораторних умовах визначаються за один сеанс.

2. Експериментальне значення приведеної температури внутрішньої поверхні світлопрозорої огороджувальної конструкції τ _{вн.сп.пр}, °С, розраховується як середнє зважене по всій площині огорожі за формулою:

3. Максимальне значення приведеної температури внутрішній поверхні світлопрозорої огороджувальної конструкції τ_mах, °С, встановлюється за формулою (11).

4. Максимальне значення приведеної температури внутрішньої поверхні світлопрозорої огороджувальної конструкції за результатами випробувань не повинно перевищувати значень, наведених у таблиці 4.

Таблиця 4