УДК [69+692.81+692.82] (083.74) Группа Ж 39
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
БЛОКИ ОКОННЫЕ И ДВЕРНЫЕ
Методы определения сопротивления теплопередаче
WINDOWS AND DOORS
Methods of determination of resistance of thermal transmission
ОКС 91.060.50
ОКСТУ 5309, 5209, 2209
Дата введения 2000-01-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским институтом строительной физики Российской Академии архитектуры и строительных наук с участием Управления стандартизации, технического нормирования и сертификации Госстроя России, Федерального научно-технического центра по сертификации в строительстве Госстроя России и Ассоциации производителей энергоэффективных окон Российской Федерации
ВНЕСЕН Госстроем России
2 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС) 20 мая 1999 г.
За принятие проголосовали
|
Наименование государства |
Наименование органа государственного управления строительством |
|
Республика Армения |
Министерство градостроительства Республики Армения |
|
Республика Казахстан |
Комитет по делам строительства Министерства энергетики, индустрии и торговли Республики Казахстан |
|
Кыргызская Республика |
Государственная инспекция по архитектуре и строительству при Правительстве Кыргызской Республики |
|
Республика Молдова |
Министерство развития территорий, строительства и коммунального хозяйства Республики Молдова |
|
Российская Федерация |
Госстрой России |
|
Республика Таджикистан |
Комитет по делам архитектуры и строительства Республики Таджикистан |
|
Украина |
Государственный комитет строительства, архитектуры и жилищной политики Украины |
3 ВЗАМЕН ГОСТ 26602-85, СТ СЭВ 4183-83
4 ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ с 1 января 2000 г. в качестве государственного стандарта Российской Федерации постановлением Госстроя России от 17 ноября 1999 г. № 60
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает методы определения сопротивления теплопередаче оконных и дверных остекленных блоков и их элементов (далее — оконных блоков), изготавливаемых из различных материалов, для отапливаемых зданий и сооружений различного назначения.
Методы, установленные в настоящем стандарте, применяют при проведении типовых, сертификационных и других периодических лабораторных испытаний.
Допускается использование методов настоящего стандарта для определения сопротивления теплопередаче глухих дверных блоков, зенитных фонарей, витражей и их фрагментов, а также стеклопакетов и профильных систем.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 112—78 Термометры метеорологические стеклянные. Технические условия
ГОСТ 1790—77 Проволока из сплавов хромель Т, алюмель, копель и константан для термоэлектродов термоэлектрических преобразователей. Технические условия
ГОСТ 5774—76 Вазелин конденсаторный. Технические условия
ГОСТ 7502—98 Рулетки измерительные металлические. Технические условия
ГОСТ 8711—93 Приборы аналоговые показывающие электроизмерительные прямого действия и вспомогательные части к ним. Часть 2. Особые требования к амперметрам и вольтметрам
ГОСТ 9736—91 Приборы электрические прямого преобразования для измерения неэлектрических величин. Общие технические требования и методы испытаний
ГОСТ 9871—75 Термометры стеклянные ртутные электроконтактные и терморегуляторы. Технические условия
ГОСТ 10616—90 Вентиляторы радиальные и осевые. Размеры и параметры
ГОСТ 13646—68 Термометры стеклянные ртутные для точных измерений. Технические условия
ГОСТ 14791—79 Мастика герметизирующая нетвердеющая строительная. Технические условия
ГОСТ 15588—86 Плиты пенополистирольные. Технические условия
ГОСТ 20477—86 Лента полиэтиленовая с липким слоем. Технические условия
ГОСТ 25380—82 Здания и сооружения. Метод измерения плотности тепловых потоков, проходящих через ограждающие конструкции
ГОСТ 26254—84 Здания и сооружения. Метод определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций
ГОСТ 27382—87 Переключатели поворотные. Общие технические условия
3 Термины, обозначения и определения
В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями.
Светопрозрачная ограждающая конструкция — ограждающая конструкция, предназначенная для освещения естественным светом помещений зданий.
Теплопередача — перенос теплоты через ограждающую конструкцию от среды с более высокой температурой к среде с более низкой температурой.
Тепловой поток Q, Вт — количество теплоты, проходящее через ограждающую конструкцию в единицу времени.
Плотность теплового потока q, Вт/м2 — количество теплоты, проходящее через ограждающую конструкцию в единицу времени, отнесенное к площади расчетной поверхности размером 1м2.
Термическое сопротивление однородной ограждающей конструкции Rк, м2·°С/Вт — отношение разности температур внутренней и внешней поверхностей однородной ограждающей конструкции к плотности теплового потока через конструкцию в условиях стационарной теплопередачи, вычисляемое по формуле
, (1)
где tв, tн - температура внутренней и внешней поверхностей ограждающей конструкции, °С;
q - плотность теплового потока через ограждающую конструкцию, Вт/м2.
Сопротивление теплопередаче однородной ограждающей конструкции Rо, м2·°С/Вт — отношение разности температур окружающей среды по обе стороны однородной ограждающей конструкции к плотности теплового потока через конструкцию в условиях стационарной теплопередачи, вычисляемое по формуле
, (2)
где tв, tн — температура окружающей среды по обе стороны ограждающей конструкции, °С.
Приведенное термическое сопротивление неоднородной ограждающей конструкции , м2·°С/Вт — усредненное по площади расчетной поверхности неоднородной ограждающей конструкции значение термического сопротивления, вычисляемое по формуле
, (3)
где Fi — площадь i-й однородной зоны ограждающей конструкции, м2;
Rki — термическое сопротивление i-ой однородной зоны ограждающей конструкции, м2·°С/Вт.
Приведенное сопротивление теплопередаче неоднородной ограждающей конструкции , м2·°С/Вт — усредненное по площади расчетной поверхности неоднородной ограждающей конструкции значение сопротивления теплопередаче, вычисляемое по формуле
, (4)
где Fi — площадь i-ой однородной зоны ограждающей конструкции, м2;
Roi — сопротивление теплопередаче i-й однородной зоны ограждающей конструкции, м2·°С/Вт.
Расчетные зоны светопрозрачной ограждающей конструкции — участки конструкции (коробка, рама, створка, разделительные элементы: импосты, горбыльки, бруски переплета, центральные и краевые зоны остекления), являющиеся или принимаемые за однородные температурные зоны.
Серия изделий, типоразмерный ряд — ряд ограждающих конструкций, характеризующихся единым конструктивным решением и отличающихся габаритными размерами, архитектурным рисунком, а также относительной площадью и вариантами остекления.
4 Сущность методов
Лабораторные методы определения сопротивления теплопередаче оконных блоков заключаются в создании постоянного во времени перепада температур по обеим сторонам испытываемого образца, измерении температур воздуха и поверхностей участков образца, а также теплового потока (или тепловой мощности на его создание), проходящего через образец при стационарных условиях испытания, и последующем вычислении значений термического сопротивления и сопротивления теплопередаче.
5 Испытательное оборудование и средства контроля
5.1 Для проведения испытаний применяют:
- климатическую камеру по ГОСТ 26254, имеющую теплое и холодное отделения, а также перегородку с проемом (рисунок 1), в которую устанавливают испытываемый образец;
- термоэлектрические преобразователи (термопары) по ГОСТ 1790, градуированные в установленном порядке, с диапазоном измерения температуры от минус 50 до + 50 °С;
- измерители теплового потока — тепломеры по ГОСТ 25380, градуированные в установленном порядке, с диапазоном измерения плотности теплового потока до 250 Вт/м2;
- приставную калориметрическую камеру, устанавливаемую в теплом отделении климатической камеры, с примыканием к перегородке по периметру испытываемого образца (рисунок 1);
- источник постоянного тока по нормативному документу (далее - НД);
- амперметр по ГОСТ 8711;
- вольтметр по ГОСТ 8711;
- милливольтметр по ГОСТ 9736;
- стеклянные термометры по ГОСТ 112, ГОСТ 13646 с диапазоном измерения температур от минус 50 до +50 °С;
- электроконтактные термометры по ГОСТ 9871;
- метеорологические термографы и гигрографы по НД;
- аспирационный психрометр по НД с погрешностью измерения не более ±1,0 %;
- щитовые переключатели по ГОСТ 27382;
- сосуд Дьюара по НД;
- рулетки металлические по ГОСТ 7502;
- вентиляторы осевые по ГОСТ 10616.
При проведении испытаний допускается использование других приборов, оборудования и измерительных средств, отвечающих условиям проведения испытаний и поверенных в установленном порядке.
5.2 Поверку аппаратуры, применяемой для определения сопротивления теплопередаче по настоящему стандарту, проводят по методике, изложенной в приложении А.
I — теплое отделение камеры; II — холодное отделение камеры; III — машинный зал;
IV — помещение с измерительной аппаратурой; 1 — система автоматического сбора данных; 2 — нагревательные приборы; 3 — испытываемый оконный блок; 4 — испаритель;
5 — холодильная установка; 6 — теплоизоляционный слой по периметру проема;
7 — калориметр (утепленная приставная камера); 8 — металлическое отражательное покрытие; 9 — спираль нагрева, равномерно распределенная по площади калориметра;
10 — вентилятор
Рисунок 1 — Схемы климатической камеры для проведения испытаний:
а) при измерении тепловых потоков при помощи тепломеров; б) с помощью приставной калориметрической камеры
6 Отбор и подготовка образцов
6.1 Испытания оконных блоков проводят на образцах полной заводской готовности, изготовленных в соответствии с нормативной и технической документацией на эти изделия.
6.2 Отбор образцов осуществляют методом случайной выборки. Для испытаний рекомендуется отбирать не менее двух однотипных образцов. В случае, если отбор образцов производят без участия представителей испытательного центра (лаборатории), об этом делают соответствующую запись в протоколе испытаний.
6.3 Рекомендуемые размеры образцов оконных блоков для испытаний (высота х ширина): (15х12) дм и (15х13,5) дм с отношением площади остекления к площади заполнения светового проема не менее 0,5.
6.4 При испытаниях системы профилей (комбинации створок, коробок и других элементов) из них в соответствии с технической документацией на изделия изготавливают образцы оконного блока, в которых светопрозрачную часть заменяют теплоизоляционной плитой толщиной не менее 24 мм из плитного теплоизоляционного материала по ГОСТ 15588.
Допускается проводить испытания линейных элементов профилей при обеспечении требований 7.2 и 7.3 настоящего стандарта. При этом размеры образцов, подлежащих испытаниям, должны составлять не менее 900 мм.
Торцы полых образцов изолируют при помощи полиэтиленовой липкой ленты по ГОСТ 20477 или другими аналогичными материалами по НД.
6.5 При испытаниях стеклопакетов их монтируют в деревянную или пластмассовую раму соответствующих размеров, при этом толщина брусков рамы должна в два или более раз превышать толщину стеклопакета. Размеры образцов стеклопакетов рекомендуются не менее 0,8 х 0,8 м.
6.6 Размеры испытываемого образца оконного блока и его деталей измеряют с помощью металлической рулетки, при этом определяют их соответствие размерам, установленным в НД, а также площади светопропускающей Аст и непрозрачной Ар частей конструкции.
7 Подготовка к испытаниям
7.1 Подготовку к испытаниям начинают с рассмотрения технической документации на изделия конкретного вида и составления программы испытаний, в которой учитывают конструктивные особенности изделия и устанавливают требования к температурно-влажностному режиму воздуха в теплом и холодном отделениях климатической камеры, при этом принимают решение о выборе метода измерения тепловых потоков и определяют схему размещения датчиков на поверхностях испытываемого образца.
7.2 Образец оконного блока устанавливают в проем перегородки вертикально, без перекосов и деформаций, монтажные зазоры уплотняют пенополистирольным плитным утеплителем по ГОСТ 15588. Толщина утеплителя должна быть больше или равна толщине рамы оконного блока, но не менее 100 мм. После установки оконного блока стыки между теплоизоляционными плитами и испытываемой конструкцией герметизируют мастикой по ГОСТ 14791 или липкой лентой по ГОСТ 20477.
7.3 При размерах образца, меньших, чем размеры проема перегородки, свободную часть проема перед испытанием заполняют плитным утеплителем по ГОСТ 15588 толщиной, обеспечивающей превышение значения термического сопротивления этой зоны по сравнению с прогнозируемым значением термического сопротивления примыкающей к утеплителю части образца не менее чем в два раза.
