ГОСТ 26254-84. Здания и сооружения. Методы определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций

(утв. Постановлением Госстроя СССР от 02.08.1984 № 127)

ИСТОРИЯ ИЗМЕНЕНИЙ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ АКТОВ

flowchart LR
  n0["ГОСТ 26254-84"]:::rst
  click n0 "https://bukva.ai/docs/gost-26254-84" "ГОСТ 26254-84. Здания и сооружения. Методы определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций (утв. Постановлением Госстроя СССР от 02.08.1984 N 127)"
  n1["ГОСТ Р 56623-2015"]:::doc
  click n1 "https://bukva.ai/docs/gost-r-56623-2015" "ГОСТ Р 56623-2015. Национальный стандарт Российской Федерации. Контроль неразрушающий. Метод определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций (утв. и введен в действ"
  n0 --> n1
classDef rst fill:#FFEBEB,stroke:#8B0000,color:#000;
classDef doc fill:#EBFFEB,stroke:#006400,color:#000;
classDef notEnt fill:#FFFFEB,stroke:#FF8C00,color:#000;

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

Buildings and structures. Methods of determination of thermal resistance of enclosing structures

ГОСТ 26254-84

Разработан Научно-исследовательским институтом строительной физики (НИИСФ) Госстроя СССР; Научно-исследовательским институтом строительных конструкций (НИИСК) Госстроя СССР; Центральным научно-исследовательским и проектным институтом типового и экспериментального проектирования жилища (ЦНИИЭПжилища) Госгражданстроя.

Исполнители: И.Г. Кожевников, канд. техн. наук (руководитель темы); И.Н. Бутовский, канд. техн. наук; В.П. Хоменко, канд. техн. наук; Г.Г. Фаренюк, канд. техн. наук; Е.И. Семенова, канд. техн. наук; Г.К. Авдеев, канд. техн. наук; А.П. Цепелев, канд. техн. наук; И.С. Лифанов.

Внесен Научно-исследовательским институтом строительной физики (НИИСФ) Госстроя СССР.

Директор В.А. Дроздов

Утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 2 августа 1984 г. № 127.

Настоящий стандарт распространяется на ограждающие конструкции жилых, общественных, производственных и сельскохозяйственных зданий и сооружений: наружные стены, покрытия, чердачные перекрытия, перекрытия над проездами, холодными подпольями и подвалами, ворота и двери в наружных стенах, другие ограждающие конструкции, разделяющие помещения с различными температурно-влажностными условиями, и устанавливает методы определения сопротивления их теплопередаче в лабораторных и натурных (эксплуатационных) зимних условиях.

Стандарт не распространяется на светопрозрачные ограждающие конструкции.

Определение сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций позволяет количественно оценить теплотехнические качества ограждающих конструкций зданий и сооружений и их соответствие нормативным требованиям, установить реальные потери тепла через наружные ограждающие конструкции, проверить расчетные и конструктивные решения.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Сопротивление теплопередаче R_{0} , характеризующее способность ограждающей конструкции оказывать сопротивление проходящему через нее тепловому потоку, определяют для участков ограждающих конструкций, имеющих равномерную температуру поверхностей.

1.2. Приведенное сопротивление теплопередаче R_{0}^{\text{пр}} определяют для ограждающих конструкций, имеющих неоднородные участки (стыки, теплопроводные включения, притворы и т.д.) и соответствующую им неравномерность температуры поверхности.

1.3. Методы определения сопротивления теплопередаче, основанные на создании в ограждающей конструкции условий стационарного теплообмена и измерении температуры внутреннего и наружного воздуха, температуры поверхностей ограждающей конструкции, а также плотности теплового потока, проходящего через нее, по которым вычисляют соответствующие искомые величины по формулам (1) и (2) настоящего стандарта.

1.4. Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции определяют при испытаниях в лабораторных условиях в климатических камерах, в которых по обе стороны испытываемого фрагмента создают температурно-влажностный режим, близкий к расчетным зимним условиям эксплуатации, или в натурных условиях эксплуатации зданий и сооружений в зимний период.

2. МЕТОД ОТБОРА ОБРАЗЦОВ

2.1. Сопротивление теплопередаче в лабораторных условиях определяют на образцах, которыми являются целые элементы ограждающих конструкций заводского изготовления или их фрагменты.

2.2. Длина и ширина испытываемого фрагмента ограждающей конструкции должны не менее чем в четыре раза превышать его толщину и быть не менее 1500 х 1000 мм.

2.3. Порядок отбора образцов для испытаний и их число устанавливают в стандартах или технических условиях на конкретные ограждающие конструкции. При отсутствии в этих документах указаний о числе испытываемых образцов отбирают для испытаний не менее двух однотипных образцов.

2.4. При испытаниях в климатических камерах стыки, примыкания и другие виды соединения элементов ограждающих конструкций или их фрагментов между собой должны быть выполнены в соответствии с проектным решением.

2.5. Сопротивление теплопередаче в натурных условиях определяют на образцах, которыми являются ограждающие конструкции эксплуатируемых или полностью подготовленных к сдаче в эксплуатацию зданий и сооружений, или специально построенных павильонов.

2.6. При натурных испытаниях наружных стен выбирают стены в угловой комнате на первом этаже, ориентированные на север, северо-восток, северо-запад и дополнительно в соответствии с решаемыми задачами на другие стороны горизонта, наиболее неблагоприятные для данной местности (преимущественные ветры, косые дожди и т.д.), и на другом этаже.

2.7. Для испытаний выбирают не менее двух однотипных ограждающих конструкций, с внутренней стороны которых в помещениях поддерживают одинаковые температурно-влажностные условия.

3. АППАРАТУРА И ОБОРУДОВАНИЕ

3.1. Для определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций в лабораторных условиях применяют теплоизолированную климатическую камеру, состоящую из теплого и холодного отсеков, разделенных испытываемой конструкцией.

Для комплектации климатической камеры используют следующую аппаратуру и оборудование:

компрессоры холодопроизводительностью не менее 3,5 кВт по ГОСТ 7475-77 или компрессорно-конденсаторные агрегаты холодильных машин по ГОСТ 10890-75, устанавливаемые вне камеры, и охлаждающие батареи холодильных установок по ГОСТ 17645-78, устанавливаемые внутри холодного отсека для охлаждения в нем воздуха;

маслонаполненные электрорадиаторы по ГОСТ 16617-80Е, терморадиаторы по ГОСТ 10688-75, электротепловентиляторы по ГОСТ 17083-81 или электроконвекторы по ГОСТ 18476-81 и электроувлажнители воздуха по ГОСТ 22787-77 для нагрева и увлажнения воздуха в теплом отсеке камеры;

регуляторы температуры по ГОСТ 9987-77, автоматические приборы следящего уравновешивания по ГОСТ 7164-78 или сигнализаторы температуры по ГОСТ 23125-78 для автоматического поддержания заданной температуры и влажности воздуха в отсеках камеры.

Допускается использовать климатическую камеру, состоящую из холодного отсека, в проем которого монтируют испытываемый фрагмент, и приставного теплого отсека, а также другое оборудование, при условии обеспечения им в холодном и теплом отсеках камеры стационарного режима, соответствующего расчетным зимним условиям эксплуатации ограждающей конструкции.

3.2. Для определения сопротивления теплопередаче в натурных условиях эксплуатации зданий используют тот температурный перепад, который установился на ограждающей конструкции вследствие разности температур наружного и внутреннего воздуха. Для поддержания постоянной температуры воздуха внутри помещения используют оборудование и средства регулирования, указанные в п. 3.1.

3.3. Для измерения плотности тепловых потоков, проходящих через ограждающую конструкцию, используют приборы по ГОСТ 25380-82.

3.4. Для измерения температур в качестве первичных преобразователей применяют термоэлектрические преобразователи по ГОСТ 3044-77 с проводами из сплавов хромель, копель и алюмель по ГОСТ 1790-77 (термопары), медные термопреобразователи сопротивления по ГОСТ 6651-78 и терморезисторы по ГОСТ 10688-75 (термометры сопротивления).

В качестве вторичных измерительных приборов, работающих с термоэлектрическими термометрами и преобразователями тепловых потоков, применяют потенциометры постоянного тока по ГОСТ 9245-79, милливольтметры по ГОСТ 8711-78 или по ГОСТ 9736-80. Термометры сопротивления подключают к измерительным мостам постоянного тока по ГОСТ 7165-78.

Для оперативного измерения температурного поля поверхностей ограждающей конструкции используют термощупы, терморадиометры, тепловизоры (см. рекомендуемое Приложение 1).

Температуру воздуха контролируют с помощью стеклянных термометров расширения по ГОСТ 112-78 (нижний предел минус 70 °С), по ГОСТ 215-73 (нижний предел минус 30 °С) или по ГОСТ 2045-71 (нижний предел минус 35 °С).

Допускается применение других первичных преобразователей температур и приборов, поверенных в установленном порядке.

3.5. Для непрерывной регистрации, характера изменения температуры воздуха внутри помещения используют термографы по ГОСТ 6416-75.

3.6. Для измерения разности давления воздуха по обе стороны испытываемой конструкции применяют микроманометр ММН по ГОСТ 11161-71.

3.7. Для измерения относительной влажности воздуха используют аспирационные психрометры по ГОСТ 6353-52, а для регистрации характера изменения влажности используют гигрографы по действующей нормативно-технической документации.

3.8. Для определения влажности материалов ограждающих конструкций применяют стаканчики типа СВ или СН по ГОСТ 25336-82, сушильный электрошкаф по ГОСТ 13474-79, лабораторные образцовые весы с наибольшим пределом взвешивания 200 г по ГОСТ 24104-80, эксикаторы по ГОСТ 25336-82.

3.9. Скорость ветра в натурных условиях определяют ручным анемометром по ГОСТ 6376-74 или ГОСТ 7193-74.

3.10. Для проверки работы оборудования климатической камеры, измерительной аппаратуры и условий теплообмена в теплом и холодном отсеках камеры используют контрольный фрагмент с известным термическим сопротивлением в пределах 1 — 2 (м2 х °С)/Вт, габаритные размеры которого должны соответствовать размерам и конфигурации проема, в который устанавливают испытываемую конструкцию. Конструктивное решение и материал контрольного фрагмента должны обеспечивать неизменность во времени его теплотехнических свойств. Климатическую камеру проверяют не реже одного раза в год.

3.11. Перечень приборов и оборудования для определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций в лабораторных и натурных условиях приведен в рекомендуемом Приложении 1.

4. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ

4.1. Подготовку к экспериментальному определению сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции начинают с составления программы испытаний и схемы размещения первичных преобразователей температур и тепловых потоков. В программе испытаний определяют вид испытания (лабораторные, павильонные, натурные), объекты, район, ориентировочные сроки, объем испытаний, виды ограждающих конструкций, контролируемые сечения и др. данные, необходимые для решения поставленной задачи.

4.2. Схему размещения первичных преобразователей температур и тепловых потоков составляют на основе проектного решения конструкции или по предварительно установленному температурному полю поверхности испытываемой ограждающей конструкции. Для этого при испытаниях в климатических камерах или павильонах полностью смонтированную ограждающую конструкцию подвергают временному тепловому воздействию при помощи оборудования, указанного в п. 3.1, после чего, не дожидаясь установления стационарного режима, с целью выявления теплопроводных включений и термически однородных зон, их конфигурации и размеров, снимают температурное поле с помощью тепловизора, терморадиометра или термощупа. Контуры основных температурных зон по результатам термографирования наносят на поверхность ограждающей конструкции.

При натурных испытаниях сразу приступают к измерению температур поверхностей и устанавливают термически однородные зоны и места расположения теплопроводных включений.

4.3. Тепловизор устанавливают таким образом, чтобы в поле зрения попала по возможности вся конструкция. Полученные на мониторе термограммы фиксируют с помощью фотоаппарата или видеомагнитофона. Допускается получение изображения всей площади испытываемого фрагмента ограждающей конструкции последовательным термографированием участков.

4.4. При измерении температур термощупом внутреннюю и наружную поверхности ограждающей конструкции разбивают на квадраты со сторонами не более 500 мм. Зоны с теплопроводными включениями разбивают на более мелкие квадраты в соответствии с конструктивными особенностями. Температуру поверхности измеряют в вершинах этих квадратов и непосредственно против теплопроводных включений. Значения температур наносят на эскиз ограждающей конструкции. Точки с равными температурами соединяют изотермами, определяют конфигурацию и размеры изотермических зон. Для выявления термически однородных участков допускается ограничиться измерением температур внутренней поверхности ограждающей конструкции в случае невозможности измерения температур с наружной стороны.

4.5. Первичные преобразователи температур и тепловых потоков располагают в соответствии со схемой. Пример схемы размещения термопар по сечению и на поверхности ограждающей конструкции и подключения их к измерительной аппаратуре приведен в справочном Приложении 2.

При необходимости схему размещения первичных датчиков уточняют по результатам термографирования поверхности испытываемой ограждающей конструкции.

4.6. Для определения сопротивления теплопередаче части ограждающей конструкции, равномерной по температуре поверхности, R_{0} , преобразователи температур и тепловых потоков устанавливают не менее чем в двух характерных сечениях с одинаковым проектным решением.

4.7. Для определения R_{0}^{\text{пр}} термодатчики располагают в центре термически однородных зон фрагментов ограждающей конструкции (панелей, плит, блоков, монолитных и кирпичных частей зданий, дверей) и дополнительно в местах с теплопроводными включениями, в углах, в стыках.

4.8. Для измерения термического сопротивления отдельных слоев ограждающей конструкции чувствительные элементы термодатчиков монтируют в сечениях по п. 4.6 в толще фрагмента ограждающей конструкции при его изготовлении с шагом 50 — 70 мм и для многослойных конструкций дополнительно на границах слоев.

4.9. При наличии в ограждающих конструкциях вентилируемых прослоек чувствительные элементы термодатчиков устанавливают с шагом не менее 500 мм на поверхностях и в центре прослойки.

Преобразователи тепловых потоков закрепляют на внутренней и наружной поверхностях испытываемого ограждения не менее чем по два на каждой поверхности.

4.10. Для измерения температур внутреннего воздуха чувствительные элементы термодатчиков устанавливают по вертикали в центре помещения на расстоянии 100, 250, 750 и 1500 мм от пола и 100 и 250 мм от потолка. Для помещений высотой более 5000 мм термодатчики по вертикали устанавливают дополнительно с шагом 1000 мм.

Для измерения температур внутреннего и наружного воздуха вблизи ограждающей конструкции термодатчики устанавливают на расстоянии 100 мм от внутренней поверхности каждой характерной зоны и на расстоянии 100 мм от наружной поверхности не менее чем двух характерных зон.

4.11. Чувствительные элементы термодатчиков плотно прикрепляют к поверхности испытываемой конструкции.

При использовании термопар допускается закреплять их на поверхности ограждающей конструкции с помощью клеящих составов: гипса или пластилина, толщина которых должна быть не более 2 мм. Степень черноты используемых клеящих материалов должна быть близка к степени черноты поверхности ограждающей конструкции.

При этом термометрический провод от места закрепления чувствительного элемента отводят по поверхности ограждающей конструкции в направлении изотерм или минимального градиента температур на длину не менее 50 диаметров провода. Сопротивление электрической изоляции между цепью термопреобразователя и наружной металлической арматурой должно быть не менее 20 МОм при температуре (25 +/- 10) °С и относительной влажности воздуха от 30 до 80%.

Свободные концы термопар помещают в термостат с температурой 0 °С. Допускается использовать в качестве термостата сосуд Дьюара. При этом в нем должны быть одновременно пар, вода и лед дистиллированной воды.

Термопары подключают к вторичному измерительному прибору через промежуточный многоточечный переключатель.

4.12. Для измерения плотности теплового потока, проходящего через ограждающую конструкцию, на ее внутренней поверхности устанавливают по одному преобразователю теплового потока в каждой характерной зоне. Преобразователи теплового потока на поверхности ограждающей конструкции закрепляют в соответствии с ГОСТ 25380-82.

4.13. Для измерения разности давления воздуха концы шлангов от микроманометра располагают по обе стороны испытываемой конструкции на уровне 1000 мм от пола.

4.14. Гигрографы, гигрометры, аспирационные психрометры и термографы, предназначенные для контроля и регулирования температуры и относительной влажности воздуха, устанавливают в центре помещения или отсека климатической камеры, на высоте 1500 мм от пола.

4.15. При испытаниях в климатической камере после проверки готовности оборудования и измерительных средств теплый и холодный отсеки с помощью герметичных дверей изолируют от наружного воздуха. На регулирующей аппаратуре устанавливают заданные температуру и влажность воздуха в каждом отсеке и включают холодильное, нагревательное и воздухоувлажняющее оборудование камеры.

5. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ

5.1. При проведении испытаний в лабораторных условиях температуру и относительную влажность воздуха в отсеках климатической камеры поддерживают автоматически с точностью +/- 1 °С и +/- 5%.

5.2. Температуры и плотности тепловых потоков измеряют после достижения в испытываемой ограждающей конструкции стационарного или близкого к нему режима, наступление которого определяют по контрольным измерениям температур на поверхности и внутри испытываемой конструкции.

После установления в отсеках климатической камеры заданной температуры воздуха измерения производят для ограждающих конструкций с тепловой инерцией до 1,5 не менее чем через 1,5 сут, с тепловой инерцией от 1,5 до 4 — через 4 сут, с тепловой инерцией от 4 до 7 — через 7 сут, и с тепловой инерцией свыше 7 — через 7,5 сут.

Значения тепловой инерции ограждающих конструкций определяют по строительным нормам и правилам, утвержденным Госстроем СССР.

Число замеров при стационарном режиме должно быть не менее 10 при общей продолжительности измерений не менее 1 сут.

5.3. Испытания в натурных условиях проводят в периоды, когда разность среднесуточных температур наружного и внутреннего воздуха и соответствующий тепловой поток обеспечивают получение результата с погрешностью не более 15% (см. рекомендуемое Приложение 3).

Продолжительность измерений в натурных условиях определяют по результатам предварительной обработки данных измерений в ходе испытаний, при которой учитывают стабильность температуры наружного воздуха в период испытаний и в предшествующие дни и тепловую инерцию ограждающей конструкции. Продолжительность измерений в натурных условиях эксплуатации должна составлять не менее 15 сут.

5.4. Плотность теплового потока, проходящего через ограждающую конструкцию, измеряют по ГОСТ 25380-82.

5.5. Контрольную запись температуры и влажности внутреннего воздуха при помощи термографа и гигрографа ведут непрерывно.

5.6. При отсутствии системы автоматизированного сбора опытных данных температуры и плотности тепловых потоков измеряют круглосуточно через каждые 3 ч (0; 3; 6; 9; 12; 15; 18; 21 ч). Влажность воздуха в помещении или отсеке климатической камеры измеряют через каждые 6 ч (0; 6; 12; 18 ч).

Результаты измерений заносят в журнал наблюдений по форме, приведенной в рекомендуемом Приложении 4.

5.7. Для установления соответствия экспериментальных значений сопротивления теплопередаче нормируемым требованиям определяют состояние ограждающей конструкции (толщины и влажность материалов слоев, воздухопроницаемость стыков) и условия испытаний (разность давлений внутреннего и наружного воздуха, скорость ветра).

Влажность материалов испытываемых ограждающих конструкций определяют по окончании теплотехнических испытаний. Пробы берут шлямбуром из стен на высоте 1,0 — 1,5 м от уровня пола, из покрытий — в термически однородных зонах. Мягкие утеплители вырезают ножом или извлекают металлическим крючком. Пробы собирают в бюксы и взвешивают на аналитических весах в день их взятия. Высушивание проб до постоянной массы, взвешивание их и расчет влажности материалов выполняют в соответствии с ГОСТ 24816-81.

Допускается определение влажности материалов без разрушения ограждающих конструкций диэлькометрическим методом, путем закладки емкостных преобразователей в толщу ограждения при его изготовлении или путем использования влагомеров по ГОСТ 25611-83.

Для бетонных ограждающих конструкций эти измерения осуществляют в соответствии с ГОСТ 21718-76.

Воздухопроницаемость ограждающей конструкции в лабораторных и натурных условиях определяют до начала или по окончании теплотехнических испытаний в соответствии с ГОСТ 25891-83.

Разность давлений внутреннего и наружного воздуха измеряют во время испытаний в лабораторных условиях один раз в сутки, а в натурных условиях через 3 ч и результаты заносят в отдельный журнал.

Скорость и направление ветра измеряют на территории испытываемого здания 4 раза в сутки (0, 6, 12, 18 ч) на расстоянии от 1,5 до 2 высот здания и на расстоянии одной высоты для зданий в 9 и более этажей.

Допускается принимать скорость и направление ветра по данным ближайшей метеостанции.

6. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

6.1 Сопротивление теплопередаче R_{0} для термически однородной зоны ограждающей конструкции вычисляют по формуле

где R_{\text{в}} и R_{\text{н}} — сопротивления теплопередаче соответственно внутренней и наружной поверхностей ограждающей конструкции, (м2 х °С)/Вт;

R_{\text{к}} — термическое сопротивление однородной зоны ограждающей конструкции, (м2 х °С)/Вт;

t_{\text{в}} и t_{\text{н}} — средние за расчетный период измерений значения температур соответственно внутреннего и наружного воздуха, °С;

\tau_{\text{в}} и \tau_{\text{н}} — средние за расчетный период измерений значения температур соответственно внутренней и наружной поверхностей ограждающей конструкции, °С;

q_{\text{ф}} — средняя за расчетный период измерения фактическая плотность теплового потока, Вт/м2, определяемая по формулам (5) или (6).

6.2. Приведенное сопротивление теплопередаче R_{0}^{\text{пр}} ограждающей конструкции, имеющей неравномерность температур поверхностей вычисляют по формуле

где F — площадь испытываемой ограждающей конструкции, м2;

F_{i} — площадь характерной изотермической зоны, определяемой планиметрированием, м2;

R_{0i} — сопротивление теплопередаче характерной зоны (м2 х °С)/Вт, определяемое по формуле (3) или (4).

6.3 Сопротивление теплопередаче характерной зоны определяют по формуле

где R_{\text{в}i} и R_{\text{н}i} — сопротивления теплопередаче соответственно внутренней и наружной поверхностей характерной зоны, (м2 х °С)/Вт;

R_{\text{к}i} — термическое сопротивление характерной зоны, (м2 х °С)/Вт;

t_{\text{в}i} и t_{\text{н}i} — средние за расчетный период температуры соответственно внутреннего и наружного воздуха на расстоянии 100 мм от поверхностей характерной зоны, °С;

\tau_{\text{в}i} и \tau_{\text{н}i} — средние за расчетный период температуры соответственно внутренней и наружной поверхностей характерной зоны, °С;

q_{\text{ф}i} — средняя за расчетный период фактическая плотность теплового потока, проходящего через характерную зону, Вт/м2, определяемая по формулам (5) или (6).

Допускается сопротивление теплопередаче характерных зон R_{0i} вычислять по формуле

где

где \alpha_{\text{к}i} и \alpha_{\text{л}i} — коэффициенты соответственно конвективного и лучистого теплообмена внутренней поверхности характерной зоны, Вт/(м2 х °С), определяемые по черт. 1 и 2 рекомендуемого Приложения 7.

6.4. При обработке результатов испытаний в лабораторных условиях в климатических камерах с автоматическим регулированием температурно-влажностных режимов для расчета сопротивления теплопередаче для каждого сечения берут значения температур и плотности тепловых потоков средние за весь период испытаний.

При обработке результатов натурных испытаний строят графики изменения во времени характерных температур и плотности тепловых потоков, по которым выбирают периоды с наиболее установившимся режимом с отклонением среднесуточной температуры наружного воздуха от среднего значения за этот период в пределах +/- 1,5 °С и вычисляют средние значения сопротивления теплопередаче для каждого периода.

Общая продолжительность этих расчетных периодов должна составлять не менее 1 сут для ограждающих конструкций с тепловой инерцией до 1,5 и не менее 3 сут для конструкций с большей тепловой инерцией.

6.5. При отличии температур свободных концов термопар от 0 °С необходимо вводить поправку в показания измеренной э.д.с. в соответствии с ГОСТ 3044-77.

6.6 Среднюю за период измерений фактическую плотность теплового потока определяют по формулам:

для сплошных ограждающих конструкций

для ограждающих конструкций с замкнутой воздушной прослойкой, прилегающей к внутреннему тонкому слою, на котором установлен преобразователь теплового потока.

где t_{\text{в}} , t_{\text{н}} , \tau_{\text{в}} , \tau_{\text{н}} — то же, что в формуле (1);

q — средняя за расчетный период измеренная плотность теплового потока, Вт/м2;

R_{\text{т}} — термическое сопротивление преобразователя теплового потока, определяемое по его паспортным данным, (м2 х °С)/Вт;

R_{\text{с}} — термическое сопротивление слоя, прикрепляющего преобразователь теплового потока, (м2 х °С)/Вт, определяемое расчетом;

R_{\text{в}} — сопротивление теплопередаче внутренней поверхности ограждающей конструкции, (м2 х °С)/Вт, определяемое расчетным путем по средним значениям t_{\text{в}} , \tau_{\text{в}} и q. Допускается в первом приближении принимать его равным нормируемым значениям 0,115 (м2 х °С)/Вт;

R_{I} — термическое сопротивление слоя ограждающей конструкции между внутренней поверхностью и воздушной прослойкой, (м2 х °C)/Bт, определяемое расчетом;

\tau_{\text{т}.\text{в}} — температура поверхности преобразователя теплового потока, обращенная внутрь помещения, °С, измеренная при испытаниях;

R_{\text{в}.\text{п}} — термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки, (м2 х °С)/Вт, определяемое по справочному Приложению 5.

Для вентилируемой прослойки R_{\text{в}.\text{п}.} определяют по формуле

где \alpha = 5,5 + 5,7v;

v — скорость движения воздуха в прослойке, определяемая по опытным данным или расчетом, м/с;

\alpha_{\text{л}} — коэффициент лучистого теплообмена, определяемый расчетным путем, Вт/(м2 х °С).

6.7 Термическое сопротивление отдельных слоев ограждающей конструкции определяют по формуле

где \Delta\tau — разность температур на границах слоя, °С;

q_{\text{ф}} — то же, что в формулах (5) и (6).

С целью сопоставления фактических значений теплопроводности материалов, использованных в конструкции, с проектными значениями, теплопроводность материала слоя \lambda определяют по формуле

где \delta — толщина слоя, м.

6.8. Доверительный интервал определения значений сопротивления теплопередаче R_{\text{о}.\text{и}} вычисляют по формуле

где \overline{R_{0}} — среднее сопротивление теплопередаче, определенное при испытаниях ограждающей конструкции по формуле (1), (2), (м2 х °С)/Вт;

\Delta\overline{R_{0}} — суммарная абсолютная погрешность результата испытания, вычисленная по рекомендуемому Приложению 3, (м2 х °С)/Вт.

6.9. Относительная погрешность определения сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции по данному методу не должна превышать 15%.

6.10. Полученные в результате испытаний значения сопротивления теплопередаче R_{0} и R_{0}^{\text{пр}} должны быть не менее значений, указанных в стандартах, технических условиях на ограждающие конструкции или проектных значений.

Коэффициент теплотехнической однородности ограждающей конструкции r = \frac{R_{0}^{\text{пр}}}{R_{0}} , учитывающий влияние стыков, обрамляющих ребер и других теплопроводных включений, должен быть не ниже значений, приведенных в справочном Приложении 6.

6.11. Для установления соответствия опытных значений температур внутренней поверхности нормируемым значениям, полученные в результате испытаний температуры внутренней поверхности ограждения пересчитывают по рекомендуемому Приложению 7 на расчетные температуры наружного и внутреннего воздуха t_{\text{н}} и t_{\text{в}} , принимаемые для конкретного вида здания и климатического района в соответствии с ГОСТ 12.1.005-76 и проектом.

7. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

7.1. При работе с оборудованием климатических камер и при проведении испытаний в зимних условиях эксплуатации зданий должны соблюдаться требования безопасности в соответствии с Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей и Правилами технической безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей, утвержденными Госэнергонадзором и общие требования электробезопасности в строительстве по ГОСТ 12.1.013-78.

7.2. Монтаж датчиков на наружной поверхности ограждающей конструкции на этажах выше первого должен проводиться с лоджий, балконов или монтажных средств с соблюдением требований безопасности при работе на высоте.

Термопары хромель-алюмель или хромель-копель с диаметром электродов 0,3 мм и длиной до 25000 мм и ПХВ изоляцией по ГОСТ 3044-77, ГОСТ 1790-77 или ГОСТ 6616-74.

Измерители теплового потока ИТП-11 или ИТП-7 по ТУ А10Т2.825.013 ТУ.

Термощуп-термометр ЭТП-М по ТУ 7-23-78.

Преобразователи тепловых потоков (тепломеры) по ГОСТ 7076-78.

Тепловизионная или терморадиационная система.

Аспирационный психрометр МВ-4М или М-34 по ГОСТ 6353-52.

Метеорологический недельный термограф М-16И по ГОСТ 6416-75.

Метеорологический недельный гигрограф М21Н или М32Н.

Лабораторный термометр типа 4-I (от минус 30 до плюс 20 °С), по ГОСТ 215-73.

Метеорологический низкоградусный термометр ТМ-9 по ГОСТ 112-78.

Метеорологический термометр ТМ-8 по ГОСТ 112-78.

Ручной чашечный анемометр ME-13 или АРИ-49 по ГОСТ 6376-74 или ГОСТ 7193-74.

Сосуд Дьюара.

Микроманометр ММН по ГОСТ 11161-71.

Весы лабораторные по ГОСТ 24104-80.

Стаканчики типа СВ или СН по ГОСТ 25336-82.

Шлямбур диаметром 15 мм с победитовым наконечником.

Сушильный электрошкаф по ГОСТ 13474-79.

Кувалда массой до 4 кг.

Секундомер С-1-2-А.

Стальная рулетка 10000 мм РЗ-10.

Эксикатор по ГОСТ 25336-82.

Компас.

Электронный потенциометр ЭПП-09МЗ на 24 точки или КСП-4 на 12 точек, градуировка на термопары ХК или в мВ.

Электронный уравновешивающий ленточный самописец на 12 точек, градуировка в мВ, предел измерения от минус 5 до плюс 5 мВ.

Электронный потенциометр на 12 точек, градуировка в мВ, пределы измерения от 8 до плюс 10 мВ.

Переносной потенциометр ПП-63, КП-59, Р-306, Р-305 или цифровой микровольтметр В-7-21.

Щитовые переключатели 20-точечные типа ПНТ.

Примечание. Допускается использовать другие приборы, оборудование и измерительные средства, отвечающие требованиям и поверенные в установленном порядке. Количество их определяют в соответствии с программой и схемой испытаний.

1. Определяют сопротивление теплопередаче наружных стен жилого дома в зимних условиях эксплуатации здания.

Согласно проекту сопротивление теплопередаче наружной стены по основному полю равно R_{\text{о}.\text{п}} = 1 (м2 х °С)/Вт. Среднее экспериментальное значение сопротивления теплопередаче R_{\text{о}.\text{э}} вычисляют по результатам измерений по формуле

где \overline{t_{\text{в}}} , \overline{t_{\text{н}}} — средняя температура соответственно внутреннего и наружного воздуха в периоды испытаний, °С;

\overline{q_{\text{изм}}} — средняя плотность теплового потока, проходящего через ограждение, Вт/м2.

Плотность теплового потока измеряют прибором ИТП-11 в соответствии с ГОСТ 25380-82 с установкой предела измерения 50 Вт/м2. Температуру воздуха измеряют ртутными термометрами с ценой деления 0,2 °С.

2. В соответствии с теорией погрешностей в данном случае абсолютную суммарную погрешность измерений \Delta R_{\Sigma} определяют по формуле

где \Delta q — абсолютная погрешность измерения плотности теплового потока, Вт/м2;

\Delta(\Delta t_{\text{изм}}) — абсолютная погрешность измерения разности температур, °С.

Основную относительную погрешность прибора ИТП-11 \epsilon_{q} в процентах вычисляют по формуле

где q_{\text{пр}} — значение предела измерения, Вт/м2;

q_{\text{изм}} — значение измеренной плотности теплового потока, Вт/м2.

Основную абсолютную погрешность измерения прибором ИТП-11 Дельта q вычисляют по формуле

Основную абсолютную погрешность измерения ртутными термометрами принимают равной половине цены деления шкалы

Так как отношение \Delta(\Delta t_{\text{изм}}) к \Delta t пренебрежимо мало, то в дальнейшем его не учитывают.

Экспериментальное значение сопротивления теплопередаче \overline{R_{o.\text{э}}} подлежащей испытанию конструкции принимают приблизительно равным его проектному значению R_{o.\text{п}} . Подставляя формулу (4) в формулу (2), получают

Анализ формулы (5) показывает, что чем больше отношение \frac{q_{\text{пр}}}{q_{\text{изм}}} , тем больше погрешность измерения. При измерении плотности теплового потока прибором ИТП-11 с установкой предела измерения q_{\text{пр}} = 50 Вт/м2 и соблюдением относительной погрешности измерений \epsilon <= 5% текущее значение измеряемой плотности теплового потока по формуле (3) будет равно

Абсолютная погрешность измерений по формуле (5) по основному полю стены с R_{o.\text{п}} = 1 (м2 х °С)/Вт составит:

При использовании прибора ИТП-11 при испытаниях необходимо обеспечить условия, при которых измеряемая плотность теплового потока находилась бы в диапазоне 33 — 50 Вт/м2.

Определяют диапазон разностей температур, обеспечивающих этот диапазон плотностей теплового потока.

Из формулы (1) настоящего приложения получают

Учитывая, что \overline{R_{o.\text{э}}} =~ R_{o.\text{п}} , получают значения:

Диапазон наружных температур, при которых необходимо проводить испытания наружной стены жилого здания при соблюдении минимального диапазона суммарной абсолютной погрешности измерений, составит:

Сроки испытаний ограждающих конструкций в зимних условиях эксплуатации зданий назначают в соответствии с прогнозом погоды на период стояния наружных температур от минус 15 до минус 32 °С. В этих условиях будет использована верхняя часть шкалы первого диапазона прибора ИТП-11 (от 33 до 50 Вт/м2) и измерения плотности теплового потока будут выполнены с минимальной погрешностью.

Если в результате проведенных испытаний получено, что \overline{R_{\text{о}.\text{э}}} = 1,04 (м2 х °С)/Вт, то доверительный интервал с учетом вычисленной выше суммарной абсолютной погрешности измерений представляют в виде

где \Delta R_{\Sigma} — максимальная абсолютная погрешность измерений.

Если в соответствии с поставленной задачей допускается большая чем в примере погрешность измерения, натурные испытания могут быть проведены при более высоких температурах наружного воздуха.

Так, например, используя формулы (1) - (6), вычислим, что при натурных испытаниях такой же ограждающей конструкции с использованием тех же средств при средней температуре наружного воздуха за расчетные периоды -5 °С, доверительный интервал определения сопротивления теплопередаче составит 0,98 — 1,1 (м2 х °С)/Вт.

Приложение 5 Справочное

Примечание. При оклейке одной или обеих поверхностей воздушной прослойки алюминиевой фольгой термическое сопротивление следует увеличить в два раза.

Приложение 6

Примечание. Значение коэффициента r определяют на основе расчета температурных полей или экспериментально.

1. Температуру внутренней поверхности ограждения при расчетных температурных условиях определяют по формуле

\tau_{\text{в}}^{\text{расч}.} = t_{\text{в}} - (t_{\text{в}} - \tau_{\text{н}}') \frac{\alpha_{\text{в}}}{\alpha_{\text{в}}'} , (1)

где t_{\text{в}} — расчетная температура внутреннего воздуха, °С, принимаемая по ГОСТ 12.1.005-76 и нормам проектирования соответствующих зданий и сооружений;

\tau — температура внутренней поверхности ограждения при t_{\text{в}} — t_{\text{н}} без учета изменения коэффициента теплоотдачи \alpha_{\text{в}} , определяемая по формуле

\alpha_{\text{в}} = \alpha_{\text{к}} + \alpha_{\text{л}} — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения в эксперименте, Вт/(м 2 х °С);

\alpha_{\text{в}}' = \alpha_{\text{к}}' + \alpha_{\text{л}}' — то же, при t_{\text{в}} и \tau_{\text{в}}' , Вт/(м2 х °С);

\alpha_{\text{к}} , \alpha_{\text{л}} — коэффициенты конвективного теплообмена внутренней поверхности стен соответственно при \Delta t = t_{\text{в}}^{\text{эксп}} - \tau_{\text{в}}^{\text{эксп}} и \Delta t = t_{\text{в}} - \tau_{\text{в}}' Вт/(м2 х °С), определяемые по графику на черт. 1 настоящего Приложения. Для потолков полученное значение \alpha_{\text{к}} умножают на 1,3, а для полов умножают на 0,7;

\alpha_{\text{л}} , \alpha_{\text{л}}' — коэффициенты лучистого теплообмена внутренней поверхности ограждения при

определяемые по графику на черт. 2 настоящего приложения;

t_{\text{в}}^{\text{эксп}} — средняя за период наблюдений температура внутреннего воздуха, °С;

\tau_{\text{в}}^{\text{эксп}} — средняя за период наблюдений температура внутренней поверхности ограждения в рассматриваемой точке, °С;

t_{\text{н}} — расчетная температура наружного воздуха, °С;

t_{\text{н}}^{\text{эксп}} — средняя за период наблюдений температура наружного воздуха, °С.

2. Пример. В результате эксперимента при t_{\text{в}}^{\text{эксп}} = 20,7 °С и t_{\text{н}}^{\text{эксп}} = -10,5 °С получена температура внутренней поверхности вертикального ограждения \tau_{\text{в}}^{\text{эксп}} в = 13,2 °С. Какова будет \tau_{\text{в}} при расчетных t_{\text{в}} = 18 °С и t_{\text{н}} = -30 °С?

Предварительно находят \tau_{\text{в}}'

По графику на черт. 1 определяют:

при \Delta t = t_{\text{в}}^{\text{эксп}} - \tau_{\text{в}}^{\text{эксп}} = 20,7 - 13,2 = 7,5 °С... \alpha_{\text{к}} = 3,21 Вт/(м2 x °С);

при \Delta t = t_{\text{в}} - \tau_{\text{в}}' = 18 - 6,5 = 11,5 °C... \alpha_{\text{к}}' = 3,76 Вт/(м2 x °С).

По графику на черт. 2 определяют:

при t_{\text{ср}} = \frac{t_{\text{в}} + \tau_{\text{в}}^{\text{эксп}}}{2} = \frac{20,7 + 13,2}{2} = 16,95 °C... \alpha_{\text{л}} = 4,84 Вт/(м2 x °С);

при t_{\text{ср}} = \frac{t_{\text{в}} + \tau_{\text{н}}'}{2} = \frac{18 + 6,5}{2} = 12,25 °C... \alpha_{\text{л}}' = 4,64 Вт/(м2 x °С).

Находят

Температуру внутренней поверхности ограждения при расчетных температурных условиях определяют по формуле (1)