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

ГОСТ26254-84

ГруппаЖ39

ГОСУДАРСТВЕННЫЙСТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ЗДАНИЯ ИСООРУЖЕНИЯ

Методыопределения сопротивления теплопередаче

ограждающихконструкций

Buildings andstructures.

Methods for determination ofthermal resistance

of enclosing structures

Датавведения 1985-01-01

Информационныеданные

1. РАЗРАБОТАН    

Научно-исследовательским институтом строительной физики (НИИСФ)Госстроя СССР     

Научно-исследовательским институтом строительных конструкций(НИИСК) Госстроя СССР     

Центральным научно-исследовательским и проектныминститутом типового и экспериментальногопроектирования жилища (ЦНИИЭПжилища)Госгражданстроя     

РАЗРАБОТЧИКИ     

И.Г. Кожевников, канд. техн. наук (руководительтемы); 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

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ ПостановлениемГосударственного комитета СССР по деламстроительства от 2 августа 1984 г. № 127

3. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕДОКУМЕНТЫ

5.ПЕРЕИЗДАНИЕ. Апрель 1994 г.

Настоящий стандарт распространяется на ограждающиеконструкции жилых, общественных,производственных и сельскохозяйственныхзданий и сооружений: наружные стены,покрытия, чердачные перекрытия, перекрытиянад проездами, холодными подпольями иподвалами, ворота и двери в наружныхстенах, другие ограждающие конструкции,разделяющие помещения с различнымитемпературно-влажностными условиями,и устанавливает методы определениясопротивления их теплопередаче влабораторных и натурных (эксплуатационных)зимних условиях.

Стандарт не распространяется на светопрозрачныеограждающие конструкции.

Определение сопротивления теплопередаче ограждающихконструкций позволяет количественнооценить теплотехнические качестваограждающих конструкций зданий исооружений и их соответствие нормативнымтребованиям, установить реальные потеритепла через наружные ограждающиеконструкции, проверить расчетные иконструктивные решения.     

1. Общиеположения

1.1. Сопротивление теплопередаче ,характеризующее способность ограждающейконструкции оказывать сопротивлениепроходящему через нее тепловому потоку,определяют для участков ограждающихконструкций, имеющих равномернуютемпературу поверхностей.

1.2. Приведенное сопротивление теплопередачеопределяютдля ограждающих конструкций, имеющихнеоднородные участки (стыки, теплопроводныевключения, притворы и т.д.) и соответствующуюим неравномерность температурыповерхности.

1.3. Методы определения сопротивлениятеплопередаче, основанные на созданиив ограждающей конструкции условийстационарного теплообмена и измерениитемпературы внутреннего и наружноговоздуха, температуры поверхностейограждающей конструкции, а такжеплотности теплового потока, проходящегочерез нее, по которым вычисляютсоответствующие искомые величины поформулам (1) и (2) настоящего стандарта.

1.4. Сопротивление теплопередаче ограждающейконструкции определяют при испытанияхв лабораторных условиях в климатическихкамерах, в которых по обе стороныиспытываемого фрагмента создаюттемпературно-влажностный режим, близкийк расчетным зимним условиям эксплуатации,или в натурных условиях эксплуатациизданий и сооружений в зимний период.    

2. Методотбора образцов

2.1. Сопротивление теплопередаче в лабораторныхусловиях определяют на образцах, которымиявляются целые элементы ограждающихконструкций заводского изготовленияили их фрагменты.

2.2. Длина и ширина испытываемого фрагментаограждающей конструкции должны не менеечем в четыре раза превышать его толщинуи быть не менее 1500х1000 мм.

2.3. Порядок отбора образцов для испытанийи их число устанавливают в стандартахили технических условиях на конкретныеограждающие конструкции. При отсутствиив этих документах указаний о числеиспытываемых образцов отбирают дляиспытаний не менее двух однотипныхобразцов.

2.4. При испытаниях в климатических камерахстыки, примыкания и другие виды соединенияэлементов ограждающих конструкций илиих фрагментов между собой должны бытьвыполнены в соответствии с проектнымрешением.

2.5. Сопротивление теплопередаче в натурныхусловиях определяют на образцах, которымиявляются ограждающие конструкцииэксплуатируемых или полностьюподготовленных к сдаче в эксплуатациюзданий и сооружений, или специальнопостроенных павильонов.

2.6. При натурных испытаниях наружных стенвыбирают стены в угловой комнате напервом этаже, ориентированные на север,северо-восток, северо-запад и дополнительнов соответствии с решаемыми задачами надругие стороны горизонта, наиболеенеблагоприятные для данной местности(преимущественные ветры, косые дожди ит.д.), и на другом этаже.

2.7. Для испытаний выбирают не менее двуходнотипных ограждающих конструкций, свнутренней стороны которых в помещенияхподдерживают одинаковыетемпературно-влажностные условия.     

3. Аппаратураи оборудование

3.1. Для определения сопротивлениятеплопередаче ограждающих конструкцийв лабораторных условиях применяюттеплоизолированную климатическуюкамеру, состоящую из теплого и холодногоотсеков, разделенных испытываемойконструкцией.

Для комплектации климатической камерыиспользуют следующую аппаратуру иоборудование:

компрессоры холодопроизводительностью не менее3,5 кВт или компрессорно-конденсаторныеагрегаты холодильных машин по ОСТ26-03-2039, устанавливаемые вне камеры, иохлаждающие батареи холодильныхустановок, устанавливаемые внутрихолодного отсека для охлаждения в немвоздуха;

маслонаполненные электрорадиаторы по ГОСТ 16617, терморадиаторы,электротепловентиляторы по ГОСТ 17083или электроконвекторы по ГОСТ 16617 иэлектроувлажнители воздуха для нагреваи увлажнения воздуха в теплом отсекекамеры;

регуляторы температуры по ГОСТ 9987, автоматическиеприборы следящего уравновешивания поГОСТ 7164 или сигнализаторы температурыпо ГОСТ 23125 для автоматического поддержаниязаданной температуры и влажности воздухав отсеках камеры.

Допускается использовать климатическую камеру,состоящую из холодного отсека, в проемкоторого монтируют испытываемыйфрагмент, и приставного теплого отсека,а также другое оборудование, при условииобеспечения их в холодном и тепломотсеках камеры стационарного режима,соответствующего расчетным зимнимусловиям эксплуатации ограждающейконструкции.

3.2. Для определения сопротивлениятеплопередаче в натурных условияхэксплуатации зданий используют тоттемпературный перепад, который установилсяна ограждающей конструкции вследствиеразности температур наружного ивнутреннего воздуха. Для поддержанияпостоянной температуры воздуха внутрипомещения используют оборудование исредства регулирования, указанные вп.3.1.

3.3. Для измерения плотности тепловыхпотоков, проходящих через ограждающуюконструкцию, используют приборы по ГОСТ25380.

3.4. Для измерения температур в качествепервичных преобразователей применяюттермоэлектрические преобразователипо ГОСТ 3044 с проводами из сплавов хромель,копель и алюмель по ГОСТ 1790 (термопары),медные термопреобразоаватели сопротивленияпо ГОСТ 6651 и терморезисторы (термометры,сопротивления).

В качестве вторичных измерительныхприборов, работающих с термоэлектрическимитермометрами и преобразователямитепловых потоков, применяют потенциометрыпостоянного тока по ГОСТ 9245, милливольтметрыпо ГОСТ 8711 или по ГОСТ 9736. Термометрысопротивления подключают к измерительныммостам постоянного тока по ГОСТ 7165.

Для оперативного измерения температурногополя поверхностей ограждающей конструкциииспользуют термощупы, терморадиометры,тепловизоры (см. приложение 1).

Температуру воздуха контролируют с помощью стеклянныхтермометров расширения по ГОСТ 112 (нижнийпредел минус 70 С) и ГОСТ 27544.

Допускается применение других первичных преобразователейтемператур и приборов, поверенных вустановленном порядке.

3.5. Для непрерывной регистрации характераизменения температуры воздуха внутрипомещения используют термографы поГОСТ 6416.

3.6. Для измерения разности давления воздухапо обе стороны испытываемой конструкцииприменяют микроманометр ММН по ГОСТ11161.

3.7. Для измерения относительной влажностивоздуха используют аспирационныепсихрометры, а для регистрации характераизменения влажности используют гигрографыпо действующей нормативно-техническойдокументации.

3.8. Для определения влажности материаловограждающих конструкций применяютстаканчики типа СВ или СН по ГОСТ 25336,сушильный электрошкаф по ОСТ 16.0.801.397,лабораторные образцовые весы с наибольшимпределом взвешивания 200 г по ГОСТ 24104,эксикаторы по ГОСТ 25336.

3.9. Скорость ветра в натурных условияхопределяют ручным анемометром по ГОСТ6376 или ГОСТ 7193.

3.10. Для проверки работы оборудованияклиматической камеры, измерительнойаппаратуры и условий теплообмена втеплом и холодном отсеках камерыиспользуют контрольный фрагмент сизвестным термическим сопротивлениемв пределах 1-2 (м)/Вт, габаритные размеры которого должнысоответствовать размерам и конфигурациипроема, в который устанавливаютиспытываемую конструкцию. Конструктивноерешение и материал контрольного фрагментадолжны обеспечивать неизменность вовремени его теплотехнических свойств.Климатическую камеру проверяют не режеодного раза в год.

3.11. Перечень приборов и оборудования дляопределения сопротивления теплопередачеограждающих конструкций в лабораторныхи натурных условиях приведен в приложении1.     

4. Подготовкак испытаниям

4.1. Подготовку к экспериментальномуопределению сопротивления теплопередачеограждающей конструкции начинают ссоставления программы испытаний и схемыразмещения первичных преобразователейтемператур и тепловых потоков. В программеиспытаний определяют вид испытания(лабораторные, павильонные, натурные),объекты, район, ориентировочные сроки,объем испытаний, виды ограждающихконструкций, контролируемые сечения идр. данные, необходимые для решенияпоставленной задачи.

4.2. Схему размещения первичных преобразователейтемператур и тепловых потоков составляютна основе проектного решения конструкцииили по предварительно установленномутемпературному полю поверхностииспытываемой ограждающей конструкции.Для этого при испытаниях в климатическихкамерах или павильонах полностьюсмонтированную ограждающую конструкциюподвергают временному тепловомувоздействию при помощи оборудования,указанного в п.3.1, после чего, не дожидаясьустановления стационарного режима, сцелью выявления теплопроводных включенийи термически однородных зон, ихконфигурации и размеров, снимаюттемпературное поле с помощью тепловизора,терморадиометра и термощупа. Контурыосновных температурных зон по результатамтермографирования наносят на поверхностьограждающей конструкции.

При натурных испытаниях сразу приступаютк измерению температур поверхностей иустанавливают термически однородныезоны и места расположения теплопроводныхвключений.

4.3. Тепловизор устанавливают таким образом,чтобы в поле зрения попала по возможностився конструкция. Полученные на мониторетермограммы фиксируют с помощьюфотоаппарата или видеомагнитофона.Допускается получение изображения всейплощади испытываемого фрагментаограждающей конструкции последовательнымтермографированием участков.

4.4. При измерении температур термощупомвнутреннюю и наружную поверхностиограждающей конструкции разбивают наквадраты со сторонами не более 500 мм.Зоны с теплопроводными включениямиразбивают на более мелкие квадраты всоответствии с конструктивнымиособенностями. Температуру поверхностиизмеряют в вершинах этих квадратов инепосредственно против теплопроводныхвключений. Значения температур наносятна эскиз ограждающей конструкции. Точкис равными температурами соединяютизотермами, определяют конфигурацию иразмеры изотермических зон. Для выявлениятермически однородных участковдопускается ограничиться измерениемтемператур внутренней поверхностиограждающей конструкции в случаеневозможности измерения температур снаружной стороны.

4.5. Первичные преобразователи температури тепловых потоков располагают всоответствии со схемой. Пример схемыразмещения термопар по сечению и наповерхности ограждающей конструкциии подключения их к измерительнойаппаратуре приведен в приложении 2.

При необходимости схему размещения первичныхдатчиков уточняют по результатамтермографирования поверхностииспытываемой ограждающей конструкции.

4.6. Для определения сопротивлениятеплопередаче части ограждающейконструкции, равномерной по температуреповерхности, ,преобразователи температур и тепловыхпотоков устанавливают не менее чем вдвух характерных сечениях с одинаковымпроектным решением.

4.7. Для определения термодатчикирасполагают в центре термическиоднородных зон фрагментов ограждающейконструкции (панелей, плит, блоков,монолитных и кирпичных частей зданий,дверей) и дополнительно в местах степлопроводными включениями, в углах,в стыках.

4.8. Для измерения термического сопротивленияотдельных слоев ограждающей конструкциичувствительные элементы термодатчиковмонтируют в сечениях по п.4.6 в толщефрагмента ограждающей конструкции приего изготовлении с шагом 50-70 мм и длямногослойных конструкций дополнительнона границах слоев.

4.9. При наличии в ограждающих конструкцияхвентилируемых прослоек чувствительныеэлементы термодатчиков устанавливаютс шагом не менее 500 мм на поверхностяхи в центре прослойки.

Преобразователи тепловых потоков закрепляют на внутреннейи наружной поверхностях испытываемогоограждения не менее чем по два на каждойповерхности.

4.10. Для измерения температур внутреннеговоздуха чувствительные элементытермодатчиков устанавливают по вертикалив центре помещения на расстоянии 100,250, 750 и 1500 мм от пола и 100 и 250 мм от потолка.Для помещений высотой более 5000 ммтермодатчики по вертикали устанавливаютдополнительно с шагом 1000 мм.

Для измерения температур внутреннего инаружного воздуха вблизи ограждающейконструкции термодатчики устанавливаютна расстоянии 100 мм от внутреннейповерхности каждой характерной зоны ина расстоянии 100 мм от наружной поверхностине менее чем двух характерных зон.

4.11. Чувствительные элементы термодатчиковплотно прикрепляют к поверхностииспытываемой конструкции.

При использовании термопар допускаетсязакреплять их на поверхности ограждающейконструкции с помощью клеящих составов:гипса или пластилина, толщина которыхдолжна быть не более 2 мм. Степень чернотыиспользуемых клеящих материалов должнабыть близка к степени черноты поверхностиограждающей конструкции.

При этом термометрический провод от местазакрепления чувствительного элементаотводят по поверхности ограждающейконструкции в направлении изотерм илиминимального градиента температур надлину не менее 50 диаметров провода.Сопротивление электрической изоляциимежду цепью термопреобразователя инаружной металлической арматурой должнобыть не менее 20 МОм при температуре (и относительной влажности воздуха от30 до 80%.

Свободные концы термопар помещают в термостат стемпературой .Допускается использовать в качестветермостата сосуд Дьюара. При этом в немдолжны быть одновременно пар, вода илед дистиллированной воды.

Термопары подключают к вторичному измерительномуприбору через промежуточный многоточечныйпереключатель.

4.12. Для измерения плотности тепловогопотока, проходящего через ограждающуюконструкцию, на ее внутренней поверхностиустанавливают по одному преобразователютеплового потока в каждой характернойзоне. Преобразователи теплового потокана поверхности ограждающей конструкциизакрепляют в соответствии с ГОСТ 25380.

4.13. Для измерения разности давления воздухаконцы шлангов от микроманометрарасполагают по обе стороны испытываемойконструкции на уровне 1000 мм от пола.

4.14. Гигрографы, гигрометры, аспирационныепсихрометры и термографы, предназначенныедля контроля и регулирования температурыи относительной влажности воздуха,устанавливают в центре помещения илиотсека климатической камеры, на высоте1500 мм от пола.

4.15. При испытаниях в климатической камерепосле проверки готовности оборудованияи измерительных средств теплый и холодныйотсеки с помощью герметичных дверейизолируют от наружного воздуха. Нарегулирующей аппаратуре устанавливаютзаданные температуру и влажность воздухав каждом отсеке и включают холодильное,нагревательное и воздухоувлажняющееоборудование камеры.     

5. Проведениеиспытаний

5.1. При проведении испытаний в лабораторныхусловиях температуру и относительнуювлажность воздуха в отсеках климатическойкамеры поддерживают автоматически сточностью и%.

5.2. Температуры и плотности тепловых потоковизмеряют после достижения в испытываемойограждающей конструкции стационарногоили близкого к нему режима, наступлениекоторого определяют по контрольнымизмерениям температур на поверхностии внутри испытываемой конструкции.

После установления в отсеках климатическойкамеры заданной температуры воздухаизмерения производят для ограждающихконструкций с тепловой инерцией до 1,5не менее чем через 1,5 сут., с тепловойинерцией от 1,5 до 4 - через 4 сут., а тепловойинерцией от 4 до 7 - через 7 сут., и с тепловойинерцией свыше 7 - через 7,5 сут.

Значения тепловой инерции ограждающих конструкцийопределяют по строительным нормам иправилам, утвержденным Госстроем СССР.

Число замеров при стационарном режиме должнобыть не менее 10 при общей продолжительностиизмерений не менее 1 сут.

5.3. Испытания в натурных условиях проводятв периоды, когда разность среднесуточныхтемператур наружного и внутреннеговоздуха и соответствующий тепловойпоток обеспечивают получение результатас погрешностью не более 15% (см. приложение3).

Продолжительность измерений в натурных условиях определяютпо результатам предварительной обработкиданных измерений в ходе испытаний, прикоторой учитывают стабильностьтемпературы наружного воздуха в периодиспытаний и в предшествующие дни итепловую инерцию ограждающей конструкции.Продолжительность измерений с натурныхусловиях эксплуатации должна составлятьне менее 15 сут.

5.4. Плотность теплового потока, проходящегочерез ограждающую конструкцию, измеряютпо ГОСТ 25380.

5.5. Контрольную запись температуры ивлажности внутреннего воздуха припомощи термографа и гигрографа ведутнепрерывно.

5.6. При отсутствии системы автоматизированногосбора опытных данных температуры иплотности тепловых потоков измеряюткруглосуточно через каждые 3 ч (0; 3; 6; 9;12; 15; 18; 21 ч). Влажность воздуха в помещенииили отсеке климатической камеры измеряютчерез каждые 6 ч (0; 6; 12; 18 ч).

Результаты измерений заносят в журнал наблюденийпо форме, приведенной в приложении 4.

5.7. Для установления соответствияэкспериментальных значений сопротивлениятеплопередаче нормируемым требованиямопределяют состояние ограждающейконструкции (толщины и влажностьматериалов слоев, воздухопроницаемостьстыков) и условия испытаний (разностьдавлений внутреннего и наружноговоздуха, скорость ветра).

Влажность материалов испытываемых ограждающихконструкций определяют по окончаниитеплотехнических испытаний. Пробы берутшлямбуром из стен на высоте 1,0-1,5 м отуровня пола, из покрытий - в термическиоднородных зонах. Мягкие утеплителивырезают ножом или извлекают металлическимкрючком. Пробы собирают в бюксы ивзвешивают на аналитических весах вдень их взятия. Высушивание проб допостоянной массы, взвешивание их ирасчет влажности материалов выполняютв соответствии с ГОСТ 24816.

Допускается определение влажности материалов безразрушения ограждающих конструкцийдиэлькометрическим методом, путемзакладки емкостных преобразователейв толщу ограждения при его изготовленииили путем использования влагомеров поТУ 25-05.2792.

Для бетонных ограждающих конструкций этиизмерения осуществляют в соответствиис ГОСТ 21718.

Воздухопроницаемость ограждающей конструкции в лабораторныхи натурных условиях определяют до началаили по окончании теплотехническихиспытаний в соответствии с ГОСТ 25891.

Разность давлений внутреннего и наружного воздухаизмеряют во время испытаний в лабораторныхусловиях один раз в сутки, а в натурныхусловиях через 3 ч и результаты заносятв отдельный журнал.

Скорость и направление ветра измеряют на территориииспытываемого здания 4 раза в сутки (0,6, 12, 18 ч) на расстоянии от 1,5 до 2 высотздания и на расстоянии одной высоты длязданий в 9 и более этажей.

Допускается принимать скорость и направление ветрапо данным ближайшей метеостанции.     

6. Обработкарезультатов

6.1. Сопротивление теплопередаче длятермически однородной зоны ограждающейконструкции вычисляют по формуле

6.2. Приведенное сопротивление теплопередачеограждающейконструкции, имеющей неравномерностьтемператур поверхностей вычисляют поформуле     

6.3. Сопротивление теплопередаче характернойзоны определяют по формуле

Допускается сопротивление теплопередаче характерныхзон ,вычислять по формуле

где     

6.4. При обработке результатов испытаний влабораторных условиях в климатическихкамерах с автоматическим регулированиемтемпературно-влажностных режимов длярасчета сопротивления теплопередачедля каждого сечения берут значениятемператур и плотности тепловых потоковсредние за весь период испытаний.

При обработке результатов натурных испытанийстроят графики изменения во временихарактерных температур и плотноститепловых потоков, по которым выбираютпериоды с наиболее установившимсярежимом с отклонением среднесуточнойтемпературы наружного воздуха отсреднего значения за этот период впределах 1,5и вычисляют средние значения сопротивлениятеплопередаче для каждого периода.

Общая продолжительность этих расчетныхпериодов должна составлять не менее 1сут для ограждающих конструкций степловой инерцией до 1,5 и не менее 3 сутдля конструкций с большей тепловойинерцией.

6.5. При отличии температур свободных концовтермопар от 0необходимо вводить поправку в показанияизмеренной э.д.с. в соответствии с ГОСТ3044.

6.6. Среднюю за период измерений фактическуюплотность теплового потока определяютпо формулам:

для сплошных ограждающих конструкций     

для ограждающих конструкций с замкнутойвоздушной прослойкой, прилегающей квнутреннему тонкому слою, на которомустановлен преобразователь тепловогопотока.

Для вентилируемой прослойки определяютпо формуле

где ;

6.7. Термическое сопротивление отдельныхслоев ограждающей конструкции определяютпо формуле

С целью сопоставления фактических значенийтеплопроводности материалов, использованныхв конструкции, с проектными значениями,теплопроводность материала слояопределяютпо формуле

где толщинаслоя, м.

6.8. Доверительный интервал определениязначений сопротивления теплопередачевычисляютпо формуле

6.9. Относительная погрешность определениясопротивления теплопередаче ограждающейконструкции по данному методу не должнапревышать 15%.

6.10. Полученные в результате испытанийзначения сопротивления теплопередачеидолжныбыть не менее значений, указанных встандартах, технических условиях наограждающие конструкции или проектныхзначений.

Коэффициент теплотехнической однородности ограждающейконструкции ,учитывающий влияние стыков, обрамляющихребер и других теплопроводных включений,должен быть не ниже значений, приведенныхв приложении 6.

6.11. Для установления соответствия опытныхзначений температур внутреннейповерхности нормируемым значениям,полученные в результате испытанийтемпературы внутренней поверхностиограждения пересчитывают по приложению7 на расчетные температуры наружного ивнутреннего воздуха и,принимаемые для конкретного вида зданияи климатического района в соответствиис ГОСТ 12.1.005 и проектом.