ГОСТ Р 54853-2011 Здания и сооружения. Метод определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций с помощью тепломера

     6 Аппаратура и оборудование

6.1 Для определения теплозащитных характеристик ограждающих конструкций в лабораторных условиях применяют теплоизолированную климатическую камеру, состоящую из теплого и холодного отсеков, разделенных испытуемой конструкцией.

Для комплектации климатической камеры используют следующую аппаратуру и оборудование:

- холодильное оборудование по ГОСТ 17008, ГОСТ 23833, ГОСТ Р 50700, ГОСТ Р 51364 или компрессорно-конденсаторные агрегаты холодильных машин по ГОСТ 22502, устанавливаемые вне камеры;

- нагревательные электроприборы по ГОСТ 16617, электротепловентиляторы по ГОСТ 17083 и электроувлажнители воздуха для нагрева и увлажнения воздуха в теплом отсеке камеры;

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

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

6.2 Для определения термических характеристик ограждения 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 6.1.

Температуру воздуха контролируют с помощью стеклянных термометров расширения по ГОСТ 112 (нижний предел минус 70 °С). Для непрерывной регистрации характера изменения температуры воздуха внутри помещения используют термографы по ГОСТ 6416.

Скорость ветра в натурных условиях определяют ручным анемометром по ГОСТ 6376 или ГОСТ 7193. Для измерения атмосферного давления применяют барометры или барографы по ГОСТ 6359. Для измерения относительной влажности воздуха используют аспирационные психрометры.

6.3 Для измерения плотности тепловых потоков, проходящих через ограждающую конструкцию, используют преобразователь теплового потока, называемый тепломером, который представляет собой тонкую термостойкую пластину, в теле которой размещены последовательно соединенные термоэлектрические датчики (термопары), спаи каждого из которых расположены параллельно тепловому потоку, проходящему через пластину, наклеенную на поверхность ограждающей конструкции (см. рисунок 1).

     
Рисунок 1 - Разрез стационарного тепломера, установленного на испытуемую конструкцию (масштаб по вертикали увеличен)

Плотность теплового потока определяется по шкале специализированного прибора, в состав которого входит преобразователь теплового потока, или рассчитывается по результатам измерения ЭДС на предварительно отградуированных преобразователях теплового потока с термическим сопротивлением (до 0,025-0,06 м·°С/Вт), сводящим к минимуму искажения теплового потока, вызванные тепломером, к которому предъявляются следующие требования:

- материал пластины должен сохранять свои физико-механические свойства при температуре окружающего воздуха от минус 30 °С до плюс 50 °С;

- материал тепломера не должен смачиваться и увлажняться водой в жидкой и парообразной фазах;

- тепломер должен иметь довольно высокую чувствительность термоэлектрического сигнала, обеспечивающую измерения самых низких значений теплового потока, при этом сигнал должен быть монотонной функцией измеряемой величины теплового потока;

- при тарировке тепломера необходимо учитывать зависимость сигнала от теплопроводности материала, на котором установлен тепломер, температуры тепломера и таких физических величин, как напряжение, электромагнитное излучение и т.д.;

- отношение диаметра тепломера к его толщине должно быть не менее 10;

- преобразователь теплового потока должен иметь охранную зону, расположенную вокруг батареи термопар, ширина которой должна составлять не менее 30% радиуса или не менее половины линейного размера преобразователя;

- для защиты от повреждений и повышения надежности измерений тепломер может быть обшит выравнивающими температуру пластинами из металлического листа или фольги, но их следует располагать так, чтобы результаты измерений не зависели от теплофизических свойств испытуемых фрагментов.

Пример устройства тепломера представлен на рисунке 2.

 
Рисунок 2 - Пример исполнения тепломера и закрепленных на нем термопар

Для измерения плотности теплового потока в процессе испытаний требуется калибровка тепломера как после его изготовления, так и при использовании в течение длительного времени при проведении испытаний ограждающей конструкции (см. приложение А).

Для проведения исследования теплотехнических свойств ограждающих конструкций в лабораториях (климатические камеры) и натурных условиях рекомендуется использовать измерители теплового потока и температуры [2].