msgbartop
Оборудование для производства строительных блоков
msgbarbottom

13 Дек 11 МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ НА СТАДИИ ИХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

На стадии проектирования зданий теплотехнические показате­ли новых видов ограждающих конструкций определяют по ГОСТ 26254—84 в лабораторных условиях с помощью климатических ка­мер, используя характерные объемные фрагменты зданий, а также плоские ограждающие конструкции в натуральную величину или их характерные элементы.

Климатическая камера для определения теплотехнических пока­зателей плоских ограждающих конструкций состоит из теплоизоли­рованного объема, разделенного испытываемой конструкцией на хо­лодный и теплый отсеки (рис. V. l, а).

При испытаниях характерных объемных фрагментов или мало­габаритных (например, мобильных) зданий используют климатиче­
ские камеры, в которых весь не занятый зданием объем представ­ляет собой холодное отделение, а роль теплого отсека выполняет пространство внутри здания (рис. V.1, б).

Для испытания характерных малогабаритных фрагментов и кон­структивных элементов используют малогабаритные климатические камеры (рис. V.1, в) у состоящие из стационарного холодного, в про­ем которого с помощью переходной диафрагмы монтируется испы­тываемый элемент, и приставного теплого отсеков, где задаются расчетные параметры воздуха помещений.

Расчетные зимние условия, имитируемые при испытаниях: температура наружного воздуха — в зависимости от района строительства согласно СНиП 2.01.01-82 и показателя тепловой инерции ограждения, определяемого по СНиП II-3-79 *;

Средние коэффициенты теплообмена для наружных и внутрен­них поверхностей испытываемого ограждения согласно СНиП II-3-79 *;

МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ НА СТАДИИ ИХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Рис. V. I. Схема расстановки оборудования, обеспечивающего расчетные парамет­ры воздуха в климатических камерах для испытаний плоских (а), объемных (б),

Конструкций и их фрагментов (в): 1 — экранированные нагревающие и увлажняющие устройства: 2 — испытываемая конструк­ция; 3— воздухоохладитель с вентилятором; 4 — рассольные батареи; 5 — утепленный эк­ран; € — вентиляторы; 7 — диффузоры; 8 — регуляторы температуры; 9 — теплоизоляция ка­меры; 10 — ворота с герметичными дверями; 11 — клапан регулировки распределения возду­ха (верхний и нижний); 12 — емкость с раствором соли; 13 — приставной теплый отсек; 14 —

Переходная диафрагма.

А

Средние скорости движения воздуха у поверхностей испытывае­мого ограждения — исходя из соблюдения расчетных коэффициен­тов теплообмена по СНиП II-3-79 *;

МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ НА СТАДИИ ИХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Температура и влажность внутреннего воздуха — по нормам про­ектирования соответствующих зданий и сооружений, для которых предназначена испытываемая конструкция (см. табл. 1.1...1.9).

Расчетную скорость у наружной поверхности ограждения опре­деляют исходя из обеспечения расчетного коэффициента теплооб­мена, нормируемого СНиП ІІ-3-79 *. Для этого определяют коэф­фициент конвективного теплообмена по соотношению

Ак = а и —схл, (V.12)

Где ал — коэффициент лучистого теплообмена, определяемый по за­висимости [54]

(V13)

Где Тн, tn — температура соответственно наружной поверхности кон­струкций и наружного воздуха, °К.

По ак рассчитывают скорость движения воздуха v. СНиП 11-3-79 *

(V.14)

Указанное значение скорости движения воздуха должно обеспе­чиваться не менее чем на 0,8 площади испытываемого ограждения. В процессе испытания измеряют следующие параметры: темпера­туру внутренних и наружных поверхностей и воздуха, тепловые по­токи через ограждения, влагосодержание материалов ограждающих конструкций.

При отсутствии исчерпывающих данных о конструктивном ре­шении испытываемого ограждения или фрагмента, а также для вы­явления возможных дефектов перед установкой датчиков на смон­тированное в камере ограждение (фрагмент), создают разность температуры на его поверхностях и проводят термографирование внутренней поверхности для выявления и оценки термической не­однородности испытываемой конструкции. Для этих целей приме­няют радиационные методы измерения температуры [25].

При отсутствии приборов тепловизионного или радиационного контроля для установления неравномерности температурного поля конструкций пользуются термощупом. После выявления количества и размеров термически однородных зон расставляют датчики на поверхностях конструкции. На каждую характерную термически однородную зону устанавливают такое количество тер мода тчи ков, которое при принятой обеспеченности результатов дает достовер­ность осредненного значения измеряемого параметра. При обес­печенности результатов 0,95 и соблюдении условия сопоставимости случайной и систематической погрешностей, при определении сред­них значений температуры на внутреннюю и наружную поверхно­сти характерных термически однородных зон устанавливают 12... 14 термопар. На всю поверхность ограждения — не менее 40 термопар [26].

При измерении температуры поверхности ограждающей конст­рукции контактным методом погрешность при правильном выборе измерительной схемы [33] в основном определяется теплооттоком (притоком) по электродам датчика. Она зависит от геометриче­ских размеров и конфигурации термоэлектродов и исследуемого те­ла, коэффициентов теплопроводности электродов, условий теплооб­мена датчика со средой. Крепление электродов на изотермической поверхности на длину, равную 50 их радиусов и больше, обеспе­чивает относительную погрешность измерений, обусловленную теп­лопроводностью термоэлектродов, не превышающую 1 % истинного значения температуры.

Плотность тепловых потоков измеряют с помощью малогаба­ритных датчиков, соответствующих ГОСТ 25380—82. На поверх­ность каждой характерной термически однородной зоны устанав­ливают не менее 2 малогабаритных датчиков теплового потока. Для измерения температуры внутреннего и наружного воздуха тер­мопары устанавливают на расстоянии 0,1 м от поверхности равно­мерно по площади испытываемого ограждения.

Относительную влажность воздуха в отсеках измеряют непре­рывно с помощью гигрографов или дистанционных измерителей влажности, устанавливаемых в центрах отсеков.

В основу работы дистанционной системы измерения влажности и температуры воздуха положены мостовые схемы (рис. V.2). Пле­чом температурного моста является медный термометр сопротив­ления соответствующего датчика. Измерение относительной влаж­ности воздуха основано на принципе электрического волосяного гигрометра с дистанционной передачей его показаний посредством
проволочного реостата, являющегося рабочим плечом моста влаж­ности.

Влажность материалов ограждающих конструкций и характер распределения влаги в их толще определяют методом проб (весо­вым) или установкой диэлькометрических [38] или кондуктометри - ческих [34] датчиков по сечению конструкции.

Соответствие имитируемых расчетных режимов в отсеках кли­матической камеры требованиям нормативных документов опреде-

МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ НА СТАДИИ ИХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Блон питания$

Гальванометр

Гальванометр

Є

§ £

S є

S Qj

5c t

Измерение

-Ш - —T%~H- - ОГН

Й о

Рис. V.2. Принципиальная схема системы дистанционного измерения влажности

И температуры воздуха: Д-1 ... Д-10—датчики влажности и температуры; Щ—термометры сопротивления; /?ф— волосяная гитара с проволочным реостатом; Ri...Ru — постоянные сопротивления.

Ляют с помощью специальной инвентарной стенки, устанавливае­мой на место испытываемой конструкции. Инвентарной стенкой слу­жит термически однородная плоская конструкция на проем клима­тической камеры с термическим сопротивлением теплопередаче око­ло 1 м2-К/Вт.

Для определения теплотехнических показателей в камере соз­дают стационарный режим теплопередачи через испытываемый фрагмент. Продолжительность испытания при одном режиме опре­деляют по формуле

2 = гН. к + гс. п + гизм, (V. 15)

Где 2Н. к — время установления в отсеках климатической камеры рас­четных параметров воздуха (определяется видом, мощностью обо­
рудования, имитирующего температурно-влажностные условия в теплом и холодном отсеках); zc. n — время установления стационар­ного теплового потока, проходящего через испытываемое огражде­ние, зависит от тепловой инерции ограждающей конструкции. Ори­ентировочно принимают:

D... До 1,5 >1,5...4 >.4...7 >7

Z [5]Е. п, ч... 20 50 100 Не менее 200

2изм — время проведения необходимого количества измерений.

2ИЗм в формуле (V.15) определяют количеством приборов, из­меряющих необходимые для определения сопротивления теплопе­редаче параметры, и количеством измерений каждого параметра при установившемся стационарном потоке, при подключении изме­рительной аппаратуры к системе автоматического сбора и обработ­ки экспериментальных данных [1] или при дискретном проведении измерений 2:ИЗм~5...7 ч.

Обработке подлежат значения параметров, соответствующие установившемуся стационарному режиму теплопередачи через ис­пытываемое ограждение.

Грубые погрешности определяют проверкой результатов по кри­терию В. И. Романовского dk (табл. V.1), основанному на распре-

Та блиц a V. I. Критерий В. И. Романовского dk для различного числа изме­рений п и вероятности pk [33]

П

Значения гї^при р^.

Равном

П

Значение dfe при р^, равном

0.05

F 0.02

1 0,01

| 0.005

0,05 |

0,02

0.01 j 0,005

2

15,56

38,97

77,96

779,7

10

2,37

2,96

3,41 5,01

3

4,97

8.04

11,46

36,5

12

2,29

2,83

3,23 4,62

4

3,56

5,08

6,53

11,46

14

2,24

2,74

3,12 4,37

5

3,04

4,1

5,04

0,43

16

2,20

2,68

3,04 4,2

6

2,78

3,64

4,36

7,41

18

2,17

2,64

3 4,07

7

2,62

3,36

2,96

6,37

20

2,145

2,60

2,93 3,98

8

2,51

3,18

3,71

5,73

Оо

1,97

2,33

2,58 3,29

Делении Стьюдента. Для этого определяют для ряда наблюдений от Х до Хп среднее арифметическое значение хп и оценивают сред­неквадратичное отклонение а. Затем, исходя из принятой обеспе­ченности результатов р, задаются такой вероятностью р*=1—р, при которой разность хп+—хп не должна превышать некоторое допускаемое значение єй, определяемое по формуле [33]

Ek = dko. (V.16)

Если Bk<zxn+l—хп, то наблюдение хп+ подлежит исключению из ряда как не заслуживающее доверия.

Для термически неоднородных ограждающих конструкций рас­считывают приведенную температуру внутренней поверхности по формуле

(V17>

/=1 t=1 7

Где т„.. — средняя температура в і-й точке /-й термически однород­ной зоны; fj — доля площади /-й термической однородной зоны от общей площади внутренней поверхности ограждающей конструк­ции; N — количество термически однородных зон; п — количество термопар, расставленных на внутренней поверхности однородной зоны (12...14).

Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей кон­струкции определяют по формуле

(VJ8)

V В В / в

При проведении испытаний объемных фрагментов или элементов зданий, а также малогабаритных зданий (целиком) в климатиче­ских камерах можно учесть характерные особенности теплообмена, которые наблюдают в процессе эксплуатации (реальные геометри­ческие размеры ограждений со всеми элементами их каркаса и уз­лов сопряжений, фильтрации воздуха через стыки, особенностей лучистого теплообмена внутри помещения, движения внутреннего и наружного воздуха вблизи поверхностей ограждений).

При обработке результатов подобных испытаний необходимо оценивать коэффициент теплообмена ав, значение которого может отличаться от принятого в СНиП II-3-79 *. Эту характеристику на­ходят по формуле

N п

£ I Wfl

- ■ (V-19)

В В

Где q, i — тепловой поток через і-ю область у-й термически однород­ной зоны.

Метод определения сопротивления воздухопроницанию заклю­чается в том, что через образец конструкции или ее характерный фрагмент, расположенный в рабочем положении, пропускают поток воздуха и после установления стационарного режима измеряют рас­ход фильтрующегося через образец воздуха и разность давлений на его противоположных поверхностях. Порядок отбора образцов, подготовка их к испытаниям и проведению испытаний — по ГОСТ 25891—83. Схема установки для проведения испытаний воздухо­проницаемости в лабораторных условиях приведена в ГОСТ 25891— 83. По результатам испытаний составляют мотивированное заклю­чение о возможности строительства здания с новым конструктив­ным решением в данном районе, указывают строительно-климати­ческие зоны и подзоны, в которых возможна эксплуатация, а при необходимости разрабатывают предложения по повышению тепло­защитных качеств ограждающих конструкций, которые проверяют экспериментальным или расчетным путем по описанным выше ме­тодикам.

Оставить комментарий