ГОСТ Р 54166-2010 Стекло и изделия из него. Методы определения тепловых характеристик. Метод расчета сопротивления теплопередаче.
ГОСТ Р 54166-2010
(ЕН 673:1997)
Группа И19
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Стекло и изделия из него
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
Метод расчета сопротивления теплопередаче
Glass and glass products. Thermal properties determination methods. Thermal resistance calculation method
ОКС 81.040.20
Дата введения 2012-07-01
Предисловие
Дата введения 2012-07-01
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"
Сведения о стандарте
1 ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом "Институт стекла" на основе собственного аутентичного перевода на русский язык стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 41 "Стекло"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 21 декабря 2010 г. N 938-ст
Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного европейского стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5 (пункт 3.5)
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
Введение
Приведенные в ЕН 673:1997 ссылки на стандарты ЕН 674, ЕН 675, прЕН 1098, устанавливающие требования к методам измерения коэффициента теплопередачи, заменены ссылкой на ГОСТ Р 54165-2010 (ИСО 10293:1997) "Стекло и изделия из него. Методы определения тепловых характеристик. Метод определения сопротивления теплопередаче", устанавливающий требования к измерению коэффициента теплопередачи и сопротивления теплопередаче. Кроме того, в стандарт включена ссылка на ГОСТ Р 54168 "Стекло и изделия из него. Методы определения тепловых характеристик. Определение коэффициента эмиссии" (ЕН 12898:2001, NEQ), заменяющая ссылки на приложение А ЕН 673:1997. Для соблюдения требований ГОСТ Р 1.5 в стандарт добавлен элемент библиография.
Все указанные технические отклонения внесены непосредственно в текст используемого стандарта и выделены курсивом.
В настоящий стандарт не включены следующие элементы европейского стандарта ЕН 673:1997:
- приложение А, содержащее метод определения коэффициента эмиссии, в связи с тем, что в Российской Федерации действует ГОСТ Р 54168, распространяющийся на тот же объект стандартизации, что и указанное приложение (ссылки на приложение А заменены ссылками на ГОСТ Р 54168);
- приложение С (библиография) вместе со ссылками на содержащиеся в нем документы, так как все ссылки имеют справочный характер, а указанные документы не применяются в Российской Федерации;
- отдельные абзацы разделов 1, 7, имеющие рекомендательный, поясняющий или справочный характер и не имеющие непосредственного отношения к объекту стандартизации.
Текст указанных приложений и абзацев, не включенных в настоящий стандарт, приведен в дополнительном приложении ДА.
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает метод расчета сопротивления теплопередаче и коэффициента теплопередачи остекления с плоскими параллельными поверхностями.
Краевые эффекты, вызываемые тепловым мостиком через дистанционную рамку клееного стеклопакета или оконную раму, не учитываются. Перенос энергии за счет солнечного излучения также не учитывается.
- потерь тепла через остекление;
- притока тепла за счет теплопропускания в летний период;
- возможности образования конденсата на поверхностях остекления;
- влияния поглощенного солнечного излучения при определении солнечного фактора.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ Р 54165-2010 (ИСО 10293:1997) Стекло и изделия из него. Методы определения тепловых характеристик. Метод определения сопротивления теплопередаче
ГОСТ Р 54168-2010 Стекло и изделия из него. Методы определения тепловых характеристик. Определение коэффициента эмиссии
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Обозначения
В настоящем стандарте применены следующие обозначения:
Безразмерные числа:
Индексы:
1; 2 - первое, второе и т.д.
4 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
5 Основные формулы
5.3.1 Вертикальное остекление
Для вертикального остекления:
5.3.2 Горизонтальное и наклонное остекление
При восходящем потоке тепла для горизонтального или наклонного остекления увеличивается передача тепла за счет конвекции.
|
|
|
- горизонтальные промежутки: | , | ; |
- промежутки под углом 45°: | , | . |
6 Основные свойства материалов
6.1 Коэффициент эмиссии
Для поверхности натрий-кальциевого стекла без покрытия или для поверхностей натрий-кальциевого стекла с покрытиями, не оказывающими влияния на коэффициент эмиссии, следует использовать значение откорректированного коэффициента эмиссии, равное 0,837.
Примечание 1 - С приемлемой точностью то же значение может быть использовано для боросиликатного стекла без покрытия и стеклокерамики.
Для других поверхностей с покрытием откорректированный и нормальный коэффициенты эмиссии определяют по ГОСТ Р 54168.
Примечание 2 - Теоретически можно предложить два разных определения коэффициента эмиссии для описания обмена излучением:
а) между поверхностями стекол, обращенных друг к другу в остеклении;
б) между помещением и поверхностью стекла, обращенной в помещение.
Однако на практике обнаруженная разность этих значений пренебрежимо мала. Таким образом, откорректированный коэффициент эмиссии описывает оба типа теплообмена с достаточной точностью.
6.2 Свойства газа
Для расчета требуются следующие свойства газа, заполняющего межстекольное пространство:
Соответствующие значения подставляют в формулы (7) и (8) для расчета чисел Грасгофа и Прандтля, затем определяют число Нуссельта по формуле (6).
Если расчетное значение числа Нуссельта больше единицы, это означает, что возникает конвекция, увеличивающая интенсивность теплового потока.
Свойства газов, применяемых для изготовления клееных стеклопакетов, приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Свойства газов, применяемых для изготовления клееных стеклопакетов
|
|
|
|
|
|
Газ | Температура , ° С | Плотность , кг/м | Динамическая вязкость , кг/(м·с) | Теплопроводность , Вт/(м·К) | Удельная теплоемкость , Дж/(кг·К) |
Воздух | -10 | 1,326 | 1,661 10 | 2,336 10 | 1,008 10 |
| 0 | 1,277 | 1,711 10 | 2,416 10 |
|
| 10* | 1,232 | 1,761 10 | 2,496 10 |
|
| 20 | 1,189 | 1,811 10 | 2,576 10 |
|
Аргон | -10 | 1,829 | 2,038 10 | 1,584 10 | 0,519 10 |
| 0 | 1,762 | 2,101 10 | 1,634 10 |
|
| 10* | 1,699 | 2,164 10 | 1,684 10 |
|
| 20 | 1,640 | 2,228 10 | 1,734 10 |
|
SF ** | -10 | 6,844 | 1,383 10 | 1,119 10 | 0,614 10 |
| 0 | 6,602 | 1,421 10 | 1,197 10 |
|
| 10* | 6,360 | 1,459 10 | 1,275 10 |
|
| 20 | 6,118 | 1,497 10 | 1,354 10 |
|
Криптон | -10 | 3,832 | 2,260 10 | 0,842 10 | 0,245 10 |
| 0 | 3,690 | 2,330 10 | 0,870 10 |
|
| 10* | 3,560 | 2,400 10 | 0,900 10 |
|
| 20 | 3,430 | 2,470 10 | 0,926 10 |
|
Ксенон | -10 | 6,121 | 2,078 10 | 0,494 10 | 0,161 10 |
| 0 | 5,897 | 2,152 10 | 0,512 10 |
|
| 10* | 5,689 | 2,226 10 | 0,529 10 |
|
| 20 | 5,495 | 2,299 10 | 0,546 10 |
|
* Стандартизованное граничное условие.
** Гексафторид серы. |
С достаточной точностью можно считать, что во всех применяемых на практике газовых смесях свойства газов пропорциональны их объемным долям:
6.3 Инфракрасное поглощение газа
Некоторые газы поглощают инфракрасное излучение в диапазоне от 5 до 50 мкм. Эффект от использования такого газа в сочетании с покрытием, коэффициент эмиссии которого менее 0,2, не учитывают из-за низкой плотности результирующего потока инфракрасного излучения.
7 Коэффициенты внешнего и внутреннего теплообмена
0,837 - откорректированный коэффициент эмиссии натрий-кальциевого стекла без покрытия (см. 6.1).
Формула применима, если на поверхности с покрытием отсутствует конденсация. Откорректированный коэффициент эмиссии покрытия определяют по ГОСТ Р 54168.
7.3 Проектные значения
Примечание - Использование декларируемого значения ограждающей строительной конструкции для расчета потерь тепла на основе формальной средней температуры во внутренних нагретых промежутках не всегда возможно. В большинстве встречающихся на практике случаев это допускается, но для элементов остекления с относительно большой площадью поверхности и, особенно, при наличии на внутренней поверхности низкоэмиссионного покрытия могут возникать ошибки.
8 Декларируемые значения: стандартизованные граничные условия
Стандартизованные граничные условия для свойств газов приведены в таблице 1 для температуры 10 °С (283 К).
9 Представление результатов расчета
Пример 1 - 1,53 округляют до 1,5.
Пример 2 - 1,55 округляют до 1,6.
Пример 3 - 1,549 округляют до 1,5.
9.2 Коэффициент эмиссии
Значение коэффициента эмиссии округляют до двух знаков после запятой.
9.3 Промежуточные значения
Промежуточные значения, получаемые в ходе расчетов, не округляют.
10 Протокол расчета
10.1 Общая информация
Наименование документа и его идентификация (например, номер и дата оформления), а также идентификация каждой страницы, обеспечивающая признание страницы как части данного документа.
Наименование, адрес организации, проводившей расчет.
Наименование и адрес организации - заказчика расчета.
Обозначение настоящего стандарта.
Фамилии, инициалы, должности и подписи сотрудников, проводивших расчет.
10.2 Идентификационные данные остекления
Общая номинальная толщина остекления, мм.
Номинальная толщина каждого листа стекла, мм.
Номинальная толщина каждого слоя материала (при наличии), мм.
Номинальная ширина газового промежутка (промежутков), мм.
Тип газового заполнения.
Расположение ИК-отражающего покрытия (при наличии).
Наклон остекления (угол к горизонтали).
Условия, отличающиеся от стандартизованных граничных условий, указанных в разделе 8.
10.3 Поперечное сечение остекления
Рисунок с изображением структуры остекления (положение и толщина листов стекла и слоев материалов, положение покрытия (покрытий), положение и ширина газового промежутка (промежутков), тип газового заполнения).
Слои стекла и других материалов и газовые промежутки должны быть пронумерованы, начиная с наружного листа (со стороны улицы).
10.4 Результаты расчета
Откорректированный коэффициент эмиссии покрытия, если покрытие изменяет коэффициент эмиссии.
Дополнительная информация (при необходимости) для однозначного понимания и правильного применения результатов расчета.
Приложение В
(обязательное)
В таблице В.1 приведен пример последовательных приближений для остекления со следующими характеристиками:
- остекление с двумя газовыми промежутками;
- конструкция остекления 4/12/4/12/4;
Таблица В.1 - Пример последовательных приближений для остекления с двумя газовыми промежутками
|
|
|
|
|
Номер итерации | 1 | 2 | 3 | 4 |
для промежутка 1, м · К/Вт | 0,1631 | 0,1732 | 0,1708 | 0,1713 |
для промежутка 2, м · К/Вт | 0,3327 | 0,3036 | 0,3087 | 0,3076 |
, м·К/Вт | 0,4958 | 0,4768 | 0,4795 | 0,4789 |
для промежутка 1, К | 4,93 | 5,45 | 5,34 | 5,37 |
для промежутка 2, К | 10,07 | 9,55 | 9,66 | 9,63 |
Величина , Вт/(м · К) | 1,48 | 1,52 | 1,51 | 1,51 |
Приложение ДА
(справочное)
Положения европейского стандарта ЕН 673:1997, не включенные в настоящий стандарт
ДА.1 Абзацы раздела 1
Также приведена процедура для определения коэффициента эмиссии.
Правила сделаны настолько простыми, насколько это возможно при условии сохранения достаточной точности.
ДА.2 Абзац подраздела 7.3
Для расчетов потерь тепла используют документы С.4, С.5 или другие соответствующие европейские стандарты.
ДА.3 Приложение А
Приложение А (обязательное)
Определения нормального и откорректированного коэффициентов эмиссии
Примечание - Данное приложение согласуется с С.6.
Примечание - Коэффициент эмиссии мало зависит от средней температуры окружающей среды.
|
|
|
|
Порядковый номер | Длина волны , мкм | Порядковый номер | Длина волны , мкм |
1 | 5,5 | 16 | 14,8 |
2 | 6,7 | 17 | 15,6 |
3 | 7,4 | 18 | 16,3 |
4 | 8,1 | 19 | 17,2 |
5 | 8,6 | 20 | 18,1 |
6 | 9,2 | 21 | 19,2 |
7 | 9,7 | 22 | 20,3 |
8 | 10,2 | 23 | 21,7 |
9 | 10,7 | 24 | 23,3 |
10 | 11,3 | 25 | 25,2 |
11 | 11,8 | 26 | 27,7 |
12 | 12,4 | 27 | 30,9 |
13 | 12,9 | 28 | 35,7 |
14 | 13,5 | 29 | 43,9 |
15 | 14,2 | 30 | 50,0* |
* Длина волны 50 мкм выбрана потому, что она является предельной в диапазоне измерений промышленных спектрометров. Такое приближение практически не влияет на точность вычислений. |
|
|
Нормальный коэффициент эмиссии | Отношение |
0,03 | 1,22 |
0,05 | 1,18 |
0,1 | 1,14 |
0,2 | 1,10 |
0,3 | 1,06 |
0,4 | 1,03 |
0,5 | 1,00 |
0,6 | 0,98 |
0,7 | 0,96 |
0,8 | 0,95 |
0,89 | 0,94 |
ДА.4 Приложение С
Приложение С (справочное)
Библиография
С.1 прЕН 30077, Окна, двери и ставни - Коэффициент теплопередачи - Метод расчета (ИСО/ДИС 10077:1993)
С.2 prEN 410, прЕН 410, Стекло в строительстве - Определение пропускания света, прямого пропускания солнечной энергии, общего пропускания солнечной энергии, пропускания ультрафиолетового излучения и соответствующих характеристик остекления.
С.3 Строительные конструкции и элементы зданий - Термическое сопротивление и коэффициент теплопередачи - Метод расчета (ИСО/ДИС 6946-1:1995) (Wl:00089013)
С.4 прЕН 832, Энергетическая эффективность зданий - Расчет энергии, используемой для отопления - Жилые здания
С.5 ЕН ИСО 10211-1, Тепловые мостики в строительных конструкциях - Потоки тепла и температуры поверхностей - Часть 1: Общие методы расчета (ИСО 10211-1:1995)
С.6 прЕН 12898, Стекло в строительстве - Определение коэффициента эмиссии
Библиография*
|
|
|
[1] | ИСО 6946:2007 | Строительные конструкции и элементы зданий - Термическое сопротивление и коэффициент теплопередачи - Метод расчета |
| ISO 6946:2007 | Building components and building elements - Thermal resistance and thermal transmittance - Calculation method |
[2] | Строительная климатология |