Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1
 

35 страниц

487.00 ₽

Купить ГОСТ 31924-2011 — официальный бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Официально распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль".

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Распространяется на строительные материалы и изделия с высоким и средним термическим сопротивлением (не менее 0,5 м кв.·К/Вт) и устанавливает требования к методикам определения термического сопротивления изделий, толщина которых превышает максимальную толщину, допустимую при испытании на приборах с горячей охранной зоной и оснащенных тепломером. В стандарте приведены правила оценки эффекта толщины, позволяющие прогнозировать значения теплофизических показателей изделий при их фактической толщине и устанавливать возможность вычисления термического сопротивления изделия как сумму термических сопротивлений отдельных слоев, на которые разрезано изделие Стандарт устанавливает требования к техническим характеристикам и конструктивным решениям приборов, применяемых для определения теплофизических показателей строительных материалов и изделий. Требования стандарта при условии их выполнения могут быть использованы для испытания любого (не строительного) материала. Стандарт не распространяется на влажные изделия, обладающие любым термическим сопротивлением, или изделия большой толщины с высоким и средним термическим сопротивлением

  Скачать PDF

Содержит требования ЕN 12939:2000

Рекомендуется использовать вместо ГОСТ Р 54467-2011 (ИУС 10-2013)

Оглавление

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Термины, определения, обозначения и единицы измерения

4 Средства испытаний

5 Порядок проведения испытаний

6 Обработка результатов измерений и отчет об испытаниях

Приложение А (обязательное) Требования к образцам

Приложение B (обязательное) Обработка результатов испытания образцов большой толщины

Приложение C (справочное) Упрощенные методики испытания образцов, толщина которых превышает максимальную толщину, допустимую при испытаниях на имеющемся приборе

Приложение D (справочное) Информация, которую следует приводить в стандартах на изделия конкретных видов

Приложение ДА (справочное) Моделирование эффекта толщины

Приложение ДБ (справочное) Сравнение структуры европейского регионального стандарта со структурой настоящего стандарта

Приложение ДВ (справочное) Текст аутентичного перевода структурных элементов европейского стандарта, не включенный в текст настоящего стандарта

Показать даты введения Admin

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ (МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION (ISC)

ГОСТ

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ

31924—

СТАНДАРТ

2011

(EN 12939:2000)

МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ СТРОИТЕЛЬНЫЕ БОЛЬШОЙ ТОЛЩИНЫ С ВЫСОКИМ И СРЕДНИМ ТЕРМИЧЕСКИМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ

Методы определения термического сопротивления на приборах с горячей охранной зоной и оснащенных тепломером

(EN 12939:2000, MOD)

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2014

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения,обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1    ПОДГОТОВЛЕН Некоммерческим партнерством «Производители современной минеральной изоляции «Росизол»» на основе аутентичного перевода на русский язык европейского регионального стандарта, указанного в пункте 4

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство».

3    ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и оценке соответствия в строительстве (МНТКС) (протокол №39 от 8 декабря 2011 г.).

За принятие стандарта проголосовали

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004—97

Код страны по МК (ИСО 3166) 004—97

Сокращенное наименование национального органа государственного управления строительством

Азербайджан

AZ

Государственный комитет градостроительства и архитектуры

Армения

AM

Министерство градостроительства

Казахстан

KZ

Агентство по делам строительства и жилищно-коммунального хозяйства

Кыргызстан

KG

Госстрой

Молдова

MD

Министерство строительства и регионального развития

Российская Федерация

RU

Министерство регионального развития

Таджикистан

TJ

Агентство по строительству и архитектуре при Правительстве

Узбекистан

UZ

Госархитектстрой

Украина

UA

Министерство регионального развития, строительства и жилищно-коммунального хозяйства

4    Настоящий стандарт модифицирован по отношению к европейскому региональному стандарту EN 12939:2000 Thermal performance of building materials and products — Determination of thermal resistance by means of guarded hot plate and heat flow meter methods — Thick products of high and medium thermal resistance (Теплофизические показатели строительных материалов и изделий. Определение термического сопротивления методами горячей охранной зоны и тепломера. Изделия большой толщины с высоким и средним термическим сопротивлением) путем внесения изменений в европейский региональный стандарт, сведения о которых приведены во введении к настоящему стандарту.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования европейского регионального стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ 1.5-2001 (подраздел 3.6).

Структура настоящего стандарта изменена по отношению к указанному европейскому региональному стандарту. Сравнение структуры настоящего стандарта со структурой европейского стандарта приведено в дополнительном приложении ДБ.

Перевод с английского языка (еп).

Степень соответствия — модифицированная (MOD).

5    Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 17 июня 2013 г. №162-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 31924-2011 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 ноября 2013 г.

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5.1.3 Термическое сопротивление R, м2К/Вг, образца, изготовленного из теплоизоляционного материала с низкой плотностью (например, менее 20 кг/м3), определяют по формуле

(1)

R ~ Rq + d/Xf,

где R0 — термическое сопротивление образца при толщине, равной нулю, полученное экстраполированием, м2К/Вт; d — толщина образца, м;

Xt — коэффициент теплопропускания материала изделия, Вт/(мК).

Коэффициент теплопередачи J определяют по формуле

(2)

Примечания

1    Описание процесса теплопереноса через однородные теплоизоляционные материалы малой плотности приведено в приложении ДА.

2    Методики испытания материалов, эффект толщины для которых значителен, могут быть применены для изделий, толщина которых находится в пределах возможностей имеющегося прибора, что позволяет определять термическое сопротивление изделий интер-поляцией на основании результатов измерений, проведенных только при нескольких значениях толщины.

3    В настоящем стандарте приведены упрощенные методики испытания изделий, плотность которых изменяется по толщине (минераловатные изделия, см. С.3.2.1.2 приложения С), и изделий, плотность которых резко увеличивается в направлении обеих лицевых граней [изделия из пенопластов с уплотненным наружным слоем на обеих лицевых гранях, образованным в процессе изготовления (см. С.3.2.2.3 приложения С)]. Для указанных изделий могут быть применены методики предварительных испытаний, приведенные в 5.2.

5.1.4 Для образцов изделий, толщина которых превышает максимальную толщину, допустимую при испытании на имеющемся приборе, должна быть проведена предварительная оценка эффекта толщины L (отношение коэффициента теплопередачи к коэффициенту теплопропускания, L = J/Xt).

Примечание — Определение разности (1- /.) является более предпочтительным, чем параметра эффекта толщины L, т. к. разность(1-/_) равна нулю, если эффект толщины отсутствует.

5.2 Эффект толщины

5.2.1    Эффект толщины для изделия незначителен, если выполняется условие 1-L = R0I R< 0,02. Испытание следует проводить по методике, приведенной в 5.3. Если указанное условие не выполняется, то в зависимости от вида материала изделия текущие и контрольные испытания проводят по методикам, приведенным в 5.2.2 или 5.2.3.

Примечания

1    При проведении испытаний следует учитывать диапазон значений толщины изделий, изготовленных из одного материала: если наибольшая толщина изделия не превышает максимальную толщину, допустимую при проведении испытаний на имеющемся приборе, и необходимо провести предварительную оценку эффекта толщины, допускается применять методику, изложенную в [1].

2    При оценке эффекта толщины для изделий, поры которых заполнены воздухом, могут быть использованы таблицы или график (см. С.2.2.1 приложения С).

5.2.2    Методика испытания волокнистых изделий

Определяют коэффициент теплопередачи J изделия наименьшей толщины.

Эффект толщины считают незначительным, если согласно данным таблицы 2 для минераловатных изделий или таблицы 3 для древесноволокнистых изделий выполняется условие 1- L < 0,01. Если для указанных изделий выполняется условие 1 - L > 0,01, то эффект толщины оценивают следующим образом:

1) проводят не менее трех измерений:

-    при толщине, близкой к максимальной допустимой при проведении испытаний на имеющемся приборе,

-    при толщине, являющейся наименьшей из следующих двух значений: минимальная толщина изделия и толщина, приблизительно равная одной трети максимальной допустимой при проведении испытаний на имеющемся приборе (образец изготовляют, разрезая изделие на слои),

-    при толщине, приблизительно равной среднему значению двух указанных выше толщин.

6

ГОСТ 31924-2011

Пример — Изделие изготовляют толщиной 80, 120 и 200 мм; максимальная допустимая толщина образца при проведении испытаний на имеющемся приборе — 120 мм. Измеряют термическое сопротивление образцов толщиной 120, 80 и 40 мм (образец толщиной 40 мм изготовляют, разрезая изделие большей толщины на слои);

2) методом линейной регрессии определяют значения R0 и Xt, вычисляют коэффициент теплопередачи J при минимальной толщине изделия по формуле (2) и параметр эффекта толщины по формуле L = J/Xt. Проверяют выполнение условия 1- L < 0,02.

Если минераловатное изделие имеет градиент плотности по толщине, то следует использовать данные таблицы 2, включающей в себя значения коэффициента теплопередачи, измеренные на слое изделия, обладающем наименьшей плотностью, установленной в этом изделии.

Если изделие имеет неоднородную плотность или существует градиент плотности по толщине, то могут быть применены методики, приведенные в приложении С.

5.2.3    Методика испытания изделий из других материалов

Определяют коэффициент теплопередачи изделия наименьшей толщины. Эффект толщины считают незначительным, если согласно данным таблицы 4 для изделий из пенополистирола или таблицы 5 для теплоизоляционных пробковых изделий выполняется условие 1- L < 0,01.

Если согласно данным таблицы 4 для изделий из пенополистирола, изготовленных методом формования, или таблицы 5 для теплоизоляционных пробковых плит и изделий из любого другого материала выполняется условие ]-!-> 0,01, то эффект толщины оценивают следующим образом:

a)    проводят три или (предпочтительно) более измерений термического сопротивления, начиная с измерения образца толщиной, близкой к максимальной допустимой при проведении испытаний на имеющемся приборе, затем образец разрезают на слои и проводят измерения при следующих толщинах:

-    при толщине, близкой к максимальной допустимой, при проведении испытаний на имеющемся приборе;

-    предпочтительно при толщине от 10 до 15 мм или при толщине, минимальной допустимой при проведении испытаний на имеющемся приборе;

-    при одной или более толщинах, расположенных между двумя значениями толщин, указанных выше; значение одной из толщин, при котором проводят измерения, должно быть примерно в два раза больше значения, указанного выше;

b)    если по результатам не менее трех измерений допускается методом линейной регрессии определять прямую, отклонение измеренных значений от которой не превышает 0,7 %, то вычисляют значения Rq и Xt. По формуле (2) вычисляют коэффициент теплопередачи J при минимальной толщине изделия и эффект толщины L = J/Xt (в противном случае проводят дополнительные измерения при других значениях толщины или руководствуются рекомендациями, приведенными в С.3.2.2 приложения С);

c)    проверяют выполнение условия 1- L < 0,02.

Если в процессе экструзии на лицевых гранях плит из пенопласта образуется уплотненный наружный слой, плотность материала под которым значительно выше плотности материала средней части плиты, то образцы следует вырезать из средней части плиты (предполагается, что материал средней части является однородным).

5.3    Методика испытания изделий, для которых эффект толщины незначителен

Если в соответствии с 5.2 эффект толщины незначителен, то по методике, изложенной в 5.2.3, определяют минимальную толщину образца, при которой выполняется условие 1- L < 0,01.

Изделие разрезают на слои толщиной не менее минимальной.

Примечание — При принятии решения о пригодности прибора для проведения испытаний по данной методике указанное выше значение толщины также можно рассматривать как минимальное среди максимальных значений толщин образцов, допустимых при проведении испытаний на имеющемся приборе.

Если при разрезании изделия на слои, например с помощью ленточной пилы, часть материала превращается в опилки, то измеренное значение термического сопротивления вырезанного слоя должно быть скорректировано. Если в стандарте на изделие не указано иное, то термическое сопротивление каждого вырезанного слоя увеличивают на число процентов, равное проценту от толщины вырезанного слоя материала, превращенного в опилки.

Вычисляют общее термическое сопротивление образца как сумму термических сопротивлений вырезанных слоев. При этом должно учитываться, что часть материала при разрезании изделия на слои была превращена в опилки.

7

Примечание — В стандарте на изделие конкретного вида должен быть указан способ вычисления общего термического сопротивления как произведение термического сопротивления одного слоя на число равных слоев, составляющих образец, или следует провести испытание каждого слоя и вычислить общее термическое сопротивление образца как сумму термических сопротивлений всех слоев.

Если эффект толщины для неоднородного минераловатного изделия (например, изделия, имеющего градиент плотности по толщине) или изделия из пенопласта, на лицевых гранях которого в процессе экструзии образовалась пленка, плотность материала под которой значительно выше плотности материала в средней части плиты, незначителен, то:

-    изделие разрезают на слои толщиной не менее толщины, для которой выполняется условие 1-L = 0,01;

-    измеряют термическое сопротивление каждого слоя;

-    вычисляют термическое сопротивление изделия как сумму термических сопротивлений отдельных слоев с учетом того, что часть материала в процессе вырезания была превращена в опилки.

5.4 Методики испытания изделий, для которых эффект толщины значителен

5.4.1    Если эффект толщины для изделия значителен, то в стандарте на это изделие указывают параметр, который должен быть определен: коэффициент теплопропускания материала или термическое сопротивление изделия.

Коэффициент теплопропускания материала вычисляют на основе измеренного коэффициента теплопередачи одного слоя изделия или среднего значения коэффициента теплопередачи всех слоев, вырезанных из изделия, используя значения параметра эффекта толщины L, приведенные в таблицах 2—5, о чем должно быть указано в стандарте на изделие конкретного вида.

5.4.2    Определение коэффициента теплопропускания материала

Если для изделия выполняется условие 1 -L< 0,01, а его толщина не превышает максимальную толщину, допустимую при испытании на имеющемся приборе, то из изделия вырезают образец, испытывают его и принимают коэффициент теплопропускания материала Xt равным измеренному значению коэффициента теплопередачи этого образца.

Если условие 1-L<0,01 не выполняется, то в стандарте на изделие конкретного вида должно быть указано, следует ли коэффициент теплопропускания материала Xt определять линейной интерполяцией результатов измерений, проведенных в соответствии с 5.2, или следует испытать все слои, вырезанные из изделия, и вычислить коэффициент теплопропускания Xt на основании полученных результатов методом линейной регрессии.

Если значение коэффициента теплопропускания Xt определяют методом линейной регрессии на основании результатов трех измерений, как указано в 5.2, то максимальная относительная погрешность вычисления коэффициента теплопропускания Xt равна

2AR/(RM-Rm),    (3)

где AR — максимальная абсолютная погрешность измерения термического сопротивления;

RM и Rm — наибольшее и наименьшее измеренные значения термического сопротивления соответственно (см. 5.4.3).

Если погрешность вычисления коэффициента теплопропускания Xt>‘\ %, то число измерений следует увеличить и применить метод статистического анализа для оценки погрешности определения этого коэффициента.

Если все результаты измерений или их часть были получены на образцах толщиной менее dx (например, для некоторых изделий из пенополистирола низкой плотности, изготовленных методом формования), то метод линейной интерполяции не применяют и при вычислении по формулам, приведенным в приложении В, следует использовать метод линейной регрессии.

Примечание — Подробная информация приведена в приложении С.

5.4.3    Определение термического сопротивления изделий

Термическое сопротивление изделий, которые не могут быть испытаны на имеющемся приборе, вычисляют по формуле (1), коэффициент теплопередачи J — по формуле (2). В стандартах на изделия конкретных видов должно быть указано, следует ли значения термического сопротивления R0 и коэффициента теплопропускания Xt, необходимые для вычисления термического сопротивления R, определять методом линейной интерполяции по результатам измерений, выполненных в соответствии с 5.2,

ГОСТ 31924-2011

или следует испытать все слои, на которые было разрезано изделие, и на основании измеренных значений методом линейной регрессии определить значения R0 и Xt.

Если значение термического сопротивления изделия Re при толщине образца de вычисляют методом линейной регрессии и экстраполирования результатов трех измерений в соответствии с 5.2, то относительная погрешность вычисления Re удовлетворяет условию

ARe/Re= 2AR/(RM - Rm)• [l~(RM + Rm)/(2Re)],    (4)

где ARe — абсолютная погрешность определения Re;

AR — абсолютная погрешность измерения термического сопротивления по методу в соответствии с ГОСТ 31925;

RM и Rm — наибольшее и наименьшее измеренные значения термическогосопротивления соответственно.

Для относительной погрешности определения термического сопротивления ARe/Re должно выполняться условие AR/RM < ARe/Re < 2AR/(RM -Rm). Нижний предел AR/RM соответствует условию Re а RM’ верхний предел 2AR/(RM-Rm) — условию Re »RM. Если относительная погрешность ARe/Re >1 %, то число измерений следует увеличить и применить метод статистического анализа для оценки общей погрешности определения термического сопротивления Re, которая не превышает 5 %.

Если все измерения или их часть были проведены на образцах толщиной менее dx (например для некоторых изделий из формованного пенополистирола с низкой плотностью), то метод линейной интерполяции не допускается применять; при вычислениях по формулам, приведенным в приложении В, следует использовать метод линейной регрессии.

Примечание — Подробная информация приведена в приложении С.

6 Обработка результатов измерений и отчет об испытаниях

Обработка результатов измерений теплофизических показателей и требования к отчету об испытаниях — по разделам 8, 9 ГОСТ 31925.

В отчете об испытаниях должна быть приведена информация о примененных методиках, изложенных в настоящем стандарте. Результаты измерений и вычислений должны соответствовать требованиям стандарта на конкретное изделие, в котором приведена ссылка на настоящий стандарт.

Значения параметра эффекта толщины для различных теплоизоляционных материалов и изделий приведены в таблицах 2—5.

Таблица 2 — Параметр эффекта толщины для минераловатных изделий

Коэффициент теплопередачи J, мВт/(м-К)

Толщина образца d, мм

Параметр эффекта толщины L

40

0,952—0,957

50

80

0,978—0,980

200

0,991—0,993

40

0,970—0,973

45

80

0,986—0,988

200

0,993—0,996

40

0,983—0,987

40

80

0,991—0,994

200

0,996—0,998

20

0,986—0,993

35

40

0,993—0,997

80

0,996—0,999

200

0,998—1,000

Таблица 3 — Параметр эффекта толщины для древесно-волокнистых изделий

Коэффициент тепло-передачи J, мВт/(м-К)

Толщина образца d, мм

Параметр эффекта толщины L

30

0,906—0,921

65

50

0,945—0,955

100

0,972—0,977

15

0,885—0,925

55

30

0,953—0,969

50

0,973—0,983

100

0,986—0,992

15

0,935—0,965

50

30

0,972—0,985

50

0,983—0,992

100

0,991—0,997

15

0,962—0,985

46

30

0,980—0,992

50

0,985—0,995

100

0,991—0,997

Таблица 4 — Параметр эффекта толщины для изделий из пенополистирола, изготовленных методом формования

Коэффициент тепло-передачи J, мВт/(м-К)

Толщина образца d, мм

Параметр эффекта толщины L

20

0,805—0,815

43

40

0,905—0,910

100

0,965—0,970

20

0,855—0,870

40

40

0,930—0,940

100

0,970—0,980

20

0,935—0,945

35

40

0,965—0,980

100

0,985—0,990

20

0,970—0,985

32

40

0,985—0,995

100

0,995—0,999

Таблица 5 — Параметр эффекта толщины для теплоизоляционных пробковых плит

Коэффициент тепло-передачи J, мВт/(мК)

Толщина образца d, мм

Параметр эффекта толщины L

40

0,890—0,909

47

100

0,959—0,962

200

0,977—0,981

20

0,896—0,921

40

40

0,948—0,962

100

0,981—0,984

200

0,990—0,994

20

0,958—0,976

35

40

0,977—0,988

100

0,993—0,996

200

0,996—0,998

20

0,979—0,992

33

40

0,985—0,995

100

0,995—0,997

200

0,996—0,998

ГОСТ 31924-2011

Приложение А (обязательное)

Требования к образцам

А.1 Максимальная толщина образца

Значения максимальной допустимой толщины образца в зависимости от размеров рабочих поверхностей плит приборов при условии, что теплоперенос через испытуемый образец является чисто кондукционным, приведены в таблице А.1 ГОСТ 31925.

Для материалов с низкой плотностью (например менее 20 кг/м3) не рекомендуется превышать значения толщин образцов, приведенные в ГОСТ31925, если при вычислении погрешностей, возникающих вследствие боковых теплопотерь, не было учтено, что теплоперенос через образец представляет собой сочетание кондукционного и радиационного теплопереносов.

Значения минимальных погрешностей, возникающих вследствие боковых теплопотерь, при чисто кондукци-онном теплопереносе( е = 0 ) и чисто радиа-ционном теплопереносе (е = 0,5), если вместо образца между плитами прибора находится вакуумированный объем, приведены в таблице А.1.

Примечания

1    Параметр е определяют как отношение разности между температурой боковой грани образца, которая считается равномерной по всей площади боковой грани, и температурой холодной лицевой грани образца к разности между температурами горячей и холодной лицевых граней образца.

2    Приведенные выше положения основаны на допущении, что испытуемые образцы являются изотропными и не могут быть использованы для оценки технических характеристик приборов, предназначенных для испытания анизотропных или слоистых образцов.

Таблица А.1 — Минимальные погрешности, возникающие вследствие боковых теплопотерь при чисто кон-дукционном или чисто радиационном теплопереносе

Размеры в миллиметрах

Полный

размер

образца

Размер зоны измерения

Ширина

охранной

зоны

Погрешность, %, при толщине образца

40

50

60

80

100

120

160

200

При чисто кондукционном теплопереносе, е = 0

500

300

100

0,01

0,08

0,27

1,35

3,75

-

-

-

500

200

150

0,00

0,01

0,03

0,28

1,10

2,84

9,72

При чисто радиационном теплопереносе, е = 0,5

500

300

100

з,з

5,1

-

-

-

-

-

-

500

200

150

2,5

3,8

5,5

-

-

-

-

-

А.2 Минимальная толщина и допускаемые отклонения от плоскостности образцов

А.2.1 Погрешность измерения толщины и минимальная толщина нежестких образцов

При определении минимальной допустимой толщины образцов нежестких материалов, имеющих хороший контакт с рабочими поверхностями плит прибора, должны учитываться допускаемое отклонение от плоскостности плит прибора и погрешность измерения толщины образца, которая максимальна, если горячая и холодная лицевые грани образца имеют выпуклую или вогнутую форму (см. рисунок А.1).

Максимальное допускаемое отклонение от плоскостности рабочей поверхности одной плиты прибора р (или суммарная абсолютная погрешность измере-ния толщины образца) не должно превышать 0,025 % длины внешней стороны охранной зоны прибора G: ЮОр/G = 0,025 (см. графу 5 таблицы А.1 ГОСТ 31925).

Минимальная допустимая толщина нежесткого образца dm, принятая с учетом значения предела погрешности измерения толщины и ограниченная значением допускаемого отклонения от плоскостности плит прибора, должна быть не менее 5 % длины внешней стороны охранной зоны прибора G: 100p/d <0,5 (см. графу 6 таблицы А.1 ГОСТ 31925).

11

Если минимальное значение толщины образца, указанное в графе 8 таблицы А.1 ГОСТ 31925, больше, чем минимальное значение толщины, указанное в шестой графе таблицы А.1, то следует измерить фактическую ширину зазора, при этом должно быть выполнено условие dm > 10д, где д — ширина зазора.

Рисунок А.1 — Нежесткие образцы

А.2.2 Контактные термические сопротивления и допускаемые отклонения от плоскостности жестких образцов

Максимальные допустимые значения контактного термического сопротивления, возникающего при испытании жестких образцов вследствие возникновения воздушных прослоек по обеим лицевым граням образца (см. рисунок А.2 приложения А), и максимальные допустимые значения эквивалентной толщины воздушных прослоек приведены в таблице А.2 ГОСТ 31925.

Примечания

1    Расчеты допустимых значений эквивалентной толщины воздушных прослоек и контактного термического сопротивления выполнены для условий проведения испытаний при комнатной температуре [теплопроводность воздуха при комнатной температуре приблизительно равна 0,025 Вт/(мК)].

2    Соблюдение требований к плоскостности рабочих поверхностей плит прибора и лицевых граней образца является обязательным.

Q.

г /

р — толщина воздушной прослойки; /— зона измерения

Рисунок А.2 — Жесткие образцы

12


Приложение В (обязательное)


Обработка результатов испытания образцов большой толщины

В.1 При обработке результатов испытания по определению теплофизических характеристик образцов большой толщины по методикам, приведенным в настоящем стандарте, применяют уравнения интерполяции.

Уравнения интерполяции, общие для всех видов материалов и изделий и материалов и изделий конкретных видов, приведены в В.2.

В.2 Уравнения интерполяции

В.2.1 Уравнения интерполяции, применяемые для материалов и изделий всех видов

В качестве уравнений интерполяции для материалов и изделий любого вида применяют приведенные ниже уравнения, описывающие процесс теплопереноса при испытании образцов однородных теплоизоляционных материалов с низкой плотностью. Правила применения уравнений интерполяции для отдельных видов неоднородных материалов приведены в приложении С.

Пример применения уравнений интерполяции для минераловатных изделий, имеющих постоянный градиент плотности по толщине, приведен в В.2.2.2.

Термическое сопротивление плоского образца из материала низкой плотности R, м2К/Вт, может быть описано уравнением


R = Rb + d/X„    (В.1)

где Rq — термическое сопротивление образца при толщине, равной нулю, полученное экстраполированием, м2 К/Вт (необязательно является величиной, независимой от толщины d); d — толщина образца, м;

Xt — коэффициент теплопропускания, Вт/(м-К).


R'o =-

(Xfi'.p/2)2


hr


-- S

2-e tgh(Ed/2))j X.


Z +


- ^~cd +V>


hr =4a„T3; F = (1-<»*),


(B-2)


(B.3)


(B4)


где Xcd — кондукционная составляющая теплопроводности материала, значение которой определяется кондук-ционным теплопереносом через газ в порах и матрицу (твердое тело) материала, Вт/(м К);

Хг — радиационная составляющая теплопроводности материала, Вт/(м К), определяемая по формуле


К


hr

Pip/2’


(В-5)


Тт — средняя термодинамическая температура испытуемого образца, К; ап = 5,6699-10“8 Вт/(м2 К4) — постоянная Стефана-Больтцмана;

s — общая полусферическая излучательная способность рабочих поверхностей плит прибора;

(3* — параметр ослабления, м2/кг; со* — альбедо;

р — плотность материала образца, кг/м3;

Z = 1 — для всех материалов, за исключением пенополистирола, изготовленного методом формования, и теплоизоляционных пробковых плит, см. В.2.3;

£ — параметр ослабления, измененный вследствие совместного кондукционного и радиационного тепло-переносов через образец, м-1, определяемый по формуле


(В.6)


Коэффициент теплопередачи J = d/R («измеренная, эквивалентная или эффективная теплопроводность») материала образца с учетом уравнения (В.1) рассчитывают по формуле


J = Xt


1



(В.7)


13


Примечани е — Форма представления уравнения (В.2) и кондукционной составляющей теплопроводности материала Xcd зависит от вида материала.

В.2.2 Уравнения интерполяции для волокнистых изделий

В.2.2.1 Термическое сопротивление Rq [см. формулу (В.2)] изделий, состоящих из одного слоя однородного волокнистого материала, может быть представлено уравнением


Rn = ■


hr


(xfp;P/2 у


где hr — F —

^cd —


где Ха — Ps — Р — В —


Ip ^~cd

fir


(B.8)


см. формулу (В.4);

параметр (дополнение до единицы при «двухпоточной модели» альбедо), входящий в уравнение (В.6); кондукционная составляющая теплопроводности материала


^cd ~ [l + ®p/(l + л/pPs®)]


(В.9)


теплопроводность воздуха, Вт/(м К); плотность матрицы материала, кг/м3; плотность образца, кг/м3;

константа, параметр кондукционной составляющей теплопроводности матрицы материала, м3/кг.


Примечание — Для волокнистых изделий параметр F принимает значения от 0,2 до 0,5, при этом толщина образца такова, что значение tg/j(Eof/2) отличается от 1 не более чем на 1 %, которым можно пренебречь.

Коэффициент теплопропускания Xt [см. формулу (В.З)] с учетом уравнений (В.5) и (В.9) может быть представлен уравнением



где С = 2hr/%.

Зависимость теплопроводности воздуха Ха от температуры 9, °С, устанавливают, используя уравнение

Ха = Ко (1 + 030520-1,282 • 10“602),    (В. 11)

где Ха0 — константа, равная 0,0242396.

При интерполировании результатов измерений следует использовать уравнения (В.1)—(В.5) или (В.8) и (В.9).


Примечание — При применении приведенных выше уравнений интерполяции должны быть известны следующие параметры и характеристики материала: параметры А и В, параметр ослабления р*, плотность материала и средняя температура образца при проведении испытания.

Для определения термического сопротивления или коэффициента теплопередачи должны быть известны дополнительный параметр материала F (или его дополнение до 1 альбедо со») и излучательная способность рабочих поверхностей плит прибора е*.

В.2.2.2 При определении термического сопротивления изделий, состоящих из одного слоя волокнистого материала с постоянным градиентом плотности по толщине, может быть сделано допущение, что плотность р изменяется линейно в направлении х, перпендикулярном лицевым граням образца

р=р0(1+/сх),    (В.    12)

где ро — плотность образца при х = 0; к — коэффициент;

х — координата точки, расположенной в середине толщины образца (х = 0).

Если эффект толщины незначителен и для уравнения (В.З) справедливо вышеуказанное допущение, то термическое сопротивление R12 слоя толщиной х-|-Х2, полученное интегрированием уравнения Фурье от х1 до х2, описывается уравнением


R12 Хг |n j 1 +forced Af I ^cd    + kx2^Cd/X tj

где хл = -d/2 и x2 = + of/2 — координаты лицевых граней образца.

Если эффект толщины значителен, то уравнение (В.1) может быть записано в виде

-|

R = — (Roi + R02) + Rl2>


(В. 13)


(В. 14)


* Приведенные параметры зависят от свойств материала изделий, условий испытания и определяются экспериментальным путем.


ГОСТ 31924-2011

где R01 и R02 — термические сопротивления у поверхностей лицевых граней образца; вычисляют по формуле (В.8), используя значения плотности образца поверхностей лицевых граней, имеющих координаты -d/2 и +d/2 соответственно;

R12 — термическое сопротивление образца, вычисленное по формуле (В. 13).

В.2.3 Уравнения интерполяции для изделий из пенопласта и теплоизоляционных пробковых плит Термическое сопротивление Rq изделий из пенопласта и теплоизоляционных пробковых плит может быть представлено уравнением

(В. 15)

Rb =-

(^р;р/2)2

_Л_

Ё у

2-е fi'tdpXt

Примечание — Значение параметра F в уравнении (В.6) для изделий из пенопласта и теплоизоляционных пробковых плит близко к нулю, tgh[E d/2) = (£ d/2).

Параметр Z = 1 для всех пенопластов (за исключением пенополистирола, изготовленного вспениванием гранул стирола, и теплоизоляционных пробковых плит).

Примечание — Для указанных материалов значение параметра Z зависит от толщины образца и среднего диаметра вспученныхгранул ил и зерен. Установлено, что эмпирическоесоотношение Z = 0,75-0,25tgft(of/3ofb), где db — средний диаметр вспученных гранул или зерен, удовлетворительно описывает зависимость Z от диаметра db.

Кондукционную составляющую теплопроводности материала Xcd< определяемую кондукционным теплопере-носом через газ в порах и матрицу материала (плотность матрицы ps, кг/м3), вычисляют по формуле

^cd =^g(l + Sp),    (В.16)

где Хд — теплопроводность газа в порах материала, Вт/(м К);

В — константа, параметр кондукционной составляющей теплопроводности матрицы материала, м3/кг. Радиационную составляющую теплопроводности материала хг вычисляют по формуле (В.5).

Уравнение (В.З) для определения коэффициента теплопропускания \t с учетом уравнений (В.5) и (В.16) может быть записано в следующем виде:

Х{ = А(ПВр) + -,    (В. 17)

Р

где С = 2hr/% — параметр радиационной составляющей теплопроводности материала образца, Втм2/(кгК).

При интерполировании результатов измерений следует использовать уравнения (В.1), (В.З)—(В.5), (В.15) и (В.16), включающие в себя параметры А и В и параметр ослабления (3*. Дополнительно должны быть известны плотность материала и средняя температура испытания образца.

Для вычисления термического сопротивления должна быть известна излучательная способность рабочих поверхностей плит прибора в.

15

ГОСТ 31924-2011

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном 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

© Стандартинформ, 2014

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии.

Приложение С (справочное)

Упрощенные методики испытания образцов, толщина которых превышает максимальную толщину, допустимую при испытаниях на имеющемся приборе

В настоящем приложении приведены упрощенные методики испытания образцов изделий, толщина которых превышает максимальную толщину, допустимую при проведении испытаний на имеющемся приборе (см. рисунок С.1).

С.1 Общие положения

С.1.1 Методики включают в себя:

a)    предварительные методики оценки эффекта толщины, см. С.2;

b)    методики, применяемые, если эффект толщины значителен, см. С.З:

1)    методики предварительного определения параметров материала (предварительные измерения),

2)    методики оценки отклонения характеристик изделия от средних значений (текущие измерения); число измерений при проведении испытаний по этим методикам ограничено.

С.1.2 Предварительные измерения проводят в целях определения параметров материала, которые являются общими для одной группы или одного вида материала, одной группы или одного вида изделий. Значения отдельных параметров могут быть указаны в стандарте на изделие конкретного вида или определены в начале производства изделия.

С.1.3 Текущие измерения проводят в целях определения изменений характеристик изделий при их изготовлении. Порядок проведения текущих измерений должен быть указан в стандартах на изделия конкретных видов.

С. 1.4 Специальные методики для изделий, плотность которых изменяется по толщине, приведены в С.3.2.1.2 для минераловатных изделий и в С.3.2.2.3 —для изделий, плотность которых резко увеличивается в направлении обеих лицевых граней (изделия из пенопласта с уплотненным наружным слоем, образованным в процессе изготовления).

С.2 Методики оценки эффекта толщины

С.2.1 Методики оценки эффекта толщины включают в себя две группы: по методикам первой группы проводят одно измерение, по методикам второй группы — большее число измерений.

С.2.2 Предварительная оценка эффекта толщины

Эффект толщины не является значимым, если 1- L < 0,02, учитывая, что погрешность испытания, как правило, больше 2 %, если в стандарте на изделие не оговорено иное.

Дальнейшие испытания проводить не следует, если при минимальной толщине изделия dm выполняется условие R0/(dm/Xt) < 0,01 или 1-L < 0,01 (считают, что теплоперенос через материал изделия является чисто кондук-ционным и материал характеризуется коэффициентом теплопропускания Xt, см. 5.3).

Если выполняется условие 0,01 < 1- L < 0,03, то рекомендуется фактическую значимость эффекта толщины определять экспериментально (см. С.2.3).

При проведении предварительной оценки предполагается, что уравнения (1) или (В.1) приложения В и уравнение (2) справедливы, при этом термическое сопротивление R0 можно вычислить (если известны необходимые параметры материала) по формуле (В.8) для волокнистых изделий и по формуле (В. 15) для изделий из пенопласта и теплоизоляционных пробковых плит.

16

ГОСТ 31924-2011

Содержание

1    Область применения.....................................................................1

2    Нормативные ссылки....................................................................1

3    Термины, определения, обозначения и единицы измерения....................................1

4    Средства испытаний.....................................................................3

5    Порядок проведения испытаний...........................................................4

6    Обработка результатов измерений и отчет об испытаниях.....................................9

Приложение А (обязательное) Требования к образцам........................................11

Приложение В (обязательное) Обработка результатов испытания образцов большой толщины.....13

Приложение С (справочное) Упрощенные методики испытания образцов, толщина которых превышает

максимальную толщину, допустимую при испытаниях на имеющемся приборе......16

Приложение D (справочное) Информация, которую следует приводить в стандартах на изделия

конкретных видов..........................................................23

Приложение ДА (справочное) Моделирование эффекта толщины...............................24

Приложение ДБ (справочное) Сравнение структуры европейского регионального стандарта

со структурой настоящего стандарта..........................................26

Приложение ДВ (справочное) Текст аутентичного перевода структурных элементов европейского

стандарта, не включенный в текст настоящего стандарта........................27

IV

ГОСТ 31924-2011

Введение

В настоящем стандарте приведены методики определения термического сопротивления изделий большой толщины на приборах с горячей охранной зоной или оснащенных тепломером и правила оценки возникающего при испытании изделий эффекта толщины, учитывающие особенности и структуру различных материалов, схемы последовательности операций при оценке эффекта толщины, а также уравнения интерполяции, которые могут применяться при обработке результатов испытаний по определению теплофизических характеристик образцов большой толщины и позволяют на этапе подготовки к испытанию получить дополнительную информацию для прогнозирования эффекта толщины.

Учитывая, что толщина многих теплоизоляционных изделий превышает 100—150 мм, в настоящем стандарте предложены различные методики испытания. Методика, наиболее приемлемая для конкретного изделия, может быть изложена в стандарте на это изделие.

Если имеет место эффект толщины (термическое сопротивление изделия большой толщины нельзя вычислить как сумму термических сопротивлений отдельных слоев, на которые было разрезано изделие), то определяют параметры материала изделия, значения которых используют в уравнениях интерполяции.

Настоящий стандарт модифицирован по отношению к европейскому региональному стандарту путем:

-    исключения из текста европейского регионального стандарта ссылок на международные и европейские стандарты, не принятые в качестве межгосударственных стандартов: ЕН 1946-2:1999, ЕН 1946—3:1999, ИСО 7345, ЕН ИСО 9288, ИСО 8301:1991;

-    дополнения раздела «Нормативные ссылки» ссылкой на ГОСТ 31925-2011;

-    дополнения настоящего стандарта справочным приложением ДА с описанием процесса тепло-переноса через однородные теплоизоляционные материалы низкой плотности, объясняющего принцип получения уравнений интерполяции при оценке эффекта толщины. Указанное приложение выделено в тексте стандарта рамкой из тонких линий;

-    исключения из приложения А следующих структурных элементов: разделов А.1, А.2, А.З, не содержащих дополнительных требований к применяемым приборам. Тексты аутентичных переводов структурных элементов, исключенных из европейского регионального стандарта, приведены в дополнительном приложении ДВ.

V

ГОСТ 31924-2011 (EN 12939:2000)

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ СТРОИТЕЛЬНЫЕ БОЛЬШОЙ ТОЛЩИНЫ С ВЫСОКИМ И СРЕДНИМ ТЕРМИЧЕСКИМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ

Методы определения термического сопротивления на приборах с горячей охранной зоной и оснащенных тепломером

Thick building materials and products of high and medium thermal resistance.

Methods of determination of thermal resistance by means of guarded hot plate and heat flow meter

Дата введения — 2013-11-01

1    Область применения

Настоящий стандарт распространяется на строительные материалы и изделия с высоким и средним термическим сопротивлением (не менее 0,5 м2 К/Вт) и устанавливает требования к методикам определения термического сопротивления изделий, толщина которых превышает максимальную толщину, допустимую при испытании на приборах с горячей охранной зоной и оснащенных тепломером.

В настоящем стандарте приведены правила оценки эффекта толщины, позволяющие прогнозировать значения теплофизических показателей изделий при их фактической толщине и устанавливать возможность вычисления термического сопротивления изделия как сумму термических сопротивлений отдельных слоев, на которые разрезано изделие.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте приведена ссылка на следующий межгосударственный стандарт:

ГОСТ 31925-2011 (EN 12667:2001) Материалы и изделия строительные с высоким и средним термическим сопротивлением. Методы определения термического сопротивления на приборах с горячей охранной зоной и оснащенных тепломером (EN 12667:2001 «Теплофизические показатели строительных материалов и изделий — Определение термического сопротивления методом горячей охранной зоны и методом тепломера — Изделия, обладающие высоким и средним термическим сопротивлением», MOD)

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 ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. 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    Термины, определения, обозначения и единицы измерения

3.1 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ31925.

Издание официальное

3.2 Обозначения и единицы измерения

Обозначения характеристик и единицы измерения, использованные в настоящем стандарте, приведены в таблице 1.

Таблица 1 —Характеристики, обозначения и единицы измерения

Обозначение

Характеристика

Единица измерения

А

Параметр кондукционной составляющей теплопроводности газа в порах материала

Вт/(мК)

В

Параметр кондукционной составляющей теплопроводности матрицы материала

м3/кг

С

Параметр радиационной составляющей теплопроводности материала

Вт*м2/(кгК)

Е

Параметр ослабления при совместном кондукционном и радиационном теплопереносе

м-1

F

Дополнение до единицы при «двухпоточной модели» альбедо

L

Параметр эффекта толщины

R

Термическое сопротивление

м2*К/Вт

R0. «01, Rq2

Термическое сопротивление при толщине, равной нулю, полученное экстраполированием

м2*К/Вт

т

Термодинамическая температура

К

J

Коэффициент теплопередачи d/R (образца)

Вт/(мК)

z

Параметр излучательной способности

d

Толщина образца

М

db

Средний диаметр гранул или зерен

м

O'*,

Толщина, начиная с которой термическое сопротивление линейно зависит от толщины

м

e

Соотношение температур у боковых граней образца

hr

Поверхностный коэффициент радиационного теплопереноса

Вт/(м2К)

я

Плотность теплового потока

Вт/м2

Яг

Плотность радиационного теплового потока

Вт/м2

Qt

Общая плотность теплового потока

Вт/м2

t

Время

С

p;

Параметр ослабления

м2/кг

8

Излучательная способность

x

Теплопроводность

Вт/(мК)

Теплопроводность воздуха

Вт/(мК)

Теплопроводность газа

Вт/(мК)

К

Радиационная составляющая теплопроводности (материала)

Вт/(мК)

Обозначение

Характеристика

Единица измерения

Kd

Кондукционная составляющая теплопроводности (материала), величина которой определяется кон-дукционным теплопереносом через газ в порах и матрицу материала

Вт/(мК)

h

Коэффициент теплопропускания (материала), равный Ad/AR

Вт/(мК)

0

Температура по шкале Цельсия

°С

Р

Плотность образца

кг/м3

Ps

Плотность матрицы материала

кг/м3

Постоянная Стефана—Больтцмана

Вт/(м2К4)

Ю*

Альбедо при двухпоточной модели

Re

Термическое сопротивление, вычисленное мето-дом линейной регрессии и экстраполирования результатов трех измерений

м2К/Вт

4 Средства испытаний

4.1    Для проведения испытаний применяют приборы с горячей охранной зоной или оснащенные тепломером. Требования к техническим характеристикам и рекомендуемые конструктивные решения приборов приведены в ГОСТ 31925.

Требования к приборам, которые определяют допустимые размеры и отклонения размеров испытуемых образцов, приведены в приложении А.

Если не указано иное, требования к прибору с горячей охранной зоной также применимы к прибору, оснащенному тепломером.

4.2    Максимальная допустимая толщина испытуемых образцов в зависимости от размеров рабочих поверхностей плит приборов должна соответствовать приведенной в таблице А.1 приложения А ГОСТ 31925.

4.3    При испытании образцов с минимальной допустимой толщиной, зависящей от характеристик используемого прибора (с горячей охранной зоной или оснащенного тепломером), должны учитываться следующие условия:

a)    при испытании нежестких образцов с термическим сопротивлением, бо'льшим или равным 0,3 м2 К/Вт, плотно примыкающих к плитам прибора, например образцов минераловатных или эластичных ячеистых плит, погрешность измерения толщины образцов не должна превышать 0,5 % (см. таблицу А. 1 приложения А ГОСТ 31925).

Примечание — Подробная информация приведена в приложении А настоящего стандарта;

b) при испытании жестких образцов с термическим сопротивлением, большим или равным 0,3 м2 К/Вт, например образцов пенополистирольных или пенополиуретановых плит, возникающие контактные термические сопротивле-ния не должны превышать 0,5 % термического сопротивления образца (см. таблицу приложения А.2 ГОСТ 31925).

Если необходимо провести измерения теплофизических показателей образцов с минимальной допустимой толщиной и термическим сопротивлением менее 0,3 м2 К/Вт с использованием методик, изложенных в настоящем стандарте, должны быть выполнены требования А.2.5 приложения А ГОСТ 31925.

В настоящем стандарте не приведены специальные методы измерений (например, с использованием контактных пластин), которые должны применяться, если термическое сопротивление образца менее 0,3 м2-К/Вт.

3

5 Порядок проведения испытаний

5.1    Общие положения

5.1.1    Образцы, предназначенные для испытания, должны быть подготов-лены в соответствии с ГОСТ31925. Если необходима специальная подготовка образцов какого-либо изделия, об этом должно быть указано в стандарте на это изделие.

5.1.2    Проведение испытаний включает в себя следующие этапы:

1)    предварительные испытания, проводимые в целях оценки эффекта толщины для данного изделия;

2)    испытания, проводимые в случае:

a)    если эффект толщины для данного изделия незначителен,

b)    если эффект толщины для данного изделия значителен.

Приведенные этапы применяют для изделий, толщина которых больше d„ (см. 3.2) и которые предположительно являются однородными, при этом ни одно измеренное значение термического сопротивления не отклоняется более чем на 0,7 % от интерполяционной прямой. Если указанное условие не выполняется или необходимо сократить число измерений, испытания следует проводить в соответствии с приложением С.

Значения параметра эффекта толщины L для образцов, толщина которых менее dx, приведены в таблицах 4 и 5.

Схема последовательности операций с возможными вариантами проведения испытаний приведена на рисунке 1.

4


Рисунок 1 — Схема испытания образцов изделий большой толщины


5