Приложение 3 (рекомендуемое). Пример определения диапазона температур наружного воздуха и погрешности вычисления сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции

Приложение 3

Рекомендуемое

Пример определения диапазона температур наружного воздуха и погрешности вычисления сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции

1. Определяют сопротивление теплопередаче наружных стен жилого дома в зимних условиях эксплуатации здания.

Согласно проекту сопротивление теплопередаче наружной стены по основному полю равно . Среднее экспериментальное значение сопротивления теплопередаче вычисляют по результатам измерений по формуле

, (1)

, - средняя температура соответственно внутреннего и наружного воздуха в периоды испытаний, °С;

- средняя плотность теплового потока, проходящего через ограждение, .

Плотность теплового потока измеряют прибором ИТП-11 в соответствии с ГОСТ 25380 с установкой предела измерения 50 . Температуру воздуха измеряют ртутными термометрами с ценой деления 0,2°С.

2. В соответствии с теорией погрешностей в данном случае абсолютную суммарную погрешность измерений определяют по формуле

, (2)

где - абсолютная погрешность измерения плотности теплового потока, ;

- абсолютная погрешность измерения разности температур, °С.

Основную относительную погрешность прибора ИТП-11 в процентах вычисляют по формуле

, (3)

где - значение предела измерения, ;

- значение измеренной плотности теплового потока, .

Основную абсолютную погрешность измерения прибором ИТП-11 вычисляют по формуле

(4)

Основную абсолютную погрешность измерения ртутными термометрами принимают равной половине цены деления шкалы

.

Так как отношение к пренебрежимо мало, то в дальнейшем его не учитывают.

Экспериментальное значение сопротивления теплопередаче подлежащей испытанию конструкции, принимают приблизительно равным его проектному значению Подставляя формулу (4) в формулу (2), получают

(5)

Анализ формулы (5) показывает, что чем больше отношение , тем больше погрешность измерения. При измерении плотности теплового потока прибором ИТП-11 с установкой предела измерения и соблюдением относительной погрешности измерений текущее значение измеряемой плотности теплового потока по формуле (3) будет равно

.

Абсолютная погрешность измерений по формуле (5) по основному полю стены с составит:

максимальная

;

минимальная

.

При использовании прибора ИТП-11 при испытаниях необходимо обеспечить условия, при которых измеряемая плотность теплового потока находилась бы в диапазоне 33-50 .

Определяют диапазон разностей температур, обеспечивающих этот диапазон плотностей теплового потока.

Из формулы (1) настоящего приложения получают

Учитывая, что , получают значения:

;

.

Диапазон наружных температур, при которых необходимо проводить испытания наружной стены жилого здания при соблюдении минимального диапазона суммарной абсолютной погрешности измерений составит:

;

.

Сроки испытаний ограждающих конструкций в зимних условиях эксплуатации зданий назначают в соответствии с прогнозом погоды на период стояния наружных температур от минус 15 до минус 32°С. В этих условиях будет использована верхняя часть шкалы первого диапазона прибора ИТП-11 (от 33 до 50 ) и измерения плотности теплового потока будут выполнены с минимальной погрешностью.

Если в результате проведенных испытаний получено, что , то доверительный интервал с учетом вычисленной выше суммарной абсолютной погрешности измерений представляют в виде

, (3)

где - максимальная абсолютная погрешность измерений.

Если в соответствии с поставленной задачей допускается большая чем в примере погрешность измерения, натурные испытания могут быть проведены при более высоких температурах наружного воздуха.

Так, например, используя формулы (1)-(6), вычислим, что при натурных испытаниях такой же ограждающей конструкции с использованием тех же средств при средней температуре наружного воздуха за расчетные периоды -5°С доверительный интервал определения сопротивления теплопередаче составит 0,98-1,1 .