Межгосударственный стандарт ГОСТ 31912-2011 (EN ISO 23993:2008) "Изделия теплоизоляционные, применяемые для инженерного оборудования зданий и промышленных установок. Определение расчетной теплопроводности" (введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 декабря 2012 г. N 2070-ст)

Thermal insulating products for building equipment and industrial installations. Determination of design thermal conductivity

Дата введения - 1 ноября 2013 г.
Введен впервые

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"

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает методы определения расчетной теплопроводности теплоизоляционных изделий, используемой в расчетах энергоэффективности инженерного оборудования зданий и промышленных установок, на основе декларируемой теплопроводности.

Методы, приведенные в настоящем стандарте, применяют для изделий, эксплуатирующихся в диапазоне температур от минус 200°С до плюс 1000°С.

Поправки к теплопроводности, установленные для различных условий, действительны в диапазонах температур, указанных в настоящем стандарте или приложениях к нему.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 7076-99 Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном тепловом режиме

ГОСТ EN 12088-2011 Изделия теплоизоляционные, применяемые в строительстве. Метод определения диффузионного влагопоглощения в течение длительного времени

ГОСТ EN 29053-2011 Материалы акустические. Методы определения сопротивления продуванию потоком воздуха

ГОСТ 31911-2011 (EN ISO 13787:2003) Изделия теплоизоляционные, применяемые для инженерного оборудования зданий и промышленных установок. Определение декларируемой теплопроводности

ГОСТ 31913-2011 (EN ISO 9229:2007) Материалы и изделия теплоизоляционные. Термины и определения

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

ГОСТ 32025-2012 (EN ISO 8497:1996) Тепловая изоляция. Метод определения характеристик теплопереноса в цилиндрах заводского изготовления при стационарном тепловом режиме

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 и определения

В настоящем стандарте применены термины в соответствии с ГОСТ 31913, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 декларируемая теплопроводность: Ожидаемое значение теплопроводности материала или изделия, применяемого для инженерного оборудования здания и промышленных установок.

Декларируемая теплопроводность должна быть:

- основана на экспериментальных данных, полученных при испытании материала или изделия при соответствующих температуре и влажности;

- задана как максимальное значение, определенное в соответствии с ГОСТ 31911;

- взаимоувязана с обоснованными ожиданиями срока службы изделия в условиях эксплуатации.

3.2 расчетная теплопроводность: Значение теплопроводности материала или изделия, рассчитанное для определенных внешних и внутренних условий, которые могут быть приняты в качестве типовых условий применения материала или изделия, предназначенных для инженерного оборудования зданий и промышленных установок.

4 Обозначения и единицы измерения

В настоящем стандарте использованы обозначения и единицы измерения характеристик, приведенные в таблице 1.

Таблица 1 - Обозначения и единицы измерения характеристик

Обозначение	Наименование характеристики	Единица измерения
	Коэффициент сжимаемости
D	Внутренний диаметр слоя	м
d	Толщина слоя	м
	Толщина теплоизоляционной системы, включая воздушный зазор	м
F	Общая поправка к теплопроводности	-
	Поправка к теплопроводности, учитывающая старение	-
	Поправка к теплопроводности, учитывающая сжимаемость	-
	Поправка к теплопроводности, учитывающая конвективный теплоперенос	-
	Поправка к теплопроводности, учитывающая толщину	-
	Коэффициент влияния толщины	-
	Поправка к теплопроводности, учитывающая влияние крепежных элементов	-
	Поправка к теплопроводности, учитывающая влияние влаги	-
	Коэффициент влияния объемной влаги
	Поправка к теплопроводности, учитывающая разность температур	-
u	Массовое содержание влаги	кг/кг
N	Число распорных элементов на 1	-
	Температура по Цельсию	°C
	Декларируемая теплопроводность
	Расчетная теплопроводность
	Среднее значение теплопроводности
	Дополнительная теплопроводность вследствие влияния тепловых мостиков (например, распорных элементов) в теплоизоляционной системе
	Плотность
	Объемное содержание влаги

5 Определение декларируемой теплопроводности

Декларируемую теплопроводность изделий определяют в соответствии с ГОСТ 31911.

Для определения декларируемой теплопроводности должны быть известны следующие данные, идентифицирующие изделие: вид материала, из которого изготовлено изделие, тип обкладки (при ее наличии), вид пенообразователя, толщина и другие параметры, которые могут повлиять на теплопроводность.

Декларируемая теплопроводность должна определяться на образцах достаточно большой толщины для обеспечения минимальной погрешности или на образцах меньшей толщины при условии проведения прямых измерений теплопроводности для этих толщин.

6 Определение расчетной теплопроводности

Расчетная теплопроводность должна определяться на основании декларируемой теплопроводности, определенной в соответствии с ГОСТ 31911 при условиях, соответствующих условиям эксплуатации изделия. Данные условия должны включать в себя:

- среднюю рабочую температуру изделия с учетом температур горячей и холодной поверхностей;

- среднее нормальное содержание влаги в материале изделия в условиях эксплуатации (температура и относительная влажность воздуха окружающей среды).

Примечание - Влияние старения материала изделия в зависимости от области применения должно учитываться в случае, если данное условие не было учтено при назначении декларируемой теплопроводности;

- сжимающую нагрузку на изделие в конструкции;

- влияние конвекции;

- влияние толщины;

- влияние открытых стыков между частями изделия;

- влияние тепловых мостиков (участки, являющиеся составной частью теплоизоляционной системы, например, распорные элементы), учитываемые параметром .

Расчетную теплопроводность определяют:

- на основании значений декларируемой теплопроводности с учетом условий эксплуатации по формуле

, (1)

где - дополнительное значение теплопроводности вследствие влияния тепловых мостиков (например, распорных элементов) в теплоизоляции (определяют в соответствии с 7.9);

F - общая поправка к теплопроводности, рассчитываемая по формуле

; (2)

- при непосредственном измерении теплопроводности в условиях эксплуатации.

Примечание - Приблизительные значения общей поправки F приведены в приложении С.

7 Расчет поправок к теплопроводности

7.1 Общие положения

Значения поправок к теплопроводности отдельных видов теплоизоляционных материалов с учетом условий эксплуатации, применяемые для пересчета, приведены в приложении А.

Поправки, полученные на основе прямых измерений теплопроводности методами, приведенными в ГОСТ 7076, ГОСТ 32025 или ГОСТ 31925, могут быть использованы вместо значений, приведенных в приложении А. Для материалов и изделий, не приведенных в приложении А, или для условий эксплуатации, отличающихся от указанных в данном приложении, поправки должны определяться на основании значений, полученных при прямых измерениях теплопроводности.

7.2 Поправка для учета разности температур

Пересчет не проводят , если расчетную теплопроводность определяют при средней температуре и температурах горячей и холодной поверхностей, заданных для декларируемого значения теплопроводности, или если измерения были проведены на оборудовании, предназначенном для испытания теплоизоляционных цилиндров во всем диапазоне температур .

Допускается применять интерполяцию при коэффициенте корреляции , если значения декларируемой теплопроводности приведены при одних температурах, а значения расчетной теплопроводности необходимо определить при других температурах.

Если расчетную теплопроводность определяют для такой же средней температуры, что и декларируемую, но при других значениях температур горячей и холодной поверхностей испытуемого образца, то поправка должна определяться в соответствии с А.1 приложения А.

Если измерения были проведены во всем диапазоне температур, то . Если измерения были проведены при значениях не более 50 К, то следует учитывать нелинейную зависимость теплопроводности от температуры.

Если расчетную теплопроводность определяют при средней температуре и температурах горячей и холодной поверхностей образца, отличных от тех, при которых определялась декларируемая теплопроводность, то необходимо применять процедуру, описанную выше. Нелинейную зависимость теплопроводности от температуры учитывают путем интегрирования измеренной ранее кривой по уравнению

. (3)

Поправку для учета влияния разности температур горячей и холодной поверхностей определяют по формуле

, (4)

где - значение теплопроводности, найденное по кривой при исходной температуре.

7.3 Влияние влаги

Поправку к теплопроводности, учитывающую влияние влаги в материале изделия, определяют по формуле

, (5)

где - коэффициент влияния содержания влаги по объему;

- содержание влаги по объему, принятое для определения декларируемой теплопроводности;

- содержание влаги по объему в условиях эксплуатации.

Содержание влаги по объему в условиях эксплуатации может определяться:

- прямым измерением в условиях, аналогичных условиям эксплуатации,

- расчетами по официально принятым методикам.

Примечание - Метод определения содержания влаги в образце приведен в ГОСТ EN 12088. Продолжительность испытания образца, указанная в данном стандарте, может быть увеличена, если это необходимо исходя из условий эксплуатации.

Значения коэффициента для некоторых видов теплоизоляционных материалов приведены в А.2 приложения А.

7.4 Влияние старения

Старение изделия зависит от вида материала, из которого изготовлено это изделие, покрытия, структуры, примененного пенообразователя, температуры, при которой применяют изделие, и толщины материала. Для определенных видов материалов эффект старения может учитываться с помощью теоретических моделей, подтвержденных экспериментальными данными (соответствующая процедура может быть приведена в стандартах на изделия конкретных видов).

Пересчет теплопроводности для учета влияния старения не проводят, если при назначении декларируемой теплопроводности эффект старения был учтен, или когда эффект старения определялся в условиях, аналогичных условиям эксплуатации.

Если эффект старения определяют в условиях, которые значительно отличаются от предполагаемых условий эксплуатации, то необходимо провести испытания для определения расчетной теплопроводности в данных условиях.

Если для пересчета применяют поправку , то эффект влияния старения на теплопроводность рассчитывают на срок не менее половины срока службы изделия в условиях эксплуатации.

Примечания

1 Срок службы строительных материалов, как правило, принимают равным 50 годам.

2 В настоящем стандарте не приведены значения коэффициентов влияния старения для расчета поправки .

Для изделий из минеральной ваты, керамических волокон, волокон из кальций-магниевого силиката, силиката кальция, упругой резиновой пены и ячеистого стекла не применяют коэффициент, учитывающий влияние старения.

7.5 Влияние сжимаемости

Для сжимаемых теплоизоляционных материалов, средняя плотность которых может меняться при воздействии нагрузки, влияние сжимаемости должно учитываться введением поправки , рассчитываемой в соответствии с А.3 приложения А.

7.6 Влияние конвекции

Влияние конвективного переноса тепла в изделии, установленном вертикально, должно учитываться поправкой , рассчитываемой в соответствии с А.4 приложения А.

7.7 Влияние толщины

Влияние толщины учитывают для изделий, теплопроводность которых меняется с увеличением толщины вследствие влияния излучения. Если расчетную теплопроводность определяют для изделий толщиной, отличной от толщины, для которой назначалась декларируемая теплопроводность, то вводят поправку , рассчитываемую в соответствии с А.5 приложения А.

7.8 Влияние крепежных элементов

Влияние крепежных элементов на расчетную теплопроводность изделия должно учитываться поправкой , рассчитываемой в соответствии с А.6 приложения А.

Поправка должна применяться в случае, если теплопроводность была измерена по ГОСТ 32025 с использованием испытательной трубы с меньшим числом крепежных элементов, чем в условиях эксплуатации.

7.9 Влияние стыков и соединений

7.9.1 Общие положения

Влияние стыков и соединений, создающих тепловые мостики в теплоизоляционном слое (например, элементов каркаса), учитывают введением дополнительного значения теплопроводности к теплопроводности смонтированного изделия [см. формулу (1)].

Тепловые мостики, возникающие вследствие особенностей конструкции системы (например, наличие крепежных и опорных элементов труб, каркаса, отделочных элементов) или при повреждении теплоизоляции, должны учитываться при определении дополнительных тепловых потерь.

7.9.2 Влияние опорных элементов

7.9.2.1 Опорные кольца трубопроводов с металлической оболочкой

Приведенные ниже дополнительные значения теплопроводности являются приблизительными и могут применяться для теплоизоляционных изделий толщиной от 100 до 300 мм и простых теплоизоляционных систем.

Примечания

1	Значение		при	наличии	стальных опорных колец	0,010 ;
	"	"	"	"	опорных колец из аустенитной стали	0,004 ;
	"	"	"	"	керамических опорных колец	0,003 .
2	Приведенные значения могут быть также использованы для изделий толщиной от 50 до 200 мм.

7.9.2.2 Каркас для металлических обшивок стен

Значение для учета влияния стальных элементов в виде плоского прямоугольника размером:

30x3 мм - 0,0035 ;

40x4 мм - 0,0060 ;

50x5 мм - 0,0085 .

Дополнительная теплопроводность для учета влияния крепления металлических обшивок стен зависит от числа креплений на 1 и рассчитывается по формуле

, (6)

где N - число креплений на 1 ,

- теплопроводность, вносимая одним креплением на 1 .

7.9.3 Механические крепежные элементы, проходящие через теплоизоляционный слой

Значение для учета влияния крепежных элементов в зависимости от их числа на 1 и размеров вычисляют по формуле

, (7)

где - дополнительное значение теплопроводности, вносимое крепежными элементами.

Для стальных крепежных элементов диаметром 4 мм в количестве 9 .

Для крепежных элементов из аустенитной стали диаметром 4 мм в количестве 9 .