Законодательная база Российской Федерации

"ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОЗДУХОПРОНИЦАЕМОСТИ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ В НАТУРНЫХ УСЛОВИЯХ. ГОСТ 31167-2003" (утв. Постановлением Госстроя РФ от 02.06.2003 N 49)

1. РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским институтом строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук (НИИСФ РААСН), Центральным научно-исследовательским институтом типового и экспериментального проектирования жилища (ЦНИИЭПжилища), Федеральным государственным унитарным предприятием - Центром методологии нормирования и стандартизации в строительстве (ФГУП ЦНС) и Федеральным научно-техническим центром сертификации в строительстве (ФЦС)

ВНЕСЕН Управлением технического нормирования, стандартизации и сертификации в строительстве и ЖКХ Госстроя России

2. ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС) 14 мая 2003 г.

За принятие проголосовали

3. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

4 ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ с 01 июля 2003 г. в качестве государственного стандарта Российской Федерации постановлением Госстроя России от 02.06.2003 г. N 49

Настоящий стандарт разработан с целью подтверждения соответствия показателей воздухопроницаемости ограждающих конструкций помещений, группы помещений (квартиры) и отдельных ограждающих конструкций эксплуатируемых зданий, а также зданий в целом нормативным значениям и требованиям контроля этих показателей согласно СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий" с учетом требований ГОСТ Р 51380 и ГОСТ Р 51387. Стандарт также позволяет определить кратность воздухообмена помещений зданий от инфильтрации при перепаде давлений снаружи и внутри в 50 Па и ее соответствие нормируемому значению. Однако метод измерений в этом стандарте не определяет кратность воздухообмена помещений в естественных условиях. Кроме того, стандарт позволяет проверить качество примыканий элементов ограждающих конструкций при приемке зданий и последующей эксплуатации и наметить мероприятия по снижению их воздухопроницаемости.

Стандарт является одним из базовых стандартов, обеспечивающих параметрами энергетический паспорт и энергоаудит эксплуатируемых зданий.

В стандарте учтены положения международного стандарта ИСО 9972 "Тепловые характеристики зданий. Определение воздухопроницаемости зданий. Метод создания давления с помощью вентилятора". Стандарт соответствует зарубежным стандартам в части методов испытаний.

В разработке настоящего стандарта принимали участие: канд. техн. наук Ю.А. Матросов, канд. техн. наук И.Н. Бутовский, П.Ю. Матросов (НИИСФ РААСН), д-р техн. наук Ю.А. Табунщиков (АВОК), канд. техн. наук B.C. Беляев (ЦНИИЭПжилища), В.А. Глухарев (Госстрой России), Т.И. Мамедов (ФЦС), Л.С. Васильева (ФГУП ЦНС).

Настоящий стандарт устанавливает методы определения воздухопроницаемости в натурных условиях ограждающих конструкций объекта: помещения, группы помещений (квартиры) жилых, общественных, административных, бытовых, сельскохозяйственных, вспомогательных помещений производственных зданий и сооружений, а также здания в целом.

Стандарт не распространяется на помещения и здания с открытыми по условию технологии проемами в ограждениях.

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие нормативные документы:

СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий

ГОСТ 8.207-76 ГСИ. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения

ГОСТ 12.2.007.1-75 ССБТ. Машины электрические вращающиеся. Требования безопасности

ГОСТ 112-78 Термометры метеорологические стеклянные. Технические условия

ГОСТ 6359-75 Барографы метеорологические анероидные. Технические условия

ГОСТ 6376-74 Анемометры ручные со счетным механизмом. Технические условия

ГОСТ 7502-98 Рулетки измерительные металлические. Технические условия

ГОСТ 10921-90 Вентиляторы радиальные и осевые. Методы аэродинамических испытаний

ГОСТ 11442-90 Вентиляторы осевые общего назначения. Общие технические условия

ГОСТ 18140-84 Манометры дифференциальные ГСП. Общие технические условия

ГОСТ 27925-88 Характеристики рабочие и конструкция электрических вентиляторов и регуляторов скорости к ним

ГОСТ Р 51380-99 Энергосбережение. Методы подтверждения соответствия показателей энергетической эффективности энергопотребляющей продукции их нормативным значениям

ГОСТ Р 51387-99 Энергосбережение. Нормативно-методическое обеспечение. Основные положения.

В настоящем стандарте применяют следующие термины и их определения.

Инфильтрация - перемещение воздуха через ограждающие конструкции из окружающей среды в помещения за счет ветрового и теплового напоров, формируемых разностью температур и перепадом давления воздуха снаружи и внутри помещений.

Воздухопроницаемость - свойство ограждения пропускать воздух.

Объемная воздухопроницаемость - воздухопроницаемость, численно равная объемному расходу воздуха в единицу времени, приходящемуся на 1 м2 ограждающей конструкции, м3/(м2·ч).

Массовая воздухопроницаемость - воздухопроницаемость, численно равная массовому расходу воздуха в единицу времени, приходящемуся на 1 м2 ограждающей конструкции, кг/(м2·ч).

Кратность воздухообмена объекта при испытаниях - отношение при испытаниях объемного расхода воздуха к внутреннему объему объекта в единицу времени, ч(-1).

Сущность метода заключается в том, что в испытываемый объект нагнетают или отсасывают из него воздух и после установления стационарного воздушного потока через вентилятор при фиксированном перепаде давления между испытываемым объемом и наружной средой измеряют расход воздуха через вентилятор и приравнивают его к расходу воздуха, фильтрующегося через неплотности ограждений, ограничивающих испытываемый объект. По результатам измерений вычисляют обобщенные характеристики воздухопроницаемости испытываемого объекта.

5.1 Объектами испытания могут являться эксплуатируемые или полностью подготовленные к сдаче в эксплуатацию индивидуальный дом или другое небольшое (объемом не более 500 м3) здание, квартира, помещение или группа помещений в здании любого назначения, которые имеют в процессе испытания температуру внутреннего воздуха более 10 °С. Объект испытания должен иметь проем (дверной или оконный), в который можно установить испытательную аппаратуру.

5.2 В многоэтажном здании следует испытывать не менее трех квартир, в том числе одну угловую на первом или последнем этаже.

5.3 Ограждающие конструкции объекта не должны иметь отверстий и щелей, свободно пропускающих воздух внутрь испытываемого объема и из него.

5.4 В испытываемый объект не включаются помещения с самостоятельной вентиляцией (котельные, гаражи).

6.1 Установка для определения воздухопроницаемости помещений должна включать следующий набор оборудования и контрольно-измерительных приборов:

вентилятор по ГОСТ 11442, ГОСТ 27925 с переменной, плавно регулируемой скоростью вращения;

воздухонепроницаемую раздвижную дверь (раму) с отверстием для вентилятора, устанавливаемую в проем ограждения испытываемого объекта (рисунки 1, 2); допускается иное конструктивное исполнение раздвижной двери;

микроманометр N 1 (рисунок 5) по ГОСТ 18140 с точностью ±2 Па со шкалой от 0 до 60 Па для измерения перепада давления между наружным и внутренним воздухом;

два микроманометра N 2 и 3 (рисунок 5) по ГОСТ 18140 с точностью ±2 Па со шкалой от 0 до 125 Па (N 2) и от 0 до 500 Па (N 3) для измерения перепада давлений между внутренним (наружным) воздухом и воздухом, проходящим через кожух вентилятора;

ртутный термометр по ГОСТ 112 с точностью ±1 °С со шкалой от минус 50 до 50 °С для измерения температуры воздуха;

барометр или барограф по ГОСТ 6359 с диапазоном измерения атмосферного давления воздуха, характерным для района испытания;

ручной анемометр по ГОСТ 6376 для измерения скорости ветра;

стальную рулетку по ГОСТ 7502 для измерения внутренних размеров помещений и ограждающих конструкций.

Кроме того, в комплект установки входят:

распорная раздвижная штанга, представляющая собой две алюминиевые трубки, одна из которых меньшего диаметра вдвинута в полость трубки большего диаметра. Штанга снабжена стопорным винтом, который фиксирует взаимное расположение трубок, позволяя изменять длину штанги. Один конец штанги имеет резиновый наконечник, другой - фторопластовую пяту, шарнирно закрепленную на торце штанги;

струбцина для крепления панели с микроманометрами на дверном полотнище;

гибкие шланги для измерения давления.

6.2 Раздвижная дверь (рама) состоит из воздухонепроницаемого полотнища и четырех Г-образных плоских элементов, имеющих продольные прорези и несквозные отверстия с резьбой, в которые введены стопорные болты с рукояткой, проходящие через прорезь другого элемента таким образом, что все элементы образуют прямоугольную раму, позволяющую изменить ее размеры для установки в различные дверные или оконные проемы. По наружному периметру рама имеет уплотнительную прокладку, предотвращающую прохождение воздуха через неплотности (рисунок 1).

6.3 Воздухонепроницаемое полотнище из прорезиненной ткани или полимерной пленки в нижней части имеет круглое отверстие для установки в него вентилятора (рисунок 2). Для обеспечения герметичного примыкания полотнища к кожуху вентилятора по периметру отверстия прикреплен фартук с резиновым жгутом, диаметр кольца которого в свободном состоянии меньше диаметра кожуха вентилятора. В верхней части полотнища имеется отверстие для пропуска шланга для измерения давления среды с противоположной стороны, где размещены микроманометры.

6.4 Вентилятор должен быть снабжен регулятором числа оборотов, позволяющим изменять скорость вращения крыльчатки, поддерживать ее на определенном уровне, и обеспечивать производительность по воздуху от 0 до 4500 м3 для создания и поддержания избыточного или пониженного давления в испытываемом объеме, и переключателем направления движения воздушного потока.

Вентилятор размещается в специальном кожухе (рисунок 3) с минимальным диаметром 515 мм, имеющем гладкую внутреннюю поверхность. Если вентилятор, установленный в проем, создает разность давлений между наружной и внутренней средой меньше 60 Па, то отверстие кожуха вентилятора перекрывается дополнительной пластиной в виде круглого диска с восемью отверстиями диаметром 68 мм, имеющими скругленные гладкие края в направлении движения проходящего через кожух воздуха и центральным отверстием для охлаждения мотора вентилятора (рисунок 4). В кожухе и в диске имеются патрубки для измерения давления внутри кожуха на входе воздушного потока.

Если и в этом случае вентилятор не обеспечивает перепада давления более 60 Па, в отверстия последовательно вставляют 4, 6, 7 заглушек, при этом отверстие с патрубком и центральное отверстие должны быть свободны. Заглушки выполняют в виде круглых дисков с конусной поверхностью по периметру с минимальным диаметром 85 мм из полужесткого пенопласта с закрытоячеистой структурой.

6.5 Три микроманометра закреплены на одной панели и подключены к системе гибких шлангов.

Гибкие шланги одним концом подсоединены к штуцерам микроманометров, другим - к среде (наружному, внутреннему воздуху, зоне кожуха, через которую подается воздух вентилятора), давление которой фиксируется.

При наличии в месте проведения испытаний порывистого ветра со скоростью более 5 м/с в шланг для измерения давления наружного воздуха вводится пластмассовый штуцер (демпфер), имеющий существенно меньший диаметр проходного отверстия для сглаживания колебаний давления воздуха в шланге.

6.6 Вентилятор, после установки внутри специально изготовленного кожуха со съемной пластиной с отверстиями, калибруется на расход воздуха через кожух вентилятора в м3/ч по показаниям микроманометра в зависимости от разности давления на нем путем испытаний на поверенной системе измерения воздушного потока согласно ГОСТ 10921. Вентилятор с микроманометром должен обеспечивать точность измерений расхода воздуха в пределах ±10%.

Рисунок 1 - Элементы раздвижной деревянной рамы

Рисунок 2 - Воздухонепроницаемое полотнище

Примечания

1. Кожух и пластина выполнены из стеклопластика толщиной 2 мм с помощью специальных форм, позволяющих изготавливать криволинейные поверхности.

2. В отверстия пластины вставлены заглушки из полужесткого пенопласта диаметром 82 мм и толщиной 25 мм.

Рисунок 3 - Кожух вентилятора

Рисунок 4 - Пластина с отверстиями к кожуху вентилятора

А. При понижении давления

Б. При повышении давления

Рисунок 5 - Схема монтажа установки при проведении испытаний на воздухопроницаемость

7.1.1 В испытываемых помещениях выключают все оборудование для сжигания топлива, вытяжные и приточные вентиляторы и кондиционеры воздуха, а также термостаты на радиаторах.

7.1.2 Плотно закрывают все наружные двери, кроме одной, вентиляционные отверстия, форточки, каналы вытяжных вентиляторов, а также вытяжные каналы отопительного оборудования (печей, каминов, теплообменников, сушилок, газовых водонагревателей, вытяжных зонтов и т.д.).

7.1.3 Открывают все внутренние двери испытываемой группы помещений, закрывают двери помещений, не включенных в испытание. Во избежание запыления испытываемого объекта в топках сжигания твердого топлива удаляют или покрывают воздухонепроницаемым материалом золу.

7.1.4 Измеряют температуру наружного и внутреннего воздуха и скорость ветра около здания. Испытание можно проводить в случае, если разность температур наружного воздуха и внутри помещения не превышает 30 °С и скорость ветра на высоте 1,5 м от земли не выше 8 м/с.

7.1.5 С помощью рулетки измеряют габариты испытываемых помещений и размеры оконных и прочих проемов в наружных ограждениях. По результатам замеров вычерчивают план испытываемого объекта и составляют спецификацию размеров и типов оконных заполнений, а также высот помещений. Полученные в результате измерений параметры сопоставляют с проектными данными, отмечая отличия от проектного решения.

8.1 Температуру и давление наружного воздуха, температуру внутри испытываемого объема замеряют до включения вентилятора.

8.2 После включения вентилятора создают стабильную разность давлений между испытываемым объемом и наружной средой в 50 Па. При этом записывают в бланке записи результатов испытаний (приложение А) разность давлений наружного и внутреннего воздуха p_env, Па, по микроманометру N 1, разность давлений воздушного потока на вентиляторе p_ven, Па, по микроманометрам N 2 и 3, и температуру внутреннего воздуха.

8.3 Если разность давлений воздушного потока на вентиляторе окажется менее 60 Па, то во входное отверстие кожуха вентилятора устанавливают пластину с восемью отверстиями и необходимым числом заглушек.

8.4 Повторяют испытание, снижая каждый раз разность давлений между наружным и внутренним воздухом на 10 Па, производя последнее измерение не менее чем при 10 Па.

8.5 При записи показаний p_ven на бланке испытаний указывают наличие пластины и число закрытых отверстий.

8.6 После первой серии испытаний проводят следующую серию в обратном порядке, повышая p_env на 10 Па, начиная испытания с 10 Па. Всего проводят минимум 6 серий испытаний.

8.7 После завершения испытаний измеряют температуру внутреннего и наружного воздуха.

8.8 Для определения воздухопроницаемости наружных стен, окон, дверей, покрытия, чердачного и цокольного перекрытия помещения с внутренней стороны на испытываемую конструкцию устанавливают дополнительную раздвижную раму с воздухонепроницаемым полотнищем, выполненную согласно 6.2. Установка рамы осуществляется с обеспечением плотного прижатия наружного периметра рамы к примыкающим ограждениям помещения согласно 7.2.2.

Для определения воздухопроницаемости внутренних ограждений (стен, перегородок, перекрытий) помещения в смежном помещении создают то же давление, что и в испытываемом.

8.9 После выполнения операций по 8.8 повторяют испытания согласно 8.1-8.7.

9.1 Вычисляют среднее арифметическое значение разностей давлений воздушного потока на вентиляторе p_ven при каждой разности давлений p_env в испытываемом объеме и снаружи согласно 8.2 и 8.4.

9.2 Определяют измеренный объемный расход воздуха Q_ven, м3/ч, проходящий через вентилятор, при каждой разности давлений p_env по формуле

,

(1)

где p_ven - средняя арифметическая разность давлений воздушного потока на вентиляторе, Па;

c, l- константы, полученные при калибровке вентилятора в соответствии с 6.6; принимаются в зависимости от установки пластины с отверстиями и числа заглушек.

9.3 Измеренный объемный расход воздуха корректируют на стандартные атмосферные условия:P = 101,3 кПа, t_int = 20 °С =293 К и определяют объемный расход воздуха Q_env, м3/ч, через ограждающие конструкции по формуле

где k- поправочный коэффициент на стандартные атмосферные условия, вычисляемый:

а) при понижении давления в испытываемом объеме по формуле

(3)

б) при повышении давления в испытываемом объеме по формуле

,

(4)

где t_int, t_ext- температуры воздуха внутри и снаружи испытываемых помещений в процессе испытаний, °С;

P_ext - истинное барометрическое давление наружного воздуха в период испытаний, кПа;

p_env - разность давлений наружного и внутреннего воздуха, кПа.

9.4 Строят в логарифмических координатах экспериментальную зависимость объемного расхода воздуха через ограждающие конструкции Q_env от разности давлений p_env(Приложение Б). Экспериментальные зависимости аппроксимируют прямой линией по методу наименьших квадратов и по этой зависимости определяют объемный расход воздуха через ограждающие конструкции Q_50 при p_env = 50 Па и Q_10 при p_env = 10 Па.

9.5 Кратность воздухообмена испытываемого объекта при разности давлений 50 Па n_50, ч(-1), определяют по формуле

где V - объем помещений испытываемого объекта, м3.

9.6 Массовый расход воздуха q_10, кг/ч, определяют по формуле

q_10 = · Q_10,

(6)

где - плотность воздуха, кг/м3, определяемая по формуле

= P / (RT) = 101325 / (287,06T) = 353 / T = 353 (273+t),

(7)

где R - удельная газовая постоянная воздуха, равная 287,06 Дж/(кг·К);

t = t_ext - в случае понижения давления; t = t_int - в случае повышения давления.

9.7 Средняя массовая воздухопроницаемость испытанного объекта G, кг/(м2·ч), при разности давлений 10 Па определяется по формуле

где A - суммарная площадь ограждений испытанного объекта по внутренним размерам, м2.

9.8 Результатом определения массовой воздухопроницаемости ограждающей конструкции помещения G_k, кг/(м2·ч), является разность результатов определения по 9.6 массовых расходов воздуха помещения в эксплуатируемом состоянии и помещения с загерметизированной ограждающей конструкцией, отнесенная к площади испытываемой ограждающей конструкции A_k, м

,

(9)

где q_10 - массовый расход воздуха через ограждения помещения при разности давлений 10 Па, испытанного в принятых условиях, кг/ч;

- то же, при загерметизированной ограждающей конструкции согласно 8.8;

A_k - площадь испытываемой ограждающей конструкции, м2.

9.9 Применение метода дает возможность определить кратность воздухообмена испытываемого объекта при разности давлений 50 Па и массовую воздухопроницаемость ограждающей конструкции с относительной ошибкой, не превышающей ±15%.

Точность определения измеренного объемного расхода воздуха Q_ven, проходящего через вентилятор, зависит от точности измерения разности давлений воздушного потока на вентиляторе p_ven. Оценку погрешности измерений выполняют согласно ГОСТ 8.207 для каждой из разностей давлений снаружи и внутри испытываемого объема p_env по приложению В. Доверительные границы _Q случайной погрешности величин объемного расхода воздуха Q_ven для каждой из разностей давлений p_env вычисляют по формуле

,

(10)

где c и l - то же, что и в формуле (1);

- доверительные границы случайной погрешности измерений разности давлений воздушного потока на вентиляторе p_ven, определяемые по приложению В.

11.1 При работе с электрическим вентилятором следует соблюдать требования безопасности в соответствии с ГОСТ 12.2.007.1 и ГОСТ 11442 (раздел 3).

11.2 До проведения испытания следует проверить надежность крепления стекол в оконных переплетах от выдавливания при изменении давления внутри помещения во время эксперимента.

11.3 При включенном моторе не следует находиться в зоне потока воздуха около вентилятора.