УДК 699.8
Ю.Б. РЕДЬКО, технический директор ООО «АлгоритмСтрой», г. Санкт-Петербург
На основании информационного анализа предлагается методика, а также приводятся полученные с ее помощью экспериментальные данные показателя общего коэффициента пропускания света образцов оконных блоков из ПВХ-профиля.
Общие положения
В соответствии с требованиями [1, 2] изделия блоков оконных из ПВХ-профиля классифицируют по основным эксплуатационным характеристикам: приведенному сопротивлению теплопередаче, воздухо- и водопроницаемости, звукоизоляции, общему коэффициенту пропускания света, сопротивлению ветровой нагрузке, стойкости к климатическим воздействиям.
По показателю общего коэффициента пропускания света [2] изделия подразделяют на классы:
А – общий коэффициент пропускания света 0,50 и более;
Б – общий коэффициент пропускания света 0,45-0,49;
В – общий коэффициент пропускания света 0,40-0,44;
Г – общий коэффициент пропускания света 0,35-0,39;
Д – общий коэффициент пропускания света 0,30-0,34.
Термины, обозначения и определения
В соответствии с требованием [3] применяются следующие термины, обозначения и определения:
1. Фрагмент изделия – часть изделия, отражающая его основные конструктивные особенности и оптические характеристики.
2. Образец для испытаний – светопрозрачная ограждающая конструкция в сборе или ее фрагмент, пригодные для испытаний, технические характеристики которых полностью соответствуют представленной в испытательный центр (лабораторию) сопроводительной нормативной и конструкторской документации.
3. Относительная спектральная световая эффективность монохроматического излучения с соответствующей длиной волны – отношение двух потоков излучения с соответствующими длинами волн, вызывающих в точно определенных фотометрических условиях зрительные ощущения одинаковой силы.
4. Светопрозрачная ограждающая конструкция – строительная конструкция, предназначенная для обеспечения естественного освещения внутренних помещений здания или сооружения.
5. Световой поток Ф, лм – величина, пропорциональная потоку излучения, с учетом относительной спектральной эффективности монохроматического излучения.
6. Освещенность Е, лк – отношение светового потока, падающего на рассматриваемый малый участок поверхности, к площади этого участка.
7. Средняя освещенность образца Е, лк – отношение светового потока, падающего на образец, к площади этого образца.
8. Коэффициент остекления оконного блока (или другой светопрозрачной конструкции) Кост – отношение площади светопрозрачной части оконного блока к его рабочей площади. В случае наличия в конструкции нескольких рядов остекления за площадь светопрозрачной части принимают площадь остекления ряда с наименьшей светопрозрачной частью.
9. Общий коэффициент пропускания света, отн. ед. – отношение светового потока, прошедшего сквозь изделие, к световому потоку, упавшему на него.
Метод определения показателя общего коэффициента пропускания света
Данный метод установлен стандартом [3], который распространяется на оконные и остекленные с учетом требований [4-5] дверные блоки жилых, общественных, производственных и других зданий и устанавливает метод определения общего коэффициента пропускания света этих изделий.
Метод может быть применен для определения общего коэффициента пропускания света витражей, витрин, зенитных фонарей и других светопрозрачных конструкций или их фрагментов, включающих в себя различные комбинации непрозрачных и светопропускающих элементов из различных видов стекол (прозрачных или окрашенных, без покрытий или с покрытиями, узорчатых, армированных, многослойных и т.д.).
Метод применяют для типовых, сертификационных и других периодических лабораторных испытаний. Его сущность заключается в определении отношения величины светового потока Ф, лм, прошедшего сквозь изделие, к величине светового потока Ф, лм, падающего на это изделие из наружного пространства.
Порядок проведения испытания
Испытания проводят при значениях освещенности Е=(500, 750, 1000) лк ±5%, создаваемой источником диффузного света на плоскости проема разделительной перегородки светомерной камеры. В обоснованных случаях допускается разрабатывать уточненную программу испытаний с другими характеристиками условий проведения испытаний, согласованную испытателем и заказчиком. Выполняют регулировку освещенности с помощью темнителя света и фиксируют ее величину.
Контроль освещенности осуществляют подключенным к микроамперметру или гальванометру фотоэлементом, установленным в источнике диффузного света горизонтально (наружный фотоэлемент) и обращенным приемной поверхностью от испытываемого изделия.
Измерения светового потока, прошедшего через проем разделительной перегородки светомерной камеры, производят с помощью внутренних фотоэлементов, подключенных через переключатель к микроамперметру или гальванометру. Внутренние фотоэлементы должны быть закреплены внутри светомерной камеры и обращены приемной плоскостью в направлении от проема. Число внутренних фотоэлементов должно быть не менее четырех. Испытываемый образец горизонтально устанавливают на опорную решетку в проеме разделительной перегородки светомерной камеры заподлицо с нижней плоскостью перегородки так, чтобы геометрический центр образца находился на вертикальной оси светомерной камеры. Устанавливают ограничители проема разделительной перегородки по периметру оконного блока. Монтажные зазоры между образцом и проемом изолируют от прохождения света.
Измеряют силу тока фотоэлемента по показаниям микроамперметра или гальванометра, соответствующую световому потоку Ф, прошедшему через проем разделительной перегородки светомерной камеры с установленным в нем образцом.
Удаляют образец из проема разделительной перегородки светомерной камеры, не нарушая положения ограничителей проема. Повторно измеряют силу тока фотоэлемента по показаниям микроамперметра или гальванометра, соответствующую световому потоку Ф, прошедшему через проем разделительной перегородки светомерной камеры без образца. Измерения проводят при трех фиксированных значениях освещенности с интервалом в 5 мин.
Испытательное оборудование и аппаратура
Для прямых измерений общего коэффициента пропускания света используется испытательная установка, включающая в себя, в соответствии с требованиями [3]:
– источники диффузного света типа А (искусственного небосвода отраженного света, окрашенного белой диффузно отражающей краской) по [6];
– светомерную камеру, окрашенную матовой белой диффузно отражающей краской, разделенную горизонтальной перегородкой с проемом и опорной решеткой в ней для установки испытываемого образца;
– измерительный блок, состоящий из шести люксметров. Причем измерительная головка одного люксметра располагается в наружной камере, а измерительные головки остальных пяти – во внутренней камере. Измерительные головки люксметров должны иметь предел допускаемой относительной погрешности не более 10% с учетом погрешности спектральной коррекции, определяемой как отклонение относительно спектральной чувствительности измерительного преобразователя излучения от относительной спектральной световой эффективности монохроматического излучения для дневного зрения по [7], а также погрешности калибровки абсолютной чувствительности и погрешности, вызванной нелинейностью световой характеристики;
– темнитель света по [8].
Используемые в установке люксметры должны быть проверены и иметь соответствующие свидетельства в соответствии с [9].
Определение общего коэффициента пропускания света оконных блоков прямыми измерениями
Испытания осуществлялись в лабораторных условиях на испытательной установке, в соответствии с требованиями [3].
Порядок отбора и подготовка образцов
Испытания проводят на образцах, представляющих собой готовые изделия или фрагменты изделий, соответствующие требованиям, установленным в нормативных документах на конкретную продукцию полной заводской готовности.
В случае если результаты испытаний предполагается распространить на типоразмерный ряд (включающий испытываемую конструкцию), то для проведения испытаний выбирают конструкцию с наименьшим коэффициентом остекления. Минимальный размер образцов 700×700 мм, максимальный размер образцов определяется техническими возможностями испытательной установки.
Рекомендуемые размеры образцов оконных блоков: высота 1460 мм, ширина 1470 (или 1320) мм. Окна, как правило, должны быть двустворчатыми, с форточным узлом. Если конструкция предусматривает откидное или поворотно-откидное открывание узкой створки, наличие форточного узла не обязательно.
Порядок отбора и количество образцов для испытаний устанавливают в нормативных документах (НД) на конкретную продукцию. Рекомендуется испытывать не менее двух идентичных образцов.
Проверку комплектности и показателей внешнего вида образцов проводят визуально в соответствии с требованиями НД на испытываемые изделия.
Проверку геометрических размеров образцов проводят с помощью средств измерений по методикам, приведенным в НД на испытываемые изделия.
Определение общего коэффициента пропускания света
В соответствии с требованиями [3] сущность метода состоит в определении отношения величины светового потока Ф, лм, прошедшего сквозь изделие, к величине светового потока Ф, лм, падающего на это изделие из наружного пространства.
Испытания проводят при значениях освещенности 500; 750; 1000 лк ±5%, создаваемой источником диффузного света на плоскости проема разделительной перегородки светомерной камеры. В обоснованных случаях допускается разрабатывать уточненную программу испытаний с другими характеристиками условий проведения испытаний, согласованную испытателем и заказчиком.
Проводят регулировку освещенности с помощью темнителя света и фиксируют ее величину. Контроль освещенности осуществляют люксметром с измерительным преобразователем излучения, установленным в источнике диффузного света горизонтально (наружный преобразователь излучения) и обращенным приемной поверхностью от испытываемого изделия.
Измерения светового потока, прошедшего через проем разделительной перегородки светомерной камеры, проводят люксметрами с выносными измерительными преобразователями излучения. Преобразователи должны быть закреплены внутри светомерной камеры и обращены приемной плоскостью в направлении от проема. Число измерителей излучения должно быть не менее пяти.
Испытываемый образец горизонтально устанавливают на опорную решетку в проеме разделительной перегородки светомерной камеры заподлицо с нижней плоскостью перегородки так, чтобы геометрический центр образца находился на вертикальной оси светомерной камеры.
Устанавливают ограничители проема разделительной перегородки по периметру оконного блока. Монтажные зазоры между образцом и проемом изолируют от прохождения света. Далее проводят процедуры, согласно порядку проведения испытаний, описанному выше.
Обработка результатов испытаний
Для каждого значения освещенности вычисляют значение коэффициента пропускания света и относительную погрешность его определения по соответствующим формулам [3].
Общий коэффициент пропускания света образца изделия, отн. ед., принимают равным среднеарифметическому значению результатов испытаний изделий, а относительную погрешность его определения принимают равной среднеквадратичному значению относительных погрешностей испытаний.
При испытании двух и более идентичных образцов за общий коэффициент пропускания света изделия принимают наименьшее значение из полученных по результатам испытаний каждого образца. Относительную погрешность определения общего коэффициента пропускания света изделия в этом случае вычисляют как среднеарифметическое значение для испытанных образцов.
Наименования и типы поверенного в установленном порядке испытательного оборудования и аппаратуры измерительных систем в соответствии с требованием [9] представлены в табл. 1.
Таблица 1. Перечень оборудования и аппаратуры измерительных систем
| № п/п | Наименование | Тип |
| 1 | Испытательная установка | по [3] |
| 2 | Люксметры | ТКА-Люкс |
| 3 | Темнитель | 2ТС-9А/ПРОТОН |
| 4 | Барометр-анероид | БАММ-1 |
| 5 | Психрометр | МТВ-4м |
Результаты испытаний оконных блоков
В табл. 2 приведены результаты лабораторных испытаний и измерений, накопленные в ходе сертификации оконных блоков с трехкамерными ПВХ-профилями коробок и створок.
Таблица 2 Результаты измерений и определение общего коэффициента пропускания света образца
| Освещенность по люксметру с преобразователем излучения, размещенным в наружной камере, соответствующая величине горизонтальной освещенности, создаваемой источником диффузного света, лк | Показатели верхнего фотоприемника в плоскости измерительного окна | Номер внутреннего преобразователя излучения, (1…m) | Освещенность по люксметру с преобразователем излучения, размещенному во внутренней камере, соответствующая величине светового потока, прошедшего через проем светомерной камеры с образцом оконного блока | Освещенность по люксметру с преобразователем излучения, размещенному во внутренней камере, соответствующая величине светового потока, прошедшего через проем светомерной камеры без образца оконного блока | Коэффициент пропускания света при данном значении освещенности, определенной внутренним фотоэлементом | Коэффициент пропускания света для каждого значения освещенности | Общий коэффициент пропускания света образца |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 500±5% | 1 | 109 | 258 | 0,4224 | |||
| 500±5% | 974 | 2 | 102 | 238 | 0,4285 | 0,4260 | |
| 500±5% | 3 | 91 | 213 | 0,4272 | |||
| 750±5% | 1 | 157 | 370 | 0,4243 | |||
| 750±5% | 1313 | 2 | 148 | 341 | 0,4340 | 0,4303 | |
| 750±5% | 3 | 132 | 305 | 0,4327 | |||
| 1000±5% | 1 | 222 | 519 | 0,4277 | |||
| 1000±5% | 1832 | 2 | 208 | 477 | 0,4360 | 0,4330 | |
| 1000±5% | 3 | 186 | 427 | 0,4355 | |||
| 0,4297 |
Для проведения всех испытаний, результаты которых приведены в данной статье, использовались трехкамерные оконные блоки размером 710×710 мм, толщиной 60 мм, с двойным контуром уплотнения, с импостом, двухстворчатые, снабженные поворотной или поворотно-откидной системами открывания створок.
Измерения проводились в соответствии с требованиями [3] при фиксированных значениях освещенности 500, 750, 1000 лк ±5%.
Результаты измерений и определения общего коэффициента пропускания света образца изделия оконного блока из ПВХ-профиля системы «Plaf» с импостом и двойной стеклопакет СПД (4М1-10-4М1-10-4М1) представлены в табл. 2.
Выводы:
1. Получены качественные и количественные значения показателя пропускания света распространенных типов оконных блоков из ПВХ-профиля, в том числе характеристики показателя общего коэффициента пропускания света в зависимости от типа стеклопакета.
2. Полученные результаты соответствуют заявленным значениям.
3. Отклонений от процедуры измерений не зафиксировано.
Библиографический список
1. ГОСТ 23166-99. Блоки оконные. Общие технические условия.
2. ГОСТ 30674-99. Блоки оконные из поливинилхлоридных профилей. Технические условия.
3. ГОСТ 26602.4-2012. Блоки оконные и дверные. Метод определения общего коэффициента пропускания света.
4. ГОСТ 111-2001. Стекло листовое. Технические условия.
5. ГОСТ 24866-99. Стеклопакеты клееные строительного назначения. Технические условия.
6. ГОСТ 7721-89. Источники света для измерений цвета. Типы. Технические требования. Маркировка.
7. ГОСТ 8.332-78. Государственная система обеспечения единства измерений. Световые измерения. Значения относительной спектральной световой эффективности монохроматического излучения для дневного зрения.
8. ГОСТ 15543-70. Изделия электротехнические. Исполнения для различных климатических районов. Общие технические требования в части воздействия климатических факторов внешней среды.
9. ГОСТ 8.014-72. Государственная система обеспечения единства измерений. Методы и средства поверки фотоэлектрических люксметров.
