В последние годы появилось значительное число фирм, предлагающих услуги по испытанию светопрозрачных ограждающих конструкций на влияние различных метеорологических и других факторов внешних воздействи. Новые стандарты на методы испытаний оконных и дверных блоков. Аналитический обзор

Приказом Госстроя Украины от 09.10.2000№ 226 введены в действие с 1 января 2001 года четыре новых стандарта, подготовленные на основе межгосударственных ГОСТов, устанавливающих методы определения сопротивления теплопередаче, воздухо- и водопроницаемости, звукоизоляции и светопропускания оконных и дверных блоков, а также других светопрозрачных конструкций. Эти методы применяют для классификационных, сертификационных и других периодических лабораторных испытаний. В последние годы появилось значительное число фирм, предлагающих услуги по испытанию светопрозрачных ограждающих конструкций на влияние различных метеорологических и других факторов внешних воздействий. Однако лабораторная база ряда фирм не позволяет получать достоверные результаты таких испытаний, главным образом, из-за отсутствия испытательного оборудования и необходимых средств контроля, предусмотренных стандартами на методы испытаний этих конструкций. Комплект из 4-х стандартов, детальная характеристика которых приведена ниже, разработан ведущими НИИ и другими организациями Российской Федерации. Стандарты были рассмотрены Межгосударственной комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС) и в соответствии с протокольным решением от 20.05.1999 № 15 приняты в качестве межгосударственных: - ГОСТ 26602.1 -99 «Блоки оконные и дверные.

Методы определения сопротивления теплопередаче»; - ГОСТ 26602.2-99 «Блоки оконные и дверные. Методы определения воздухо- и водопроницаемости»; - ГОСТ 26602.3-99 «Блоки оконные и дверные. Метод определения звукоизоляции»; - ГОСТ 26602.4-99 «Блоки оконные и дверные. Методы определения общего коэффициента пропускания света». Эти стандарты введены в действие на территориях большинства стран СНГ — участниц межгосударственного сотрудничества, в т.ч. и в Украине в качестве государственных (национальных)стандартов: - ДСТУ Б В.2.6-17-2000 (ГОСТ 26602.1-99); -ДСТУ Б В.2.6-18-2000 (ГОСТ 26602.2-99); -ДСТУ Б В.2.6-19-2000 (ГОСТ 26602.3-99); - ДСТУ Б В.2.6-20-2000 (ГОСТ 26602.4-99). Необходимость разработки новых стандартов на методы лабораторных испытаний оконных и дверных блоков была продиктована следующими объективными причинами: - повышением требований к качеству окон и дверей в связи с ростом цен на энергоносители и определяющим значением этих изделий при потерях тепла в эксплуатируемых зданиях и других сооружениях; - включением окон и дверей в перечень продукции, подлежащей обязательной сертификации, и связанной с этим необходимостью объективной оценки их эксплуатационных характеристик при проведении сертификационных испытаний; - наметившейся в последнее десятилетие тенденцией использования различных подходов к методам оценки эксплуатационных показателей окон. Это обстоятельство потребовало при разработке стандартов проведения дополнительного анализа действующих и разрабатываемых международных и европейских стандартов.

По данным разработчиков учитывались положения: международных стандартов — ISO 140-3:1996 «Акустика. Измерения звукоизоляции в зданиях и строительных элементах. Часть 3. Лабораторные измерения изоляции звука, передаваемого по воздуху, строительными элементами»; ISO 717-1:1982 «Акустика. Оценка звукоизоляции в зданиях и строительных элементах. Часть 2. Изоляция звука, передаваемого по воздуху, зданиями и внутренними строительными элементами»; проектов европейских стандартов — pr EN 1026 «Окна и двери. Воздухопроницаемость. Метод испытаний»; prEN 12207-1 «Окна и двери.

Воздухопроницаемость. Классификация»; pr EN 12412 «Окна и двери. Теплопередача. Метод тепловой камеры». Во все вновь разработанные стандарты на методы испытаний оконных и дверных блоков включен раздел «Термины, обозначения и определения», введено подробное описание процедуры отбора и монтажа образцов, а также условий проведения испытаний и порядок оформления их результатов. ДСТУ Б В.2.6-17-2000 (ГОСТ 26602.1-99) Стандарт разработан взамен ГОСТ 26602-85 «Окна. Метод определения сопротивления теплопередаче» и СТ СЭВ 4183-83 «Двери деревянные. Метод определения сопротивления теплопередаче».

Он устанавливает методы определения сопротивления теплопередаче оконных и дверных блоков и их элементов, изготовляемых из разных материалов для отапливаемых зданий и сооружений различного назначения. Методы, изложенные в этом стандарте, допускается использовать для определения сопротивления теплопередаче глухих дверных блоков, зенитных фонарей, витражей и их фрагментов, а также стеклопакетов и профильных систем. Новую редакцию стандарта отличает высокая степень детализации условий проведения испытаний конструкций при помощи тепломеров и термопар. При этом установлены новые значения теплообмена на внешней и внутренней поверхностях испытуемого образца. Стандарт включает расчётный метод определения на ЭВМ приведенного сопротивления теплопередаче светопрозрачных ограждающих конструкций.

Сущность лабораторных методов определения сопротивления теплопередаче оконных блоков заключается в создании постоянного во времени перепада температур по обеим сторонам испытываемого образца, измерении температур воздуха и поверхностей участков образца, а также теплового потока, проходящего через образец при стационарных условиях испытания, и последующего вычисления значений термического сопротивления и сопротивления теплопередаче. Отметим основные нововведения, которые либо отсутствовали в предыдущем, либо уточнены в новом стандарте: - холодное отделение климатической камеры доукомплектовано вентилятором, усиливающим внутри нее конвекцию воздуха (рис. 1); - теперь для испытаний рекомендуется отбирать не менее двух однотипных образцов (раньше было достаточно одного). Отбор образцов производится методом случайной выборки. В случае, если отбор производят без участия представителей испытательного центра (лаборатории), об этом делают соответствующую запись в протоколе испытаний; - рекомендуемые основные размеры образцов оконных блоков для испытаний, соответственно высота и ширина: (15 х 12) дм и (15 х 13,5) дм с соотношением площади остекления к площади заполнения светового проема не менее 0,5; - стандарт распространяется на испытание не только готовых светопрозрачных ограждающих конструкций, но и на испытание системы профилей и отдельных профилей, из которых изготавливаются эти конструкции. При испытаниях системы профилей в соответствии с технической документацией на изделия изготовляют образцы оконного блока, в которых светопрозрачную часть заменяют теплоизоляционной плитой из пенополистирола, толщиной не менее 24 мм.

Размеры линейных элементов профилей, подлежащих испытаниям, должны быть не менее 900 мм; - при испытаниях стеклопакетов их монтируют в деревянную или пластмассовую раму соответствующих размеров, при этом толщина брусков рамы должна в два и более раз превышать толщину стеклопакета. Размеры образцов стеклопакетов рекомендуются не менее (0,8x0,8) м; - монтажные зазоры между испытываемым оконным блоком и проемом перегородки климатической камеры уплотняют пенополистирольным плитным уплотнителем, толщиной равной или больше толщины рамы оконного блока, но не менее 100 мм, с обязательной герметизацией стыков; - нахождение людей и неиспользуемой при испытаниях измерительной аппаратуры в климатической камере — не допускается; - измерение температуры и плотности тепловых потоков проводят не менее трех раз с интервалом не менее 1 ч; - существенно уточнены формулы, по которым производится обработка результатов испытаний; - результаты теплотехнических испытаний оконного блока могут быть пересчитаны на типоразмерный ряд изделий (серию), отличающихся габаритными размерами и относительной площадью остекления. Особо следует остановиться на приложении к стандарту, посвященном расчетным методам определения сопротивления теплопередаче. Хотя это приложение приводится в качестве справочного, как не имеющее прямого отношения к методике испытаний, его значение для развития методов автоматизированного расчета сопротивления теплопередаче светопрозрачных конструкций неоспоримо. Здесь установлены общие требования к программному обеспечению (ПО), приводятся основные требования к его вычисляющим и моделирующим процедурам, формулируются задачи расчета конкретных характеристик и показателей светопрозрачных конструкций, даются требования к сопроводительной технической документации.

В целом этот раздел можно рассматривать как практическое руководство для разработчиков соответствующего ПО. ДСТУБВ.2.6.-18-2000 (ГОСТ 26602.2-99) Стандарт разработан взамен ГОСТ 25891 -83 «Здания и сооружения. Методы определения сопротивления воздухопроницанию ограждающих конструкций» — в части лабораторных испытаний светопрозрачных конструкций и дверных блоков, ГОСТ 28799-90 (СТ СЭВ 6528-88) «Двери деревянные. Метод определения водонепроницаемости» и СТ СЭВ 4184-83 «Двери деревянные. Метод испытания на воздухопроницаемость». Он устанавливает методы определения воздухо- и водопроницаемости оконных и дверных блоков. Допускается применение изложенных методов для определения воздухо- и водопроницаемости зенитных фонарей, фасадных конструкций, витражей, а также их фрагментов. Новый стандарт предлагает использовать единую испытательную установку для определения как воздухо-, так и водопроницаемости конструкций. Схема такой установки приводится При проведении испытаний на воздухопроницаемость дождевальное оборудование не используется.

Сущность метода определения воздухопроницаемости состоит в последовательном создании заданных стационарных перепадов давления, измерении объемных расходов воздуха, проникающего через образец, с последующим вычислением показателей воздухопроницаемости и составлением диаграмм зависимости воздухопроницаемости от давления. Принятые в стандарте единицы измерения воздухопроницаемости соответствуют зарубежным, что облегчит сопоставимость результатов проводимых испытаний. Отметим следующие основные отличия от ГОСТ 25891 -83: - оборудование должно обеспечивать в герметичной камере создание, поддержание и быстрое изменение давления воздуха до 700 Па (было до 2000 Па) во временном интервале от 1 до 10 мин; - расходомеры воздуха должны измерять его расход от 0 до 500 м3/ч с погрешностью ± 5% (было от 0 до 200 м3/ч с погрешностью ± 2,5%); - показывающие и самопишущие манометры, датчики давления и вакуумметры должны обеспечивать проведение измерений от О до 700 Па с погрешностью измерений ± 5% (было от 0 до 2000 Па с точностью ± 1 %); - установлены рекомендуемые модульные размеры образцов оконных блоков для испытаний: (12 х 12) дм; (15x13,5) дм; (15x15) дм. Наименьшая площадь образцов — 1 м2, кроме специальных заказов на испытания окон меньших размеров (в старом стандарте размеры образца не должны были быть меньше 10 дм и больше 30 дм); - для испытаний рекомендуется отбирать не менее двух идентичных образцов (было не менее трех); - образцы выдерживают при температуре (21±3)°С и относительной влажности воздуха (50+5)% не менее трех суток (в прежнем стандарте было сказано лишь, что материал испытуемого образца должен иметь нормируемую влажность); - образцы для испытаний принимают согласно акту отбора образцов. В случае, если отбор производят без привлечения сотрудников испытательного центра (лаборатории), то при оформлении результатов испытаний в протоколе делают соответствующую запись; - несколько изменился порядок проведения испытаний и обработки их результатов, без изменения сущности; - вместо сопротивления воздухопроницанию определяется номер класса воздухопроницаемости; - установлены требования к оформлению результатов испытаний. Сущность метода определения водопроницаемости заключается в установлении предела водопроницаемости испытываемого образца в условиях имитации дождевого воздействия на него определенным количеством воды при заданных стационарных перепадах давления. Основные изменения в требованиях и порядке проведения испытаний по сравнению с ГОСТ 28799-90: - оборудование должно обеспечивать в герметичной камере создание, поддержание и быстрое изменение давления воздуха до 700 Па во временном интервале от 1 с до 10 мин (было до 1000 Па в течение от 3 с до 5 мин); дождевальное устройство должно поддерживать на всей поверхности образца сплошную водяную пленку, при этом пропускная способность дождевального устройства должна быть рассчитана из условия обеспечения подачи воды на 1 м2 контрольной поверхности образца (2±0,5) л воды в минуту (было не менее 3 л/м2 мин); - температура воды для дождевания должна быть от 8 до 20°С (было от 8 до 25°С); - образцы выдерживают при температуре (21±3)°С и относительной влажности воздуха (50±5)% не менее трех суток (было при температуре 23±2°С и относительной влажности воздуха 50+5% до достижения влажности древесины 10±2% или в течение 21 суток); - в зависимости от значения предела водопроницаемости устанавливают класс образца по водонепроницаемости (ранее понятие класса отсутствовало); - частично изменены требования по оформлению результатов испытаний. ДСТУ Б В.2.6.-19-2000 (ГОСТ 26602.3-99) Стандарт разработан впервые и устанавливает метод определения звукоизоляции оконных и дверных блоков жилых, общественных, производственных и других зданий и сооружений в лабораторных условиях.

Метод может быть также применен для определения звукоизоляции витражей, витрин и других светопрозрачных конструкций или их фрагментов. Сущность метода определения изоляции воздушного шума оконными и дверными блоками в лабораторных условиях заключается в последовательном измерении и сравнении средних уровней звукового давления в помещениях высокого и низкого уровней давления испытательной камеры в определенных полосах частот с последующим вычислением показателей звукоизоляции изделий. Следует отметить, что хотя такой стандарт введен впервые, лабораторные методы определения индекса изоляции воздушного шума конструкций известны и используются давно [1,2,3]. Настоящий стандарт систематизирует эти методы и определяет требования к испытательному оборудованию, аппаратуре, порядку подготовки и проведению испытаний. Рассмотрим основные положения нового стандарта: - передающая измерительная система должна представлять собой генератор шума с диапазоном 31 - 10000Гц, снабженный полосовыми третьоктавными фильтрами, усилителем мощности и громкоговорителями с рабочим диапазоном 50 - 8000 Гц; - принимающая измерительная система должна состоять из микрофона с номинальным диапазоном частот 31,5 - 18000 Гц, шумомера, снабженного полосовыми третьоктавными фильтрами и регистрирующего прибора; - площадь проема между камерами высокого и низкого уровней давления должна составлять не менее 8 м2. Если испытываемый образец меньше этого проема, то в проеме следует устанавливать вспомогательную перегородку с заведомо более высокой (не менее чем на 6 дБ на всех частотах) по сравнению с образцом звукоизоляцией и в нее вставлять образец; - рекомендуется проведение испытаний не менее чем на двух идентичных отобранных образцах; - щели между вспомогательной перегородкой и установленным в нее образцом должны быть герметизированы эластичным уплотняющим материалом или специальной замазкой; - минимальные размеры испытываемых образцов светопрозрачных ограждений должны составлять [(12,5 х 15)+0,5] дм.

Допускается использовать при испытаниях оконные и дверные блоки других размеров, принятых в нормативных документах на эти изделия; - при испытании дверей без порога расстояние от нижнего торца полотна двери до пола должно быть оговорено договором на проведение испытаний, но не менее 4 мм; - удаление краев испытываемых ограждений от стен, потолка и пола камер не должно быть менее 599 мм; - при испытаниях в помещениях камеры следует поддерживать температуру (20+3)°С. Измерения следует проводить после выдерживания образца при этой температуре не менее 24 часов; - измерения проводят в третьоктавных полосах частот в диапазоне от 100 до 3 150 Гц с средними геометрическими частотами полос: 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500, 3150Гц; - после проведения испытаний результаты обрабатываются и представляются в виде протокола испытаний. Требования к обработке и представлению результатов испытаний приводятся в тексте стандарта. ДСТУБВ.2.6-20-2000 (ГОСТ 26602-99) Стандарт разработан впервые и устанавливает метод определения общего коэффициента пропускания света оконными и остекленными дверными блоками жилых, общественных, производственных и других зданий. Метод может быть применен для определения общего коэффициента светопропускания витражей, витрин, зенитных фонарей и других светопрозрачных конструкций или их фрагментов, включающих различные комбинации непрозрачных и светопропускающих элементов из различных видов стекол (прозрачных или окрашенных, без покрытий или с покрытиями, узорчатых, многослойных и т.д.). Стандарт позволяет достоверно оценить способность светопрозрачной ограждающей конструкции пропускать через себя падающий световой поток.

Практическое значение данного метода испытаний состоит в том, что с его помощью можно оценить не только значение основной оптической характеристики светопрозрачной части изделия, но и влияние, оказываемое на это значение конструктивными особенностями непрозрачной части: глубиной (толщиной) конструкции, видом створного соединения, соотношением прозрачной и непрозрачной частей конструкции и др. Появляется возможность объективного сравнения различных по конструктивному исполнению вариантов оконных блоков пропускать свет во внутренние помещения зданий. Этот метод не имеет аналогов в зарубежных нормативных документах. Сущность метода состоит в определении отношения величины светового потока, прошедшего сквозь изделие, к величине светового потока, падающего на это изделие из наружного пространства. Испытание производится в светомерной камере, разделенной горизонтальной перегородкой с проемом для установки испытываемого образца, которую помещают под искусственный небосвод отраженного света Основное внимание при проведении испытаний следует обратить на следующее: - рекомендуемые размеры образцов оконных блоков: (14,6х 14,7) дм или (14,6 х 13,2) дм. Минимальный размер образцов — (7x7) дм, максимальный размер определяется техническими возможностями испытательной установки; - рекомендуется испытывать не менее двух идентичных образцов; - перед испытанием изделия должны быть тщательно очищены и промыты; - испытания проводят при значениях освещенности (500,750 и 1000) лк ± 5%, создаваемой искусственным небосводом на плоскости проема разделительной перегородки светомерной камеры; - измерение светового потока, прошедшего через проем разделительной перегородки производят дважды при каждом значении наружной освещенности: при наличии в проеме испытуемого образца и без него. При удалении образца из проема разделительной перегородки светомерной камеры следят, чтобы не было нарушены положения ограничителей проема. Внутренние фотоэлементы (не менее четырех) закрепляются внутри светомерной камеры приемной плоскостью в направлении от проема; - результаты испытаний обрабатываются согласно требованиям настоящего стандарта и представляются в виде протокола испытаний.

Внедрение новых стандартов позволит существенно повысить научно-технический уровень методов испытаний оконных и дверных блоков, а также других светопрозрачных ограждающих конструкций на влияние атмосферных и других внешних воздействий, — что в свою очередь, обеспечит как повышение конкурентоспособности их производителей, так и возрастающие требования потребителей к качеству данной продукции.