ГОСТ 31911-2011 Изделия теплоизоляционные, применяемые для инженерного оборудования зданий и промышленных установок. Определение декларируемой теплопроводности

ГОСТ 31911-2011
(EN ISO 13787:2003)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ИЗДЕЛИЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ ИНЖЕНЕРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ЗДАНИЙ И ПРОМЫШЛЕННЫХ УСТАНОВОК

Определение декларируемой теплопроводности

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

МКС 91.100.60

Дата введения 2013-11-01

Предисловие

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Некоммерческим партнерством "Производители современной минеральной изоляции "Росизол" на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии европейского стандарта, указанного в пункте 5

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и оценке соответствия в строительстве (протокол от 8 декабря 2011 г. N 39)

За принятие проголосовали

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 декабря 2012 г. N 2069-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 31911-2011 (EN ISO 13787:2003) введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 ноября 2013 г.

5 Настоящий стандарт модифицирован по отношению к европейскому стандарту EN ISO 13787:2003* "Изделия теплоизоляционные, применяемые для инженерного оборудования зданий и промышленных установок. Определение декларируемой теплопроводности" ("Thermal insulating products for building equipment and industrial installations - Determination of declared thermal conductivity", MOD) путем исключения из текста стандарта ссылок на стандарты ISO 8301, ISO 8302, EN ISO 7345:1995,не принятые в качестве межгосударственных стандартов, и дополнения текста стандарта ссылкой на ГОСТ 7076-99.

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - .

Сведения о соответствии ссылочных межгосударственных стандартов европейским стандартам приведены в дополнительном приложении ДА

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

7 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Декабрь 2019 г.

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге "Межгосударственные стандарты"

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на теплоизоляционные материалы и изделия, применяемые для инженерного оборудования зданий и промышленных установок, и устанавливает требования к методике определения и подтверждения декларируемой теплопроводности как функции от температуры.

Настоящий стандарт не распространяется на теплоизоляционные изделия, применяемые для ограждающих конструкций зданий и сооружений.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

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

ГОСТ 31913 (ЕN ISО 9229:2004) Материалы и изделия теплоизоляционные. Термины и определения

ГОСТ 31925 (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 (EN ISО 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 и классификаторов на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (www.easc.by) или по указателям национальных стандартов, издаваемым в государствах, указанных в предисловии, или на официальных сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации. Если на документ дана недатированная ссылка, то следует использовать документ, действующий на текущий момент, с учетом всех внесенных в него изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то следует использовать указанную версию этого документа. Если после принятия настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение применяется без учета данного изменения. Если ссылочный документ 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 следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 нормальная средняя температура: Средняя температура, выбранная как базовая для измерения теплофизических характеристик и применения полученных данных для материалов и изделий, характеристики которых меняются в зависимости от температуры.

3.2

3.3 декларируемое значение теплофизической характеристики: Ожидаемое значение теплофизической характеристики строительного материала или изделия:

- определяемое на основании результатов измерений при нормальных условиях температуры и влажности;

- характеризуемое установленными уровнем значимости и доверительным интервалом в соответствии с методом, изложенным в настоящем стандарте;

- соответствующее обоснованному ожидаемому сроку службы изделия в ожидаемых условиях эксплуатации.

Примечание - Декларируемое значение теплофизической характеристики учитывает влияние старения и разброса измеренных значений.

3.4 декларируемый график теплопроводности: График теплопроводности при различных температурах для материалов или изделий, выдержанных до равновесного состояния в стандартных условиях (температура 23°С, относительная влажность воздуха 50%), построенный по декларируемым значениям теплофизической характеристики.

4 Принципы определения декларируемой теплопроводности

Производитель должен представить спрогнозированную декларируемую теплопроводность материала или изделия в виде графика зависимости теплопроводности от средней температуры или таблицы, где число значений средней температуры принимают по 5.1.

Материалы или изделия испытывают в соответствии с разделом 5, при этом образцы должны быть представительными для данного материала или изделия.

Если материал или изделие выдержало испытание, то прогнозируемый график теплопроводности или таблица являются декларируемым графиком или декларируемой таблицей значений теплопроводности.

Примечания

1 Процедура подтверждения декларируемой теплопроводности, основанная на сравнении графиков, приведена в приложении А.

2 Дополнительный статистический метод построения декларируемого графика теплопроводности приведен в приложении В.

5 Определение и подтверждение декларируемой теплопроводности

5.1 Определение декларируемой теплопроводности

Образец перед испытанием подвергают, если необходимо, процедуре старения или учитывают влияние старения с помощью корректирующей поправки (альтернативный метод).

Примечание - Процедуру испытания на старение приводят в нормативных или технических документах на изделие конкретного вида.

Испытания плоских образцов проводят в соответствии с ГОСТ 31925 или ГОСТ 7076, цилиндрических образцов - в соответствии с ГОСТ 32025.

Разность температур горячей и холодной поверхностей образца должна находиться в диапазоне от 10 до 40 К. Разность температур выбирают такой, чтобы точность испытаний была максимальной. Для цилиндрических образцов, испытываемых по ГОСТ 32025, разность температур должна быть не менее 10 К.

Испытания образцов проводят не менее чем при трех различных значениях средней температуры.

Для средней температуры до 500°С график должен строиться по результатам испытаний, проведенных при температурах с интервалом не более 100 К до достижения максимальной рабочей температуры, декларируемой производителем.

Теплопроводность измеряют в точках, расположенных в непосредственной близости от точки перегиба или других неровностей прогнозируемого графика.

Для средней температуры свыше 500°С график должен строиться по результатам испытаний, проведенных с интервалом не более 200 К.

Не допускается экстраполяция результатов испытаний за пределами температурного диапазона испытаний. Измеренную теплопроводность округляют до ближайшего большего значения с точностью до 0,001 Вт/(м·К).

Результаты испытаний должны быть представлены графиком зависимости теплопроводности от температуры или таблицей измеренных значений теплопроводности. Сравнение с прогнозируемым графиком или таблицей проводят только для температур, при которых проводились испытания.

5.2 Подтверждение декларируемой теплопроводности

Отбирают три разные выборки изделий. Если необходимо, от выборок случайным образом отбирают образцы.

Определяют в соответствии с 5.1 теплопроводность образца, отобранного от первой выборки.

Результаты испытаний сравнивают со значениями теплопроводности на прогнозируемом графике или приведенными в таблице:

- если экспериментальное значение меньше соответствующего значения теплопроводности на прогнозируемом графике или в таблице или равно ему, то испытание считают удовлетворительным, в этом случае прогнозируемый график или таблицу принимают как декларируемый график или декларируемую таблицу;

- если одно или более экспериментальных значений превышают соответствующую теплопроводность на прогнозируемом графике или в таблице на 10% и более, то результаты испытания считают неудовлетворительными;

- если экспериментальные значения выше значений на прогнозируемом графике или в таблице, но не превышают соответствующую теплопроводность на 10% и более, то испытывают два новых образца, отобранных по одному образцу от двух оставшихся выборок, в соответствии с 5.1.

Теплопроводность второго и третьего образцов определяют при температурах, равных и ниже 100°С при разбросе ±5°С от значений температур испытаний первого образца; для температур свыше 100°С разброс должен быть ±10°С:

- если результаты новых испытаний не превышают на 10% и более соответствующие значения на прогнозируемом графике или в таблице, то измеренные значения теплопроводности преобразовывают так, чтобы они были увязаны с температурами, при которых определялась теплопроводность первого образца, используя для преобразования угол наклона первого графика;

- если результаты новых испытаний превышают на 10% и более соответствующие значения на прогнозируемом графике или в таблице, то результаты испытаний считают неудовлетворительными.

Теплопроводность при соответствующих температурах рассчитывают как среднее значение результатов трех испытаний или преобразованных значений при каждой температуре:

- если новые средние значения меньше соответствующих значений теплопроводности на прогнозируемом графике или в таблице или равны им, то испытание считают удовлетворительным, а прогнозируемый график или таблицу принимают как декларируемый график или декларируемую таблицу;

- если одно или более новых средних значений больше соответствующих значений теплопроводности на прогнозируемом графике или в таблице, то результаты испытаний считают неудовлетворительными.

Процедура подтверждения показана на рисунке 1 и приведена в приложении С.

Примечание - Более подробно процедура подтверждения приведена в разделе 5.

Рисунок 1 - Схема подтверждения теплопроводности

Приложение A
(справочное)

Подтверждение, основанное на сравнении графиков

A.1 Общие положения

Приведенная в настоящем стандарте процедура экспериментального подтверждения того, что прогнозируемый график теплопроводности может применяться как декларируемый график теплопроводности, основана на сравнении ограниченного числа экспериментальных значений.

В настоящем приложении показано, как сравнить графики, исключая возможность того, что значения графика, построенного по измеренным значениям, могут превышать значения прогнозируемого графика и использоваться для сравнения указанных графиков.

A.2 Сущность метода

Производитель прогнозирует декларируемую теплопроводность в виде графика ее зависимости от средней температуры.

Испытание проводят с учетом следующих условий:

- теплопроводность определяют при разных температурах;

- график строят по результатам испытаний;

- график, построенный по результатам испытаний, сравнивают с прогнозируемым графиком.

A.3 Испытание

A.3.1 Определение теплопроводности

Теплопроводность определяют в соответствии с 5.1.

A.3.2 Процедура сравнения и выводы

Отбирают три разных выборки изделия.

Отобранный от первой выборки образец испытывают в соответствии с 5.1.

Результаты испытаний описывают математической формулой, которая является полиномом низшей степени с коэффициентом корреляции r, равным 0,95, и с помощью которой строят график экспериментальных значений:

- если экспериментальные значения на построенном графике меньше соответствующих значений прогнозируемого графика или равны им, то прогнозируемый график становится декларируемым графиком;

- если хотя бы одно значение графика, построенного по результатам испытаний, превышает на 10% и более соответствующее значение прогнозируемого графика, то результаты испытаний считают неудовлетворительными;

- если значения графика, построенного по результатам испытаний, локально превышают менее чем на 10% значения прогнозируемого графика, то испытывают в соответствии с 5.1 два новых образца, отобранных из двух оставшихся выборок.

Результаты испытаний трех образцов описывают математической формулой, которая является полиномом низшей степени с коэффициентом корреляции , равным 0,95, и с помощью которой строят уточненный график:

- если значения на уточненном графике ниже соответствующих значений на прогнозируемом графике или равны им, то прогнозируемый график становится декларируемым графиком;

- если хотя бы одно значение на уточненном графике превышает соответствующее значение на прогнозируемом графике, то результаты испытаний считают неудовлетворительными.

Приложение B
(справочное)

Статистический метод построения декларируемого графика теплопроводности

B.1 Общие положения

В настоящем приложении приведен статистический метод построения декларируемого графика теплопроводности и процедуру его подтверждения, а также метод построения прогнозируемого графика и его последующее подтверждение.

Построение декларируемого графика выполняют с доверительным интервалом 90% и 90%-ной вероятностью, что экспериментальные значения будут меньше значений на прогнозируемом графике или равны им.

Применяют два варианта построения декларируемого графика:

- имеется большое число значений теплопроводности (50), известны среднее значение теплопроводности и стандартное отклонение базового распределения;

- имеется незначительное число значений теплопроводности (<50), когда для расчета и используются среднее значение теплопроводности и стандартное отклонение выборки .

B.2 Обозначения и единицы измерения

Обозначения и единицы измерения, применяемые в настоящем стандарте, приведены в таблице B.1.

Таблица B.1 - Обозначения и единицы измерения

B.3 Определение расчетных значений

B.3.1 Число значений теплопроводности 50 при каждой температуре

Для случая, если известны среднее значение , стандартное отклонение базового распределения и средняя температура :

1-я точка: температура : ;

2-я точка: температура : ;

3-я точка: температура .

Если подтверждается, что зависимость между теплопроводностью и средней температурой линейная, то стандартное отклонение базового распределения и коэффициент базового распределения при одной температуре могут быть приняты для всех температур. Коэффициент зависит от числа испытаний при разных температурах. Значения приведены в таблице B.2.

B.3.2 Число значений теплопроводности <50 при каждой температуре

Средние значения и стандартные отклонения для случайных выборок при средних температурах используют для расчета средних значений и стандартных отклонений * базового распределения при соответствующих средних температурах:

________________

* Текст документа соответствует оригиналу. - .

1-я точка: температура : ;

2-я точка: температура : ;

3-я точка: температура : .

и определяют не менее чем по трем результатам испытаний при средних температурах .

Декларируемый график строят по значениям, рассчитанным с помощью соответствующего полинома. Значения приведены в таблице B.2.

B.4 Подтверждение декларируемого графика

Подтверждение декларируемого графика проводят следующим образом:

a) Образец испытывают при температурах, близких к взятым при построении декларируемого графика, разность температур не должна превышать ±5 К для температуры испытаний ниже или равной 100 К и ±10 К - для более высоких температур.

b) Результаты испытаний преобразуют в значения применительно к температурам, использованным при построении декларируемого графика, применяя угол наклона декларируемого графика.

c) Экспериментальные значения считают удовлетворительными, если преобразованное значение меньше декларируемого или равно ему при той же температуре.

d) Если одно или более экспериментальных значений превышают значения декларируемого графика, то проводят дальнейшие испытания для оценки того, что базовое распределение, используемое для определения значений декларируемого графика, является действующим. Гипотетическое соглашение между новым средним значением для образцов, число которых 3, и средним значением, используемым при определении декларируемых значений, оценивают при 10%-ном уровне вероятности ошибки.

e) Рассчитывают новое среднее значение и стандартное отклонение .

f) Рассчитывают соответствующие критерии приемлемости результатов испытаний:

- при наличии большой базы данных:

известны и :

; (B.1)

- при наличии малой базы данных:

для всех значений температуры применяют уравнение

, (B.2)

где - число испытаний, проведенных для случайной выборки, взятой при базовом распределении, и использованных при построении или подтверждении декларируемого графика;

- число испытаний, проведенных для случайной выборки и использованных при изучении базового распределения;

- стандартное отклонение случайной выборки, взятой при базовом распределении (для расчета );

- стандартное отклонение случайной выборки, использованное при изучении базового распределения (для расчета ).

Гипотеза о том, что базовое распределение сохраняется и соответствует прогнозируемому графику, опровергается, если или выше, чем соответствующая вероятность, приведенная в таблицах B.3 и B.4. Вероятный уровень ошибки этого решения 10%.

B.5 Примеры

B.5.1 Построение декларируемого графика

B.5.1.1 Базовое распределение при средней температуре известно для большого числа результатов испытаний (50).

50 для всех значений температур :

(0°С)=0,035 Вт/(м·К),

(0°С)=0,0011 Вт/(м·К);

(10°С)=0,036 Вт/(м·К),

(10°С)=0,0012 Вт/(м·К);

(40°С)=0,0395 Вт/(м·К),

(40°С)=0,0012 Вт/(м·К).

Декларируемый график (90/90):

1-я точка: (0°С)=0,035+1,28·0,0011=0,0364 Вт/(м·К),

2-я точка: (10°С)=0,036+1,28·0,0012=0,0375 Вт/(м·К),

3-я точка: (40°С)=0,0395+1,28·0,0012=0,0410 Вт/(м·К).

Примечание - Если известно, что для данного изделия существует линейная зависимость между теплопроводностью и средней температурой, то для всех температур допускается использовать стандартное отклонение, полученное при 40°С.

B.5.1.2 Число результатов испытаний является незначительным при средней температуре (<50).

Определено, что:

1-я точка: (0°С)=0,035+2,74·0,0010=0,0377 Вт/(м·К),

2-я точка: (10°С)=0,036+2,74·0,0013=0,0396 Вт/(м·К),

3-я точка (40°С)=0,040+2,74·0,0012=0,0433 Вт/(м·К).

Рисунок B.1 - Графики, построенные по процедурам B.5.1.1 (график 1) и B.5.1.2 (график 2)

B.5.2 Подтверждение декларируемого графика

B.5.2.1 Декларируемый график, полученный на основе оценки большого числа результатов испытаний

Декларируемый график (90/90):

1-я точка: (0°С)=0,035+1,28·0,0011=0,0364 Вт/(м·К);

2-я точка: (10°С)=0,036+1,28·0,0012=0,0375 Вт/(м·К);

3-я точка: (40°С)=0,0395+1,28·0,0012=0,0410 Вт/(м·К).

a) Получено значение 0,0410 Вт/(м·К) при температуре 40°С (результат удовлетворительный).

b) Получено значение 0,0420 Вт/(м·К) при температуре 40°С (следует проверить, изменилось ли базовое распределение после испытания пяти образцов).

Определяют теплопроводность пяти образцов при 40°С, отобранных от случайных выборок:

0,0420 Вт/(м·К);

0,0400 Вт/(м·К);

0,0410 Вт/(м·К);

0,0380 Вт/(м·К);

0,0370 Вт/(м·К).

0,0396 Вт/(м·К) 0,0021 Вт/(м·К).

Предположение: среднее значение базового распределения случайных выборок с принятым оценочным значением равно среднему значению базового распределения, применяемого при построении/определении декларируемого графика:

- нулевая гипотеза : 0,0395 Вт/(м·К),

- вероятностная ошибка 10% (если гипотеза отвергается, вероятность ошибки 10%)

.

1-0,10=0,90; по таблице B.2 1,28 (односторонний интервал допуска).

0,19<1,28 - гипотеза принимается. Возможна вероятность того, что результаты пяти испытаний попали в базовое распределение, использованное для декларируемого графика.

B.5.2.2 Декларируемый график, полученный на основе оценки незначительного числа результатов испытаний

Декларируемый график:

1-я точка: (0°С)=0,035+2,74·0,0010=0,0377 Вт/(м·К);

2-я точка: (10°С)=0,036+2,74·0,0013=0,0396 Вт/(м·К);

3-я точка: (40°С)=0,040+2,74·0,0012=0,0433 Вт/(м·К).

Получено значение 0,044 Вт/(м·К) при температуре 40°С.

Для пяти образцов, взятых от случайных выборок, теплопроводность определялась при температуре 40°С:

Вт/(м·К) Вт/(м·К) .

Предположение: случайный образец 1, находящийся вне базового распределения со средним значением , оценочное значение которого известно, и случайный образец 2, находящийся внутри базового распределения со средним значением , оценочное значение которого известно, являются образцами, находящимися вне того же самого базового распределения со средним значением .

1) ;

2) 10%.

3) ;

.

4) таблица B.3: и (односторонний интервал допуска): (таблица В.4).

5) - предположение верно: экспериментальные значения находятся внутри базового распределения.

Таблица B.2 - Коэффициенты для одностороннего интервала допусков

Таблица B.3 - Накопительное распределение Гаусса

Таблица B.4 - -распределение

Таблица B.4 демонстрирует вероятность того, что параметр меньше табличных значений.

Приложение C
(справочное)

Примеры подтверждения декларируемой теплопроводности

В настоящем приложении приведены примеры процедуры подтверждения, изложенной в 5.2.

Таблица C.1 - Прогнозируемые декларируемые значения

Таблица C.2 - Первая серия испытаний

При , если °С;

, если °С.

Таблица C.3 - Преобразование результатов первой серии испытаний

Формула преобразования , где - наклон графика между двумя температурами испытаний.

Сравнение и вывод:

- первый случай:

и ,

и ,

и ,

и .

Результаты испытания удовлетворительные;

- второй случай:

и/или ,

и/или ,

и/или ,

и/или .

Результаты испытания неудовлетворительные, если они соответствуют одному или более из этих неравенств;

- промежуточный случай:

и ,

и ,

и ,

и .

Следует получить результаты испытаний двух новых образцов.

Таблица C.4 - Результаты испытаний второго образца

При , если °С;

, если °С.

Таблица C.5 - Преобразование результатов испытаний второго образца

Формула преобразования

,

где - наклон графика между двумя температурами испытаний.

Таблица C.6 - Результаты испытаний третьего образца

При , если 100°С;

, если °С.

Таблица C.7 - Преобразование результатов испытаний третьего образца

Формула преобразования

,

где - наклон графика между двумя температурами испытаний.

Таблица C.8 - Средние результаты испытаний трех образцов

где .

Сравнение и вывод:

если

и ,

и ,

и ,

и ,

то результаты испытания удовлетворительные.

Если хотя бы в одном случае , то результат испытаний является неудовлетворительным ( равно 1, 2, 3, 4 или 5).

Приложение ДА
(справочное)

Сведения о соответствии ссылочных межгосударственных стандартов европейским стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном стандарте

Таблица ДА.1

Электронный текст документа

и сверен по:

, 2019