ТЕМА: Исследование уровня облучения контактных зон «герметик–стекло» во вторичном контуре герметизации стеклопакета.
ЦЕЛЬ: Определить общее количество энергии от ультрафиолетового излучения, приходящееся на адгезионный контакт герметика в стеклопакете за 20 лет эксплуатации. Сопоставить полученное значение с ГОСТ 32998.4-2014.
ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ:
1. Источник ультрафиолетового излучения Лампа ДРЛ-250.
2. Прибор для измерения мощности ультрафиолетового излучения UV LIGHT METR PCE-UV34.
3. Чувствительные к ультрафиолетовому излучению индикаторные полосы UV Test Stripes GP 1949.
4. Таблица для определения мощности ультрафиолетового излучения по цвету индикаторных полос UV Key Chart №010-002А.
5. Модели стеклопакета в оконной раме.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ОБРАЗЦОВ И УСТАНОВКИ: Образцы представляют собой модель окна. УФ-чувствительные полосы UV Key Chart расположены на глубине 13 мм с обеих сторон стекла. Образцы установлены на столе по кругу под разными углами к источнику УФ-излучения. Расстояние от источника до образцов - 100 мм. Интенсивность излучения на этом расстоянии составляет 3 мВт/см2.
РЕЗУЛЬТАТЫ:
Модели облучали в течение 22 часов.
Полученные результаты представлены в Таблице 1.
Угол поворота к источнику, град | Значение по таблице, UV LIGHT METR PCE-UV34 мДж/см2·с | Значение, мВт·ч/см2 | Значение Вт·ч/м2 |
0 | 0 | 0 | 0 |
5 | 400 | 0,04 | 0,4 |
10 | 150 | 0,015 | 0,15 |
15 | 200 | 0,02 | 0,2 |
30 | 75 | 0,0075 | 0,075 |
45 | 30 | 0,003 | 0,03 |
После воздействия УФ интенсивностью 3 мВт/см2 в течение 22 часов суммарно принятая моделью стеклопакета энергия составляет:
Изменение угла поворота от 0 до 90 градусов соответствует времени прохождения солнца по небесной сфере от точки зенита (событие, соответствующее пределу 0 часов) до горизонта (событие, соответствующее пределу 6 часов). По полученным значениям построен график функции зависимости интенсивности излучения от угла поворота к источнику, интегрирование которой в пределах от 0 до 6 часов является суммарным значением энергии, полученным герметизирующим слоем за 6 часов.
ГРАФИК 1. Зависимость интенсивности УФ-излучения, попадающего на поверхность контакта «герметик – стекло», от угла падения луча на стекло.
В наблюдаемых пределах график близко аппроксимируется с графиком показательной функции y = 0,5384e(-0,97x)
Таким образом, энергия, полученная слоем адгезионного контакта герметика со стеклом за 6 часов, может быть вычислена интегрированием этой функции в указанных выше пределах и составит:
Из этого следует,что в среднем за час слой адгезионный контакта получает энергию, равную 0,09 Вт∙ч/м2.
Отсюда, на 1 Вт/м2∙ч отправленной энергии приходится 0,00014 Вт/м2∙ч полученной.
Из СНиП 23-01-99 Строительная климатология сумма годового сумарного воздействия солнечной радиации на вертикальную панель с южной стороны на широте 44° с.ш.* составляет 6259 МДж/м2 (1738 кВт∙ч/м2) (См.приложение).
По ГОСТ 24866-2014 условный срок эксплуатации стеклопакета должен быть не менее 20 лет, из чего следует, что общее количество принятой окном солнечной радиации составит:
Так как на 1 Вт∙ч/м2 отправленной энергии герметизирующим слоем будет принято 0,00014 Вт∙ч/м2, то за 20 лет принятая энергия составит:
___________________
* Широта южных регионов Российской Федерации
По ГОСТ 32998.4-2014. «Стеклопакеты клееные. Методы определения физических характеристик герметизирующих слоев», п 5.1.3.4 сумма энергии облучения должна составлять:
ВЫВОД: Результат исследования показывает, что суммарная доза облучения зоны контакта стекла с герметиком вторичного контура, набирающаяся засчет внутреннего преломления излучения в стекле, находится в величинах одного порядка с нормами, установленными ГОСТ 32998.4-2014.
ПРИЛОЖЕНИЕ: Суммарная солнечная радиация(прямая и рассеянная) на вертикальную поверхность при безоблачном небе, МДж/м2.
Ориентация |
Географическая широта, град. с.ш. |
|||||||
40 |
44 |
48 |
52 |
56 |
60 |
64 |
68 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
Январь |
||||||||
В/З |
233 |
199 |
174 |
143 |
104 |
67 |
41 |
|
ЮВ/ ЮЗ |
511 |
467 |
423 |
371 |
313 |
250 |
192 |
|
Ю |
687 |
636 |
560 |
495 |
425 |
338 |
242 |
|
Февраль |
||||||||
В/З |
271 |
249 |
228 |
210 |
187 |
156 |
127 |
|
ЮВ/ ЮЗ |
482 |
475 |
452 |
424 |
394 |
359 |
324 |
|
Ю |
618 |
612 |
595 |
566 |
528 |
482 |
397 |
|
Март |
||||||||
СВ/СЗ |
188 |
184 |
175 |
152 |
130 |
118 |
108 |
|
В/З |
389 |
390 |
381 |
365 |
327 |
308 |
282 |
|
ЮВ/ЮЗ |
546 |
564 |
579 |
572 |
556 |
552 |
546 |
|
Ю |
619 |
661 |
692 |
692 |
673 |
654 |
630 |
|
Апрель |
||||||||
С |
117 |
114 |
112 |
110 |
106 |
109 |
111 |
116 |
СВ/СЗ |
257 |
256 |
254 |
243 |
236 |
239 |
242 |
257 |
В/З |
432 |
436 |
443 |
459 |
480 |
497 |
487 |
491 |
ЮВ/ЮЗ |
489 |
512 |
536 |
557 |
592 |
621 |
674 |
746 |
Ю |
450 |
500 |
543 |
558 |
638 |
685 |
671 |
673 |
Май |
||||||||
С |
165 |
163 |
165 |
176 |
183 |
185 |
194 |
177 |
СВ/СЗ |
322 |
326 |
332 |
332 |
326 |
329 |
328 |
320 |
В/З |
472 |
485 |
499 |
512 |
528 |
547 |
550 |
546 |
ЮВ/ЮЗ |
449 |
487 |
529 |
573 |
607 |
649 |
716 |
745 |
Ю |
331 |
383 |
440 |
497 |
541 |
592 |
640 |
681 |
Июнь |
||||||||
С |
195 |
196 |
205 |
206 |
223 |
236 |
262 |
292 |
СВ/СЗ |
344 |
346 |
362 |
370 |
375 |
414 |
452 |
486 |
В/З |
462 |
470 |
492 |
512 |
541 |
559 |
607 |
648 |
ЮВ/ЮЗ |
404 |
436 |
504 |
514 |
550 |
580 |
612 |
642 |
Ю |
258 |
307 |
371 |
427 |
469 |
512 |
554 |
596 |
Июль |
||||||||
С |
213 |
188 |
197 |
212 |
215 |
219 |
237 |
278 |
СВ/СЗ |
325 |
330 |
335 |
340 |
350 |
359 |
382 |
440 |
В/З |
453 |
478 |
494 |
518 |
541 |
554 |
576 |
643 |
ЮВ/ЮЗ |
395 |
432 |
473 |
511 |
542 |
572 |
630 |
693 |
Ю |
293 |
343 |
398 |
452 |
501 |
546 |
591 |
646 |
Август |
||||||||
С |
135 |
134 |
132 |
130 |
127 |
130 |
132 |
|
СВ/СЗ |
280 |
274 |
270 |
268 |
264 |
264 |
261 |
|
В/З |
442 |
447 |
451 |
457 |
466 |
482 |
500 |
|
ЮВ/ЮЗ |
458 |
488 |
518 |
542 |
567 |
598 |
626 |
|
Ю |
387 |
430 |
477 |
520 |
552 |
589 |
600 |
|
Сентябрь |
||||||||
СВ/СЗ |
214 |
205 |
195 |
191 |
185 |
180 |
177 |
|
В/З |
378 |
374 |
372 |
371 |
366 |
356 |
345 |
|
ЮВ/ЮЗ |
475 |
496 |
529 |
530 |
547 |
554 |
544 |
|
Ю |
440 |
536 |
561 |
584 |
608 |
610 |
612 |
|
Октябрь |
||||||||
СВ/СЗ |
173 |
148 |
125 |
110 |
95 |
77 |
62 |
|
В/З |
336 |
314 |
283 |
263 |
239 |
208 |
177 |
|
ЮВ/ЮЗ |
524 |
520 |
508 |
490 |
476 |
466 |
456 |
|
Ю |
612 |
625 |
625 |
611 |
598 |
584 |
522 |
|
Ноябрь |
||||||||
В/З |
237 |
218 |
192 |
166 |
139 |
107 |
78 |
|
ЮВ/ЮЗ |
472 |
449 |
424 |
392 |
346 |
296 |
245 |
|
Ю |
636 |
617 |
597 |
543 |
486 |
412 |
325 |
|
Декабрь |
||||||||
В/З |
209 |
I8O |
147 |
121 |
93 |
65 |
42 |
|
ЮВ/ЮЗ |
453 |
410 |
361 |
305 |
245 |
179 |
115 |
|
Ю |
651 |
609 |
536 |
475 |
400 |
296 |
192 |
|