ASTM C976-90(1996)e1
Método de prueba estándar para el rendimiento térmico de conjuntos de edificios mediante una caja caliente calibrada (retirada en 2002)

Estándar No.

ASTM C976-90(1996)e1

Fecha de publicación

2021

Organización

American Society for Testing and Materials (ASTM)

Ultima versión

ASTM C976-90(1996)e1

Alcance

1.1 Este método de prueba, conocido como método de caja caliente calibrada, prevé la medición en laboratorio de la transferencia de calor a través de una muestra bajo condiciones controladas de temperatura del aire, velocidad del aire y radiación establecidas en una cámara dosificadora en un lado y en una cámara climática en el otro. otro lado. Está destinado principalmente a mediciones en condiciones de estado estable y a temperaturas típicas de aplicaciones normales en edificios. La transferencia de calor a través de la muestra se determina a partir de la entrada neta de calor medida a la cámara de medición, corregida por la pérdida estimada a través de las paredes de la cámara y la pérdida estimada que flanquea la muestra en su perímetro, ambas estimaciones se basan en calibraciones que utilizan muestras de propiedades térmicas conocidas. La pérdida de calor a través de las paredes de la cámara de medición está limitada por paredes altamente aisladas y, cuando sea necesario, por el control de la temperatura ambiente circundante o por el uso de una protección parcial. En la configuración normal, el área medida de la muestra está rodeada por un aislamiento perimetral en lugar de un área adicional de la muestra como se usa en la caja caliente protegida, Método de prueba C236. 1.2 El método de caja caliente calibrada es especialmente adecuado para muestras grandes no homogéneas, como estructuras de construcción y conjuntos compuestos de elementos de construcción. Se puede utilizar para medir elementos de construcción individuales, como ventanas y puertas. Las prácticas recomendadas para medir el rendimiento térmico de puertas y ventanas se están desarrollando en los Comités C-16 y E-6. El método de la caja caliente calibrada también se puede utilizar para investigar el efecto de miembros estructurales, tuberías, enchufes eléctricos o defectos de construcción, como huecos de aislamiento, en el desempeño de una sección del edificio. La caja caliente calibrada también se puede utilizar para muestras no homogéneas no necesariamente relacionadas con edificios, o para muestras homogéneas. En las Referencias (1-13) se dan ejemplos del diseño, construcción, calibración, operación y uso de cajas calientes calibradas. Nota 1: El método de caja caliente protegida, Método de prueba C236, es una alternativa para tales mediciones. 1.2.1 Dado que normalmente se prueba una muestra completa en la caja caliente calibrada, es innecesario e inadecuado instalar barreras de convección internas en exceso de las que normalmente forman parte de la muestra. Dichas barreras serían necesarias para una muestra vertical con cavidades internas que se extienden por encima o por debajo del área medida. 1.3 Cuando se construye para medir la transferencia de calor en la dirección horizontal, la caja caliente calibrada se puede usar para probar paredes y otras estructuras verticales y comúnmente se le llama aparato de prueba de paredes. Cuando se construye para medir la transferencia de calor en dirección vertical, se puede utilizar para probar techos, techos, pisos y otras estructuras horizontales y comúnmente se le llama aparato de prueba de piso/techo. Se permiten otras orientaciones y se puede utilizar el mismo aparato para pruebas tanto verticales como horizontales si se puede girar o volver a montar en cualquiera de las orientaciones. 1.4 Este método está establecido para pruebas en estado estacionario; sin embargo, el aparato puede funcionar en condiciones dinámicas (estado no estacionario), ya sea periódicas o no periódicas, en las que las temperaturas cambian durante la prueba como, por ejemplo, para seguir un ciclo diurno. Esta norma no establece procedimientos ni criterios para realizar pruebas dinámicas o para el análisis de datos dinámicos, pero sí requiere informes completos de las condiciones de las pruebas y el análisis de datos. 1.5 Este método de prueba proporciona una velocidad del aire forzado ya sea paralela o perpendicular a la superficie de la muestra. También permite el funcionamiento en condiciones de convección natural. Nota 2: Para condiciones de velocidad de aire forzado paralela o perpendicular, se debe tener cuidado de cuantificar la cantidad de fuga de aire entre las cámaras climática y de medición. Esto se puede hacer mediante una de varias técnicas: ( ) métodos de gas trazador o ( ) calibración del caudal de aire en función de la diferencia de presión utilizando el Método de prueba E283. Para muchos sistemas de ventanas o puertas, puede ser conveniente minimizar la fuga de aire sellando la longitud de la grieta de la ventana con cinta adhesiva o masilla. 1.6 Este método no prevé la transferencia de masa de aire o humedad a través de la muestra durante las mediciones de transferencia de calor. Sin embargo, tales mediciones no están prohibidas y, si se realizan, se deben informar en su totalidad todas las condiciones de la prueba. Nota 3: La infiltración de aire o la migración de humedad pueden alterar significativamente la transferencia neta de calor. Las interacciones complicadas y la dependencia de muchas variables, junto con una experiencia limitada en pruebas en tales condiciones, hacen que no sea aconsejable intentar la estandarización en este momento. En el Apéndice X1.2 se dan consideraciones adicionales para tales pruebas. 1.7 Este método está diseñado principalmente para usarse a temperaturas típicas de aplicaciones de construcción normales. La consideración habitual es duplicar las condiciones exteriores que ocurren naturalmente, que en zonas templadas pueden oscilar entre aproximadamente -48 °C y 85 °C y las temperaturas interiores residenciales normales de aproximadamente 21 °C. Se pueden diseñar e incorporar otras temperaturas para usos industriales o especiales en las instalaciones de prueba. Nota 4: Las unidades principales de este método son el SI, pero en el informe se deben utilizar unidades SI y pulgadas-libra. La Tabla 1 proporciona factores de conversión entre unidades pulgada-libra y SI. 1.8 Cuando se opera en condiciones de estado estacionario con temperaturas mantenidas constantes durante una prueba, los resultados pueden expresarse como resistencia térmica, R, conductancia térmica, C, resistencia térmica general, Ru o transmitancia, U. Este método de prueba permite dos procedimientos. para ser utilizado en la determinación de la resistencia térmica, R. La elección entre los dos procedimientos depende, hasta cierto punto, de la uniformidad de la muestra y, por tanto, de si existen temperaturas superficiales suficientemente uniformes como para que puedan medirse mediante sensores de temperatura y un representante. promedio obtenido. Para algunas muestras, la elección puede ser arbitraria y debe ser realizada por el usuario del método, o por el patrocinador de la prueba, o puede especificarse en las regulaciones o especificaciones aplicables. En todos los casos se deberán informar íntegramente los procedimientos utilizados. Los dos procedimientos son: 1.8.1 Para muestras uniformes y casi uniformes, las temperaturas superficiales promedio pueden determinarse a partir de mediciones ponderadas por área de los sensores de temperatura instalados como se indica en 5.7.1. Luego, la resistencia térmica, R, se calcula utilizando la transferencia de calor medida y la diferencia en las temperaturas promedio de las dos superficies. 1.8.2 Para muestras muy no uniformes, no existirán temperaturas superficiales promedio significativas. En este caso, la resistencia térmica, R, se calcula restando las resistencias superficiales de las dos superficies de la resistencia térmica general medida, Ru. Estas resistencias superficiales se determinarán a partir de ensayos realizados en condiciones similares (Nota 5), pero utilizando una muestra de ensayo uniforme de aproximadamente la misma resistencia térmica. Nota 5: Se ha descubierto que las resistencias superficiales dependen significativamente de la magnitud del flujo de calor, así como de las condiciones ambientales que afectan la superficie. Es importante que el flujo de calor para la muestra uniforme sea similar al que pasa a través de la muestra no uniforme y que la temperatura del aire, la velocidad del aire y la temperatura de las superficies que intercambian radiación con la muestra también sean similares. 1.8.3 Generalmente, la resistencia térmica general, Ru, o la transmitancia térmica, U, deben determinarse en las condiciones de interés. Cuando esto no sea posible o cuando lo indiquen los acuerdos o regulaciones aplicables, la resistencia general, Ru, puede determinarse a partir de la resistencia térmica, R, obtenida según lo indicado en 1.8.1 o 1.8.2, sumando resistencias superficiales estandarizadas. Una fuente de resistencias estandarizadas es el Volumen de Fundamentos del Manual de ASHRAE. Nota 6: Las resistencias generales, Ru, obtenidas a partir de resistencias medidas, R, agregando resistencias superficiales estandarizadas típicas de diferentes condiciones pueden no coincidir con las resistencias generales que se medirían directamente en esas condiciones. Las discrepancias son especialmente probables para especímenes no uniformes con elementos superficiales de alta conductancia conectados a puentes térmicos cuando las resistencias medidas, R, se obtienen en condiciones de aire en calma y las resistencias superficiales estandarizadas son típicas de altas velocidades del viento. Se advierte al usuario que sea consciente de tales posibles discrepancias. 1.9 Este método de prueba establece los requisitos generales que cubren una amplia variedad de construcciones de aparatos, condiciones de prueba y procedimientos operativos. No se dan instrucciones detalladas para estas consideraciones, pero deben elegirse dentro de las limitaciones de los requisitos generales. 1.9.1 Este método de prueba no especifica todos los detalles necesarios para la construcción y operación del aparato. Las decisiones sobre los detalles del muestreo, la selección de muestras, el preacondicionamiento, el montaje y posicionamiento de las muestras, la elección de las condiciones de prueba y la evaluación de los datos de prueba se dejan al criterio del usuario o a las especificaciones del producto aplicables o a las regulaciones gubernamentales u otras regulaciones. 1.10 Para asegurar el nivel de precisión y exactitud esperados, las personas que apliquen este método de prueba deben poseer un conocimiento de los requisitos de las mediciones térmicas y la práctica de pruebas y de la aplicación práctica de la teoría de la transferencia de calor relacionada con los materiales y sistemas de aislamiento térmico. Se recomiendan procedimientos operativos detallados para cada aparato para garantizar que las pruebas se realicen de acuerdo con este método de prueba. 1.11 Se recomienda que el rendimiento de un aparato se demuestre mediante mediciones satisfactorias en muestras estándar apropiadas del laboratorio de estándares nacional de la jurisdicción o, si dichos estándares no están disponibles, mediante comparaciones satisfactorias en un programa interlaboratorio de turnos interlaboratorios o mediante comparaciones satisfactorias con una caja caliente protegida probada, Método de prueba C236. 1.12 Esta norma no pretende abordar todos los problemas de seguridad, si los hay, asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer prácticas apropiadas de seguridad y salud y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reglamentarias antes de su uso.

ASTM C976-90(1996)e1 Documento de referencia

• ASTM C1045 Práctica estándar para calcular las propiedades de transmisión térmica en condiciones de estado estacionario
• ASTM C168 Terminología estándar relacionada con el aislamiento térmico*， 2022-05-01 Actualizar
• ASTM C177 Método de prueba estándar para mediciones de flujo de calor en estado estacionario y propiedades de transmisión térmica mediante el aparato de placa caliente protegida
• ASTM C236 Método de prueba estándar para el rendimiento térmico en estado estacionario de conjuntos de edificios mediante una caja caliente protegida (retirada en 2001)
• ASTM C518 Método de prueba estándar para las propiedades de transmisión térmica en estado estacionario mediante el aparato medidor de flujo de calor
• ASTM E230 Tablas de especificación estándar y temperatura-fuerza electromotriz (EMF) para termopares estandarizados
• ASTM E283 Método de prueba estándar para determinar la tasa de fuga de aire a través de ventanas exteriores, muros cortina y puertas bajo diferencias de presión especificadas en toda la muestra

ASTM C976-90(1996)e1 Historia

• 2021 ASTM C976-90(1996)e1 Método de prueba estándar para el rendimiento térmico de conjuntos de edificios mediante una caja caliente calibrada (retirada en 2002)