MINISTERUL LUCRĂRILOR PUBLICE, TRANSPORTURILOR Şl LOCUINŢEI

ORDINUL Nr. 1571 din 15.10.2002

pentru aprobarea reglementării tehnice „Metodologie pentru evaluarea performanţelor termotehnice

ale materialelor şi produselor pentru construcţii" indicativ MP­022­02

În conformitate cu prevederile art. 38 alin. 2 din Legea nr.10/ I 1995 privind calitatea în construcţii, cu modificările ulterioare,

În temeiul prevederilor art. 2 pct. 45 şi ale art. 4 alin.(3) din Hotărârea Guvernului nr. 3/2001 privind organizarea şi funcţionarea Ministerului Lucrărilor Publice, Transporturilor şi Locuinţei,

Având în vedere avizul Comitetului Tehnic de Coordonare Generală nr. 30/10.04.2002, Ministrul Lucrărilor Publice, Transporturilor şi Locuinţei emite următorul

ORDIN :

Art. 1. ­Se aprobă reglementarea tehnica „Metodologie pentru evaluarea performanţelor termotehnice ale materialelor şi produselor pentru construcţii", indicativ MP­022­02, elaborată de S.C. PROCEMA S.A. şi prevăzută în anexa care face parte integrantă din prezentul ordin.

Art. 2. ­ Prezentul ordin se publică în Buletinul Construcţiilor. Art. 3. ­Direcţia Generală Tehnică în Construcţii va aduce la îndeplinire prevederile

prezentului ordin.

MINISTRU MIRON TUDOR MITREA

MINISTERUL LUCRĂRILOR PUBLICE, TRANSPORTURILOR Şl LOCUINŢEI

METODOLOGIE PENTRU EVALUAREA PERFORMANTELOR TERMOTEHNICE ALE

MATERIALELOR ŞI PRODUSELOR PENTRU CONSTRUCŢII INDICATIV MP 022­02

Elaborat de:

INSTITUTUTUL DE CERCETARE, PROIECTARE Şl PRODUCŢIE EXPERIMENTALĂ PENTRU CONSTRUCŢII ŞI MATERIALE DE CONSTRUCŢII – PROCEMA ­

Laborator Cercetări şi Servicii Tehnice Pentru Procese Termice

Director general: dr. ing. Traian Ispas Director ştiinţific: ing. Ion Berea Director sucursală: dr. ing. Gabriela Toma Elaborator: ing. Florian Cojocaru

Avizat de: DIRECŢIA GENERALĂ TEHNICĂ ÎN CONSTRUCŢII

Director general: ing. Ion Stănescu Responsabil lucrare M.L.P.T.L.: ing. Paulina Dragomirescu

CUPRINS

1. OBIECT ŞI DOMENIU DE APLICARE

2. REFERINŢE NORMATIVE

3. DEFINIŢII, SIMBOLURI Şl UNITĂŢI DE MĂSURĂ 3.1. Definiţii 3.2. Simboluri şi unităţi de musură

4. CONDUCTIVITATEA TERMICĂ DE BAZĂ (λb)

5. CONDUCTIVITATE A TERMICĂ DECLARATĂ (λd)

6. CONDUCTIVITATEA TERMICĂ DE CALCUL (λu)

7. CONVERSIA VALORILOR TERMICE

Anexa A. Valori tabulate pentru conductivitatea termică λ10, uscat (λ10, DRY; λ10, SEC ) a unor materiale produse pentru construcţii

Anexa B. Coeficienţii de conversie pentru temperatură

Anexa C. Coeficienţii de conversie pentru umiditate

Anexa D. Proprietăţi ale unor materiale şi produse pentru construcţii (umiditatea la echilibru higrotermic cu aer atmosferic)

Anexa E. Exemple de calcul

Anexa F. Note explicative

METODOLOGIE PENTRU EVALUAREA PERFORMANTELOR TERMOTEHNICE ALE

MATERIALELOR ŞI PRODUSELOR PENTRU CONSTRUCŢII

Indicativ: MP 022­02

I. OBIECT ŞI DOMENIU DE APLICARE

1.1. Prezenta metodologie cuprinde: •definirea valorii termice ­ conductivitatea termică ­ pentru materiale şi produse utilizate

în construcţii; •regulile de obţinere; •regulile de conversie pentru diverse valori de temperatură şi umiditate ale

materialului/produsului. 1.2. Metodologia permite evaluarea în mod unitar a valorilor termice ale

materialelor/produselor astfel încât devine posibilă compararea performanţelor termice obţinute cu materiale/produse similare realizate de diverşi producători.

1.3. Pe baza valorilor termice de bază, declarate şi de calcul ale diverselor materiale şi produse, se pot lua deciziile tehnice şi se pot configura soluţii pentru elemente de construcţii care să permită în exploatare atât asigurarea gradului de confort termic, cât şi reducerea consumului de energie.

1.4. Metodologia se referă la conductivitatea termică pentru materiale şi produse pentru construcţii, pline sau cu goluri, şi pentru materiale izolatoare, nemontale în elemente de construcţie. Metodologia nu se referă la elemente de construcţie.

1.5. În conformitate cu metodologii prezentă se pot obţine, prin regulile de conversie date termice de calcul (conductivitatea şi/sau rezistenţa de calcul) pornind de la valorile termice de bază sau declarate, obţinute prin măsuri sau tabulate, ţinând seama de influenţa parametrilor temperatura şi/sau umiditate ale materialului/produsului în exploatare.

1.6. Valoarea de calcul a unei caracteristici termice a unui material/produs este acea valoare determinată, stabilită pentru o aplicaţie specifică, pe care materialul o asigură in exploatare, înglobat în construcţie, ţinând seama de condiţiile climatice, respectând reglementările naţionale în domeniu, fiind utilizată în calculele termice pentru construcţii. Un material/produs poate avea mai multe valori termice de calcul, în funcţie de aplicaţia prevăzută.

1.7. Metodologia se adresează: ­ producătorilor, fabricanţilor, distribuitorilor de produse/materiale de construcţii; ­ specialiştilor, oferind reguli unitare, aplicabile pentru toate produsele, de obţinere a

valorilor termice de calcul pentru diverse condiţii de temperatură şi umiditate ale materialului/produsului, în exploatare.

1.8. Producătorul, fabricantul, distribuitorul de materiale/produse utilizate în construcţii au obligaţia ca la punerea pe piaţă a acestora să furnizeze utilizatorului una dintre valorile termice: de bază, declarată sau de calcul, specificând metoda de stabilire şi valorile de temperatură şi umiditate pentru care valoarea indicată este valabilă.

1.9. Metodologia nu stabileşte valori pentru conductivităţile de calcul ale materialelor şi produselor. Pentru această mărime, valorile utilizate în calculele termice se vor prelua din normele şi normativele în vigoare, dacă materialul/produsul se va află, în exploatare, în condiţii de temperatură şi umiditate pentru care aceste valori corespund. Dacă condiţiile de exploatare diferă, se vor obţine valorile de calcul utilizând relaţiile de conversie din prezenta metodologie.

2. REFERINŢE NORMATIVE

1. STAS 5912­89 ­ Determinarea conductivităţii termice 2. STAS 12057­82 ­ Măsurarea rezistenţei la transfer termic a elementelor de închidere ale clădirilor 3. SR EN ISO 6946:1998 ­ Părţi şi elemente de construcţie. Rezistenţa termică şi transmitanţa termică. Metodă de calcul 4. CI07/3­97 ­ Normativ privind calculul termotehnic al elementelor de construcţie ale clădirilor. 5. C 107/0­02 ­ Normativ pentru proiectarea şi executarea lucrărilor de izolaţii termice la clădiri 6. SR ISO 3534­1:1996 ­ Statistică ­ Vocabular şi simboluri. Partea 1: Termeni de teoria probabilităţilor şi statistică generală 7. STAS 7122/1­86 ­ Interpretarea statistică a datelor. Reguli generale

3. DEFINIŢII, SIMBOLURI ŞI UNITĂŢI DE MĂSURĂ

3.1. Definiţii

Principalii termeni utilizaţi în prezenta metodologie au următoarele semnificaţii:

3.1.1. Material ­ parte dintr­un produs, care nu ţine seama de formă, dimensiuni sau finisaj.

3.1.2. Produs ­ forma finală a unui material, finisat, gata pentru utilizare, având formă şi dimensiuni date.

3.1.3. Starea uscat ­ (sinonim: dry, sec) ­ starea atinsă de material/produs după uscare în condiţii convenţionale, indicate în normele de material sau produs.

3.1.4. Valoare termică ­ termen desemnând în mod obişnuit conductivitatea termică şi/sau rezistenţa termică.

3.1.5. Condiţii de referinţă ­ ansamblul de condiţii identificând o stare de echilibru aleasă ca referinţă pentru valorile termice ale materialului produsului.

3.1.6. Conductivitatea termică de bază ­ valoarea conductivităţii termice a unui material/produs la starea uscat, determinata conform unor norme anume, şi utilizată pentru a determina conductivitatea termică de calcul.

3.1.7. Conductivitatea termică declarată ­ valoarea conductiviăţii termice a unui material/produs stabilită în anumite condiţii de referinţă privind umiditatea, temperatura şi gradul de maturizare a materialului/produsului.

3.1.8. Conductivitate termică de calcul ­ valoarea conductivităţii termice a unui material/produs, în condiţii interne şi externe specifice, care poate fi considerată ca fiind reprezentativă pentru performanţele materialului/produsului incorporat în construcţie, în condiţii de exploatare.

3.1.9. Umiditate relativă masică ­ cantitatea de apă evaporabilă din material/produs (diferenţa dintre masa materialului umed, m1 , şi masa materialului uscat, m2) raportată la masa materialului umed m2.

3.1.10. Umiditate absolută masică ­ cantitatea de apă evaporabilă din material/produs (diferenţa dintre masa materialului umed, m1 şi masa materialului uscat, m2) raportată la masa materialului uscat m 1 .

3.1.11. Umiditate volumică ­ volumul apei evaporabile raporat la volumul materialului. (Volumul materialului poate fi cel în stare umedă, sau cel în stare uscată; trebuie specificat atunci când este menţionată umiditatea volumică.)

3.2. Simboluri şi unităţi

4. CONDUCTIVITATEA TERMICĂ DE BAZĂ (λb)

Conductivitatea termica de bază

4.1. Se numesc valori termice de bază acele valori pe baza cărora se stabilesc valorile termice de calcul. Valorile termice de bază nu se utilizează pentru calculele termice ale elementelor de construcţie fiind valori pentru starea uscat, diferiţii de starea reală, în exploatare, a produsului sau materialului.

4.2. Valorile termice sunt valorile pentru: ­ conductivitatea termică de bază

şi/şau ­ rezistenţa termică de bază. Pe baza comparării valorilor termice de bază se pot aprecia performantele termice ale

unui anume tip de produs realizat de diverşi producători; 4.3. Din punctul de vedere al umidităţii, pentru a fi considerate valori termice de bază,

conductivitatea termică şi/sau rezistenţa termică trebuie să fie exprimate obligatoriu pentru starea uscat a materialului sau produsului.

Valoarea termică la starea uscat, fie a fost determinată la aceasta stare, fie a fost obţinută prin conversia la starea uscat a valorii determinate la o anumită umiditate.

4.4. Din punctul de vedere al temperaturii, pentru a fi considerate valori termice de bază, conductivitatea termică şi/sau rezistenţa termică trebuie să fie exprimate obligatoriu pentru temperatura de 10°C, în care caz valorile termice de bază se simbolizează astfel:

λb = λ10 uscat Rb = R10 uscat

Valoarea termică la temperatura de 10°C, fie a fost determinată la această temperatură, fie a fost obţinută prin conversia la această temperatură a valorii termice determinate la o altă temperatură.

4.5. Valoarea termică de bază, fiind exprimată la 10°C şi starea uscat, este identică cu valoarea termică declarată, atunci când aceasta se exprimă la setul de condiţii 10°C, uscat (a se vedea Capitolul Conductivitatea termică declarată).

4.6. Cunoaşterea valorilor termice declarate, la setul de condiţii 23°C, uscat, permite conversia la setul de condiţii 10°C, uscat, valoarea obţinută putându­se considera valoarea termică de bază.

4.7. Pornind de la conductivitatea termică de bază (rezistenţa termică de bază) se calculează conductivitatea termică de calcul (rezistenţa termică de calcul), respectând schema logică:

conductivitatea termica de baza λb (=λ10 uscat) ↓ corecţia de temperatură corecţia de umiditate (concrete, de exploatare) ↓ conductivitatea termică de calcul a materialului/produsului, (pentru condiţiile de temperatură şi umiditate concrete, de exploatare)

4.8. Producătorul, fabricantul, distribuitorul au obligaţia să furnizeze pentru produsul pus pe piaţă conductivitatea termică de bază/declarată sau de calcul, determinate dupa unul din procedeele arătate în continuare.

Conductivitatea termică de bază pentru produse pline şi mortare

4.9. În cazul produselor pline şi omogene (fără goluri, fără perforaţii) şi a mortarelor de zidărie şi tencuială, conductivitatea termică de bază, λb, a materialului (ciobului) din care este realizat produsul va desemna şi valoarea conductivităţii termice de bază, echivalentă, a produsului plin.

4.10. Conductivitatea termică de bază, pentru produse pline şi mortare, poate fi determinată sau stabilită:

­ cu ajutorul valorilor din tabelele date în standardele sau normativele în vigoare, în care se indică valoarea conductivităţii termice pentru diferite mase volumice ale produsului plin sau materialului;

­ pe baza de încercări, măsurări, efectuate după metode standardizate, pe eşantioane de material prelevate în conformitate cu prevederile din standardele de produs;

­ pe baza utilizării unei relaţii grafice între conductivitatea termică λ şi masa volumică a materialului/produsului uscat, pentru anumită temperatură, similară cu relaţia grafică rezultată din valori tabulate pentru acelaşi tip de produs.

4.11. Pentru oricare din situaţiile anterioare trebuie să fie precizate valorile umidităţii şi temperaturii produsului pentru care acea valoare a conductivităţii termice îl caracterizează (a se vedea şi Nota din Anexa F).

4.12. Pentru valorile conductivităţii termice calculate pe baza, valorilor calculate exprimând legătura A ­ masa volumică la stare uscat, trebuie avute în vedere următoarele:

­ valorile tabulate se utilizează în cazul în care, pentru produsul considerat, există la fabricant, producător, implementat în producţie, un sistem certificat de determinări curente de control a masei volumice, dar nu există valori măsurate direct pentru conductivitatea termică;

­ valorile tabulate λ10 uscat, pentru diferite materiale/produse pentru construcţii se prezintă în anexa A. Masa volumică din tabele este pentru starea uscat. (În tabele se prezintă, de asemenea, coeficientul de conversie a umidităţii).

4.13. Valorile conductivităţii termice de bază, rezultate prin măsurări, încercări efective, sau rezultate prin conversia valorilor astfel măsurate, trebuie să fie obţinute, îndeplinind condiţiile:

­ să se efectueze încercări cel puţin la începutul producţiei unui tip de produs sau când intervin schimbări importante în materia primă sau procedeul de fabricaţie;

­ să fie respectată procedura de obţinere a eşantioanelor de produs pentru măsurări, indicată în standardul de produs; Respectarea acestor cerinţe permite a considera că eşantionul reprezintă produsul;

­ eşantioanele pentru măsurători, încercări, să fie aduse la starea de condiţionare privind umiditatea şi temperatura indicate în norma de determinare;

­ metoda de măsură a valorii termice trebuie să fie o normă în vigoare, românească, europeană sau internaţională, indicată de regulă în norma de produs;

­ valoarea termică trebuie să fie media aritmetică a cel puţin trei determinări.

4.14. Pentru valorile conductivităţii termice obţinute pe baza utilizării relaţiei grafice dintre λ şi masa volumică la stare uscat, în care valorile λ şi masa volumică sunt determinaţi efectiv, pentru început, trebuie să fie îndeplinite cerinţele de la pct. 4.13

Utilizarea metodei presupune că: ­s­a stabilit din valorile tabulate, prevăzute în norme în vigoare, corelaţia dintre λ şi masa

volumică, pentru produsul plin sau materialul prevăzut; ­s­a stabilit plaja pentru valorile masei volumice la starea uscat care se obţin în producţie

(sau plaja de valori prevăzută în norma de produs); ­s­au efectuat cel puţin trei măsurări individuale, atât a masei volumice la starea uscat ρj,

cât şi a conductivităţii termice λj, prin valorile măsurate pe eşantioane diferite se asigură că valoarea de bază ce se va determina este reprezentativă pentru produsul analizat;

­cele trei încercări efectuate sunt pe eşantioane provenind din loturi de producţie diferite şi reprezintă plaja de masă volumică realizată de producător.

Valoarea de bază pentru conductivitatea termică va fi determinată plecând de la valoarea medie obţinută pentru λ şi de la variaţiile limită superioară şi inferioară ale valorii λ, faţă de valoarea medie.

4.15. Obţinerea valorii λ şi a limitelor sale de variaţie, conform pct. 4.14. se realizează parcurgând etapele (a se vedea fig. 1):

a) se trasează curba Co, reprezentând corelaţia dintre λ şi masa volumică la stare uscat, pe baza valorilor tabelate date în norme sau normative în vigoare, româneşti, europene sau internaţionale;

b) se calculează media aritmetică a celor trei valori ρj şi media aritmetică a celor trei valori λj, convertite la starea 10°C şi uscat;

c) se fixează în grafic punctul A, având drept coordonate valorile medii determinate la pct. b;

d) se trasează prin punctul A o curba C1 paralela cu Co; e) se determină masa volumică medie a producţiei, pentru produsul analizat, pe baza

valorilor determinate curent prin măsurători certificate în laboratorul uzinal. Pe baza acestei valori (pct. ρm) se determină în ordonată valoarea medie pentru conductivitatea termica (punctul λm).

f) se stabileşte în abscisă intervalul de variaţie a masei volumice la starea uscat pentru producţia realizată şi pentru produsul analizat;

g) se calculează şi se notează în abscisă masele volumice ale produsului caracterizând 10% şi 90% din producţia realizată, cu nivel de încredere de 90% ;

h) se stabilesc în ordonată valorile limită superioară şi inferioară pentru λ (punctele λmax şi λmin).

Valoarea conductivităţii termice de baza, la 10°C, uscat, care se consideră a caracteriza producţia realizată, pentru produsul respectiv, va fi valoarea λm (obţinută în grafic) ± variaţiile reprezentând diferenţa între valorile limită superioară şi inferioară faţă de valoarea medie.

Metoda determinării în acest fel a valorii λ se aplică cu precădere pentru controlul indirect al caracteristicilor termice λ a producţiei realizate, cunoscând prin determinări curente, certificate, în laboratorul uzinal, masa volumică medie la starea uscat, fără a mai fi determinate efectiv valorile λ, utilizând alura de variaţie conform curbei C1.

NOTĂ: Pentru produsul analizat trebuie să se verifice cel puţin o dată pe an încadrarea valorii

conductivităţii termice în limitele stabilite prin grafic, pornind de la valorile parametrilor masei volumice la starea uscat, obţinută prin măsurători efective.

• Dacă valoarea pentru λ nu depăşeşte valoarea limită superioară, conformitatea este demonstrată.

• Dacă valoarea λ depăşeşte limita superioara vor fi prelevate prin hazard trei noi eşantioane suplimentare, fiind supuse aceloraşi determinări pentru a verifica dacă valoarea λ se

află sub λ ax. Producătorul trebuie sa analizez cauzele şi să ia măsurile necesare corective pentru a evita depăşirea valori lor.

Valorile sunt considerate ca fiind confirmate dacă cel mult o valoare măsurată depăşeşte valoarea λmax cu cel mult 10%, dar media pentru λ a celor trei măsurări este inferioară sau cel mult egală cu limita superioară a valorii λ.

Neîncadrarea în aceste limite conduce la obligativitatea ca producătorul să modifice valorile considerate pentru λ.

Conductivitatea termică de bază pentru produse cu goluri, perforaţii (obţinerea acestor valori prin calcul sau măsurători efective)

4.16. Conductivitatea termică de bază pentru produse cu goluri, perforaţii, produse neomogene, nemontate în elemente de construcţie, poale fi determinată prin calcul pornind de la valoarea λ de bază a materialului (ciobului) din care este realizat produsul, ţinând seama de geometria golurilor de aer din produs. Valoarea obţinută caracterizează produsul în configurarea analizată.

4.17. Pentru a determina conductivitatea termică a produselor cu goluri, nemontate în elemente de construcţie, se utilizează calculul numeric (metoda diferenţelor finite sau metoda elementelor finite).

4.18. Pentru calculul valorilor termice ale produsului cu goluri nemontat în elemente de construcţie trebuie cunoscute ca date de intrare:

­ geometria elementului cu goluri (dimensiunile şi dispunerea acestora); ­ caracteristicile termice ale materialului (ciobului); ­ condiţiile limită privind rezistentele termice superficiale, exterior şi interior, Rse şi Rsi. 4.19. Calculul simplificat al valorilor termice pentru produsele cu goluri se face în

conformitate cu SR EN ISO 6946:1996. Se recomandă ca aceste calcule să fie efectuate de specialişti în domeniu. 4.20. Valorile termice (conductivitatea termică şi/sau rezistenţa termică) de baza ale

produsului cu goluri se pot, de asemenea, deduce prin calcul pornind de la valorile termice ale zidăriei, valori obţinute prin măsurători efective asupra elementului de construcţie realizat cu aceste produse cu goluri.

Co ­ curba λ ­ masa volumică pe baza valorilor tabelate preluate din norme in vigoare A ­ punctul având drep coordonate mediile aritmetice ale masei volumice la stare uscat ρj

şi ale conductivităţii termice λ la 10°C,uscat 1, 2, 3 ­ puncte de coordinate (ρj, λj) C1 ­ curba paralela cu Co, dusă prin punctul A ρm ­ punctul reprezentând masa volumică medie pentru producţia realizată şi pentru

produsul respectiv λm ­ punctul reprezentând conductivitatea termică medie, la 10°C,uscat, pentru producţia

realizată şi pentru produsul respectiv λmax, λmin ­ punctele reprezentând conductivitatea termică maxima, respectiv minimă, la

10°C, uscat, pentru producţia realizată şi pentru produsul respectiv

4.21. Pentru obţinerea valorilor termice de la pct. 4.20. trebuie adoptat următorul mod de lucru:

­ se extrag la întâmplare produse eşantion, din trei loturi de producţie diferite; ­ se execută câte un perete netencuit pentru fiecare din cele trei loturi de produse extrase; ­ se măsoară rezistenţa termică şi/sau conductivitatea termică echivalentă pe fiecare din

pereţii realizaţi, urmând normele în vigoare, interne, europene sau internaţionale; ­ se măsoară conductivitatea termică a mortarului de zidărie utilizat, precum şi toate

elementele geometrice;

­ se calculează rezistenţa termică medie şi/sau conductivitatea echivalentă medie a peretelui, plecând de la cele trei valori determinate, convertindu­se apoi ca valoare termică de bază pentru starea uscat şi temperatura de 10°C;

­ se determină apoi, prin calcul, conductivitatea termică pentru produsul cu goluri.

5. CONDUCTIVITATEA TERMICA DECLARATA (λa)

5.1. Conductivitatea termică declarată este acea valoare posibil de obţinut (care ne aşteptăm a se obţine) pentru produsele pe care le caracterizează, fiind:

­stabilită pe baza datelor măsurate, în condiţii de referinţă privind temperatura, umiditatea şi gradul de maturizare, îmbătrânire;

­data pentru o anume fracţiune din producţie şi un anume grad de încredere; ­corespunzând la un timp de viaţă în utilizare a produsului, presupus rezonabil, în condiţii

normale. 5.2. Conductivitatea/rezistenţa termică declarată se determină şi se exprimă sub un set

de condiţii privind temperatura medie, umiditatea şi gradul de maturizare, îmbătrânire ale produsului/materialului.

5.3. Pentru a evita conversia valorilor termice măsurate în alte condiţii, la condiţiile de referinţă privind umiditatea şi temperatura se recomandă ca măsurările valorilor termice să fie făcute chiar la valorile de referinţă.

5.4. Măsurarea valorilor termice declarate se face în concordanţă cu normele în vigoare.Valoarea declarată trebuie dată sub unul din următoarele seturi de condiţii (tabelul 1.) privind temperatura medie, umiditatea şi gradul de maturizare ale produsului sau materialului (a se vedea şi Nota din Anexa F).

5.5. Când valoarea termică declarată este exprimată la setul de condiţii la (10°C şi Uuscat) ea este identifică cu valoarea termică de bază.

5.6. Valorile termice declarate pot fi obţinute: ­ direct, prin determinări, măsurători, efective, conform normelor menţionate; ­ indirect, din tabele existente, prin corelare, interpolare, pornind de la o valoare a unei

mărimi stabilită prin măsurare, cu care conductivitatea termică se află în corelaţie directa (ex.: se cunoaşte prin măsurări densitatea la starea uscat, rezultând valoarea lui λd).

5.7. Conversia de la un set de valori de temperatură, umiditate, la alt set este permisă. Coeficientul de conversie pentru temperatură se poate considera dacă temperatura medie a materialului/produsului este în intervalul 0°C + 30°C (Anexa B). Limitele de umiditate ale produsului pentru care se poate considera coeficientul de conversie pentru umiditate sunt date în tabele, în funcţie de produs (Anexa C).

Valorile termice declarate sunt valorile rotunjite ale valorilor direct sau indirect stabilite, după cum urmează:

a) pentru conductivitatea termica: • dacă λ < 0,08 W/(mK) se rotunjeşte în sus cu 0,001 W/(mK) • dacă 0,08 < λ ≤ 0,20 W/(mK) se rotunjeşte în sus cu 0,005 W/(mK) • dacă 0,20 < λ ≤ 2,00 W/(mK) se rotunjeşte în sus cu 0,01 W/(mK) • daca 2,00 < λ se rotunjeşte în sus cu 0,1 W/(mK) b) pentru rezistenţa termică ­ se rotunjeşte în jos, declarându­se valoarea cu două sau trei

cifre semnificative după virgulă. 5.9. Conductivitatea termică declarată şi/sau rezistenta termică declarată permit a se

evalua, pentru aceleaşi condiţii privind temperatura şi umiditatea, performanţele termice ale diferitelor materiale sau produse de acelaşi fel, realizate de producători diferiţi.

5.10. Producătorul, fabricantul, distribuitorul, au obligaţia să furnizeze pentru produsul pus pe piaţa conductivitatea termică declarată/de bază sau de calcul, determinate după unul din procedeele arătate, specificând metoda de stabilire şi valorile de temperatură şi umiditate pentru care valoarea indicată este valabilă.

6. CONDUCTIVITATEA TERMICĂ DE CALCUL λ c (λ u)

6.1. Conductivitatea termică de calcul şi/sau rezistenţa termică de calcul constituie valori termice de calcul.

6.2. Conductivitatea termică de calcul este acea valoare a conductivităţii termice a materialului sau produsului în condiţii interne şi externe specifice, care poate fi considerată ca fiind reprezentativă pentru performanţa termică a materialului sau produsului în exploatare, incorporat într­o parte de construcţie.

6.3. Conductivitatea termică de calcul pentru material/produs se obţine pornind de la conductivitatea termică de bază sau de la conductivitatea termică declarată ţinând cont de influenţa umidităţii şi temperaturii materialului/produsului în condiţiile concrete, normale, de exploatare.

6.4. La determinarea conductivităţii termice de calcul, condiţiile specifice privind umiditatea şi temperatura se stabilesc, ţinând seama de condiţii de exploatare şi de reglementările naţionale în domeniu. Valorile temperaturilor medii şi ale umidităţii materialului/produsului în condiţii normale de exploatare, utilizate pentru obţinerea valorilor termice de calcul, trebuie să fie în concordanţă atât cu datele la nivel naţional, cât şi cu tipul de aplicaţie dată şi materialul/produsul respectiv.

În Anexa D se dau valori ale conţinutului de umiditate pentru unele materiale/produse de izolaţie propriu­zise şi pentru unele materiale/produse de zidărie în echilibru cu aer la 23°C şi umiditate relativă de 50 % şi 80 %. Se dau şi coeficienţii de conversie pentru umiditate.

6.5. Pentru un material sau produs se pot stabili mai multe valori pentru conductivitatea termică de calcul, depinzând de condiţiile in care se va afla materialul sau produsul în exploatare.

6.6. Conductivitatea termică de calcul pentru materiale/produse se obţine prin calcule: a) pornind de la valori de bază sau declarate, obţinute direct, prin măsurători: ­ pentru materialele/produsele de zidărie, pornind de la conductivitatea termică de bază

sau de la conductivitatea termică declarată, setul de valori corespunzând stării uscat, ambele valori caracterizând starea uscat a materialului/ produsului;

­ pentru materialele/produsele de termoizolaţie uşoare, pornind de la conductivitatea termică declarată, materialul/ produsul izolator fiind într­o stare diferită de starea uscat (a se vedea setul de condiţii Ib si IIb din tabelul 1.); modul cum se obţine valoarea declarată pentru asemenea produse termoizolatoare se specifică în standardul de produs.

b) pornind de la valori ale conductivităţii termice de bază sau declarată, tabelate, date în norme sau normative în vigoare, ţinând seama de condiţiile privind umiditatea şi temperatura la care sunt exprimate.

6.7. Pentru calculul valorilor λc (λ.u) si Rc (Ru) se vor utiliza factorii şi coeficienţii de conversie pentru temperatura şi umiditate daţi în anexele A, B şi C. Valorile temperaturii şi umidităţii luate în considerare pentru a determina valorile de calcul sunt stabilite de specialistul care efectuează calculele termice.

6.8. Procedura de conversie a vaiorilor λ, R pentru a ajunge de la valorile de bază sau declarate la valorile de calcul este indicată în cap. 7.

Considerând valorile de bază sau declarate corespunzând unui set de valori 1, iar cele de calcul unui set de valori 2, relaţiile de obţinere a valorilor de calcul sunt cele prezentate la cap. 7.

6.9. Valorile termice de calcul obţinute se rotunjesc superior sau inferior, aşa cum se arată în cap. 5, pentru valorile termice declarate.

Valori ale conductivităţii termice de calcul sunt date în C. 107/3­ Anexa A. Preluarea lor se face numai daca materialul/produsul se află în condiţii concrete de exploatare care concordă cu cele prezentate în documentele menţionate.

6.10. Conductivităţile termice pentru unele materiale şi produse de zidărie în starea uscat, pe baza cărora se poate obţine conductivitatea termică de calcul sunt date în anexa A.

6.11. În C107/0­02 dau valori ale conductivităţii termice de calcul pentru unele materiale de termoizolaţie. Pentru alte materiale şi produse, valorile conductivităţii termice de calcul se dau în C107/3­97 (a se vedea şi Nota din Anexa F).

7. CONVERSIA VALORILOR TERMICE

7.1. Valorile termice (conductivitatea termică, rezistenţa termică) date pentru un set de condiţii 1, când temperatura şi umiditatea sunt T1, respectiv w1 (λ1, R1, T1, w1) pot fi convertite pentru alt set de condiţii, 2 (λ2, R2, T2, w2).

7.2. Relaţiile de calcul pentru conversia valorilor termice (neglijând factorul Fa de conversie ţinând seama de îmbătrânire) sunt:

w T F F . .1 2 λ λ = (7.1.) şi

w T F F R R . 1

2 = (7.2.)

în care: λ2, R2 ­ conductivitatea termică/rezistenţa termică a materialului/produsului în setul de

condiţii 2 în care trebuie convertit, în W/(mK), respectiv (m 2 K)/W λ1, R1, ­ conductivitatea termică/rezistenţa termică a materialului/produsului în setul de

condiţii 1 în care sunt date valorile, în W/(mK), respectiv (m 2 K)/W FT ­ factorul de conversie pentru temperatură, adimensional Fw ­ factorul de conversie pentru umiditate, adimensional

NOTĂ: Influenta îmbătrânirii asupra caracteristicilor termice este numai la materiale spongioase

pe bază de polimeri organici.

7.3. Factorul de conversie pentru temperatură, FT, se determină cu relaţia: ( ) 1 2 T T f

T T e F − = (7.3)

în care: fT­ coeficientul de conversie pentru temperatură, în [l/K] T1 ­ temperatura materialului/produsului, corespunzătoare setului de condiţii 1, în K T2 ­ temperatura materialului/produsului, corespunzătoare setului de condiţii 2, în K

NOTĂ: ­ fT ­ poate fi obţinut şi prin interpolare liniară, conform pct. 7.4. ­ factorul (T2 – T1) poate fi pozitiv sau negativ. Valorile coeficientului de conversie pentru temperatură fT sunt date în tabelele din anexa

B, în funcţie de clasa de conductivitate termică, pentru unele materiale şi/sau produse.

­ Valorile date în tabele pentru conductivităţile termice ale diferitelor materiale sunt parametri de identificare pentru stabilirea coeficienţilor de conversie de temperatură. Ele nu pot fi considerate conductivităţi de bază declarate sau de calcul.

­ Valorile coeficienţilor de conversie date în tabele sunt valabile pentru domeniul de temperaturi medie 0...+ 30°C.

­ Pentru alte conductivităţi termice decât cele din tabel, corespunzând unui material/produs, coeficienţii de conversie se determină prin interpolare liniară.

7.4. Factorul de conversie pentru umiditate, Fu, se determină cu relaţiile: a) ( ) 1 2 m m m w w w f e Fw − = (7.4a) când umiditatea materialului/produsului este exprimată cu referire la masă, în kg apa/kg

produs uscat. In formula 7.4a avem: fwm ­ coeficientul de conversie masic, pentru umiditate, în kg/kg; wm1 ­ umiditatea absolută masică corespunzătore setului de condiţii 1, în kg/kg; wm2 ­ umiditatea absolută masică corespunzătore setului de condiţii 2, în kg/kg.

NOTĂ: Factorul (wm2 ­ wm1) poale fi pozitiv sau negativ. b) ( ) 1 2 v v v w w w f e Fw − = (7.4b) când umiditatea materialului/produsului este exprimată cu referire la unităţi de volum,

raportat la volumul materialului uscat, în m 3 apa/ m 3 produs uscat. In formula 7.4b avem: fwv ­ coeficientul de conversie volumic, pentru umiditate, în m 3 /m 3 ; wv1 ­ umiditatea absolută volumică a materialului/produsului, corespunzătoare setului de

condiţii 1, în m 3 /m 3 ; wv2 ­ umiditatea absolută volumică a materialului/produsului, corespunzătoare setului de

condiţii 2, în m 3 /m 3 .

NOTĂ: Factorul (wv2 ­ wv1) poate fi pozitiv sau negativ. Trebuie avut în vedere că: ­ umiditatea absolută masică este uscat uscat umed m m m m w / − =

( ) ( ) uscat apa v uscat uscat apa apa uscat apa w V V m m ρ ρ ρ ρ / . . / / = = ­ umiditatea absolută volumică este apa uscat m v w w ρ ρ / = , relaţie dedusă din cea anterioară;

în care: mumed = m1 ­ masa probei umede, înainte de uscare, în kg muscat = m2 ­masa probei în stare uscat, în kg ρapa ­ densitatea apei la 20°C, valoarea fiind cca. 1000 kg/m ρuscat ­ densitatea probei în stare uscată, în kg/m 3 7.5. Valorile coeficientului de conversie pentru umiditate (fwm şi fwv) sunt date în tabelele

din Anexa C, pentru plaja de umiditate absolută masică sau de umiditate absolută volumică a materialului/produsului înscrisă în anexă.

7.6. Pentru aspectele de statistică matematică intervenind în stabilirea conductivităţii de bază sau declarata pornind de la valorile măsurate, se vor avea în vedere normele specifice.

ANEXA A Normativă

VALORI TABULATE PENTRU CONDUCTIVITATEA TERMICĂ 10 λ , USCAT ( 10 λ , DRY; 10 λ , SEC) A UNOR

MATERIALE/ PRODUSE PENTRU CONSTRUCŢII

ANEXA B Normativă

COEFICIENŢII DE CONVERSIE PENTRU TEMPERATURĂ ­ materiale/produse pentru construcţii ­

Valorile date pentru conductivitatea termică sunt doar parametri de identificare. Ele nu reprezintă nici una dintre conductivităţile termice de bază, declarate sau de calcul.

Datele din tabel sunt valabile pentru conversia în domeniul de temperaturi 0°C ... + 30°C. Pentru conductivităţi termice altele decât cele date în tabel, se pot obţine coeficienţii de

conversie prin interpolare liniară. Pentru produsele spumă din poliuretan şi spumă fenolică se consideră materiale spumate

numai cu CFC (cloro­fluoro­carbonice).

ANEXA E Normativă

EXEMPLE DE CALCUL

E.l. Determinarea conductivităţii declarate pornind de la valori măsurate

Se prezintă un exemplu ilustrând modalitatea de a stabili „valoarea declarată" plecându­ se de la datele disponibile.

Se presupune că au fost efectuate 10 măsurători pe 10 probe dintr­un produs de termoizolaţie ­ plăci din vată minerală. Măsurătorile s­au efectuat la o temperatură medie de 11°C. Probele au fost anterior măsurătorii, condiţionate la o temperatură a aerului de 23°C, aerul având umiditatea relativă de 50 %.

Obs. Din punct de vedere al umidităţii, mostra de produs are umiditatea aşa cum se impune prin setul de condiţii de referinţa Ib (adică umiditatea de echilibru cu aer la 23°C, aer având umiditatea relativă de 50 %). In schimb, temperatura impusă de setul Ib pentru ca valoarea λ să reprezinte „valoarea declarată" trebuie să fie 10°C. Se impune, deci, conversia valorii λ măsurate la 11°C şi umiditatea de echilibru cu aer la 23°C şi umiditatea relativă = 50 %, cu factorul de temperatură FT. Valoarea nouă va fi prezentată ca „valoare declarată”.

Valoarea declarată trebuie să fie cu 90 % grad de încredere. Relaţia pentru a găsi valoarea corespunzătoare acestor exigenţe este următoarea:

( ) s l p n k x L S ⋅ − + = α , , 2

în care:

• 03385 , 0 10

= = ∑ i x x W/(mK) reprezintă valoarea medie

• k2 = 2,07 (pentru n = 10, p = 90 % şi (1 ­ α) = 0,90 obţinută din tabelul F1) Abaterea standard, s, se calculează cu relaţia de mai jos, rezultând:

( ) 0,000460

1

2

= −

− = ∑

n x x

S i

şi, deci, valoarea limită LS pentru intervalul de toleranţă devine: LS = 0,003385 + 2,07 • 0,000460 = 0,034802 W/(mK).

Această valoare este considerată λ1, la 11°C. Conversia valorii λ1 obţinută la 11°C, pentru temperatura de 10°C, se face cu relaţia (a se vedea cap. 7):

λ2 = λ1.FT în care:

( ) 1 2 T T f T

T e F − = T1 = 11°C, T2 = 10°C, factorul (T2 ­ T1) rezultând negativ. Din tabelul B.2. ­ anexa B se găseşte fT = 0,0043 şi deci

( ) 0,99571 11 10 0043 , 0 = = − e F T Rezultă: λ2 = 0,0348022 • 0,99571 = 0,034652 [W/(mK)]. Valoarea declarată se consideră valoarea λ2 după rotunjire superioară cu 0,001, adică

0,035 [W/(mK)].

Valorile coeficienţilor k1 şi k2 în funcţie de: ­ numărul de valori măsurate, n, (efectivul eşantionului de valori); ­ nivelul de încredere, adică valoarea (1 ­ α) a probabilităţii ca intervalul de încredere să

conţină cel puţin o proporţie p (%) din valori; ­ proporţia ρ din populaţia de valori analizată.

Tabelul E.l.

E.2. Determinarea conductivităţii de calcul pornind de la valoarea declarată

Se consideră că un produs de termoizolaţie ­ placă de polistiren expandat ­ va avea în exploatare un conţinut de umiditate de 0,02 m 3 /m 3 . Valoarea declarată pentru conductivitatea termică este de 0,036 W/(mK), la starea uscat, (considerată k). Conversia valorii date la starea de umiditate la care se va atla în exploatare se face cu relaţia (vezi cap. 7):

λ2 = λ1 .FT .Fw (FT = 1) în care:

( ) 1 2 v v v w w w f e Fw − = Din anexa C, pentru produsul polistiren expandat, se găseşte coeficientul de conversie

pentru umiditate fwv = 4,0. Rezultă factorul de conversie pentru umiditate: ( ) 1,0833 00 , 0 02 , 0 . 0 , 4 = = − e Fw

Rezultă: λ2 = 0,036 • 1,0833 = 0,0389988 W/(mK). Valoarea de calcul se consideră acea valoare care se obţine după rotunjire, superior, cu

0,001 W/(mK). Se obţine: λ2= λc, 0,039 W/(mK),

valoare care se va utiliza în calculele termice.

E.3. Aflarea umidităţii absolute volumice cunoscând umiditatea relativă masică

Se consideră un produs ceramic cu densitatea în stare uscat de 800 kg/m 3 şi umiditatea relativă masică de 2%. Se cere să se afle umiditatea absolută volumică.

Cunoscând umiditatea relativă masică, se scrie: 0,02 = mapa/mmat.umed sau 0,022 / (1 ­ 0,02) = mapa/mmat.uscat = wabs = 0,0204 kgapa / kgmat.uscat Umiditatea absolută cu referire la volum devine: wv = wm ρmat.uscat= 0,0204 • 800 / 1000 = 0,016326 m3 apa / m 3 mat.uscat valoare pe bază căreia se calculează factorul de conversie pentru umiditate, Fwv, conform

cap. 7.

ANEXA F Informativă

NOTE EXPLICATIVE

Notă la pct. 4.11.

• Materialele de construcţie sunt în mod normal supuse încercărilor de determinare a valorilor termice la starea uscat.

• Este posibil ca încercările de determinare a valorilor termice să fie făcute la o stare umedă a produsului (de exemplu, după ce acesta a fost supus condiţionării higrotermice şi a ajuns la masa constantă în echilibru cu o ambianţă având parametrii 23°C ± 1°C temperatură şi 50 % ± 5 % umiditate relativă).

Este obligatoriu ca după efectuarea determinărilor valoarea măsurată să fie convertită la starea uscat. Pentru a reprezenta valoarea termică de bază se va converti valoarea la temperatura de 10°C.

Notă la pct. 5.4. I) Conform STAS 5912­89 ­ „Materiale de construcţii omogene ­ Determinarea

conductivităţii termice", determinarea valori λ se face: • pentru materiale de construcţie omogene, izotrope ­ în stare uscată; • pentru domeniul de temperatură de 25 ­ 35°C (temperatura medie a probei), domeniu

care poate fi extins, prin măsuri instructive, între 180 °C ... + 200 °C. Indiferent de metoda utilizată pentru determinarea conductivităţii termice (metoda plăcii

încălzitoare cu două corpuri de probă dispuse simetric, metoda plăcii încălzitoare cu un singur corp de probă, metoda firului cald), dacă nu se poate determina conductivitatea termică la temperatura medie de 0°C a piesei, atunci aceasta se calculează (prin reducere) pentru temperatura de 0 °C cu formula:

( ) m

Tm

T oC

β λ

λ +

= 1 0

în care: λTm ­ conductivitatea termică la temperatura Tm, determinată prin măsurători; β ­ constantă a materialului (egală cu 0,00256°C ­1 ); Tm ­ temperatura medie a probei pe timpul determinării, în °C. II) Conform STAS 12057­82 ­ „Măsurarea rezistenţei la transfer termic a elementelor de

închidere ale clădirilor" determinarea rezistenţei la transfer termic prin metodele prevăzute în STAS (metoda peretelui auxiliar, cu bandă termofluximetrică, metoda cofretului încălzit protejat, metoda cofretului încălzit etalonat) se poate face:

a) În condiţii de laborator pe probe mici cu alcătuire omogenă şi dimensiuni minime de 1,2 x 1,2 m încercarea se face pentru un ecart de temperatură între zona caldă şi cea rece de 20°C şi pentru umiditatea de laborator. Prin umiditate de laborator se înţelege umiditatea pe care o are proba menţinută într­o încăpere închisă, cu temperatura aerului de 20 ± 1 °C umiditatea relativă de 60 ± 5 % cu aer în nemişcare până când variaţia densităţii aparente între două măsuri consecutive efectuate la 48 h nu depăşeşte 0,1 %.

b) În condiţii de exploatare, pe elemente de închidere în mărime naturală, pentru aerului din interiorul clădirii prevăzuta de STAS 6472/3­73 şi C.107/1­97 corespunzătoare felului clădirii şi destinaţiei încăperii şi pentru temperatura exterioară de calcul a aerului prevăzută de STAS 6472/3­73 şi C.107/3­97, pentru timp friguros şi zona climatică unde urmează a fi utilizat elementul de construcţie. Umiditatea elementului va fi cea normală de exploatare.

Înaintea încercărilor se va determina pentru fiecare material component al probei: ­ densitatea aparentă în stare uscat; ­ umiditatea masică (în %) raportată la materialul în stare uscat; ­ coeficientul de conductivitate termică (cf. STAS 5912­80). În cazul când umiditatea materialelor componente nu corespunde condiţiilor de încercare

prevăzute în STAS 12057­82, aceasta va fi adusă la limitele nesare.

Notă la pct. 6.11.

• Conductivitatea termică de calcul este dată în diverse publicaţii pentru temperatura medie de 0°C, care se consideră a corespunde condiţiilor concrete de exploatare a materialelor şi produselor înglobate în construcţie, în condiţiile climatice de iarnă din ţară. In ceea ce priveşte umiditatea, conductivitatea termică de calcul este considerată de cele mai multe ori pentru o umiditate de exploatare considerată conform următoarelor convenţii:

­ pentru materiale nehigroscopice, materiale/produse care nu conţin sau nu păstrează apa de fabricaţie, conductivitatea termică de calcul este aceea determinată pentru materialul/produsul în stare uscată, la temperatura medie de 0°C;

­ pentru materialele termoizolante uşoare, conductivitatea termică de calcul este aceea corespunzătoare umidităţii de echilibru a materialului când este plasat într­o atmosferă cu temperatura de 20°C şi umiditatea relativă a aerului de 65 %;

­ pentru materialele termoizolante care conţin în pori alte gaze decât aerul, conductivitatea termică de calcul este aceea determinată în stare uscată, după un interval de îmbătrânire dat pentru fiecare produs.

• Valorile conductivităţii termice de calcul pentru materialele termoizolante uşoare, moderne, prezentate în C107/0­02, sunt definitorii pentru condiţiile de temperatură şi umiditate considerate ca reprezentative pentru construcţiile din ţara noastră, materialele/produsele fiind montate în structura elementelor de construcţie în conformitate cu normativul (Normativ pentru proiectarea şi executarea lucrărilor de izolaţii termice la clădiri).

Materialele/produsele sunt ferite de acţiunea apei din precipitaţii şi a umidităţii rezultate din condensarea vaporilor de apă. Valorile reprezintă rezultatul prelucrării statistice a unui şir de date obţinute pe bază de măsurători pentru un număr reprezentativ de probe din cadrul aceleaşi grupe de materiale.

Elaborat de: INSTITUTUTUL DE CERCETARE, PROIECTARE Şl

PRODUCŢIE EXPERIMENTALĂ PENTRU CONSTRUCŢII ŞI MATERIALE DE CONSTRUCŢII – PROCEMA ­

Aprobat de: MLPTL cu ordinul

nr. 1571 din 15.10.2002