Спосіб визначення проникнення оптичного випромінювання крізь світлопрозорі огороджувальні конструкції при інсоляції приміщень

Винахід відноситься до області дослідження матеріалів за допомогою оптичного випромінювання і може бути використаний при проектуванні, буді вництві і реконструкції житлових та громадських споруд, а також закладами державної санітарно-епідеміологічної служби. Відомий спосіб визначення стійкості до старіння оптично прозорих полімерів, що полягає в тому, що на полімер впливають електромагнітним полем, вимірюють поглинання енергії поля під впливом часу до і після впливу, після чого визначають залежності зміни поглинання довжини хвилі (в діапазоні довжин хвиль 380-1100 нм) до і після впливу. В залежності від значення приросту поглинання енергії визначають стійкість до старіння оптично прозорих полімерів (див. а.с. №1807344, МПК G01N21/25 Бюл. №13, 1993p.). Недоліком даного способу є те, що він визначає якість світлопрозорого матеріалу, а саме стійкість до старіння і не призначений для вимірювання ступеню проникнення крізь нього оптичного випромінювання. Найбільш близьким до способу, який заявляється, за технічною суттю є спосіб визначення коефіцієнту спрямованого пропускання світла крізь світлопрозорий матеріал, що полягає в визначенні відношення значення світлового потоку, що нормально пройшов крізь зразок, до значення світлового потоку, що нормально упав на цей зразок (див. ДСТУ Б А.2.7-13-95). Недоліком відомого способу є те, що він дозволяє визначити ступень проникнення тільки видимої частини оптичного випромінювання, яке проходить крізь світлопрозорий матеріал, що обмежує достовірність та інформативність вимірювань. В основу створення способу, який заявляється, поставлено завдання створення більш інформативного та достовірного способу визначення ступеню проникнення оптичного випромінювання крізь світлопрозорі огороджувальні конструкції шляхом визначення відношення значення світлового потоку, що пройшов крізь світлопрозорий матеріал до значення падаючого світлового потоку у розширеному діапазоні спектру випромінювання. Поставлене завдання було досягнуто тим, що в способі визначення ступеню проникнення оптичного випромінювання крізь світлопрозорі огороджувальні конструкції, який включає визначення відношення величини світлового потоку, який проходить крізь світлопрозорий матеріал до величини падаючого потоку, відповідно з винаходом, що заявляється, додатково таке відношення визначають для ультрафіолетової частини спектра для піддіапазонів "А" (320-400нм), "В" (280-320нм). Спосіб реалізується наступним чином: Для експериментального визначення коефіцієнтів ультрафіолетового проникнення (УФ) випромінювання та видимого світла крізь скло, однокамерні, двокамерні склопакети та енергозберігаючі з різним наповненням (повітря, аргон і т.і.) і теплозахисним покриттям: напилювання, оксидні плівки тощо була використана експериментальна установка, яка складається з джерела світла і УФ-випромінювання, фотоприймача і зразка світлопрозорої огороджувальної конструкції, що досліджується. Як джерело УФ-випромінювання були використани люмінесцентні еритемні лампи ЛЭ-30, що випромінюють в діапазоні довжин хвиль 280-420нм., спектральна характеристика яких близька до спектральної характеристики випромінювання сонця в УФ-спектрі та має в спектральному складі довжину хвиль випромінювання майже всієї частини видимого діапазону і додатково для відтворення спектральної характеристики в жовто-червоній частині спектра видимого діапазону випромінювання використовувалась лампа розжарювання. Для УФ-діапазона випромінювання піддіапазонів "А" і "В" як фотоприймач були використани головки радіометра енергетичної освітленості УФР-21 з косинусними насадками, а частини спектра видимого діапазону вимірювалося приладом ZDS-10, який також оснащений косинусною насадкою. Кут між напрямком світлового пучка і поверхнею зразка склопакету при визначенні коефіцієнта проникнення (пропускання) світла становив (90±5)°. Виміри проводились на виробах склопакетів різних видів і конструкцій (див. таблицю). Визначення коефіцієнтів проникнення УФ-випромінювання та видимого світла крізь сучасні світлопрозорі огороджувальні конструкції проводилось окремо для УФ-випромінювання піддіапазонів "А" і "В" та видимого світла. Вимірювали значення сили струму фотоприймача під час попадання на нього світлового потоку, що пройшов крізь зразок склопакету, що досліджується, до значення сили струму під час попадання світлового потоку безпосередньо на фотоприймач. Коефіцієнти проникнення УФ-випромінювання та видимого світла визначали формулою: t = i t / i0 , де it - значення сили струму фотоприймача із зразком склопакету, що досліджується; i0 - значення сили струму фотоприймача без зразка. Результати досліджень приведені в таблиці. Таблиця Результати визначення коефіцієнтів проникнення ( t ) ультрафіолетового випромінювання та видимого світла крізь світлопрозорі огороджувальні конструкції № п/п 1. 2. 3. 4. Характеристики склопакетів Звичайне скло, одинарне, товщиною 4мм Однокамерний склопакет товщиною 24мм (4-16-4), заповнення повітря Однокамерний склопакет товщиною 24мм (4-16-4Е)*, заповнення аргон Однокамерний склопакет товщиною 24мм (4-16-4Е), заповнення повітря УФВ 280-32нм, t,% 18,5 УФВ 320-40нм, t,% 74,0 Видиме світло, t,% 93,1 12,3 53,9 83,1 3,5 9,2 73,5 6,3 28,0 72,9 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. Двохкамерний склопакет товщиною 36мм (4-12-4-12-4), заповнення: повітря, опір теплопередачі r =0,51м 2С/Вт Двохкамерний склопакет товщиною 36 мм (4-12-4Е-12-4Е), заповнення аргон, селективне покриття оксид титану, срібло, нітрид титану; опір теплопередачі r =0,92м 2С/Вт Двохкамерний склопакет товщиною 36 мм (4-12-4-12-4Е), заповнення повітря, опір теплопередачі r =0,51м 2С/Вт Те ж, що 6, але заповнення повітря 36мм (4-12-4Е-12-4Е), r =0,8м 2С/Вт Двохкамерний склопакет НМ 77 Двохкамерний склопакет "Теплове дзеркало" Двохкамерний склопакет НМ 77 2,3 7,0 65,8 2,5 6,7 67,5 1,3 0 59,6 1.0 0 59,6 0,6 0 70,2 0.08 0 22,4 0,6 0 69,2 Примітка. *Літера Е означає селективне напилення Як видно з таблиці крізь потрійне засклення до приміщення може потрапити лише 1-2,5% УФ-випромінювання піддіапазону "В", 0-7% УФ-випромінювання піддіапазону "А", 60-68% видимого світла. В той час, коли звичайне одинарне скло товщиною 4 мм до приміщення може пропускати до 18 % УФВ "В" піддіапазону, 74% - УФВ "А" піддіапазону та більш ніж 93% видимого світла. Звичайне подвійне засклення відповідно - 12%, 54%, 83%. Як видно з таблиці різні напіллення скла значно послаблюють чи зовсім "відрізають" випромінювання УФ-діапазону до 0-2,5% (піддіапазон "В"), 0-9,0% (піддіапазон "А") та знижують коефіцієнт проникнення видимого світла до 6023%. Як бачимо з таблиці, сучасні енергозберігаючі світлопрозорі конструкції, що огороджують, практично не пропускають у житлове приміщення УФ-випромінювання, що може негативно впливати на санітарно-гігієнічні властивості помешкання та здоров'я його мешканців навіть при дотриманні нормативної інсоляції приміщень Як бачимо, даний спосіб дослідження світлопрозорих огороджувальних конструкцій дає більш достовірні та інформаційні результати про їх властивості щодо пропускання оптичного випромінювання в приміщення, де знаходяться люди, що дуже важливо для вивчення та поліпшення умов перебування людей в різних приміщеннях та обґрунтування часу інсоляції житлових приміщень в умовах сучасного житлового будівництва.