ISO 14934-4:2014
(Main)Fire tests — Calibration and use of heat flux meters — Part 4: Guidance on the use of heat flux meters in fire tests
Fire tests — Calibration and use of heat flux meters — Part 4: Guidance on the use of heat flux meters in fire tests
ISO 14934-4:2014 provides guidance on the use of heat flux meters in fire testing applications, including the description and working principles of common heat flux meters and methods for their selection and maintenance. The guidance can also be applied to measuring heat flux from radiant panels and other large heat sources used to simulate the heat flux from a fire. It is applicable for all common testing purposes when measuring heat flux from radiant sources. ISO 14934-4:2014 also provides basic theory and working principles of heat flux meters and methods for selection, use, and maintenance of heat flux meters. Although it is particularly aimed at the application of heat flux meters in fire tests and experimental works of fire research, it can also serve as a guide for other research applications like research of boilers, combustion processes, etc. Instruments, which measure the transient temperature of a solid body of known mass and heat capacity to infer the heat flux (slug calorimeter type), are not covered by ISO 14934-4:2014.
Essais au feu — Étalonnage et utilisation des appareils de mesure du flux thermique — Partie 4: Lignes directrices pour l'utilisation des fluxmètres thermiques dans les essais au feu
ISO 14934-4:2014 fournit des lignes directrices sur l'utilisation des fluxmètres thermiques dans les applications d'essai au feu, y compris la description et les principes de fonctionnement des fluxmètres thermiques ordinaires ainsi que les méthodes de sélection et de maintenance. Elle peut également s'appliquer au mesurage du flux thermique de panneaux radiants et autres sources thermiques importantes utilisées pour simuler le flux thermique provenant d'un feu. Elle est applicable à tous les essais ordinaires consistant à mesurer le flux thermique provenant de sources rayonnantes. ISO 14934-4:2014 fournit également la théorie de base et les principes de fonctionnement des fluxmètres thermiques, ainsi que les méthodes de sélection, d'utilisation et de maintenance de ce type d'instrument. Bien que portant principalement sur l'application des fluxmètres thermiques dans les essais au feu et les travaux expérimentaux de recherche sur le feu, elle peut aussi servir de guide pour d'autres applications de recherche, telles que les chaudières ou les processus de combustion, etc. Les instruments permettant de mesurer la température transitoire d'un corps solide de masse et de capacité thermique connues pour en déduire le flux thermique (calorimètre de type « slug ») ne sont pas couverts par cette partie de l'ISO 14934.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 14934-4
First edition
2014-08-15
Fire tests — Calibration and use of
heat flux meters —
Part 4:
Guidance on the use of heat flux
meters in fire tests
Essais au feu — Étalonnage et utilisation des appareils de mesure du
flux thermique —
Partie 4: Lignes directrices pour l’utilisation des fluxmètres
thermiques dans les essais au feu
Reference number
©
ISO 2014
© ISO 2014
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Published in Switzerland
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Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 General information on heat flux meters . 1
4.1 General . 1
4.2 Principle of measurement . 2
4.3 Design of heat flux meter . 3
4.4 Measurement characteristics . 5
4.5 Physical shape of heat flux meter . 8
5 Attachments to heat flux meters . 9
5.1 Air purging . 9
5.2 Windows .10
5.3 Cooling system .11
6 Selection of a suitable heat flux meter.12
6.1 General .12
6.2 Range of measurement .12
6.3 Type, dimensions and orientation .13
6.4 View angle .14
6.5 Response time.14
6.6 Sensitivity to convective heat transfer.14
7 Performing a measurement .14
7.1 Installation .14
7.2 Target surface .15
7.3 Electronics .15
7.4 Relationship between output voltage and total heat flux .15
8 Calibration .16
8.1 Secondary standard heat flux meter .16
8.2 Working standard heat flux meters .16
8.3 Frequency of calibration .16
9 Maintenance .16
9.1 Absorber .16
9.2 Wiring .16
9.3 Water supply .16
10 Use of heat flux meters in fire tests .16
10.1 General .16
10.2 Ignitability test: ISO 5657 .17
10.3 Spread of flame test: ISO 5658 series .17
10.4 Heat release, smoke production and mass loss: ISO 5660 series and ISO 17554 .18
10.5 Full-scale room test for surface products: ISO 9705 and ISO 13784 series .18
10.6 Façade tests: ISO 13785 series .18
10.7 Spread of flame test for floor coverings: ISO 9239 series .18
10.8 Intermediate-scale heat release calorimeter (ICAL): ISO 14696 .18
Bibliography .19
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
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patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any
patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on
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constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical Barriers
to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information
The committee responsible for this document is ISO/TC 92, Fire safety, Subcommittee SC 1, Fire initiation
and growth.
This first edition of ISO 14934-4 cancels and replaces ISO/TS 14934-4:2007, which has been technically
revised.
ISO 14934 consists of the following parts, under the general title Fire tests — Calibration and use of heat
flux meters:
— Part 1: General principles
— Part 2: Primary calibration methods
— Part 3: Secondary calibration methods
— Part 4: Guidance on the use of heat flux meters in fire tests
iv © ISO 2014 – All rights reserved
Introduction
In many fire test methods, the radiation level is specified and, therefore, it is of great importance that
the radiative heat flux is well defined and measured with sufficient accuracy. Radiative heat transfer is
also the dominant mode of heat transfer in most real fires.
In practice, radiative heat flux is usually measured with so-called total heat flux meters of the Schmidt-
Boelter (thermopile) or Gardon (foil) type. Such meters register the combined heat flux by radiation and
convection to a cooled surface. The contribution to the heat transfer by convection depends mainly on
the temperature difference between the surrounding gases and the sensing surface and on the velocity
of the surrounding gases. It will, however, also depend on the size and shape of the heat flux meter, its
orientation, and its temperature level, which is near the cooling water temperature. In many practical
situations in fire testing, the contribution due to convection to the sensing surface of the instrument can
amount to 25 % of the heat flux. Therefore, it is always necessary to determine and control this part.
To determine the fraction of total heat flux due to radiation, a calibration scheme has been developed
where primary calibration is performed on two different types of heat flux meters: (1) a total
hemispherical radiometer sensitive to radiation only, and (2) a total heat flux meter (most frequently
used) sensitive to both radiant heat transfer and convective heat transfer.
When using heat flux meters, it is important to realize that, provided that convective heat transfer is
kept to a minimum, only incident radiant heat flux can be measured directly. The net radiant heat flux as
well as the heat transfer by convection to a body depend on, among other things, the temperature of the
receiving surface, while the instrument responds to heat transfer to a cooled surface.
This part of ISO 14934 provides guidance on how this type of instrument is used and how the results
are interpreted.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 14934-4:2014(E)
Fire tests — Calibration and use of heat flux meters —
Part 4:
Guidance on the use of heat flux meters in fire tests
1 Scope
This part of ISO 14934 provides guidance on the use of heat flux meters in fire testing applications,
including the description and working principles of common heat flux meters and methods for the
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 14934-4
Première édition
2014-08-15
Essais au feu — Étalonnage et
utilisation des appareils de mesure du
flux thermique —
Partie 4:
Lignes directrices pour l’utilisation
des fluxmètres thermiques dans les
essais au feu
Fire tests — Calibration and use of heat flux meters —
Part 4: Guidance on the use of heat flux meters in fire tests
Numéro de référence
©
ISO 2014
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Publié en Suisse
ii © ISO 2014 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Informations générales relatives aux fluxmètres thermiques . 2
4.1 Généralités . 2
4.2 Principe de mesurage . 3
4.3 Conception des fluxmètres thermiques . 3
4.3.1 Fluxmètres thermiques du type Gardon . 3
4.3.2 Fluxmètre thermique du type Schmidt-Boelter . 4
4.3.3 Radiomètre hémisphérique . . 5
4.4 Caractéristiques de mesurage . 5
4.4.1 Temps de réponse . 5
4.4.2 Plage de fonctionnement . 6
4.4.3 Sensibilité des fluxmètres thermiques . 7
4.4.4 Réponse spectrale et directionnelle . 8
4.4.5 Sensibilité au transfert thermique convectif . 8
4.5 Aspect physique des fluxmètres thermiques . 8
5 Dispositifs fixés aux fluxmètres thermiques . 9
5.1 Purge d’air . 9
5.2 Fenêtres .10
5.3 Système de refroidissement .11
6 Choix d’un fluxmètre thermique adapté .13
6.1 Généralités .13
6.2 Étendue de mesure .13
6.2.1 Évaluation de la plage de fonctionnement et d’étalonnage .13
6.2.2 Choix de la méthode d’essai requise .13
6.2.3 Estimation du flux thermique prévu .13
6.3 Type, dimensions et orientation .14
6.4 Angle de vue .14
6.5 Temps de réponse.14
6.6 Sensibilité au transfert thermique convectif .14
7 Réalisation d’une mesure .15
7.1 Installation .15
7.1.1 Installation du fluxmètre thermique sur l’équipement d’essai .15
7.1.2 Installation du fluxmètre thermique sur l’éprouvette .15
7.2 Surface cible .16
7.3 Électronique .16
7.4 Relation entre la tension de sortie et le flux thermique total .16
8 Étalonnage .16
8.1 Fluxmètre thermique étalon secondaire .16
8.2 Fluxmètres thermiques étalons de travail .16
8.3 Fréquence d’étalonnage .16
9 Maintenance .17
9.1 Absorbeur .17
9.2 Câblage .17
9.3 Alimentation en eau .17
10 Utilisation des fluxmètres thermiques dans les essais au feu .17
10.1 Généralités .17
10.2 Essai d’allumabilité: ISO 5657 .18
10.3 Essai de propagation de la flamme: Série ISO 5658 .18
10.4 Dégagement de chaleur, production de fumée et perte de masse: Série ISO 5660 et
ISO 17554 .19
10.5 Essai dans une pièce en vraie grandeur pour les produits de surface: Séries
ISO 9705 et ISO 13784 .19
10.6 Essais de façades: Série ISO 13785.19
10.7 Essai de propagation de la flamme pour les revêtements de sol: Série ISO 9239 .19
10.8 Calorimètre à dégagement de chaleur, à échelle intermédiaire (ICAL): ISO 14696 .19
Bibliographie .21
iv © ISO 2014 – Tous droits réservés
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne
la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant les
références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l’élaboration
du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de brevets reçues par
l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données pour
information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de
la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes de l’OMC concernant
les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos — Informations
supplémentaires.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 92, Sécurité au feu, sous-comité SC 1,
Amorçage et développement du feu.
Cette première édition de l’ISO 14934-4 annule et remplace l’ISO/TS 14934-4:2007 qui a fait l’objet d’une
révision technique.
L’ISO 14934 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Essais au feu — Étalonnage
et utilisation des appareils de mesure du flux thermique:
— Partie 1: Principes généraux
— Partie 2: Méthodes d’étalonnage primaire
— Partie 3: Méthodes d’étalonnage secondaire
— Partie 4: Lignes directrices pour l’utilisation des fluxmètres thermiques dans les essais au feu
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.