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1、http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ 浅谈建筑外窗物理三性的检测浅谈建筑外窗物理三性的检测摘要：通过对建筑外窗气密性、水密性及抗风压性能检测运用新标准的贯标评述，阐明了在外窗生产制作过程中规范设计管理要求的紧迫性和必然性。1 前言深圳地处沿海台风气象地区，近年来，随着高层建筑的数量及建筑高度不断增加，业主及客户对建筑外窗质量问题的投诉也越来越多。窗体主要受力杆件由于结构设计和选材的不合理性，在暴风雨或伴有台风的季节，雨水渗入室内造成内部装修层损坏。为确保建设工程质量，根据深建材200017 号关于对建筑外墙窗户实行用前检
2、验的通知和深建材200119 号关于加强建筑门窗质量管理的通知的指示精神，龙岗区工程质量检测中心于 2003 年 5 月 6 日开始对外窗质量进行强制性的检测业务，要求对进入施工现场的外窗的物理三项性能即空气渗透性、雨水渗漏性和抗风压性进行抽样检测，抽检比率：同一工程项目外窗面积大于 5000m2 的，须抽取不同类型(推拉、平开)主规格窗各一组(三樘)送检；由不同厂家生产的，须分别抽检。同一工程项目外窗面积小于 5000m2 的，抽取用量最大的一组主规格窗送检；由不同厂家生产的，须分别送检。2 有关标准和规范对外窗物理三性的要求。http:/ http:/ http:/ http:/ http
3、:/ http:/ http:/ http:/ 我国于 1986 年颁布了建筑外窗物理三性检测的标准，并于 2002 年对此标准进行了更新，即：GB/T7106-2002建筑外窗抗风压性能分级及其检测方法、GB/T7107-2002建筑外窗空气渗透性能分级及其检测方法、GB/T7108-2002建筑外窗雨水渗漏性能分级及其检测方法。引用的产品分类标准包括：GB8481-1987推拉铝合金窗、GB8479-1987平开铝合金窗、JG/T3018-1994PVC 塑料窗、GB/T11793.11989PVC 塑料窗建筑物理性能分级等。对照 86 版的检测及分级标准，新国标在以下几个主要方面进行了修
4、改：(1)增加以单位面积空气渗透率为分级指标值，与单位缝长空气渗透率分级指标值综合定级。(2)增加检测负压差下空气渗透率的内容。(3)对水密性能波动加压的使用范围作出规定。(4)增加抗风压性能有关工程检测的内容。值得注意的是：新颁布的检测标准对检测设备本身提出了具体的指标，如仪表的精度、测量的误差、加压的速度等；对检测设备的能力也提出了更高的要求，如要求检测附加空气渗透量、对特定地区的建筑外窗作雨水的波动性能检验，风压强度试验要求能够作压力的波动试验等。http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ 随着空调进入家庭，提高了对建筑
5、隔热的要求，特别是在地处亚热带的华南地区，使用空气渗透量小的外窗可较大程度地节省制冷能耗。国标或行标中规定塑料窗和铝合金推拉窗空气渗透量小于 3.0m2/mh，铝合金平开窗空气渗透量须小于2.5m2/mh。外墙窗户雨水的渗漏给人们的工作和生活造成不便，因此雨水渗漏性能对于深圳地区的住户来讲也显得非常重要。已经实行的国家标准中以雨水飞溅或连续溢入室内的严重量渗漏现象所对应的风压值的前一级作为外窗等级的判定依据。塑料窗及铝合金推拉窗均要求 100Pa 为合格，铝合金平开窗要求 250Pa 为合格。在外窗物理三性中，抗风压性能是最重要的，其关系居民的生命财产安全。由于目前大量劣质的窗用型材充斥市场，
6、因此急需强化外窗风压的检测手段来规范产品制作的选材用料。国标或行标中规定塑料窗安全检测手段来规范产品制作的选材用料。国标或行标中规定塑料安全检测风压应1000Pa，铝合金推拉窗应1500Pa，铝合金平开窗应2000Pa。外窗物理三性在一定程度上体现了外窗的整体性能，是外窗组装质量好坏的重要标志。深圳市建设局于 2001 年出台了有关建筑门窗的设计管理的相关地方性标准，规定我市工程中使用的建筑外窗，雨水渗漏性能不能低于 2500Pa；抗风压性能按GBJ-9建筑结构荷载规范计算，最低抗风压指标不得低于 2500Pa。同时规定外窗受力杆件的铝合金型材壁厚须1.4mm。低于上述指标的建筑外窗，不准在工
7、程中使用。http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ 3 检测方法概述A 气密性检测空气渗透性能检测时，首先充分密封试件上的可开启缝隙和镶嵌缝隙，或用不透气的盖板将压力箱体开口部盖严，分级施加正负压风荷载，记录达到各分级正负荷载时的空气流量，即附加空气渗透量；然后将密封去除，重复上述过程，测定总的空气渗透量。以两次测量的差值即总渗透量减去附加渗透量作为试件本身的渗透量，并以窗内外压力差值为 10Pa 时单位开启缝长度和单位面积上的空气渗透量作为评价指标进行评级。B 水密性检测对于深圳地区的外窗宜采用波动加压法,首先以 3L/m
8、2min 的淋水量对试件进行均匀的喷淋,然后分级周期性地施加风荷载,在各级波动加压过程中,观察并记录每个试件达到严重渗漏时的压力差值。以此前一级压力差值作为该试件水密性能检测值,并以一组试件窗的综合检测值作为评价指标进行评级。工程检验时加压至平均值设计指标值。C 抗风压检测http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ 抗风压性能检测可分为变形检测、反复加压检测和安全检测三部分。变形检测时，风压载分级施加，以主要受力杆件的相对面法线挠度达到杆件长度的 L/300 时的风荷载值作为变形检测压力差值 P1，以此来评价建筑外窗保持正常使
9、用功能的能力。以 1.5P1 作为反复加压检测压力差值 P2，检测在正负交替风荷载 P2 作用下构件的反应。以 2.5P1 作为定级检测压力差值 P3，检测在阵风荷载 P3 作用下构件的反应。工程检测是考核实际工程的外窗能否满足工程设计要求的检测。检测压力差为P3、。当工程设计值小于或等于 2.5P1 倍时，才按工程检测进行；并以 0.6 倍工程设计值(P2、)进行反复加压检测。当工程设计值大于 2.5P1 倍时，以定级检测取代工程检测。在抗风压性检测时需注意一点，就是有的窗子气密性太差，而检测系统的鼓风机最大风量是一定的，当送风量已经达到极限，压力箱内还无法达到被测杆 L/300面法线挠度值
10、对应的压力差时，就没有办法计算出该窗子的抗风压性能。4 检测设备设计功能的适用性和先进性经过对多家门窗试验机供应厂商的考察论证，我站现采用了新三思计量技术有限公司生产的 ZMC-5000 微机控制门窗试验机，本机的材料试验系统具有外观造型美观，结构简单紧凑、试验功能完善、测量精度高等特点，具体性能指标如下：http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ (1)由微机与工控机上下两极控制系统组成，上位机主要完成数据处理、图形处理、数据管理、控制试验过程，下位机完成采集数据，动作执行，根据上位机的指令，控制动力系统正、负向的加压。可进
11、行手动试验与自动试验的切换；(2)微机控制系统实时动态显示压力值、三路变形、挠度、试验时间、温度值、空气的渗透量和试验状态；空气渗透性能、雨水渗漏性能、风压变形性能三个试验可分步完成，也可全程自动完成；(3)采用微机进行数据处理，试验结果可自动保存，并提供了数据分析辅助工具。全中文的 Windows 平台下的试验软件，可即时打印出完整的试验报告和试验曲线；(4)设备标定功能。本机具有简单的标定功能，可方便地通过软件对设备进行标定工作。5 不同种类外窗三项性能的比较建筑外窗综合物理性能等级按标准共分为高性能(A1-A3)、中性能(B1-B3)、低性能(C1-C3)三大类九个等级。下面将铝合金黄色
12、窗和塑料窗的物理三性做一综合比较分析：A 空气渗透性http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ 空气渗透性简称气密性，主要与框扇之间的密封程度有关，即框扇之间缝隙大小及密封材料的性能有关。平开塑料窗框扇之间的缝隙小，且又采用橡胶密封条，因此气密性最好。铝合金推拉窗框扇之间的缝隙较大，框扇之间的密封条又采用毛刷，因此气密性相对较差。塑料推拉窗框架之间的缝隙较大，但多用橡胶密封条，密封性能较毛刷好，因此气密性较铝合金推拉窗好。B 雨水渗漏性雨水渗漏性能主要由框扇之间缝隙、框扇密封材料和玻璃密封材料性能决定。平开塑料窗框扇构件是焊接
13、的，框扇之间缝隙小，玻璃密封材料多是 PVC 条，框扇密封材料是橡胶条，密封较好，且玻璃与窗框扇之间，及窗框与扇之间大都是内外两道密封，因此雨水渗漏性能最好。而推拉铝合金窗框扇之间的底部有导轨，缝隙大，因此雨水渗漏性差。C 抗风压性能抗风压性能是框扇刚性和框扇密封材料性能的综合反映。塑料窗的密封材料一般是硅胶加橡胶密封条，其窗框(扇)达到一定长度必须加衬增强型钢，以提高窗体本身的强度和刚度。铝合金窗由于其型材壁厚较薄，采用平开窗刚度不足，且接头处不易处理，因此多采用推拉窗。铝合金推拉窗一般是硅胶加毛刷密封，但由于塑料窗的衬钢并未在其型材内腔角部联接成完整的框架体系，窗框、扇四角及丁字节点的塑料焊接角强度比较低，因此铝合金窗的抗风压能优于塑料窗。http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ http:/ 6 物理三性对外窗设计者的具体要求目前，很多建筑设计单位对外窗的设计仅限于建筑立面的效果，确定外窗的形式和规格，而很
