1、建筑幕墙气密、 水密、抗风压性能检测方法 标准介绍 国家建筑工程质量监督检验中心 Nationl Center For Quality Supervision and Test of Building 2011年 10月 9日北京 前 言 幕墙是建筑物的皮肤,是体现建筑师设计理念的重要手段。建筑幕墙的性能直接影响到建筑物的美观、安全、节能、环保等诸多方面。建筑幕墙的性能主要为物理性能,涉及到幕墙及整个建筑的安全使用与节能环保,具体包括抗风压性能(风压变形性能)、水密性能(雨水渗透性能)、气密性能(空气渗透性能)、保温性能、隔声性能和光学性能等。 建筑幕墙的气密、水密、抗风压性能是建筑幕墙的三大
2、主要性能,一般常称为幕墙三性能。 我国建筑幕墙的检测方法标准是从 1995年 8月 1日开始实施,分别为 GB/T15226-94 建筑幕墙空气渗透性能检测方法 、 GB/T15227-94 建筑幕墙风压变形性能检测方法 和 GB/T15228-94 建筑幕墙雨水渗漏性能检测方法 ,实施十二年。原标准在指导各类幕墙标准规定性能等级及产品质量管理等方面起了积极的作用。但是,随着幕墙业的发展,产品及工程质量不断提高,原有的性能分级已经不能适应生产发展的需要,迫切要求对旧标准进行修订。 GB15227-2007 建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法 标准修编组历经四年的时间,全面认真的总结了原有标
3、准在近年来检测工作的成功经验和技术,充分参考了国外经验和先进标准,广泛征求了国内幕墙设计、生产、科研、检测等各方面的意见,并且组织了赴日考察,最终形成本标准。 GB/T15227 2007 前 言 本标准代替 GB/T15226-1994 建筑幕墙空气渗透性能检测方法 、 GB/T15227-1994 建筑幕墙风压变形性能检测方法 和 GB/T15228-1994 建筑幕墙雨水渗漏性能检测方法 。 本标准对 GB/T15226-1994 建筑幕墙空气渗透性能检测方法 的主要修订内容如下: 1.标准名称中的“空气渗透”性能改为“气密”性能。 2.增加检测负压差下空气渗透量的内容。 3.对检测装置
4、的主要组成部分及主要仪器测量精度提出具体要求。 4.减少检测时的加压级数。 5.增加幕墙整体气密性能检测方法。 6.增加对附加渗透量的测量方法,提出附加渗透量的限值。 7.增加单位面积空气渗透量的计算方法。 本标准对 GB/T15228-1994 建筑幕墙雨水渗漏性能检测方法 的主要修订内容如下: 1.标准名称中的“雨水渗漏”性能改为“水密”性能。 2.对检测装置的主要组成部分及主要仪器测量精度提出具体要求。 3.增加对升压速度的要求。 4.波动加压的波幅采用四分之一检测压力值。 5.对波动加压的使用范围作出规定。 6.提出水密性能工程检测方法的规定。 本标准对 GB/T15227-1994
5、建筑幕墙风压变形性能检测方法 的主要修订内容如下: 1.标准名称中的“风压变形”性能改为“抗风压”性能。 2.增加工程检测方法。 3.预备加压由原来的 250Pa改为施加 500Pa脉冲加压 3次。 4.反复加压取消按级递增,直接加至反复加压的最大压力差,反复 10次。 5.对检测装置的主要组成部分及主要仪器测量误差提出具体要求。 6.对单元式幕墙、全玻幕墙、点支承幕墙的检测提出要求。 7.增加幕墙面板、支承构件或结构的挠度检测方法。 1.范围 本标准规定了建筑幕墙气密、水密及抗风压性能检测方法的术语和定义、检测及检测报告。 本标准适用于建筑幕墙气密、水密及抗风压性能的检测。检测对象只限于幕墙
6、试件本身,不涉及幕墙与其他结构之间的接缝部位。 2 规范性引用文件(略) 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 气密性能 air permeability performance 幕墙可开启部分在关闭状态时,可开启部分以及幕墙整体阻止空气渗透的能力。 3.1.1 压力差 pressure difference 幕墙试件室内、外表面所受到的空气绝对压力差值。当室外表面所受的压力高于室内表面所受的压力时,压力差为正值;反之为负值。 3.1.2 标准状态 standard condition 标准状态是指温度为 293K( 20 )、压力为 101.3 kPa( 760 mm Hg)
7、、空气密度为 1.202 kg/m3的试验条件。 3.1.3 总空气渗透量 volume of air flow 在标准状态下,每小时通过整个幕墙试件的空气流量。 3.1.4 附加空气渗透量 volume of extraneous air leakage 除幕墙试件本身的空气渗透量以外,通过设备和试件与测试箱连接部分的空气渗透量。 3.1.5 开启缝长 length of opening joint 幕墙试件上开启扇周长的总和,以室内表面测定值为准。 3.1.6 单位开启缝长空气渗透量 volume of air flow through the unit joint length of t
8、he opening part 幕墙试件在标准状态下,单位时间通过单位开启缝长的空气量。 3.1.7 试件面积 area of specimen 幕墙试件周边与箱体密封的缝隙所包容的平面或曲面面积。以室内表面测定值为准。 3.1.8 单位面积空气渗透量 volume of air flow through a unit area 在标准状态下,单位时间通过幕墙试件单位面积的空气量。 3.2 水密性能 watertightness performance 幕墙可开启部分为关闭状态时,在风雨同时作用下,阻止雨水渗漏的能力。 3.2.1 严重渗漏 serious water leakage 雨水从幕
9、墙试件室外侧持续或反复渗入试件室内侧,发生喷溅或流出试件界面的现象。 3.2.2 严重渗漏压力差值 pressure difference under serious water leakage 幕墙试件发生严重渗漏时的压力差值。 3.2.3 淋水量 volume of water spray 喷淋到单位面积幕墙试件表面的水流量。 3.3 抗风压性能 wind load resistance performance 幕墙可开启部分处于关闭状态时,在风压作用下,幕墙变形不超过允许值且不发生结构损坏(如:裂缝、面板破损、局部屈服、粘结失效等)及五金件松动、开启困难等功能障碍的能力。 3.3.1 面
10、法线位移 frontal displacement 幕墙试件受力构件或面板表面上任意一点沿面法线方向的线位移量。 3.3.2面法线挠度 frontal deflection 幕墙试件受力构件或面板表面上某一点沿面法线方向的线位移量的最大差值。 3.3.3相对面法线挠度 relative frontal deflection 面法线挠度和两端测点间距离 L的比值。 3.3.4允许挠度 allowable deflection 主要构件在正常使用极限状态时的面法线挠度的限值。 3.3.5定级检测 grade testing 为确定幕墙抗风压性能指标值而进行的检测。 3.3.6工程检测 engine
11、ering testing 为确定幕墙是否满足工程设计要求的抗风压性能而进行的检测。 4 检测 检测宜按照气密、抗风压变形 P1、水密、抗风压反复受压 P2、安全检测 P3的顺序进行。 4.1.1检测项目 幕墙试件的气密性能,检测 100Pa压力差作用下可开启部分的单位缝长空气渗透量和整体幕墙试件(含可开启部分)单位面积空气渗透量。 4.1 气密性能 4.1.2检测装置 4.1.2.1 检测装置由压力箱、供压系统、测量系统及试件安装系统组成。检测装置的构成如图 1所示。 gfhcb d eaa 压力箱 b 进气口挡板 c 空气流量计 d 压力控制装置 e 供风设备 f 差压计 g 试件 h 安
12、装横架 4.1.2.2压力箱的开口尺寸应能满足试件安装的要求 ,箱体应能承受检测过程中可能出现的压力差。 4.1.2.3支承幕墙的安装横架应有足够的刚度,并固定在有足够刚度的支承结构上。 4.1.2.4供风设备应能施加正负双向的压力差,并能达到检测所需要的最大压力差;压力控制装置应能调节出稳定的压力差。 4.1.2.5差压计的两个探测点应在试件两侧就近布置,差压计的精度应达到示值的 2% 。 4.1.2.6空气流量计的测量误差不应大于示值的 5% 。 4.1.3试件要求 4.1.3.1试件规格、型号和材料等应与生产厂家所提供图样一致,试件的安装应符合设计要求,不得加设任何特殊附件或采取其他措施
13、,试件应干燥。 4.1.3.2试件宽度至少应包括一个承受设计荷载的垂直构件。试件高度至少应包括一个层高,并在垂直方向上应有两处或两处以上和承重结构连接,试件组装和安装的受力状况应和实际情况相符。 4.1.3.3单元式幕墙应至少包括一个与实际工程相符的典型十字缝,并有一个完整单元的四边形成与实际工程相同的接缝。 4.1.3.4试件应包括典型的垂直接缝、水平接缝和可开启部分,并使试件上可开启部分占试件总面积的比例与实际工程接近。 4.1.4 检测方法 4.1.4.1 检测前准备 试件安装完毕后应进行检查,符合设计要求后才可进行检测。检测前,应将试件可开启部分开关不少于 5次,最后关紧。 检测压差顺
14、序见图 2。 50015 0500 500501 005001 0050501 0015 01 0050500 500正压力差(Pa)负压力差(Pa)预备加压 检测加压 预备加压 检测加压时间(s) 注:图中符号 表示将试件的可开启部分开关不少于 5次。 图 2检测加压顺序示意图 4.1.4.2预备加压 在正负压检测前分别施加三个压力脉冲。压力差绝对值为500Pa,持续时间为 3s,加压速度宜为 100Pa/s。然后待压力回零后开始进行检测。 4.1.4.3空气渗透量的检测 4.1.4.3.1 附加空气渗透量充分密封试件上的可开启缝隙和镶嵌缝隙,或用不透气的材料将箱体开口部分密封。然后按照图
15、2检测加压顺序逐级加压,每级压力作用时间应大于 10s。先逐级加正压,后逐级加负压。记录各级压差下的检测值。箱体的附加空气渗透量不应高于试件总渗透量的 20%,否则应在处理后重新进行检测。 4.1.4.3.2 总渗透量去除试件上所加密封措施后进行检测。检测程序同 4.1.4.3.1。 4.1.4.3.3 固定部分空气渗透量将试件上的可开启部分的开启缝隙密封起来后进行检测。检测程序同 4.1.4.3.1。 注:允许对 4.1.4.3.2、 4.1.4.3.3检测顺序进行调整。 4.1.5 检测值的处理 4.1.5.1计算 a) 分别计算出正压检测升压和降压过程中在 100Pa压差下的两次附加渗透
16、量检测值的平均值 、两个总渗透量检测值的平均值,两个固定部分渗透量检测值的平均值 ,则 100Pa压差下整体幕墙试件(含可开启部分)的空气渗透量和可开启部分空气渗透量即可按式( 1)计算: ( 1) 式中: 整体幕墙试件(含可开启部分)的空气渗透量, m3/h; 两次总渗透量检测值的平均值, m3/h; 两个附加渗透量检测值的平均值, m3/h; 试件可开启部分空气渗透量值, m3/h; 两个固定部分渗透量检测值的平均值, m3/h。 fzt qqq gtk qqq tqzqfqkqgqe) 负压检测时的结果,也采用同样的方法,分别按式( 1)式( 4)进行计算。 4.2.1 检测项目 幕墙试
17、件的水密性能,检测幕墙试件发生严重渗漏时的最大压力差值。 4.2 水密性能 4.2.2检测装置 4.2.2.1检测装置由压力箱、供压系统、测量系统、淋水装置及试件安装系统组成。检测装置的构成如图 3所示。4.2.2.2压力箱的开口尺寸应能满足试件安装的要求;箱体应具有好的水密性能,以不影响观察试件的水密性为最低要求;箱体应能承受检测过程中可能出现的压力差。 fghjicb d eaa 压力箱 b 进气口挡板 c 空气流量计 d 压力控制装置 e 供风设备 f 淋水装置 g 水流量计 h 差压计 i 试件 j 安装横架 照片 2 内喷式水密性能检测观察效果(箱体外,室内侧) 照片 3 外喷式水密
18、性能检测装置示例 4.2.2.3 支承幕墙的安装横架应有足够的刚度和强度,并固定在有足够刚度和强度的支承结构上。 4.2.2.4 供风设备应能施加正负双向的压力差,并能达到检测所需要的最大压力差;压力控制装置应能调节出稳定的气流,并能稳定的提供 3s 5s周期的波动风压,波动风压的波峰值、波谷值应满足检测要求。 4.2.2.5 差压计的两个探测点应在试件两侧就近布置,精度应达到示值的 2%,供风系统的响应速度应满足波动风压测量的要求。差压计的输出信号应由图表记录仪或可显示压力变化的设备记录。 4.2.2.6 喷淋装置应能以不小于 4L/(m2min)的淋水量均匀地喷淋到试件的室外表面上,喷嘴应
19、布置均匀,各喷嘴与试件的距离宜相等;装置的喷水量应能调节,并有措施保证喷水量的均匀性。 4.2.3试件要求 4.2.3.1试件规格、型号和材料等应与生产厂家所提供图样一致,试件的安装应符合设计要求,不得加设任何特殊附件或采取其他措施,试件应干燥。 4.2.3.2试件宽度至少应包括一个承受设计荷载的垂直承力构件。试件高度至少应包括一个层高,并在垂直方向上要有两处或两处以上和承重结构相连接。试件的组装和安装时的受力状况应和实际使用情况相符。 4.2.3.3单元式幕墙至少应包括一个与实际工程相符的典型十字缝,并有一个完整单元的四边形成与实际工程相同的接缝。 4.2.3.4试件应包括典型的垂直接缝、水
20、平接缝和可开启部分,并且使试件上可开启部分占试件总面积的比例与实际工程接近。 4.2.4检测方法 4.2.4.1 检测前准备 试件安装完毕后应进行检查,符合设计要求后才可进行检测。检查前,应将试件可开启部分开关不少于 5次,最后关紧。 检测可分别采用稳定加压法或波动加压法。工程所在地为热带风暴和台风地区的工程检测 ,应采用波动加压法;定级检测和工程所在地为非热带风暴和台风地区的工程检测,可采用稳定加压法。已进行波动加压法检测可不再进行稳定加压法检测。热带风暴和台风地区的划分按照 GB50178的规定执行。 水密性能最大检测压力峰值应不大于抗风压安全检测压力值。 4.2.4.2稳定加压法 按照图
21、 4、表 1的顺序加压,并按以下步骤操作: a)预备加压:施加三个压力脉冲。压力差绝对值为 500Pa。加压速度约为 100Pa/s,压力持续作用时间为 3s,泄压时间不少于 1s。待压力回零后,将试件所有可开启部分开关不少于 5次,最后关紧。 b) 淋水:对整个幕墙试件均匀地淋水,淋水量为 3 L/(m2min)。 c) 加压:在淋水的同时施加稳定压力。定级检测时,逐级加压至幕墙固定部位出现严重渗漏为止。工程检测时,首先加压至可开启部分水密性能指标值,压力稳定作用时间为15min或幕墙可开启部分产生严重渗漏为止,然后加压至幕墙固定部位水密性能指标值 , 压力稳定作用时间为 15min或产生幕墙固定部位严重渗漏为止;无开启结构的幕墙试件压力稳定作用时间为 30min或产生严重渗漏为止。 d)观察记录:在逐级升压及持续作用过程中,观察并参照表 3记录渗漏状态及部位。 加压顺序 1 2 3 4 5 6 7 8 检测压力 (Pa) 0 250 350 500 700 1000 1500 2000 持续时间 (min) 10 5 5 5 5 5 5 5 注:水密设计指标值超过 2000Pa时,按照水密设计压力值加压 250时间( min )预备加压压力( Pa )350500700100015002000555555检测淋水加压0500100015002000500 500 500510