建筑外窗氣密性能現場檢測技術探討

郭永添

(福建省建筑科學研究院 福建省綠色建筑技術重點實驗室 福建福州 350025)

0 引言

窗戶是房屋之眼，對整個建筑具有畫龍點睛的作用。外窗在建筑行業的使用已相當普遍，建筑外窗的氣密性能對居住環境的能耗有著重大影響，結合多年建筑外窗檢測工作情況，大多工程建筑外窗氣密性能檢測都是在實驗室進行，委托現場檢測的項目較少，現場氣密性能檢測技術相對薄弱，按DBJ/T 13-255-2016《福建省民用建筑外窗工程技術規范》[2]要求，工程驗收時應提供安裝后外窗現場氣密性能和水密性能的檢測報告，其性能應符合工程設計要求。分析近幾年我省建筑外窗氣密性能現場檢測情況，發現存在較多技術難點。基此，本文結合工程實例對檢測工作中外窗現場氣密性能試驗進行分析，就確保建筑外窗氣密性能現場檢測有效性的主要措施進行總結。

1 建筑外窗氣密性能現場檢測

1.1 現場檢測設備

按JG/T 211-2007《建筑外窗氣密、水密、抗風壓性能現場檢測方法》[3]的要求，現場檢測設備由密封板、窗四周的圍護結構和被測試外窗組成壓力箱，由風壓供給系統向壓力箱送風或抽風使被檢測外窗兩側產生正壓差或負壓差。測量空氣滲透量的流量測量裝置，安裝在從壓力箱壓差測量孔引出的管道上，如圖1所示。試件兩側就近布置差壓傳感器，其誤差應控制在示值的2%以內；空氣流量測量系統的測量誤差應控制在示值的5%以內，且響應速度必須滿足風壓測量的要求。

圖1 檢測裝置示意圖

1.2 檢測方法

(1)現場氣密性能檢測時，必須對被測外窗室內外的環境溫度及氣壓進行記錄，當風速、降雨及環境溫度等條件對檢測結果有影響時，須停止檢測，或者待影響因素排除后方能進行檢測，且應采取必要的安全措施。

(2)現場氣密性能檢測前，應確定被測外窗的面積，弧形及折線窗按展開后的總面積計算；測量并計算被測外窗的可開啟縫長度。在外窗室內側用大于0.2mm厚的透明塑料膜沿外窗邊框處進行密封，應保證密封膜完好無損且不重復使用，然后在被測外窗室內側洞口的圍護結構安裝密封板進行密封。

(3)現場氣密性能檢測按圖2的加壓順序進行，在正、負壓附加滲透量檢測前，應分別施加3個壓差絕對值為150Pa的壓力脈沖，速度控制在50Pa/s，穩定作用時間應大于等于3s，泄壓的時間應大于等于1s，結束后必須檢查密封板及透明膜的密封質量；然后按圖2的加壓順序逐級加壓測量附加滲透量，每級壓力作用時間約為10s，先正壓后負壓，記錄各級測量值；最后打開密封板檢查門，去除試件所加密封薄膜后關閉檢查門并密封后按圖2順序重復附加滲透量的檢測方法進行總滲透量檢測，記錄各級測量值。

圖2 現場氣密檢測壓差順序圖

(4)按GB/T 7106-2008《建筑外門窗氣密、水密、抗風壓性能分級及檢測方法》[1]檢測值的處理規定進行計算，得出標準狀態下10Pa壓差時單位縫長空氣滲透量q1和單位面積空氣滲透量q2。被檢三樘外窗的氣密性能，應取其算術平均值進行評價，并按表1規定的分級指標進行分級[1]。

表1 建筑外門窗氣密性能分級表

2 建筑外窗氣密性能現場檢測工程實例

某住宅小區的建筑外窗采用50系列鋁合金外開窗，寬×高為1500mm×2000mm，具體分格如圖3所示。被測外窗的面積為3.0m2，開啟縫長為4.12m，試驗時室內大氣壓為102.1Pa，試驗時環境溫度為29.1℃。氣密性能設計要求為GB/T 7106-2008《建筑外門窗氣密、水密、抗風壓性能分級及檢測方法》[1]表1的6級(1.5≥q1>1.0；4.5≥q2>3.0)。

圖3 某工程外窗尺寸圖

2.1 外窗氣密性能現場檢測

外窗氣密性能現場檢測應按“選擇試件→密封試件→連接設備→測試系統接通電源→試驗監控(數據采集)→結束試驗”的順序進行，檢測設備連接和試件密封安裝如圖4～圖5所示，檢測方法按文章提及的檢測方法進行。

圖4 現場檢測設備示意圖

圖5 現場外窗氣密性測試效果圖

2.2 外窗氣密性能現場檢測關鍵技術要點

現場選取的試件尺寸宜小于2400mm×2400mm(寬×高)，有利于保證封板(塑料薄膜)具有足夠的剛度，與圍護結構的連接有足夠的強度。被選試件應配置完整、功能正常，包括五金件、玻璃、密封措施等應完整齊全。安裝試件的墻壁應平整、光潔，當有窗臺時窗臺的深度不宜超過2000mm。如圖5所示，先用寬幅面的塑料膠帶將被測外窗的開啟縫嚴實密封，然后用兩面膠將厚度大于0.2mm的塑料薄膜貼在窗口墻壁上，在用木條壓嚴釘牢，保證密封牢固，以防止實驗時氣壓存在造成木條脫落引起密封不嚴實而漏氣。風管接口和測試接口應采用含有橡膠墊密封的專用快速接口，保證密封性的同時方便實驗時快速連接和拆卸。試件安裝、密封、設備連接準備工作完成后，反復檢查確認無誤后接通測試系統電源，啟動測試軟件按上文1.1敘述的測試方法進行測試。

2.3 外窗氣密性能現場檢測結果分析

表2 現場氣密檢測結果

2.4 外窗氣密性能現場檢測難點分析

外窗氣密性能現場檢測時存在的難點：①現場氣密性能檢測因建筑圍護結構比較粗糙，采用寬幅膠布和普通雙面膠帶難以達到理想的密封效果；②因現場作業環境復雜，密封薄膜密封后不好固定，檢測施壓過程中容易脫落造成密封失效；③因做附加滲透量試驗前需對外窗開啟縫隙和鑲嵌縫隙進行密封，然后在內側窗的洞口用0.2mm的塑料薄膜密封，附加滲透量試驗后做總滲透量前從預留檢查門處拆除外窗開啟縫隙和鑲嵌縫隙的密封時不好拆除且會造成二次密封，對實驗精度有一定影響；④在遇大尺寸外窗時，因密封板(或塑料薄膜)幅面有限，密封時存在接縫，給密封增加難度。

3 外窗氣密性能現場檢測與實驗室檢測的區別

(1)裝置組成不同。實驗室檢測裝置的壓力箱主要是由具有足夠剛度的鋼板及鋼框架焊接而成，壓力箱本身的密封性能非常好，容易達到試驗要求。而現場檢測的壓力箱主要由圍護結構、外窗、靜壓箱封板組成，與實驗室檢測相比雖更能客觀反映工程上門窗的實際氣密性能，但存在密封難度大、密封效果差、現場檢測裝置的供壓系統考慮到便攜性與實驗室檢測裝置相比存在功率相對較低，供壓能力相對不足等缺點。

(2)進行附加滲透量檢測和總滲透量檢測時，在正、負壓檢測前所施加的3個壓力脈沖，壓力差絕對值不同、加壓速度不同。現場檢測絕對壓力差值為150Pa,加壓速度為50Pa/s，而實驗室檢測絕對壓力差值為500Pa,加壓速度為100Pa/s。

(3)正、負壓附加滲透量和總滲透量檢測時，在加壓前后對試件的處理方式不同。現場檢測加壓前后要對密封板(或透明膜)的密封狀態進行檢查；而實驗室檢測加壓前后要對被測試件的可開啟部分開關不少于5次，后關緊，查看被測試件玻璃、五金件是否損壞，是否存在功能障礙。

(4)檢測時對外窗的施壓面不同。現場檢測施壓面為外窗的室內面，而實驗室檢測施壓面為外窗的室外面。即現場檢測對外窗施加正壓時，空氣是由外窗室內側向室外側滲漏，相當于實驗室檢測對外窗施加負壓的效果；反之現場檢測對外窗施加負壓時，空氣是由外窗室外側向室內側滲漏，相當于實驗室檢測對外窗施加正壓的效果。

4 關鍵控制措施

針對現場檢測的難點，結合工程實例對保證建筑外窗氣密性能現場檢測有效性的方法進行總結：①檢測前對外窗洞口密封面進行處理，使其平整、光潔，然后采用寬幅(幅面約5cm)彈性雙面橡膠膠條進行粘貼，并在其四周打上速干硅酮密封膠。②采用具有足夠剛度的木條或專用鋁合金條對密封板(或塑料薄膜)四周進行壓實，然后用鋼釘或膨脹螺栓緊固，必要時采取斜撐加以支護。③因風管接口是采用自密封型快速接頭，可以多次重復拆卸安裝密封效果基本一致，故將檢查口與風管接口合并，檢查及去除外窗開啟縫隙和鑲嵌縫隙的密封時可以通過風管接口實現，最大程度保證拆裝前后密封板(或塑料薄膜)與外窗洞口密封的一致性，提高檢測精度。④遇大尺寸外窗時采用2mm厚的PVC透明軟質水晶板對搭拼接進行密封。對搭拼接處采用雙面泡沫膠條進行粘接，并在粘接處每間隔15cm用壓塊配合螺栓鎖緊固定，保障接縫處的剛度，有效保障接縫處的密封性能。

5 結語

建筑門窗的氣密性能是建筑外圍護結構的重要節能指標之一，是減少建筑冷、熱能耗的關鍵，直接影響居住的舒適性，所以建筑門窗的氣密性能檢測工作非常重要。目前市場大多外窗氣密性能檢測是工程選送外窗到實驗室檢測，對反應工程現場門窗氣密性能存在一定的局限性，不夠客觀，所以應能按DBJ/T 13-255-2016《福建省民用建筑外窗工程技術規范》[2]的要求進行現場檢測。檢測過程中，必須要做好密封板或密封薄膜與被檢外窗洞口圍護結構的密封措施，減少附加滲透量，獲取更加準確的檢測數據。

參 考 文 獻

[1] GB/T 7106-2008 建筑外門窗氣密、水密、抗風壓性能分級及檢測方法[S].北京：中國標準出版社，2008.

[2] DBJ/T 13-255-2016 福建省民用建筑外窗工程技術規范[S].2016.

[3] JG/T 211-2007 建筑外窗氣密、水密、抗風壓性能現場檢測方法[S].北京：中國標準出版社，2007.