建筑幕墻水密性能檢測方法國標(biāo)美標(biāo)異同分析

鄭燕燕 （安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院，安徽 合肥 230001）

1 概述

建筑幕墻作為分隔室內(nèi)外空間的建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，要承受風(fēng)、雨、雪、冰雹、太陽輻射、濕熱空氣、地震及環(huán)境噪聲等作用的影響，必須具有一定的物理性能、力學(xué)性能和耐久性能。建筑幕墻在安裝之前，必須進(jìn)行建筑幕墻氣密性、水密性、抗風(fēng)壓及層間變形性能等技術(shù)指標(biāo)的檢測[1]。在這些關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)中，水密性能檢測是最直觀的，在實(shí)際試驗(yàn)室檢測中，也有很多的幕墻檢測樣品因?yàn)闈B漏，需經(jīng)修復(fù)才能達(dá)到水密性能檢測要求。

建筑幕墻水密性能指幕墻可開啟部分為關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，在風(fēng)雨同時(shí)作用下，阻止雨水滲漏的能力。通過幕墻水密性的可靠性檢測，有助于保障幕墻在實(shí)際應(yīng)用中的防水性能。隨著我國國際化進(jìn)程的加快，越來越多的超大、超高、復(fù)雜、特殊的工程要求按照國標(biāo)和美標(biāo)進(jìn)行檢測。本文將針對國標(biāo)和美標(biāo)水密性能檢測方法上的異同進(jìn)行分析和探討。

2 試件要求

國標(biāo)GB/T 15227-2007 4.2.3節(jié)分別從試件規(guī)格、型號、材料、寬度、高度以及試件選樣等方面進(jìn)行了規(guī)定，強(qiáng)調(diào)試件的組裝、安裝應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，其受力狀況應(yīng)和現(xiàn)場實(shí)際使用情況相符，并明確提出試件上可開啟部分與試件總面積的比值應(yīng)與實(shí)際工程中的比值相近。

美標(biāo)ASTM E331-00（2016）8.1節(jié)分別從試件的寬度、高度、材料、細(xì)部構(gòu)造和錨固方法等方面作出要求，要求試件的結(jié)構(gòu)支承體系條件應(yīng)盡可能地模擬和還原工程實(shí)際情況。

對比可以發(fā)現(xiàn)，在試件的整體要求上，國標(biāo)和美標(biāo)均強(qiáng)調(diào)其典型性，要求其能代表工程實(shí)際情況；試件尺寸上，均要求試件寬度至少應(yīng)包含一個承受設(shè)計(jì)荷載的垂直承力構(gòu)件，高度至少應(yīng)為一個層高或單位高度。不同點(diǎn)是國標(biāo)強(qiáng)調(diào)試件應(yīng)包含可開啟部分，并要求試件可開啟部分占試件總面積的比例接近工程實(shí)際情況。建筑幕墻可開啟部分既要具備正常啟閉性能，還要承擔(dān)通風(fēng)和遮風(fēng)擋雨的功能。因此，可開啟部分防止雨水滲漏的難度大于固定部分，可開啟部分水密性能是建筑幕墻水密性能的薄弱環(huán)節(jié)，必須重點(diǎn)關(guān)注。

3 檢測方法

國標(biāo)GB/T 15227-2007中主要采用靜態(tài)風(fēng)壓法進(jìn)行檢測。工程所在地為熱帶風(fēng)暴和臺風(fēng)地區(qū)的工程檢測，應(yīng)采用波動加壓法；定級檢測和工程所在地為非熱帶風(fēng)暴和臺風(fēng)地區(qū)的工程檢測，可采用穩(wěn)定加壓法。穩(wěn)定加壓法，淋水量為3L（/m2.min）；波動加壓法，淋水量為4L（/m2.min）。定級檢測時(shí)，都是逐級加壓至幕墻固定部位出現(xiàn)嚴(yán)重滲漏為主。工程檢測時(shí)，都先加壓至可開啟部分水密性能指標(biāo)值，壓力穩(wěn)定作用時(shí)間為15mim或幕墻可開啟部分產(chǎn)生嚴(yán)重滲漏為止，然后加壓至幕墻固定部位水密性能指標(biāo)值，作用時(shí)間為15mim或幕墻固定部位產(chǎn)生嚴(yán)重滲漏為止；對于無開啟結(jié)構(gòu)型式的幕墻試件，壓力穩(wěn)定作用時(shí)間為30min或其產(chǎn)生嚴(yán)重滲漏為止。

美標(biāo)ASTM E331-00（2016）靜態(tài)水密性試驗(yàn)中，淋水量為3.4L/（m2.min），施加的空氣壓差為137Pa（另有規(guī)定的除外），作用時(shí)間為15mim。美標(biāo)AAMA 501.1-05動態(tài)水密性實(shí)驗(yàn)中，采用風(fēng)力發(fā)生裝置（如飛機(jī)螺旋槳）產(chǎn)生高速氣流的作用下，使試件表面同時(shí)受到動態(tài)風(fēng)和水的作用。噴淋系統(tǒng)的水經(jīng)過風(fēng)力發(fā)生裝置的加速，向幕墻表面噴射水流。測試中淋水量和作用時(shí)間與美標(biāo)靜態(tài)水密性能相同。

從檢測方法來看，國標(biāo)主要采用靜態(tài)風(fēng)壓法，根據(jù)地域氣候環(huán)境的不同，水密性能檢測可分別采用穩(wěn)定加壓法或波動加壓法。考慮到工程所在地為熱帶風(fēng)暴和臺風(fēng)地區(qū)的幕墻會承受脈動風(fēng)壓，對該類地區(qū)的水密性能按波動風(fēng)壓法檢測。由于波動風(fēng)壓中風(fēng)壓峰值比穩(wěn)定加壓法中對應(yīng)的指標(biāo)高出25%，所以該法對測試試件更為不利，因此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定已進(jìn)行波動加壓法檢測可不再進(jìn)行穩(wěn)定加壓法檢測。美標(biāo)則有靜態(tài)風(fēng)壓法和動態(tài)風(fēng)壓法，動態(tài)風(fēng)壓法是對靜態(tài)風(fēng)壓法的補(bǔ)充和完善，更加準(zhǔn)確地模擬了自然界風(fēng)雨交加的條件下測試幕墻系統(tǒng)的防水能力。美標(biāo)動態(tài)水密性試驗(yàn)比較直觀且視覺上有一定的震撼感，幕墻工程參與各方的接受度比較高；局部施加動壓后會在幕墻試件上形成局部變形，更好地模擬了惡劣的自然界環(huán)境；試驗(yàn)中風(fēng)機(jī)置于淋水系統(tǒng)后方，水在風(fēng)的帶動下砸向試件表面，這也更接近自然界的實(shí)際情況。

從檢測程序來看，美標(biāo)檢測相對簡單，沒有單獨(dú)考慮可開啟部分和固定部分的水密性能，對整個測試試件采用一個水密性能指標(biāo)值。國標(biāo)則針對可開啟部分這一水密性能薄弱和關(guān)鍵環(huán)節(jié)單獨(dú)考慮。實(shí)際工程中，可開啟部分的水密性能指標(biāo)值低于固定部分的水密性能指標(biāo)值。

從檢測結(jié)果的判定來看，國標(biāo)和美標(biāo)都是觀察幕墻試件是否滲漏，并在報(bào)告中記錄和描述滲漏的位置、數(shù)量。不同的是國標(biāo)對滲漏狀態(tài)做出了明確詳細(xì)的程度區(qū)分，并用相應(yīng)符號表示。對于持續(xù)和反復(fù)滲入室內(nèi)側(cè)的滲漏視為嚴(yán)重滲漏，判定為不合格；對于非嚴(yán)重滲漏情況，可允許分析原因，采取有效的補(bǔ)救措施，再次進(jìn)行試驗(yàn)。美標(biāo)僅規(guī)定水不能滲入試件內(nèi)側(cè)。

4 其它異同

美標(biāo)中詳細(xì)規(guī)定了噴淋系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)生器風(fēng)速的校準(zhǔn)方法和周期，保證了檢測數(shù)據(jù)和結(jié)果的有效性和準(zhǔn)確性。國標(biāo)中對此沒有相應(yīng)的規(guī)定，但考慮到標(biāo)準(zhǔn)中要求淋水的均勻性，應(yīng)參考美標(biāo)進(jìn)行相關(guān)的校準(zhǔn)工作。

國標(biāo)與美標(biāo)的另一個較大區(qū)別在于對試件狀態(tài)的要求。國標(biāo)的檢測方法主要是考慮幕墻試件在正常的狀態(tài)下的水密性能是否能達(dá)到要求，因此，在抗風(fēng)壓性能和層間變形性能檢測后并不要求重復(fù)進(jìn)行幕墻的水密性能試驗(yàn)。美標(biāo)則不僅考慮在正常狀態(tài)的情況，還需考慮在抗風(fēng)壓性能和平面內(nèi)外及垂直方向的變形檢測后再進(jìn)行水密性能測試，甚至還會應(yīng)委托方的要求考察在極不利的一些特殊條件下測試試件的水密性能[7]。通過這一系列的分析和檢查，可以確定幕墻試件的薄弱環(huán)節(jié)，經(jīng)過改進(jìn)，最大限度保障幕墻工程的安全使用功能。

5 結(jié)語

無論國標(biāo)還是美標(biāo)檢測，都是通過模擬的自然界的環(huán)境條件，在實(shí)驗(yàn)室用試驗(yàn)驗(yàn)證幕墻的各項(xiàng)性能，考察設(shè)計(jì)方案、加工工藝和施工技術(shù)，保障其滿足工程實(shí)際要求。不論國標(biāo)還是美標(biāo)檢測中發(fā)現(xiàn)的問題，都應(yīng)采取相應(yīng)的、有效的措施，并在實(shí)際工程中應(yīng)用，避免在工程中重復(fù)出現(xiàn)，造成更大的損失。

[1]GB/T 21086-2007，建筑幕墻[S].

[2]GB/T 15227-2007，建筑幕墻氣密、水密、抗風(fēng)壓性能檢測方法[S].

[3]GB/T 21086-2007，建筑幕墻[S].

[4]ASTM E331-00(2016),Standard Test Method for Water Penetration of Exterior Windows,Skylights,Doors,and Curtain Walls by Uniform Static Air Pressure Difference.

[5]AAMA 501.1-05,Standard Test Method for Water Penetration of Windows,Curtain Walls And Doors Using Dynamic Pressure.

[6]孫晉，李俊華，常永奇.建筑幕墻物理性能國標(biāo)和美標(biāo)檢測對比分析[J].中國建筑金屬結(jié)構(gòu)，2011(2).

[7]賴燕德.建筑幕墻水密性能設(shè)計(jì)與檢測研究[D].廣州：華南理工大學(xué)，2012.