幕墻作為一種新型的建筑方式，目前已經(jīng)在全世界普遍使用。而幕墻工程四性測試，是保證幕墻安全的重要測試。今天，第一幕墻帶大家一起來了解一下國內(nèi)建筑幕墻工程四性檢測流程！

1建筑幕墻四性檢測的定義

(1)檢測內(nèi)容：建筑幕墻氣密、水密、抗風(fēng)壓、平面內(nèi)變形性能。

(2)檢測性質(zhì)：為確定工程中幕墻是否滿足設(shè)計(jì)要求而進(jìn)行的檢測，對每一個(gè)幕墻工程項(xiàng)目都應(yīng)進(jìn)行幕墻性能檢測。

(3)其他事項(xiàng)：目前國內(nèi)對工程幕墻的四性檢測僅是對幕墻試件進(jìn)行，檢測結(jié)果是對試件負(fù)責(zé)(圖1，2)。

圖1

圖2

(4)四性檢測的時(shí)間節(jié)點(diǎn)和檢測目的：

1)時(shí)間節(jié)點(diǎn)：一般應(yīng)在工程設(shè)計(jì)完成后，幕墻組件批量生產(chǎn)、加工和幕墻安裝施工前進(jìn)行。

2)檢測目的：驗(yàn)證幕墻設(shè)計(jì)的正確性、合理性、工藝性、經(jīng)濟(jì)性，確定能否滿足設(shè)計(jì)的性能指標(biāo)要求;同時(shí)也為改進(jìn)設(shè)計(jì)、改進(jìn)完善加工、組裝、安裝工藝方法提供依據(jù);使施工單位的操作人員能夠通過幕墻試件的加工、組裝和安裝過程熟悉、掌握操作工藝和方法。

2 建筑幕墻四性檢測報(bào)告樣式

建筑幕墻工程四性檢測報(bào)告樣式見圖3。

圖3 檢測報(bào)告樣式

3國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求

規(guī)范依據(jù)一：《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ102-2003)，P15中的4.2.10：玻璃幕墻性能檢測項(xiàng)目，應(yīng)包括抗風(fēng)壓性能、氣密性能和水密性能，必要時(shí)可增加平面內(nèi)變形性能及其他性能檢測。條文解釋中說明：有抗震要求時(shí)，可增加平面內(nèi)變形性能檢測。

規(guī)范依據(jù)二：《玻璃幕墻工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ/T139-2001)，P20中的6.1.2：玻璃幕墻安裝，必須提交工程所采用的玻璃幕墻產(chǎn)品的空氣滲透性能、雨水滲漏性能和風(fēng)壓變形性能的檢驗(yàn)報(bào)告，還應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，提交包括平面內(nèi)變形性能、保溫隔熱性能等的檢驗(yàn)報(bào)告。

規(guī)范依據(jù)三：《建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB 50210-2001)，P44中的9.1.2：幕墻工程驗(yàn)收時(shí)應(yīng)檢查下列文件和記錄：……6幕墻的抗風(fēng)壓性能、空氣滲透性能、雨水滲漏性能及平面內(nèi)變形性能檢測報(bào)告……。

規(guī)范依據(jù)四：《建筑幕墻》(GB/T21086-2007)，P32中的15.2檢驗(yàn)項(xiàng)目(表1)。

表1 檢測項(xiàng)目綜合表

規(guī)范依據(jù)五：《建筑幕墻》(GB/T21086-2007)，P35中的15.5.2.2交收檢驗(yàn)(圖4)。

圖4 GB/T21086-2007中的交收檢驗(yàn)要求

4建筑幕墻四性檢測的設(shè)備

常見的建筑幕墻檢測設(shè)備主要是通過模擬自然界的風(fēng)、雨、地震作用等自然現(xiàn)象，并提供不同的效應(yīng)組合用來檢測幕墻的水密性能、氣密性能、抗風(fēng)壓性能和平面內(nèi)變形性能，一般采用兩種試驗(yàn)裝法(圖5，6)。

圖5 正裝外噴水裝置示意圖 圖6 反裝內(nèi)噴水裝置示意圖

具體的設(shè)備包括：壓力箱、反力架/安裝架、供風(fēng)系統(tǒng)、操作控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、抗震油壓系統(tǒng)。

壓力箱

• 以鋼板焊接或以混凝土澆筑而成的一個(gè)三面開口的盒子。
• 用來和幕墻一起形成一個(gè)密閉的空間。
• 升高或降低箱體內(nèi)部的壓力，在幕墻內(nèi)外表面形成壓力差，模擬試件受到風(fēng)荷載作用的條件。
• 箱體內(nèi)布有雨水噴淋系統(tǒng)，通過流量計(jì)來控制水的流量。

反力架/安裝架

• 主要用于安裝幕墻樣件，整體具有足夠的剛度，避免受力時(shí)自身變形影響測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。
• 反力架/安裝架上一般都固定有安裝鋼梁，來模擬建筑的樓板。
• 反力架/安裝架有的單獨(dú)安裝的，也有一些是和壓力箱固定在一起的。

供風(fēng)系統(tǒng)

• 采用高功率離心機(jī)，通過風(fēng)管向壓力箱供氣，以改變壓力箱內(nèi)的壓力。
• 風(fēng)機(jī)具有足夠的容量，可以滿足壓力波動(dòng)的要求。

操作控制系統(tǒng)

• 采用計(jì)算機(jī)全反饋閉環(huán)自動(dòng)化控制，只需要設(shè)定試驗(yàn)所需要的波形，系統(tǒng)便可都達(dá)到所設(shè)定的壓力。
• 也可以根據(jù)需要進(jìn)行線性反饋控制或全手動(dòng)控制，通過計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和處理。

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

• 利用傳感器測量建筑幕墻桿件和面板的變形。
• 通過多通道數(shù)字采集儀進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和處理。

抗震油壓系統(tǒng)

• 使用大型油壓泵站驅(qū)動(dòng)液壓油缸，帶動(dòng)活動(dòng)梁左右擺動(dòng)，來模擬上下兩個(gè)樓板出現(xiàn)層間位移角的情況。
• 抗震油壓系統(tǒng)一般都是用計(jì)算機(jī)來控制和數(shù)據(jù)采集。

5建筑幕墻四性檢測的具體內(nèi)容和要求

5.1 氣密性能檢測

通過試驗(yàn)檢測，確定幕墻檢測試件在風(fēng)壓作用下，幕墻可開啟部分處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)的可開啟部分以及幕墻整體阻止空氣滲透的能力(圖13)。

圖13 建筑幕墻氣密檢測裝置示意圖

氣密性能指標(biāo)的大小直接影響的是幕墻的節(jié)能和隔聲性能，其試驗(yàn)程序如下：

(1)首先將可開啟部分開關(guān)不少于5次，然后關(guān)緊。先加正壓，預(yù)備加壓，加3個(gè)500Pa的脈沖壓，消除安裝過程中可能產(chǎn)生的應(yīng)力和可能存在的空隙。

(2)開始?xì)饷苄阅軝z測，按上面的加壓順序(50-100-150-100-50)，每個(gè)壓力穩(wěn)定10s以上，記錄該壓力下的空氣流量，主要是100Pa壓力下的流量，將該數(shù)據(jù)換算成標(biāo)準(zhǔn)下狀態(tài)下的漏氣量，并以此作為判斷滲漏性能的指標(biāo)(圖14)。

圖14 氣密性能檢測加壓示意

(3)進(jìn)行負(fù)壓氣密性能檢測，也是預(yù)備加壓，3個(gè)500Pa的脈沖壓，消除安裝過程中可能產(chǎn)生的應(yīng)力和可能存在的空隙，正式開始檢測，按照“50-100-150-100-50”的加壓順序，每個(gè)壓力穩(wěn)定10s以上，記錄該壓力下的空氣流量。

備注：在氣密試驗(yàn)過程中，會(huì)有“膠帶或塑料薄膜將整個(gè)幕墻樣件密封”，以及“拆除密封膠帶或塑料薄膜”的兩個(gè)動(dòng)作。

5.2水密性能檢測

通過試驗(yàn)檢測，確定幕墻檢測試件在可開啟部分為關(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(圖15)。

圖15 建筑幕墻水密檢測裝置示意圖

水密性能指標(biāo)表征的是建筑幕墻的舒適性能。其試驗(yàn)程序如下(通常采用穩(wěn)定加壓的形式)：

(1)預(yù)備加壓：壓力500Pa，加壓速度100Pa/s，持續(xù)時(shí)間3s，泄壓不小于1s。

(2)淋水：均勻地淋水，淋水量3L/(m2?min)。

(3)加壓：在淋水的同時(shí)施加穩(wěn)定壓力，定級檢測時(shí)，逐級加壓至幕墻固定部分嚴(yán)重滲漏為止(表2)。

表2 穩(wěn)定加壓順序表

工程檢測時(shí)，首先加壓至可開啟部分設(shè)計(jì)指標(biāo)值，壓力穩(wěn)定作用時(shí)間15min或幕墻試件可開啟部分產(chǎn)生嚴(yán)重滲漏為止，然后加壓至幕墻固定部分設(shè)計(jì)指標(biāo)值，壓力穩(wěn)定作用時(shí)間30min或幕墻試件固定部分產(chǎn)生嚴(yán)重滲漏為止，無可開啟部分的幕墻試件，壓力穩(wěn)定作用時(shí)間30min或產(chǎn)生嚴(yán)重滲漏為止(圖16)。

圖16 水密性能檢測穩(wěn)定加壓順序示意圖

備注：

水密性能的檢測采用兩種加壓方式：

1)定級檢測和工程所在地為非熱帶風(fēng)暴和臺風(fēng)地區(qū)時(shí)，采用穩(wěn)定加壓;

2)工程所在地為熱帶風(fēng)暴和臺風(fēng)地區(qū)時(shí)，采用波動(dòng)加壓。

嚴(yán)重滲漏，是指雨水從幕墻試件室外側(cè)持續(xù)或反復(fù)滲入室內(nèi)側(cè)，發(fā)生噴濺或流出試件界面的現(xiàn)象，滲漏狀態(tài)分為五種：

1)室內(nèi)出現(xiàn)水滴;

2)水珠連成線，但未滲出試件表面;

3)局部少量噴濺;

4)噴濺出試件界面(持續(xù));

5)水溢出試件界面(持續(xù))。

只有4、5兩項(xiàng)才能判定為嚴(yán)重滲漏(圖17)。

圖17 記錄滲漏情況的符號

5.3抗風(fēng)壓性能檢測

通過試驗(yàn)檢測，確定幕墻檢測試件在可開啟部分處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，在風(fēng)壓作用下，幕墻變形不超過允許值且不發(fā)生結(jié)構(gòu)損壞(如裂縫、面板破損、局部屈服、粘接失效等)及五金件松動(dòng)、開啟困難等功能障礙的能力。抗風(fēng)壓性能指標(biāo)表征的是建筑幕墻的安全性能，其試驗(yàn)程序(工程檢測)如下(圖18，19)：

圖18 建筑幕墻抗風(fēng)壓檢測裝置示意圖

圖19 抗風(fēng)壓性能檢測加壓順序示意圖

(1)確定最大變形處，安裝位移針。

(2)正壓預(yù)備加壓：正壓變形檢測P1，即分級增加壓力直到風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的40%(P1)，記錄每級壓力下各個(gè)測點(diǎn)的面法線位移量。

(3)負(fù)壓預(yù)備加壓：負(fù)壓變形檢測-P1，即分級增加壓力直到風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的40%(P1)，記錄每級壓力下各個(gè)測點(diǎn)的面法線位移量。

(4)正壓反復(fù)加壓檢測P2=1.5P1，負(fù)壓反復(fù)加壓檢測-P2=1.5P1。

(5)以檢測壓力P2=1.5P1為平均值，以平均值的1/4為波幅，進(jìn)行波動(dòng)檢測，先后進(jìn)行正負(fù)壓檢測。波動(dòng)壓力周期為5~7s，波動(dòng)次數(shù)不少于10次。

(6)安全檢測P3=2.5P1;使壓力升至P3=2.5P1(P3對應(yīng)幕墻設(shè)計(jì)風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值)，隨后降到0，然后再降至-P3，隨后升至0，整個(gè)過程升、降壓速度為300~500Pa/s，壓力持續(xù)時(shí)間不少于3s，記錄面法線位移量、功能障礙和破損部位及情況。

判定等級：如未出現(xiàn)功能障礙及損壞，就可根據(jù)P3確定幕墻等級，判定能否滿足工程設(shè)計(jì)要求。

5.4平面內(nèi)變形能力檢測

通過試驗(yàn)檢測，確定幕墻檢測試件在樓層反復(fù)變位作用下保持其墻體及連接部位不發(fā)生危及人身安全的破壞的平面內(nèi)變形能力。平面內(nèi)變形能力指標(biāo)是用平面內(nèi)層間位移角進(jìn)行度量，其試驗(yàn)程序如下(圖20，21)：

圖20 對稱變形方式裝置示意圖 圖21 連續(xù)平行四邊形方式裝置示意圖

(1)預(yù)備加荷：以1/600位移角進(jìn)行預(yù)加載正式加荷，即從分級指標(biāo)值的最低級開始，每級使模擬相鄰樓層在幕墻內(nèi)沿水平方向作左右相對往復(fù)移動(dòng)三個(gè)周期，詳細(xì)記錄各級位移復(fù)位后幕墻試件的破損情況。

(2)工程檢測時(shí)，逐級檢測到幕墻設(shè)計(jì)層間位移角為止，如沒出現(xiàn)危及人身安全的破損就可判定為合格。

備注：試驗(yàn)時(shí)，通過外力使安裝上試件的橫梁在幕墻平面內(nèi)沿水平方向進(jìn)行低周反復(fù)運(yùn)動(dòng)，模擬受地震或風(fēng)荷載時(shí)幕墻產(chǎn)生平面內(nèi)變形的作用。建筑幕墻平面內(nèi)變形性能分級見表3。

表3 建筑幕墻平面內(nèi)變形性能分級

6建筑幕墻四性檢測試驗(yàn)樣件的要求

構(gòu)件式幕墻試件寬度至少應(yīng)包括一個(gè)承受設(shè)計(jì)荷載的典型垂直承力構(gòu)件。試件高度不宜小于1個(gè)層高，并應(yīng)在垂直方向上有兩處或兩處以上與支撐結(jié)構(gòu)相連接。推薦高度為1個(gè)樓層以上，寬度至少為2個(gè)分格。其他試驗(yàn)所需資料：

(1)板塊分格圖、節(jié)點(diǎn)圖、計(jì)算書;

(2)監(jiān)理證書復(fù)印件;

(3)型材廠家;

(4)結(jié)構(gòu)膠、耐候膠品牌代號;

(5)玻璃廠家;

(6)立梃、橫梁規(guī)格、表面處理。

另需有2~3名工人候場，準(zhǔn)備雙面膠條一捆，項(xiàng)目指定用透明玻璃膠一箱。

7建筑幕墻四性檢測性能指標(biāo)要求

7.1氣密性能

氣密性能指標(biāo)應(yīng)符合《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50176)、《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50189)、《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ134)、《嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ26)的有關(guān)規(guī)定，并滿足相關(guān)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的要求，一般情況可按表4確定。

表4 建筑幕墻氣密性能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)一般規(guī)定

7.2水密性能

GB50178中，ⅢA和ⅣA地區(qū)，即熱帶風(fēng)暴和臺風(fēng)多發(fā)地區(qū)按下式計(jì)算，且固定部分不宜小于1 000Pa，可開啟部分與固定部分同級(表5)。其他地區(qū)可按下式計(jì)算值的75%選取，且固定部分取值不宜低于700Pa，可開啟部分與固定部分同級。

P=1000?μzμcW0

式中：P為水密性能指標(biāo);μz為風(fēng)壓高度變化系數(shù);μc為風(fēng)力系數(shù);w0為基本風(fēng)壓。

表5 建筑幕墻水密性能分級

7.3抗風(fēng)壓性能

幕墻的抗風(fēng)壓性能指標(biāo)應(yīng)根據(jù)幕墻所受的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk確定，其指標(biāo)值不應(yīng)低于Wk，且不應(yīng)小于1.0kPa(表6)。幕墻的相對撓度和絕對撓度要求見表7。

表6 建筑幕墻抗風(fēng)壓性能分級

表7 幕墻支承結(jié)構(gòu)、面板相對撓度和絕對撓度的要求

7.4平面內(nèi)變形性能

(1)建筑幕墻平面內(nèi)變形性能以建筑幕墻層間位移角為性能指標(biāo)。

(2)在非抗震設(shè)計(jì)時(shí)，指標(biāo)值應(yīng)不小于主體結(jié)構(gòu)彈性層間位移角控制值。

(3)在抗震設(shè)計(jì)時(shí)，指標(biāo)值應(yīng)不小于主體結(jié)構(gòu)彈性層間位移角控制值的3倍(表8)。

表8 主體結(jié)構(gòu)樓層最大彈性層間位移角

8建筑幕墻四性檢測試驗(yàn)過程中的常見問題

8.1氣密性能檢測(常見問題為漏氣，見圖 22)

對框架幕墻來說問題主要集中在可開啟部分：

(1)開啟窗過大，窗框在運(yùn)輸或安裝過程中變形，安裝后出現(xiàn)扇和框之間不能完全閉合。

(2)扇和框之間沒有完全閉合，開啟扇安裝不到位，有連續(xù)的縫隙。

(3)密封膠條安裝大意，膠條斷點(diǎn)處未密閉。

圖22 漏氣

8.2水密性能檢測(常見問題為漏水，見圖 23)

出現(xiàn)問題最多且比較集中的，基本都在可開啟部分，包括五金件安裝、膠條的選擇、安裝工藝不合格等問題，包括：1)五金件安裝不到位，這會(huì)讓密封膠條不能與鋁型材貼合，膠條防水線形同虛設(shè);2)選擇的膠條尺寸過小，壓縮量不夠;3)膠條下料偏短，對接處存在縫隙，沒用密封膠對接。

圖23 漏水

8.3抗風(fēng)壓性能檢測

抗風(fēng)壓性能指標(biāo)的檢測，涉及安全性，是四項(xiàng)檢測項(xiàng)目中最關(guān)鍵的一項(xiàng)檢測。常見問題為五金件損壞(圖24)和玻璃破損(圖25)。

圖24 五金損壞

圖25 玻璃損壞

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