郭永添

(福建省建筑科學(xué)研究院 福建省綠色建筑技術(shù)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(yè)的使用已相當(dāng)普遍，建筑外窗的氣密性能對居住環(huán)境的能耗有著重大影響，結(jié)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(jìn)行，委托現(xiàn)場檢測的項目較少，現(xiàn)場氣密性能檢測技術(shù)相對薄弱，按DBJ/T 13-255-2016《福建省民用建筑外窗工程技術(shù)規(guī)范》[2]要求，工程驗收時應(yīng)提供安裝后外窗現(xiàn)場氣密性能和水密性能的檢測報告，其性能應(yīng)符合工程設(shè)計要求。分析近幾年我省建筑外窗氣密性能現(xiàn)場檢測情況，發(fā)現(xiàn)存在較多技術(shù)難點。基此，本文結(jié)合工程實例對檢測工作中外窗現(xiàn)場氣密性能試驗進(jìn)行分析，就確保建筑外窗氣密性能現(xiàn)場檢測有效性的主要措施進(jìn)行總結(jié)。

1 建筑外窗氣密性能現(xiàn)場檢測

1.1 現(xiàn)場檢測設(shè)備

按JG/T 211-2007《建筑外窗氣密、水密、抗風(fēng)壓性能現(xiàn)場檢測方法》[3]的要求，現(xiàn)場檢測設(shè)備由密封板、窗四周的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和被測試外窗組成壓力箱，由風(fēng)壓供給系統(tǒng)向壓力箱送風(fēng)或抽風(fēng)使被檢測外窗兩側(cè)產(chǎn)生正壓差或負(fù)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(cè)就近布置差壓傳感器，其誤差應(yīng)控制在示值的2%以內(nèi)；空氣流量測量系統(tǒng)的測量誤差應(yīng)控制在示值的5%以內(nèi)，且響應(yīng)速度必須滿足風(fēng)壓測量的要求。

圖1 檢測裝置示意圖

1.2 檢測方法

(1)現(xiàn)場氣密性能檢測時，必須對被測外窗室內(nèi)外的環(huán)境溫度及氣壓進(jìn)行記錄，當(dāng)風(fēng)速、降雨及環(huán)境溫度等條件對檢測結(jié)果有影響時，須停止檢測，或者待影響因素排除后方能進(jìn)行檢測，且應(yīng)采取必要的安全措施。

(2)現(xiàn)場氣密性能檢測前，應(yīng)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(nèi)側(cè)用大于0.2mm厚的透明塑料膜沿外窗邊框處進(jìn)行密封，應(yīng)保證密封膜完好無損且不重復(fù)使用，然后在被測外窗室內(nèi)側(cè)洞口的圍護(hù)結(jié)構(gòu)安裝密封板進(jìn)行密封。

(3)現(xiàn)場氣密性能檢測按圖2的加壓順序進(jìn)行，在正、負(fù)壓附加滲透量檢測前，應(yīng)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(wěn)定作用時間應(yīng)大于等于3s，泄壓的時間應(yīng)大于等于1s，結(jié)束后必須檢查密封板及透明膜的密封質(zhì)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(fù)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(guān)閉檢查門并密封后按圖2順序重復(fù)附加滲透量的檢測方法進(jìn)行總滲透量檢測，記錄各級測量值。

圖2 現(xiàn)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(fēng)壓性能分級及檢測方法》[1]檢測值的處理規(guī)定進(jìn)行計算，得出標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)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(yīng)取其算術(shù)平均值進(jìn)行評價，并按表1規(guī)定的分級指標(biāo)進(jìn)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(xiàn)場檢測工程實例

某住宅小區(qū)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(nèi)大氣壓為102.1Pa，試驗時環(huán)境溫度為29.1℃。氣密性能設(shè)計要求為GB/T 7106-2008《建筑外門窗氣密、水密、抗風(fēng)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(xiàn)場檢測

外窗氣密性能現(xiàn)場檢測應(yīng)按“選擇試件→密封試件→連接設(shè)備→測試系統(tǒng)接通電源→試驗監(jiān)控(數(shù)據(jù)采集)→結(jié)束試驗”的順序進(jìn)行，檢測設(shè)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(jìn)行。

圖4 現(xiàn)場檢測設(shè)備示意圖

圖5 現(xiàn)場外窗氣密性測試效果圖

2.2 外窗氣密性能現(xiàn)場檢測關(guān)鍵技術(shù)要點

現(xiàn)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(hù)結(jié)構(gòu)的連接有足夠的強(qiáng)度。被選試件應(yīng)配置完整、功能正常，包括五金件、玻璃、密封措施等應(yīng)完整齊全。安裝試件的墻壁應(yīng)平整、光潔，當(dāng)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(yán)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(yán)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(yán)實而漏氣。風(fēng)管接口和測試接口應(yīng)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(shè)備連接準(zhǔn)備工作完成后，反復(fù)檢查確認(rèn)無誤后接通測試系統(tǒng)電源，啟動測試軟件按上文1.1敘述的測試方法進(jìn)行測試。

2.3 外窗氣密性能現(xiàn)場檢測結(jié)果分析

表2 現(xiàn)場氣密檢測結(jié)果

2.4 外窗氣密性能現(xiàn)場檢測難點分析

外窗氣密性能現(xiàn)場檢測時存在的難點：①現(xiàn)場氣密性能檢測因建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)比較粗糙，采用寬幅膠布和普通雙面膠帶難以達(dá)到理想的密封效果；②因現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境復(fù)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(jìn)行密封，然后在內(nèi)側(cè)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(yù)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(xiàn)場檢測與實驗室檢測的區(qū)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(dá)到試驗要求。而現(xiàn)場檢測的壓力箱主要由圍護(hù)結(jié)構(gòu)、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(xiàn)場檢測裝置的供壓系統(tǒng)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(jìn)行附加滲透量檢測和總滲透量檢測時，在正、負(fù)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?，F(xiàn)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(fù)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?，F(xiàn)場檢測加壓前后要對密封板(或透明膜)的密封狀態(tài)進(jìn)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(guān)不少于5次，后關(guān)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?，F(xiàn)場檢測施壓面為外窗的室內(nèi)面，而實驗室檢測施壓面為外窗的室外面。即現(xiàn)場檢測對外窗施加正壓時，空氣是由外窗室內(nèi)側(cè)向室外側(cè)滲漏，相當(dāng)于實驗室檢測對外窗施加負(fù)壓的效果；反之現(xiàn)場檢測對外窗施加負(fù)壓時，空氣是由外窗室外側(cè)向室內(nèi)側(cè)滲漏，相當(dāng)于實驗室檢測對外窗施加正壓的效果。

4 關(guān)鍵控制措施

針對現(xiàn)場檢測的難點，結(jié)合工程實例對保證建筑外窗氣密性能現(xiàn)場檢測有效性的方法進(jìn)行總結(jié)：①檢測前對外窗洞口密封面進(jìn)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(jìn)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?qū)Ｓ娩X合金條對密封板(或塑料薄膜)四周進(jìn)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(hù)。③因風(fēng)管接口是采用自密封型快速接頭，可以多次重復(fù)拆卸安裝密封效果基本一致，故將檢查口與風(fēng)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(fēng)管接口實現(xiàn)，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(zhì)水晶板對搭拼接進(jìn)行密封。對搭拼接處采用雙面泡沫膠條進(jìn)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(jié)語

建筑門窗的氣密性能是建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的重要節(jié)能指標(biāo)之一，是減少建筑冷、熱能耗的關(guān)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(yīng)工程現(xiàn)場門窗氣密性能存在一定的局限性，不夠客觀，所以應(yīng)能按DBJ/T 13-255-2016《福建省民用建筑外窗工程技術(shù)規(guī)范》[2]的要求進(jìn)行現(xiàn)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(hù)結(jié)構(gòu)的密封措施，減少附加滲透量，獲取更加準(zhǔn)確的檢測數(shù)據(jù)。

參 考 文 獻(xiàn)

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

[2] DBJ/T 13-255-2016 福建省民用建筑外窗工程技術(shù)規(guī)范[S].2016.

[3] JG/T 211-2007 建筑外窗氣密、水密、抗風(fēng)壓性能現(xiàn)場檢測方法[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.