李 慧 （安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院，安徽 合肥 230031）

0 前言

隨著我國建筑行業(yè)的發(fā)展，門窗的種類逐漸增多，其功能和質(zhì)量與之前相比也有了顯著的提升，能夠有效地保障人們的生活質(zhì)量。門窗對(duì)于整個(gè)建筑的質(zhì)量起著重要的作用，也是進(jìn)行建筑檢測的重要部位之一，但是在實(shí)際的工程建設(shè)過程中，一些不嚴(yán)格的操作會(huì)導(dǎo)致建筑外門窗的性能出現(xiàn)一些質(zhì)量問題，從而降低門窗各方面的性能，影響到建筑外門窗的施工質(zhì)量和使用效果。在建筑外門窗的性能檢測中，外門窗的抗風(fēng)壓檢測是重要的檢測內(nèi)容之一，科學(xué)合理的外門窗抗風(fēng)壓性能的檢測方法能夠保證建筑的質(zhì)量，提高人們的生活水平和生活質(zhì)量。

隨著我國經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的不斷進(jìn)步，建筑門窗行業(yè)在實(shí)際的建設(shè)施工過程中使用的材料種類比較多，一些復(fù)合型材料和鋼材的使用越來越廣泛，但是不同的建筑材料的性能、特性和使用的效果都存在著差異，除此之外，目前建筑外門窗工程需要進(jìn)行的一些立面設(shè)計(jì)工作主要是由建筑主體的設(shè)計(jì)單位來負(fù)責(zé)的，但是建筑門窗的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是由建筑門窗生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在進(jìn)行實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中很多情況得不到及時(shí)的反饋，也沒有進(jìn)行良好的溝通，這就很容易引發(fā)建筑門窗設(shè)計(jì)和生產(chǎn)不協(xié)調(diào)的情況出現(xiàn)。尤其是設(shè)計(jì)單位在對(duì)建筑外門窗的一些立面設(shè)計(jì)的時(shí)候忽視了使用材料和門窗結(jié)構(gòu)的問題，不同的材料和結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度不同對(duì)于實(shí)際的性能也會(huì)產(chǎn)生一定的影響，所以在進(jìn)行外門窗的生產(chǎn)之前就要進(jìn)行詳細(xì)的外門窗設(shè)計(jì)和相應(yīng)的結(jié)構(gòu)計(jì)算，從而最大限度地保證建筑外門窗能夠符合抗風(fēng)壓性能的要求，進(jìn)而能夠滿足結(jié)構(gòu)的安全性能，保證建筑的質(zhì)量。

1 建筑門窗抗風(fēng)壓性能檢測的重要性

建筑的外門窗主要應(yīng)對(duì)的是風(fēng)力，一些風(fēng)荷載作用會(huì)讓外門窗的結(jié)構(gòu)發(fā)生一些變化，導(dǎo)致開啟縫變大或者是氣密、水密性能的降低等情況，如果風(fēng)力的作用壓力超過了受力杠桿和外門窗玻璃的承載能力，那么杠桿就會(huì)產(chǎn)生永久的變形，并且外門窗的玻璃會(huì)出現(xiàn)爆裂或者五金器件失效的情況，更嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致窗扇脫落等嚴(yán)重的安全事故，給人們的生命安全造成了隱患。為了保證建筑外門窗能夠在風(fēng)力或者其他特殊情況的作用下能夠正常使用，不發(fā)生損壞，這就要求在進(jìn)行門窗生產(chǎn)和外門窗施工的時(shí)候?qū)ν忾T窗的抗風(fēng)壓性能進(jìn)行嚴(yán)格的檢測，從而確保外門窗的結(jié)構(gòu)和性能完全符合標(biāo)準(zhǔn)，最大限度地保證人們的安全，提升建筑施工的質(zhì)量。

圖1 門窗爆裂及脫落帶來安全隱患

在進(jìn)行建筑外門窗實(shí)際的施工中，對(duì)于外門窗的氣密性、保溫性、遮光、采光等方面會(huì)有嚴(yán)格的要求，此外，最重要的就是探討的建筑外門窗的抗風(fēng)壓性能，它既是建筑外門窗3性能檢測中的難點(diǎn)，也是體現(xiàn)建筑外門窗安全性的關(guān)鍵指標(biāo)，對(duì)于外門窗的質(zhì)量以及實(shí)際的使用影響很大。由于不同的建筑結(jié)構(gòu)對(duì)于外門窗的實(shí)際設(shè)計(jì)也存在著很大的差別，根據(jù)建筑的不同，在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程當(dāng)中也會(huì)綜合考慮朝向或者是使用方面的需求，所以對(duì)于外門窗的設(shè)計(jì)應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境和氣候以及施工條件進(jìn)行綜合的分析之后，再進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，從而保證外門窗發(fā)揮最大的作用。

2 建筑外門窗抗壓檢測項(xiàng)目

圖2 檢測加壓順序

根據(jù)最新的門窗檢測方法標(biāo)準(zhǔn)，一般將門窗的抗風(fēng)壓性能分為3個(gè)項(xiàng)目，即變形檢測、反復(fù)受荷檢測和安全檢測。具體要求是當(dāng)外門窗關(guān)閉的時(shí)候，受到風(fēng)力的影響門窗不會(huì)出現(xiàn)損壞的情況，并且不能對(duì)門窗的各項(xiàng)性能指標(biāo)產(chǎn)生影響，也就是說不能給實(shí)際的門窗使用造成影響。

2.1 變形檢測

變形檢測是通過分級(jí)加壓的檢測方法，觀察建筑外窗主要受力桿件的風(fēng)荷載值。不同類型試件變形檢測時(shí)對(duì)應(yīng)的最大面法線撓度（角位移值）不同，如表1。相關(guān)的施工人員應(yīng)該明確變形和壓力差之間存在一定的線性關(guān)系，如果壓力值的大小要求非常嚴(yán)格的話，就能夠通過檢測確定最高的壓力差和相對(duì)應(yīng)的變形值，如果在檢測期間出現(xiàn)了一些損壞或者是性能的方面出現(xiàn)了一些影響的話，就要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行壓力值的改變，從而保證外門窗的抗風(fēng)壓性能檢測的有效性。

2.2 反復(fù)加壓檢測

檢測試件在壓力差P2（定級(jí)檢測時(shí)）或P2'（工程檢測時(shí)）的反復(fù)作用下，是否會(huì)發(fā)生損壞或功能障礙。反復(fù)加壓后，要將試件可開啟部分開關(guān)5次，最后關(guān)緊。尤其要關(guān)注和記錄玻璃破碎、五金件損壞、窗扇掉落、不可恢復(fù)的變形以及門窗無法開閉等現(xiàn)象。

2.3 安全檢測

建筑外門窗的安全監(jiān)測分為定級(jí)檢測的安全檢測及工程檢測的安全檢測。定級(jí)檢測為確定外門窗性能等級(jí)而進(jìn)行的檢測，工程檢測則是確定外門窗是否滿足工程設(shè)計(jì)要求的性能而進(jìn)行的檢測。在進(jìn)行安全檢測的時(shí)候需反復(fù)開啟以及關(guān)閉門窗上能夠開啟的部分，操作的次數(shù)不能夠小于5次，從而能夠保證檢測的嚴(yán)謹(jǐn)性，之后把門窗關(guān)閉。

3 外門窗抗風(fēng)壓檢測的主要步驟

①設(shè)備的檢查：在進(jìn)行抗風(fēng)壓檢測之前相關(guān)的工作人員必須要對(duì)檢測設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，確保檢測設(shè)備不會(huì)對(duì)實(shí)際的檢測造成影響，必要的話還需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行保養(yǎng)，檢查設(shè)備是否安全，能夠保證檢測順利進(jìn)行。

②開機(jī)預(yù)備加壓：在檢查完設(shè)備之后就要預(yù)備加壓，主要是對(duì)風(fēng)壓機(jī)進(jìn)行壓力的檢測工作，保證在對(duì)外門窗抗風(fēng)性能檢測的過程中能夠安全開啟并且還能夠達(dá)到正常的風(fēng)值，保證檢測工作的正常進(jìn)行。

③對(duì)門窗變形加壓檢測：先進(jìn)行正壓檢測，后負(fù)壓檢測。逐級(jí)升、降壓，每級(jí)差值不超過250Pa，加壓的時(shí)候要注意記錄好壓力差X與面法線撓度值y的數(shù)據(jù)，采用最小二乘法對(duì)x和y進(jìn)行線性回歸，計(jì)算出斜率b、截距a、相關(guān)系數(shù)r，再根據(jù)二者線性關(guān)系，計(jì)算得到P1的線性回歸結(jié)果，同時(shí)對(duì)于試件出現(xiàn)損壞或者功能障礙的狀況及部位進(jìn)行記錄。

不同類型試件變形檢測對(duì)應(yīng)的最大面法線撓度（角位移植） 表1

某樘鋁合金窗壓力差與面法線撓度值的數(shù)值 表2

④對(duì)門窗進(jìn)行反復(fù)加壓檢測：壓力從0升至P2，其中P2=1.5P1，反復(fù)5次，記錄試件出現(xiàn)損壞或者功能障礙的壓力差值及部位。

⑤對(duì)門窗進(jìn)行安全檢測：定級(jí)檢測時(shí)，檢測壓力從0升至P3，其中P3=2.5P1，若試件為單扇單鎖點(diǎn)平開窗，則P3=2.0P1；工程檢測時(shí)，檢測壓力從0升至風(fēng)載荷標(biāo)準(zhǔn)值P3’后降至0，記錄面法線位移量（角位移值）、發(fā)生損壞或者功能障礙時(shí)的壓力差值及部位，為后期的結(jié)果分析提供數(shù)據(jù)支撐。

⑥檢測結(jié)果評(píng)定及報(bào)告的制定：通過以上檢測過程所記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的分析，定級(jí)檢測中，以三樘試件定級(jí)值的最小值為該組試件的定級(jí)值，按表3進(jìn)行定級(jí)；工程檢測中，三樘試件應(yīng)全滿足工程設(shè)計(jì)要求，最后根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果制作出檢測報(bào)告。

建筑外門窗抗風(fēng)壓性能分級(jí)表 表3

圖3 測試桿件測點(diǎn)分布圖

4 建筑外門窗抗壓性能檢測的注意事項(xiàng)

4.1 位移傳感器的安裝

建筑外門窗的抗風(fēng)壓檢測中，需要根據(jù)受力情況確定測量點(diǎn)，在對(duì)應(yīng)的測量點(diǎn)上安裝位移計(jì)進(jìn)行檢測，而位移傳感器的安裝應(yīng)盡可能的保持水平，否則會(huì)影響位移值的準(zhǔn)確性，從而擴(kuò)大變形測量誤差。

4.2 受力桿件的材質(zhì)

在進(jìn)行建筑外門窗的工程施工中，需要用到受力桿件，通過對(duì)外門窗的使用強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算，也就是說在這項(xiàng)施工中要求桿件的彎曲和形變不能超時(shí)規(guī)定和要求，門窗的受力桿件抗彎能力的測量主要是要求受力桿件能夠在外部風(fēng)力的作用下產(chǎn)生的變形度不能超過設(shè)計(jì)要求的標(biāo)準(zhǔn)，如果不滿足要求的話，可以適當(dāng)?shù)卦黾娱T窗材料的外壁的厚度從而減少形變。

4.3 門窗的尺寸

門窗的尺寸對(duì)抗風(fēng)壓性能也有一定的作用，科學(xué)合理的外門窗設(shè)計(jì)能夠增強(qiáng)門窗的抗風(fēng)壓性能，組成門窗的每個(gè)部件在使用的過程中都會(huì)受到力的作用，要找出門窗的主要受力構(gòu)件，對(duì)主要的受力構(gòu)件進(jìn)行嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)計(jì)算，通過計(jì)算，如果受力構(gòu)件的抗變形能力不符合要求的話，就可以通過增加受力構(gòu)件的數(shù)量來增加抗變形的性能，從而達(dá)到抗風(fēng)壓性能的目的。

4.4 建筑物所處區(qū)域、開闊程度與自身高度

由于不同地區(qū)的基本風(fēng)荷載水平不一樣，譬如沿海地區(qū)的平均風(fēng)荷載比內(nèi)陸大；而且即使同一地區(qū)，地面空曠地區(qū)也比市中心建筑密集地區(qū)的風(fēng)荷載水平要高；另外，建筑物承受的風(fēng)荷載值會(huì)隨著隨著高度的增加而不斷增大，抗風(fēng)壓性能要求也自然越高。因此，具體檢測還要進(jìn)一步明確建筑物周圍的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值。

5 結(jié)語

綜上所述，建筑外門窗是目前建筑中不可缺少的一部分，其質(zhì)量也能夠直接影響建筑的質(zhì)量，對(duì)人們的生活和安全也產(chǎn)生一定的影響。建筑外門窗的抗壓性能檢測在實(shí)際的施工檢測過程中尤為重要，要嚴(yán)格檢測外門窗的抗壓性能，從而保證建筑的質(zhì)量。不管是門窗的最初設(shè)計(jì)還是生產(chǎn)、安裝以及后期投入使用的階段，都需要嚴(yán)格把控其抗風(fēng)壓性能，增強(qiáng)責(zé)任意識(shí)，從而保證人們的生活安全，最大限度地提升建筑的質(zhì)量，推動(dòng)我國建筑行業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。