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外窗、天窗,门和幕墙的水渗透性标准测试方法
发布时间:2013/11/29

文件标识:e 547-00
波动压差法
外窗、天窗,门和幕墙的水渗透性标准测试方法1

本标准使用固定的出版标识e 331,紧接着出版标识后面的数字表示原来批准的或最近修改的年份,括号内的数字表示最近批准的年份,上标ε表示最后批准或修改后进行编辑修改。

1 适用范围
1.1 本测试方法涵盖:在室外表面和暴露边缘水流冲刷的同时在室内、外施加均匀的周期性静态空气压(室外空气压力大于室内空气)的条件下怎样确定外窗、幕墙、天窗和门的耐水渗透性。
1.2 本测试方法适用于任何窗墙系统或者单独的窗、天窗、门。
1.3 本测试方法旨在测试水对试件组合的渗透,合格的试件也会有水渗透进试件组合,这些水也许会影响组件所包含的一些材料如密封材料、绝缘材料,夹层玻璃等的性能。本测试方法不测试这些方面。
1.4 为正确使用本测试方法,需要具有一定的压力测量原理的知识。
1.5 本标准的数值采用国际单位(si)制,对应于国际单位制的英制单位的数值可能是近似值。
1.6 本标准宗旨没有考虑全部的安全因素,主要考虑与窗、墙等的使用相关的一些安全因素,使用本标准方法的用户有责任确立适当的安全健康方面的测试,并在使用之前确定其使用范围,特定的灾害声明见7.1。

2 参考标准
2.1 astm标准:
e631 建筑结构术语

3 术语
3.1 定义——本测试方式所使用的与建筑结构相关的通用术语的定义见术语e631。
3.2 本标准的特殊术语的定义:
3.2.1 试件,名词——第8部分的描述的进行测试的整个组件;
3.2.2 测试压差,名词——关闭的(或固定的)试件内外表面所受到的空气绝对压力的差值,单位为帕斯卡(1bf/ft2);
3.2.3 水渗透,名词——水在特定的空气压差条件下,通过试件最内层垂直玻璃面的渗透,不包括内部密封面和金属构件,对于非平面玻璃结构(圆形、拱形、棱椎形等)的试件,定义水渗透性所指定的平面为单元框架的最内边;

4 测试方法概要
4.1 本测试方法将试件密封(或者一个面密封)在一个测试箱内,向测试箱内注入(或者抽出)空气使试件内外表面的空气压力差维持规定的时间周期,同时向试件的室外表面以规定的流量喷淋水,观察水的渗透。

5 意义和用途
5.1 本测试方法是确定试件在周期性静态空气压差下抗水渗透能力的标准测试程序,不同建筑物内部与外部空气压差有所不同,在指定测试所使用的压力差之前应先考虑这些因素。
注1——应用本测试方法得到的测试结果时,应认识到一个幕墙和/或其构件的性能与适当的安装方式和改装有关系,幕墙在使用过程中,其性能也与支撑结构的硬度、部件抵抗各种原因引起的老化性、振动、热胀冷缩等因素有关,另外也很难模拟出幕墙在使用过程中经受的复杂的雨水润湿。在大风雨的情况下,较大的风速、斜向或者向上飘的空气和雨水都会增加雨点冲击幕墙的能力,许多设计结构对这种向上飘的雨水非常敏感;
注2——本测试方法不能发现那些无法观察到的渗透进试件的水。

6 设备
6.1 本部分所描述的设备都是通用的,其它任何能在允许误差范围内完成测试所规定的步骤的设备都可以接受;
6.2 主要设备(图1)
6.2.1 测试箱——带有一个开口、一个可移动的安装板(或者一个安装试件的开口)的测试箱(或盒),至少有一个测压孔用来测量箱内的压力,测压孔应布置在适当的地方,使测量的压力不受到注入(或抽出)的空气速度的影响,测试箱的进风口的位置应使注入的气流不会以较大的速度直接冲击试件,另外还要提供
一个进口以便于调整和观察安装好的试件。
6.2.2 空气系统——一个可控制频率的鼓风机、压缩空气供排系统或者可逆向的鼓风机,要求能为试件内外表面提供所需的最大气压差,空气系统必须能在测试期间按要求提供稳定的实际气流;
6.2.3 压力测量仪表——一个至少能测量本测试所需要压力差的设备,公差为±2%或±2.5pa(±0.01英寸水柱)中的较大值;
6.2.4 喷淋系统:
6.2.4.1 喷淋系统应将水均匀地洒在试件室外表面上,形成水幕,最少的流量为3.4l/m2·min(5.0 u.s. gal/ft2·h);
6.2.4.2 喷淋系统上分布均匀喷嘴,喷嘴离试件的距离也是一样的,并且可调节喷嘴使水能按照规定均匀地淋湿试件和那些容易渗透的区域,如果在试件边缘需要额外的喷嘴提供均匀的水幕,也需要和喷淋系统一样均匀地布置。
7 危险
7.1警告——玻璃通常在气压差较低的测试中不会破碎,但在气压差过大时,由于操作的失误或用作其他目的如结构测试时会破碎,所以需要足够的预防措施来保护测试人员的安全。
 
图1 水渗透性正压箱测试系统布置图
注1——对于负压系统,喷淋系统必须布置在测试箱的外面,并应使用抽气系统从测试箱中抽出空气。
8 试件
8.1试件应有足够大的尺寸,以确定整个开启系统的各个构件的性能,对于幕墙或者带预制构件的墙,试件的宽度不小于两个典型单元加上两边和中间的连接和支撑构件,最少应包括一个承受设计负荷的垂直承力构件,试件高度至少应包括一个建筑层高或一个单元高(取较高者),并在垂直方向上要有两处或两处以上和承重结构相连接;
8.1.1试件的所有构件的尺寸、材料、结构、安装情况应尽可能和实际相符;
8.1.2 试件受力情况应尽量与实际相符;
8.2 窗、天窗、门或其他构件,测试元件应该包含整个组件的所有构件,包括制造商为建筑物提供的框架和锚座。
8.2.1 如果只测试一个试件,抽样应由建设管理部门来进行;
注3——我们必须认识到试件的性能与试件的尺寸和几何形状有关,尤其是窗,因此,应在整个建筑物的使用范围内选取试件,通常尺寸最大的、具有特别设计、类型、结构和构造的试件必须要进行测试。
9 校准
9.1 用一个集水盒检查测试设备是否能满足6.2.4节所要求的条件,开口的一面放置在试件的表面位置,此校准装置如图2所示,集水盒设计成只能接收冲击到试件表面的水而不接收任何从上面流下来的水的结构,集水盒为边长610mm(24in.)的正方形,又被分为四个边长为305mm(12in.)的正方形,采用一个边长约760mm(30in.)的正方形盖子,防止水在观察之前和之后进入盒子,冲进每一个小正方形区域的水将分别进行收集,四个小正方形区域总喷淋量至少为1.26l/min,任何一个小正方形的喷淋量为0.25~0.63l/min;
9.1.1喷淋系统的校准在两个上角落和喷淋系统水平中心线的1/4处进行,如果喷淋系统是由许多相同的相连的喷淋模块组成,只需要校准其中一个模块。用集水盒校准喷淋系统时,试件与喷嘴的距离为±51mm(2in.),测量试件与喷嘴距离的参照点取试件外部表面离喷嘴最远的地方,喷淋装置应与试件平面平行安装,每六个月需要重新校准一次。
 
图2 集水盒校准喷淋系统
10 必需的信息
10.1 确定是否发生水渗透的测试压力差应为137pa,除非另有指明;
10.2 除非另有指明,测试失败的标准是出现3.2.3节所述的水渗透,水通过试件边框渗透也被视为测试失败,挡水板沟中、水槽和窗台上有水不算测试失败。
10.3 试件承受空气压力的持续时间必须要指定;
10.3.1 不得少于两个测试循环,每一次测试循环的持续时间不得少于5min;
10.3.2 测试总时间不得少于15min;
10.4 如果使用本方法进行测试的温度与通常的环境温度有差别,应该指定温度条件。

11 测试步骤
11.1 除去在实际建筑施工时没有配备的密封材料或者密封结构,将试件安装在测试箱上,试件的室外表面应面向较高空气压和淋水系统,无接缝和开口受阻,天窗试件应按设计的与水平方向最小夹角来进行测试,密封试件与墙体之间的外围周边,不要密封其它地点。
注4——耐硬化乳胶化合物或压敏胶对试件与测试箱之间的接缝、测试箱的进口和测试箱结构具有很好的密封效果,这些材料可用来密封测试箱上的单个组件平面,具有高弹性和小接触边的橡胶垫片与夹紧装置也可以满足测试密封要求。
11.2 在不影响试件与测试箱之间密封的前提下,调节试件所有的可开启的部分使其符合特定的要求,在不影响开启的前提下,将所有金属构件调节到最紧的状态;
11.3 测试之前将试件开启部分开关5次;
11.4 按照指定的流量调节淋水;
11.5 在15s内向试件施加空气压力差,并维持压力差,同时按规定的流率和持续时间向试件淋水;
11.6 维持淋水,将空气压力差降低至零,降压时间不少于1min ;
11.7 按指定的循环次数重复11.5和11.6;
11.8 完成必须的循环次数(见10.3.1)后,撤除压力差,并停止淋水;
11.9 观察和记录发生水渗透的点。
12 报告
12.1 报告以下信息:
12.1.1 测试日期和报告日期;
12.1.2 试件的标识(制造商、供应商、尺寸、样式、类型、材料和其它恰当的信息);
12.1.3 试件的详细图纸,描述试件的物理特性,包括标注尺寸的局部剖面图、窗框或门的尺寸和装配、取剖面位置、镶嵌方法、锚具的安装和位置、挡风板和锁的布置、型材、密封材料、玻璃的安装细节、天窗与水平方向的角度和其它相关的施工细节,为方便测试而对试件所做的任何改动都必须要记录在图纸上;
12.1.4 对于窗、天窗、门等元件,需要描述其开合原理;
12.1.5 玻璃的类型、厚度和装配方法的证明材料;
12.1.6 挡风板的类型;
12.1.7 压差或试件内外表面压差、测试期间的温度和喷淋水流率的文字叙述或者表格;
12.1.8试件内表面所有渗水点和按照3.2.3定义的渗水量的记录;
12.1.9 如果是为了验证试件是否符合特定性能的指标而进行的测试,还需要提供特定性能指标的标识或描述;
12.1.10 表明该测试是按照本测试方法进行的陈述,如与本测试方法有不同的地方,应作完整的描述;
12.2同一组多个同样的试件进行的多次测量,所有试件的测量结果都要出报告,每一个试件都要进行标识,尤其要标明试件的特征和改装的地方,如果一组试件的图纸上已经标明了各个试件的不同之处,单个试件不需要再画图纸。
13 精度和偏差
13.1 没有关于本测试方法中测量水渗透的精度和偏差的描述,因为测试结果仅仅表明试件是否符合标准。
14 关键词
14.1 幕墙;门;天窗;水渗透性;窗