建筑外窗物理性能检测新标准浅析与对策

1、.：.；建筑外窗物理性能检测新规范浅析与对策 常永奇 陈福霞 (江苏省建筑科学研讨院 南京 210008) 摘要 建筑外窗三项物理性能检测和分级的2002年版本新国标曾经开场实施，新规范的修订和实施，对提高产质量量，完善建筑门窗产品，开发新型门窗产品，参与国际竞争都极为有利，对我国的建筑业、房地产业和住宅建立也将产生较大的促进作用。 关键词 建筑外窗 抗风压性 气密性 水密性 加强 密封 排水 中图分类号 文献标识码 文章编号 Analysis and countermeasure of graduation and test method for building physical perf

2、ormances of windows ( Chang yongqi Chen fuxia ) GB/T7106-2002、GB/T7107-2002和GB/T7108-2002三项物理性能检测的新国家规范以下简称新规范已由国家质量监视检验检疫总局于2002-04-28日发布，2002-12-01日实施。新规范是对1986年版本规范的修订，新规范的内容作了艰苦修正，对检测方法和检测设备提出了更高、更详细的要求，对建筑外窗型材和门窗消费行业也具有指点性和建立性。笔者在此对新规范修正的主要检测内容，对建筑门窗行业产生的深远影响以及门窗行业在型材和门窗的选用、设计、消费和安装时需求完善和改良的方面进

3、展一些粗浅的分析，希望能对新规范的顺利实施，以及型材和门窗消费企业的开展有所协助 和启发。 一 浅析 1 新规范主要修正内容 1 检测顺序 抗风压性能检测顺序见图1。 2 抗风压性能分级顺序改为由低目的至高目的，最高分级目的值由3500Pa提高至5.0kPa；采用定级检测压力差为分级目的，分级目的值P3见表1。 表1 建筑外窗抗风压性能分级表 kPa 分级 代号 1 2 3 4 5 6 7 8 . 分级目的值P3 1.0 P31.5 1.5 P32.0 2.0 P32.5 2.5 P33.0 3.0 P33.5 3.5P3 4.0 4.0P34.5 4.5 P35.0 P35.0 注：表中.表

4、示用5.0kPa的详细值取代分级代号 P3值与工程的风荷载规范值Wk相对比，应大于或等于Wk。工程的风荷载规范值Wk确实定方法见GBJ50009。 3) 将原反复检测压力差P2=0.6 P1改为P2=1.5 P1。检测试件在压力差P2定级检测或P2/工程检测的反复作用下，能否发生损坏和功能妨碍。 4添加有关工程检测的内容。 定级检测是为了确定试件的抗风压性能的分级目的值，检测压力差为P3。工程检测是考核实践工程的外窗能否满足工程设计的要求，检测压力差为P3/。 5检测与结果的评定 1 变形检测与结果的评定 检测试件在逐渐递增的风压作用下，测试试件杆件相对面法线挠度的变化，当主要受力杆件的相对面

5、法线挠度到达l/300时不超越2000Pa，得出压力差值P1。 2 反复加压检测与结果的评定 检测压力和过程 检测压力从零升到P2P2=1.5P1，不超越3000Pa后降至零，反复5次。再从零降至-P2-P2=1.5-P1，不超越-3000Pa后升到零，反复5次。 定级检测结果的评定 经检测，试件未出现功能妨碍和损坏时，得出P2，假设试件发生损坏主要指玻璃破裂，五金件损坏，窗扇掉落或被翻开以及可以察看到的不可恢复的变形等景象和功能妨碍主要指胶条零落，启闭性能发生妨碍等景象，那么以试件出现功能妨碍或损坏时的压力差值的前一级压力差值作为P2定级。 工程检测结果的评定 经检测，试件未出现功能妨碍和损

6、坏时，得出P2/，假设试件出现损坏和功能妨碍，那么以试件出现功能妨碍或损坏时的压力差值的前一级压力差值作为P2/。当工程设计值小于2.5P1时以0.6倍工程设计值进展反复加压检测。P2/应大于或等于工程设计值，否那么判该试件不满足工程设计要求。 3 定级检测与结果的评定 检测压力和过程 检测压力从零升至P3P3=2.5P1后降至零。再降至-P3-P3=-2.5-P1后升到零。 检测结果的评定 经检测，试件未出现功能妨碍和损坏时，以P3值中绝对值较小者作为定级值。假设试件出现损坏或功能妨碍，那么以试件出现功能妨碍或损坏时的压力差值的前一级压力差值作为P3定级。 4 工程检测与结果的评定 检测压力

7、和过程 当工程设计值大于2.5P1时，以定级检测取代工程检测。当工程设计值小于或等于2.5P1时，按工程检测进展，检测压力从零升至工程设计值P3/后降至零。再降至-P3/后升到零。 检测结果的评定 试件未出现功能妨碍时，判该试件满足工程设计要求，否那么判为不满足工程设计要求。假设2.5P1值低于工程设计值时，进展定级检测，给出所属级别，但不能判为满足工程设计要求。 5 三试件综合评定 定级检测综合评定 以三试件的定级值的最小值作为该组试件的综合评定定级值。 工程检测综合评定 三试件必需全部满足工程设计要求，才干判为满足工程设计要求。 2 新规范对门窗产品抗风压性能的影响与对策 我国如今的建筑门

8、窗主要以塑料和铝合金为主，特别是塑料门窗，近年来开展非常迅速，存在的问题也较多。本文就主要以塑料推拉窗为例进展分析。 随着高层和高档建筑的不断出现，对门窗产品的要求越来越高，对门窗抗风压性能的要求大大提高，铝合金门窗的刚度和强度都较高，因此只需将铝型材的梃料和拼樘料的尺寸加大或将壁厚加厚，就能满足抗风压的需求。塑料型材的弹性模量低，必需在型材的内腔合理配置加强型钢，才干保证门窗框扇具有一定的刚度和强度来满足门窗的抗风压强度要求，同时使五金配件安装牢靠。 1加强型钢的正确安装 笔者在检测和工程上发现，许多门窗产品在加强型钢的计算、选用和安装时存在许多问题，有的型材特别是扇梃的型腔构造不甚合理；有

9、的加强型钢与型材内腔配合不严密，刚度不够；有的紧固不牢，根本起不到加强作用，呵斥门窗物理性能低下。 1加强型钢的合理选用 从力学计算来说，管矩型截面加强型钢的抗弯性能最好，因此在型材设计时应完善型腔构造，尽量使其成为矩形型腔，在门窗组装时应尽量选用管矩型截面加强型钢；对于尺寸大、运用高度高、风压要求高的门窗，可以经过添加加强型钢厚度和改动加强型钢构造的方法，提高加强型钢惯性矩以满足抗风压要求。对于有特殊要求和特大尺寸的门窗，还可采用在扇立梃中添加辅助加强型钢的方法来满足和提高抗风压性能要求。总之加强型钢应经过计算校核强度，然后严厉保证加强型钢的厚度和型腔构造，确保门窗的抗风压和五金配件的安装要

10、求，提高门窗运用的平安性和耐久性 2加强型钢与型材内腔的配合 加强型钢在型材内腔中与内壁配合的严密程度对型材构件的抗弯性能有着直接的影响。实际上加强型钢的外形尺寸与型材内腔尺寸完全一致时，型材才干与加强型钢一同发扬抗弯作用，实践上加强型钢与型材内腔有较大的间隙，当塑料构件弯曲变形到一定程度时，加强型钢才起到抗弯作用。因此型材型腔内壁应多设一些三角形或小凸台式的加强筋，用于与加强型钢的严密配合，以加强型钢能用手工穿入，穿入后不晃动、不零落为佳；应尽量加长加强型钢在型材内腔内的长度，普通只需比型材短1015mm，以不影响焊接为宜；两端宜采用45斜角下料，使加强型钢和型材在整个长度上都受力，以减少焊

11、角的断裂。 3 加强型钢的紧固 为保证可靠、充分地发扬加强型钢的加强作用，除了其外形必需与内腔配合合理，还必需牢靠地结合在一同。 加强型钢的紧固必需采用大头自攻螺钉或加放垫圈的自攻螺钉，许多厂商采用沉头螺钉或普通的半圆头螺钉，在反复受力时容易松动，使紧固作用大大降低。螺钉距型钢端头的间隔 应以50100mm为佳，两个螺钉间的间隔 应以200300mm为佳。 加强型钢不得断开，对于十字和T字型部位的焊接，加强型钢应在型材焊接熔融后对接压紧时插入。绝对不能在加强型钢上切割V型口，或将加强型钢锯为几段，分头插入，这样几乎起不到加强效果。 2五金配件的正确装配 1五金配件的合理选用 我国型材厂商众多，

12、型材的外形规格各不一样，五金配件种类繁多却配套不全，消费量大却鲜有高档精品，功能单一，颜色单调，质量参差不齐，五金配件的选用和装配工艺缺乏相应的规范和规范等，这极大地制约了门窗产质量量的提高，且留下了平安隐患，希望引起有关行业的注重，尽快思索制定有关五金配件设计、消费、检测、选用、装配和验收的一揽子规范和规范，使得我国的五金配件质量能大幅提高，高档的产品能层出不穷，满足不断开展市场的迫切需求。 因此在选用五金配件时，就应多了解、多比较，尽量选择质量有保证的产品，五金配件的质量等级应与门窗的质量等级相一致，五金配件的构造、外形应与型材相吻合，颜色协调美观、功能正确、操作灵敏、安装方便。 2五金配

13、件的安装 五金配件安装应齐全、规范、牢靠、位置准确。安装后，门窗外形美观、开启灵敏方便、不得有变形、妨碍和碰撞。 五金配件装配时，紧固件必需与加强型钢及加强钢衬板可靠衔接，特别是平开窗，平安可靠尤为重要。凡安装五金配件的构件，不论长短，不论是框扇，还是梃芯，都必需加装加强型钢，以保证五金配件安装结实。 凡受力的五金配件，在型材内腔还须加衬厚度2.5mm以上的镀锌钢衬板，加强钢衬板必需在焊接组装前装好。 五金配件的外露紧固件应优先选用不锈钢制品。 平开门窗和尺寸大的推拉门窗封锁时应采用多锁点，否那么在负压差作用下气密性将大大降低，思索到操作方便，最好运用多锁点执手或传动器。 二 浅析 1 新规范

14、主要修正内容 1添加负压差下气密性的检测内容。气密性能检测压差顺序见图2。 2添加以单位面积空气浸透率为分级目的值，与单位缝长空气浸透率分级目的值综合定级。 3气密性能分级顺序改为由要求低的目的至要求高的目的。分级目的采用压力差为 10Pa时的单位缝长空气浸透量q1或单位面积空气浸透量q2作为分级目的值，分级目的值见表2。 表2 建筑外窗气密性能分级表 分级代号 1 2 3 4 5 单位缝长 分级目的值q1 (m3/ (m.h) 6.0q14.0 4.0q12.5 2.5q11.5 1.5q10.5 q10.5 单位面积 分级目的值q2 (m3/ (m2.h) 18 q212 12 q27.5

15、 7.5 q24.5 4.5q21.5 q21.5 4检测结果的评定 1分级目的值确实定 为了保证分级目的值的准确度，采用由100Pa检测压差下的测定值换算为10Pa检测压差下的相应值q1和q2。正压和负压分别计算。 2综合评定 将三试件的q1值和q2值分别平均后对照表2确定按缝长和按面积各自所属级别。最后取两者中的不利级别为该组试件所属等级。正压和负压分别定级。 2 新规范对门窗产品气密性能的影响与对策 塑料和铝合金门窗的框扇是以搭接方式密封的，两个搭接面之间嵌有软性橡胶条或毛条，以阻止空气和雨水渗漏。所以门窗气密性和水密性的高低主要取决于橡胶条和毛条的质量，以及组装工艺程度的高低。 1密封

16、条的合理选用 1建筑门窗用橡胶条的材质要求有良好的弹性，拉伸性，耐候性，热稳定性、耐腐蚀性、不易龟化、不易老化的种类比较理想，建议选用三元乙丙橡胶条。橡胶条规格合理，与型材相匹配。 2建筑门窗用密封毛条应该采用丙纶纤维异性长丝，并经紫外线稳定性处置和硅化处置。非硅化毛条长期运用或遇水后，倒伏严重，漏风漏水，硅化毛条遇水后仍完好如初，几乎不影响密封效果。建议选用硅化毛条，平板加片型毛条效果更佳。毛条的规格应适宜，应根据型材的配合间隙来选择，普通应有12mm的紧缩量。 2 平开门窗的密封 平开门窗的框与扇之间的密封普通采用橡胶条密封。开启扇是经过执手锁点的锁紧力将橡胶条压紧在框料上，由于框与扇的装

17、配间隙保证橡胶条有一定的紧缩量，所以在正压时，气密性较好，在负压时那么能够较差。提高平开门窗气密性的方法主要有： 1框与扇之间的搭接量一定要足够，而且周围搭接量要均匀一致。 2橡胶条的紧缩量要足够，尽量将橡胶条压紧在框与扇之间，而且周围的紧缩量要均匀一致。 3装配时不能在转角处扭曲堆积，嵌入时不能拉伸，以免装好后遇冷收缩出现缝隙。 4构件的刚度应有保证，特别是扇梃；最好选用多锁点执手，保证在正负压时都能密封良好。 3推拉门窗的密封 推拉窗的框与扇之间的密封普通采用毛条密封。在门窗封锁时，框、扇、封盖板和上、下密封桥上的毛条组成一个完好封锁的密封系统，阻止空气和雨水进入室内。提高推拉门窗气密性的

18、方法主要有： 1框与扇之间的搭接量要足够、要适宜，而且周围搭接量要均匀一致。 2扇梃封盖上的两道毛条与上、下密封桥上的两道毛条应对齐重合，构成两道有效密封。 三 浅析 1 新规范主要修正内容 1 水密性能检测方法 可分别采用稳定加压法和动摇加压法。定级检测和工程所在地为非热带风暴和台风地域时，采用稳定加压法；工程所在地为热带风暴和台风地域时，应采用动摇加压法。 1 稳定加压法 稳定加压法加压顺序见表3和图3，稳定加压法淋水量为2L/m2min，定级检测 表3 稳定加压顺序表 加压顺序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 检测压力/Pa 0 100 150 200 250 300 3

19、50 400 500 600 700 继续时间/min 10 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 注：检测压力超越700 Pa时，每级间隔仍为100 Pa。 时，加压至出现严重渗漏雨水从窗外继续或反复渗入窗内侧，喷溅或溢出试件界面，工程检测时，加压至设计目的值为止。 2 动摇加压法 动摇加压法加压顺序见表4和图4，动摇加压法淋水量为3L/m2min，定级检测 表4 动摇加压顺序表 加压顺序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 动摇压力值Pa 上限值 0 150 230 300 380 450 530 600 750 900 1050 平均值 0 100 150 200 250

20、300 350 400 500 600 700 下限值 0 50 70 100 120 150 170 200 250 300 350 继续时间/min 10 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 注：动摇压力平均值超越700 Pa时，每级间隔仍为100 Pa。 时，加压至出现严重渗漏；工程检测时，加压至平均值为设计目的值为止。 2 取消原规范分级中的最低级50Pa，最高分级目的值由500Pa提高至700Pa。 3 水密性能分级顺序改为由低目的至高目的。分级目的采用严重渗漏压力差的前一级压力差作为分级目的。分级目的值P见表5。 表5 建筑外窗水密性能分级表 Pa 分级代号 1 2 3 4 5

21、 分级目的P 100P 150 150P 250 250P 350 350P 500 500P 700 P700 a表中表示用700Pa的详细值取代分级代号。 b表中级窗适用于热带风暴和台风地域GB50178中的A和A地域的建筑 4检测结果的评定 1试件检测值确实定 以试件严重渗漏时所受压力差值的前一级检测压力差值作为该试件水密性能检测值。假设检测至委托方确认的检测值尚未渗漏，那么此值为该试件的检测值。 2综合评定 普通取三试件检测值的算术平均值作为综合检测值向下套级，综合检测值应大于或等于分级目的值。假设三试件检测值中的最高值和中间值相差两个检测压力级以上时，将最高值降至比中间值高两个检测压

22、力级后，再进展算术平均三试件检测值中，较小的两值相等时，该较小值那么视为中间值。 2 新规范对门窗产品水密性能的影响与对策 水密性是门窗质量高低的主要目的之一，是最难处理的问题。尤其是推拉门窗，由于型材本身构造和制造工艺两个方面的缘由，水密性普遍不高，给用户留下了隐患。 门窗发生渗漏的要素有三个：雨水、缝隙和正压力差。雨水在正压力差下经过门窗的缝隙渗漏进入室内，雨水越大、缝隙越多、正压力差越高，渗漏就越快越多。因此要提高门窗的水密性能，就必需从降低门窗内外两侧的压力差、减少门窗上的缝隙和及时排出渗漏进框扇内的雨水这三个方面入手，设置合理有效的排水系统，堵排并举。堵住能够渗漏的缝隙，及时排出渗入室内的雨水。 1推拉门窗的排水系统 1改良框料的型腔设计。我国占主导位置的三腔构造的两轨和三轨推拉塑料窗，窗框构造为凹型等高构造，不利于排水。因此型材设计时应尽量将窗框凹槽的深度加大，适度增高纱窗导轨的高度，适度降低室外侧导轨的高度，都可以改善或提高推拉窗的水密性。 2推拉窗下框槽中的密封桥起着隔断