文件標識:E 547-00
波動壓差法
外窗、天窗,門和幕墻的水滲透性標準測試方法1
本標準使用固定的出版標識E 331,緊接著出版標識后面的數字表示原來批準的或最近修改的年份,括號內的數字表示最近批準的年份,上標ε表示最后批準或修改后進行編輯修改。
1 適用范圍
1.1 本測試方法涵蓋:在室外表面和暴露邊緣水流沖刷的同時在室內、外施加均勻的周期性靜態空氣壓(室外空氣壓力大于室內空氣)的條件下怎樣確定外窗、幕墻、天窗和門的耐水滲透性。
1.2 本測試方法適用于任何窗墻系統或者單獨的窗、天窗、門。
1.3 本測試方法旨在測試水對試件組合的滲透,合格的試件也會有水滲透進試件組合,這些水也許會影響組件所包含的一些材料如密封材料、絕緣材料,夾層玻璃等的性能。本測試方法不測試這些方面。
1.4 為正確使用本測試方法,需要具有一定的壓力測量原理的知識。
1.5 本標準的數值采用國際單位(SI)制,對應于國際單位制的英制單位的數值可能是近似值。
1.6 本標準宗旨沒有考慮全部的安全因素,主要考慮與窗、墻等的使用相關的一些安全因素,使用本標準方法的用戶有責任確立適當的安全健康方面的測試,并在使用之前確定其使用范圍,特定的災害聲明見7.1。
2 參考標準
2.1 ASTM標準:
E631 建筑結構術語
3 術語
3.1 定義——本測試方式所使用的與建筑結構相關的通用術語的定義見術語E631。
3.2 本標準的特殊術語的定義:
3.2.1 試件,名詞——第8部分的描述的進行測試的整個組件;
3.2.2 測試壓差,名詞——關閉的(或固定的)試件內外表面所受到的空氣絕對壓力的差值,單位為帕斯卡(1bf/ft2);
3.2.3 水滲透,名詞——水在特定的空氣壓差條件下,通過試件最內層垂直玻璃面的滲透,不包括內部密封面和金屬構件,對于非平面玻璃結構(圓形、拱形、棱椎形等)的試件,定義水滲透性所指定的平面為單元框架的最內邊;
4 測試方法概要
4.1 本測試方法將試件密封(或者一個面密封)在一個測試箱內,向測試箱內注入(或者抽出)空氣使試件內外表面的空氣壓力差維持規定的時間周期,同時向試件的室外表面以規定的流量噴淋水,觀察水的滲透。
5 意義和用途
5.1 本測試方法是確定試件在周期性靜態空氣壓差下抗水滲透能力的標準測試程序,不同建筑物內部與外部空氣壓差有所不同,在指定測試所使用的壓力差之前應先考慮這些因素。
注1——應用本測試方法得到的測試結果時,應認識到一個幕墻和/或其構件的性能與適當的安裝方式和改裝有關系,幕墻在使用過程中,其性能也與支撐結構的硬度、部件抵抗各種原因引起的老化性、振動、熱脹冷縮等因素有關,另外也很難模擬出幕墻在使用過程中經受的復雜的雨水潤濕。在大風雨的情況下,較大的風速、斜向或者向上飄的空氣和雨水都會增加雨點沖擊幕墻的能力,許多設計結構對這種向上飄的雨水非常敏感;
注2——本測試方法不能發現那些無法觀察到的滲透進試件的水。
6 設備
6.1 本部分所描述的設備都是通用的,其它任何能在允許誤差范圍內完成測試所規定的步驟的設備都可以接受;
6.2 主要設備(圖1)
6.2.1 測試箱——帶有一個開口、一個可移動的安裝板(或者一個安裝試件的開口)的測試箱(或盒),至少有一個測壓孔用來測量箱內的壓力,測壓孔應布置在適當的地方,使測量的壓力不受到注入(或抽出)的空氣速度的影響,測試箱的進風口的位置應使注入的氣流不會以較大的速度直接沖擊試件,另外還要提供
一個進口以便于調整和觀察安裝好的試件。
6.2.2 空氣系統——一個可控制頻率的鼓風機、壓縮空氣供排系統或者可逆向的鼓風機,要求能為試件內外表面提供所需的最大氣壓差,空氣系統必須能在測試期間按要求提供穩定的實際氣流;
6.2.3 壓力測量儀表——一個至少能測量本測試所需要壓力差的設備,公差為±2%或±2.5Pa(±0.01英寸水柱)中的較大值;
6.2.4 噴淋系統:
6.2.4.1 噴淋系統應將水均勻地灑在試件室外表面上,形成水幕,最少的流量為3.4L/m2·min(5.0 U.S. gal/ft2·h);
6.2.4.2 噴淋系統上分布均勻噴嘴,噴嘴離試件的距離也是一樣的,并且可調節噴嘴使水能按照規定均勻地淋濕試件和那些容易滲透的區域,如果在試件邊緣需要額外的噴嘴提供均勻的水幕,也需要和噴淋系統一樣均勻地布置。
7 危險
7.1警告——玻璃通常在氣壓差較低的測試中不會破碎,但在氣壓差過大時,由于操作的失誤或用作其他目的如結構測試時會破碎,所以需要足夠的預防措施來保護測試人員的安全。
圖1 水滲透性正壓箱測試系統布置圖
注1——對于負壓系統,噴淋系統必須布置在測試箱的外面,并應使用抽氣系統從測試箱中抽出空氣。
8 試件
8.1試件應有足夠大的尺寸,以確定整個開啟系統的各個構件的性能,對于幕墻或者帶預制構件的墻,試件的寬度不小于兩個典型單元加上兩邊和中間的連接和支撐構件,最少應包括一個承受設計負荷的垂直承力構件,試件高度至少應包括一個建筑層高或一個單元高(取較高者),并在垂直方向上要有兩處或兩處以上和承重結構相連接;
8.1.1試件的所有構件的尺寸、材料、結構、安裝情況應盡可能和實際相符;
8.1.2 試件受力情況應盡量與實際相符;
8.2 窗、天窗、門或其他構件,測試元件應該包含整個組件的所有構件,包括制造商為建筑物提供的框架和錨座。
8.2.1 如果只測試一個試件,抽樣應由建設管理部門來進行;
注3——我們必須認識到試件的性能與試件的尺寸和幾何形狀有關,尤其是窗,因此,應在整個建筑物的使用范圍內選取試件,通常尺寸最大的、具有特別設計、類型、結構和構造的試件必須要進行測試。
9 校準
9.1 用一個集水盒檢查測試設備是否能滿足6.2.4節所要求的條件,開口的一面放置在試件的表面位置,此校準裝置如圖2所示,集水盒設計成只能接收沖擊到試件表面的水而不接收任何從上面流下來的水的結構,集水盒為邊長610mm(24in.)的正方形,又被分為四個邊長為305mm(12in.)的正方形,采用一個邊長約760mm(30in.)的正方形蓋子,防止水在觀察之前和之后進入盒子,沖進每一個小正方形區域的水將分別進行收集,四個小正方形區域總噴淋量至少為1.26L/min,任何一個小正方形的噴淋量為0.25~0.63L/min;
9.1.1噴淋系統的校準在兩個上角落和噴淋系統水平中心線的1/4處進行,如果噴淋系統是由許多相同的相連的噴淋模塊組成,只需要校準其中一個模塊。用集水盒校準噴淋系統時,試件與噴嘴的距離為±51mm(2in.),測量試件與噴嘴距離的參照點取試件外部表面離噴嘴最遠的地方,噴淋裝置應與試件平面平行安裝,每六個月需要重新校準一次。
圖2 集水盒校準噴淋系統
10 必需的信息
10.1 確定是否發生水滲透的測試壓力差應為137Pa,除非另有指明;
10.2 除非另有指明,測試失敗的標準是出現3.2.3節所述的水滲透,水通過試件邊框滲透也被視為測試失敗,擋水板溝中、水槽和窗臺上有水不算測試失敗。
10.3 試件承受空氣壓力的持續時間必須要指定;
10.3.1 不得少于兩個測試循環,每一次測試循環的持續時間不得少于5min;
10.3.2 測試總時間不得少于15min;
10.4 如果使用本方法進行測試的溫度與通常的環境溫度有差別,應該指定溫度條件。
11 測試步驟
11.1 除去在實際建筑施工時沒有配備的密封材料或者密封結構,將試件安裝在測試箱上,試件的室外表面應面向較高空氣壓和淋水系統,無接縫和開口受阻,天窗試件應按設計的與水平方向最小夾角來進行測試,密封試件與墻體之間的外圍周邊,不要密封其它地點。
注4——耐硬化乳膠化合物或壓敏膠對試件與測試箱之間的接縫、測試箱的進口和測試箱結構具有很好的密封效果,這些材料可用來密封測試箱上的單個組件平面,具有高彈性和小接觸邊的橡膠墊片與夾緊裝置也可以滿足測試密封要求。
11.2 在不影響試件與測試箱之間密封的前提下,調節試件所有的可開啟的部分使其符合特定的要求,在不影響開啟的前提下,將所有金屬構件調節到最緊的狀態;
11.3 測試之前將試件開啟部分開關5次;
11.4 按照指定的流量調節淋水;
11.5 在15s內向試件施加空氣壓力差,并維持壓力差,同時按規定的流率和持續時間向試件淋水;
11.6 維持淋水,將空氣壓力差降低至零,降壓時間不少于1min ;
11.7 按指定的循環次數重復11.5和11.6;
11.8 完成必須的循環次數(見10.3.1)后,撤除壓力差,并停止淋水;
11.9 觀察和記錄發生水滲透的點。
12 報告
12.1 報告以下信息:
12.1.1 測試日期和報告日期;
12.1.2 試件的標識(制造商、供應商、尺寸、樣式、類型、材料和其它恰當的信息);
12.1.3 試件的詳細圖紙,描述試件的物理特性,包括標注尺寸的局部剖面圖、窗框或門的尺寸和裝配、取剖面位置、鑲嵌方法、錨具的安裝和位置、擋風板和鎖的布置、型材、密封材料、玻璃的安裝細節、天窗與水平方向的角度和其它相關的施工細節,為方便測試而對試件所做的任何改動都必須要記錄在圖紙上;
12.1.4 對于窗、天窗、門等元件,需要描述其開合原理;
12.1.5 玻璃的類型、厚度和裝配方法的證明材料;
12.1.6 擋風板的類型;
12.1.7 壓差或試件內外表面壓差、測試期間的溫度和噴淋水流率的文字敘述或者表格;
12.1.8試件內表面所有滲水點和按照3.2.3定義的滲水量的記錄;
12.1.9 如果是為了驗證試件是否符合特定性能的指標而進行的測試,還需要提供特定性能指標的標識或描述;
12.1.10 表明該測試是按照本測試方法進行的陳述,如與本測試方法有不同的地方,應作完整的描述;
12.2同一組多個同樣的試件進行的多次測量,所有試件的測量結果都要出報告,每一個試件都要進行標識,尤其要標明試件的特征和改裝的地方,如果一組試件的圖紙上已經標明了各個試件的不同之處,單個試件不需要再畫圖紙。
13 精度和偏差
13.1 沒有關于本測試方法中測量水滲透的精度和偏差的描述,因為測試結果僅僅表明試件是否符合標準。
14 關鍵詞
14.1 幕墻;門;天窗;水滲透性;窗