建筑外窗气密性能现场检测技术探讨

郭永添

(福建省建筑科学研究院 福建省绿色建筑技术重点实验室 福建福州 350025)

0 引言

窗户是房屋之眼，对整个建筑具有画龙点睛的作用。外窗在建筑行业的使用已相当普遍，建筑外窗的气密性能对居住环境的能耗有着重大影响，结合多年建筑外窗检测工作情况，大多工程建筑外窗气密性能检测都是在实验室进行，委托现场检测的项目较少，现场气密性能检测技术相对薄弱，按DBJ/T 13-255-2016《福建省民用建筑外窗工程技术规范》[2]要求，工程验收时应提供安装后外窗现场气密性能和水密性能的检测报告，其性能应符合工程设计要求。分析近几年我省建筑外窗气密性能现场检测情况，发现存在较多技术难点。基此，本文结合工程实例对检测工作中外窗现场气密性能试验进行分析，就确保建筑外窗气密性能现场检测有效性的主要措施进行总结。

1 建筑外窗气密性能现场检测

1.1 现场检测设备

按JG/T 211-2007《建筑外窗气密、水密、抗风压性能现场检测方法》[3]的要求，现场检测设备由密封板、窗四周的围护结构和被测试外窗组成压力箱，由风压供给系统向压力箱送风或抽风使被检测外窗两侧产生正压差或负压差。测量空气渗透量的流量测量装置，安装在从压力箱压差测量孔引出的管道上，如图1所示。试件两侧就近布置差压传感器，其误差应控制在示值的2%以内；空气流量测量系统的测量误差应控制在示值的5%以内，且响应速度必须满足风压测量的要求。

图1 检测装置示意图

1.2 检测方法

(1)现场气密性能检测时，必须对被测外窗室内外的环境温度及气压进行记录，当风速、降雨及环境温度等条件对检测结果有影响时，须停止检测，或者待影响因素排除后方能进行检测，且应采取必要的安全措施。

(2)现场气密性能检测前，应确定被测外窗的面积，弧形及折线窗按展开后的总面积计算；测量并计算被测外窗的可开启缝长度。在外窗室内侧用大于0.2mm厚的透明塑料膜沿外窗边框处进行密封，应保证密封膜完好无损且不重复使用，然后在被测外窗室内侧洞口的围护结构安装密封板进行密封。

(3)现场气密性能检测按图2的加压顺序进行，在正、负压附加渗透量检测前，应分别施加3个压差绝对值为150Pa的压力脉冲，速度控制在50Pa/s，稳定作用时间应大于等于3s，泄压的时间应大于等于1s，结束后必须检查密封板及透明膜的密封质量；然后按图2的加压顺序逐级加压测量附加渗透量，每级压力作用时间约为10s，先正压后负压，记录各级测量值；最后打开密封板检查门，去除试件所加密封薄膜后关闭检查门并密封后按图2顺序重复附加渗透量的检测方法进行总渗透量检测，记录各级测量值。

图2 现场气密检测压差顺序图

(4)按GB/T 7106-2008《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》[1]检测值的处理规定进行计算，得出标准状态下10Pa压差时单位缝长空气渗透量q1和单位面积空气渗透量q2。被检三樘外窗的气密性能，应取其算术平均值进行评价，并按表1规定的分级指标进行分级[1]。

表1 建筑外门窗气密性能分级表

2 建筑外窗气密性能现场检测工程实例

某住宅小区的建筑外窗采用50系列铝合金外开窗，宽×高为1500mm×2000mm，具体分格如图3所示。被测外窗的面积为3.0m2，开启缝长为4.12m，试验时室内大气压为102.1Pa，试验时环境温度为29.1℃。气密性能设计要求为GB/T 7106-2008《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》[1]表1的6级(1.5≥q1>1.0；4.5≥q2>3.0)。

图3 某工程外窗尺寸图

2.1 外窗气密性能现场检测

外窗气密性能现场检测应按“选择试件→密封试件→连接设备→测试系统接通电源→试验监控(数据采集)→结束试验”的顺序进行，检测设备连接和试件密封安装如图4～图5所示，检测方法按文章提及的检测方法进行。

图4 现场检测设备示意图

图5 现场外窗气密性测试效果图

2.2 外窗气密性能现场检测关键技术要点

现场选取的试件尺寸宜小于2400mm×2400mm(宽×高)，有利于保证封板(塑料薄膜)具有足够的刚度，与围护结构的连接有足够的强度。被选试件应配置完整、功能正常，包括五金件、玻璃、密封措施等应完整齐全。安装试件的墙壁应平整、光洁，当有窗台时窗台的深度不宜超过2000mm。如图5所示，先用宽幅面的塑料胶带将被测外窗的开启缝严实密封，然后用两面胶将厚度大于0.2mm的塑料薄膜贴在窗口墙壁上，在用木条压严钉牢，保证密封牢固，以防止实验时气压存在造成木条脱落引起密封不严实而漏气。风管接口和测试接口应采用含有橡胶垫密封的专用快速接口，保证密封性的同时方便实验时快速连接和拆卸。试件安装、密封、设备连接准备工作完成后，反复检查确认无误后接通测试系统电源，启动测试软件按上文1.1叙述的测试方法进行测试。

2.3 外窗气密性能现场检测结果分析

表2 现场气密检测结果

2.4 外窗气密性能现场检测难点分析

外窗气密性能现场检测时存在的难点：①现场气密性能检测因建筑围护结构比较粗糙，采用宽幅胶布和普通双面胶带难以达到理想的密封效果；②因现场作业环境复杂，密封薄膜密封后不好固定，检测施压过程中容易脱落造成密封失效；③因做附加渗透量试验前需对外窗开启缝隙和镶嵌缝隙进行密封，然后在内侧窗的洞口用0.2mm的塑料薄膜密封，附加渗透量试验后做总渗透量前从预留检查门处拆除外窗开启缝隙和镶嵌缝隙的密封时不好拆除且会造成二次密封，对实验精度有一定影响；④在遇大尺寸外窗时，因密封板(或塑料薄膜)幅面有限，密封时存在接缝，给密封增加难度。

3 外窗气密性能现场检测与实验室检测的区别

(1)装置组成不同。实验室检测装置的压力箱主要是由具有足够刚度的钢板及钢框架焊接而成，压力箱本身的密封性能非常好，容易达到试验要求。而现场检测的压力箱主要由围护结构、外窗、静压箱封板组成，与实验室检测相比虽更能客观反映工程上门窗的实际气密性能，但存在密封难度大、密封效果差、现场检测装置的供压系统考虑到便携性与实验室检测装置相比存在功率相对较低，供压能力相对不足等缺点。

(2)进行附加渗透量检测和总渗透量检测时，在正、负压检测前所施加的3个压力脉冲，压力差绝对值不同、加压速度不同。现场检测绝对压力差值为150Pa,加压速度为50Pa/s，而实验室检测绝对压力差值为500Pa,加压速度为100Pa/s。

(3)正、负压附加渗透量和总渗透量检测时，在加压前后对试件的处理方式不同。现场检测加压前后要对密封板(或透明膜)的密封状态进行检查；而实验室检测加压前后要对被测试件的可开启部分开关不少于5次，后关紧，查看被测试件玻璃、五金件是否损坏，是否存在功能障碍。

(4)检测时对外窗的施压面不同。现场检测施压面为外窗的室内面，而实验室检测施压面为外窗的室外面。即现场检测对外窗施加正压时，空气是由外窗室内侧向室外侧渗漏，相当于实验室检测对外窗施加负压的效果；反之现场检测对外窗施加负压时，空气是由外窗室外侧向室内侧渗漏，相当于实验室检测对外窗施加正压的效果。

4 关键控制措施

针对现场检测的难点，结合工程实例对保证建筑外窗气密性能现场检测有效性的方法进行总结：①检测前对外窗洞口密封面进行处理，使其平整、光洁，然后采用宽幅(幅面约5cm)弹性双面橡胶胶条进行粘贴，并在其四周打上速干硅酮密封胶。②采用具有足够刚度的木条或专用铝合金条对密封板(或塑料薄膜)四周进行压实，然后用钢钉或膨胀螺栓紧固，必要时采取斜撑加以支护。③因风管接口是采用自密封型快速接头，可以多次重复拆卸安装密封效果基本一致，故将检查口与风管接口合并，检查及去除外窗开启缝隙和镶嵌缝隙的密封时可以通过风管接口实现，最大程度保证拆装前后密封板(或塑料薄膜)与外窗洞口密封的一致性，提高检测精度。④遇大尺寸外窗时采用2mm厚的PVC透明软质水晶板对搭拼接进行密封。对搭拼接处采用双面泡沫胶条进行粘接，并在粘接处每间隔15cm用压块配合螺栓锁紧固定，保障接缝处的刚度，有效保障接缝处的密封性能。

5 结语

建筑门窗的气密性能是建筑外围护结构的重要节能指标之一，是减少建筑冷、热能耗的关键，直接影响居住的舒适性，所以建筑门窗的气密性能检测工作非常重要。目前市场大多外窗气密性能检测是工程选送外窗到实验室检测，对反应工程现场门窗气密性能存在一定的局限性，不够客观，所以应能按DBJ/T 13-255-2016《福建省民用建筑外窗工程技术规范》[2]的要求进行现场检测。检测过程中，必须要做好密封板或密封薄膜与被检外窗洞口围护结构的密封措施，减少附加渗透量，获取更加准确的检测数据。

参 考 文 献

[1] GB/T 7106-2008 建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法[S].北京：中国标准出版社，2008.

[2] DBJ/T 13-255-2016 福建省民用建筑外窗工程技术规范[S].2016.

[3] JG/T 211-2007 建筑外窗气密、水密、抗风压性能现场检测方法[S].北京：中国标准出版社，2007.