建筑幕墙水密性能检测方法国标美标异同分析

郑燕燕 （安徽省建筑科学研究设计院，安徽 合肥 230001）

1 概述

建筑幕墙作为分隔室内外空间的建筑外围护结构，要承受风、雨、雪、冰雹、太阳辐射、湿热空气、地震及环境噪声等作用的影响，必须具有一定的物理性能、力学性能和耐久性能。建筑幕墙在安装之前，必须进行建筑幕墙气密性、水密性、抗风压及层间变形性能等技术指标的检测[1]。在这些关键技术指标中，水密性能检测是最直观的，在实际试验室检测中，也有很多的幕墙检测样品因为渗漏，需经修复才能达到水密性能检测要求。

建筑幕墙水密性能指幕墙可开启部分为关闭状态时，在风雨同时作用下，阻止雨水渗漏的能力。通过幕墙水密性的可靠性检测，有助于保障幕墙在实际应用中的防水性能。随着我国国际化进程的加快，越来越多的超大、超高、复杂、特殊的工程要求按照国标和美标进行检测。本文将针对国标和美标水密性能检测方法上的异同进行分析和探讨。

2 试件要求

国标GB/T 15227-2007 4.2.3节分别从试件规格、型号、材料、宽度、高度以及试件选样等方面进行了规定，强调试件的组装、安装应符合设计要求，其受力状况应和现场实际使用情况相符，并明确提出试件上可开启部分与试件总面积的比值应与实际工程中的比值相近。

美标ASTM E331-00（2016）8.1节分别从试件的宽度、高度、材料、细部构造和锚固方法等方面作出要求，要求试件的结构支承体系条件应尽可能地模拟和还原工程实际情况。

对比可以发现，在试件的整体要求上，国标和美标均强调其典型性，要求其能代表工程实际情况；试件尺寸上，均要求试件宽度至少应包含一个承受设计荷载的垂直承力构件，高度至少应为一个层高或单位高度。不同点是国标强调试件应包含可开启部分，并要求试件可开启部分占试件总面积的比例接近工程实际情况。建筑幕墙可开启部分既要具备正常启闭性能，还要承担通风和遮风挡雨的功能。因此，可开启部分防止雨水渗漏的难度大于固定部分，可开启部分水密性能是建筑幕墙水密性能的薄弱环节，必须重点关注。

3 检测方法

国标GB/T 15227-2007中主要采用静态风压法进行检测。工程所在地为热带风暴和台风地区的工程检测，应采用波动加压法；定级检测和工程所在地为非热带风暴和台风地区的工程检测，可采用稳定加压法。稳定加压法，淋水量为3L（/m2.min）；波动加压法，淋水量为4L（/m2.min）。定级检测时，都是逐级加压至幕墙固定部位出现严重渗漏为主。工程检测时，都先加压至可开启部分水密性能指标值，压力稳定作用时间为15mim或幕墙可开启部分产生严重渗漏为止，然后加压至幕墙固定部位水密性能指标值，作用时间为15mim或幕墙固定部位产生严重渗漏为止；对于无开启结构型式的幕墙试件，压力稳定作用时间为30min或其产生严重渗漏为止。

美标ASTM E331-00（2016）静态水密性试验中，淋水量为3.4L/（m2.min），施加的空气压差为137Pa（另有规定的除外），作用时间为15mim。美标AAMA 501.1-05动态水密性实验中，采用风力发生装置（如飞机螺旋桨）产生高速气流的作用下，使试件表面同时受到动态风和水的作用。喷淋系统的水经过风力发生装置的加速，向幕墙表面喷射水流。测试中淋水量和作用时间与美标静态水密性能相同。

从检测方法来看，国标主要采用静态风压法，根据地域气候环境的不同，水密性能检测可分别采用稳定加压法或波动加压法。考虑到工程所在地为热带风暴和台风地区的幕墙会承受脉动风压，对该类地区的水密性能按波动风压法检测。由于波动风压中风压峰值比稳定加压法中对应的指标高出25%，所以该法对测试试件更为不利，因此标准规定已进行波动加压法检测可不再进行稳定加压法检测。美标则有静态风压法和动态风压法，动态风压法是对静态风压法的补充和完善，更加准确地模拟了自然界风雨交加的条件下测试幕墙系统的防水能力。美标动态水密性试验比较直观且视觉上有一定的震撼感，幕墙工程参与各方的接受度比较高；局部施加动压后会在幕墙试件上形成局部变形，更好地模拟了恶劣的自然界环境；试验中风机置于淋水系统后方，水在风的带动下砸向试件表面，这也更接近自然界的实际情况。

从检测程序来看，美标检测相对简单，没有单独考虑可开启部分和固定部分的水密性能，对整个测试试件采用一个水密性能指标值。国标则针对可开启部分这一水密性能薄弱和关键环节单独考虑。实际工程中，可开启部分的水密性能指标值低于固定部分的水密性能指标值。

从检测结果的判定来看，国标和美标都是观察幕墙试件是否渗漏，并在报告中记录和描述渗漏的位置、数量。不同的是国标对渗漏状态做出了明确详细的程度区分，并用相应符号表示。对于持续和反复渗入室内侧的渗漏视为严重渗漏，判定为不合格；对于非严重渗漏情况，可允许分析原因，采取有效的补救措施，再次进行试验。美标仅规定水不能渗入试件内侧。

4 其它异同

美标中详细规定了喷淋系统和风力发生器风速的校准方法和周期，保证了检测数据和结果的有效性和准确性。国标中对此没有相应的规定，但考虑到标准中要求淋水的均匀性，应参考美标进行相关的校准工作。

国标与美标的另一个较大区别在于对试件状态的要求。国标的检测方法主要是考虑幕墙试件在正常的状态下的水密性能是否能达到要求，因此，在抗风压性能和层间变形性能检测后并不要求重复进行幕墙的水密性能试验。美标则不仅考虑在正常状态的情况，还需考虑在抗风压性能和平面内外及垂直方向的变形检测后再进行水密性能测试，甚至还会应委托方的要求考察在极不利的一些特殊条件下测试试件的水密性能[7]。通过这一系列的分析和检查，可以确定幕墙试件的薄弱环节，经过改进，最大限度保障幕墙工程的安全使用功能。

5 结语

无论国标还是美标检测，都是通过模拟的自然界的环境条件，在实验室用试验验证幕墙的各项性能，考察设计方案、加工工艺和施工技术，保障其满足工程实际要求。不论国标还是美标检测中发现的问题，都应采取相应的、有效的措施，并在实际工程中应用，避免在工程中重复出现，造成更大的损失。

[1]GB/T 21086-2007，建筑幕墙[S].

[2]GB/T 15227-2007，建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法[S].

[3]GB/T 21086-2007，建筑幕墙[S].

[4]ASTM E331-00(2016),Standard Test Method for Water Penetration of Exterior Windows,Skylights,Doors,and Curtain Walls by Uniform Static Air Pressure Difference.

[5]AAMA 501.1-05,Standard Test Method for Water Penetration of Windows,Curtain Walls And Doors Using Dynamic Pressure.

[6]孙晋，李俊华，常永奇.建筑幕墙物理性能国标和美标检测对比分析[J].中国建筑金属结构，2011(2).

[7]赖燕德.建筑幕墙水密性能设计与检测研究[D].广州：华南理工大学，2012.