中美既有建筑幕墙安全性检测内容和方法比较”
王作虎'，裴杰²，李建辉3（1.北京建筑大学土木与交通工程学院，北京100044；2.北京审建设工程安全质量监督总站，北京100161：3.中国建筑科孕研究院，北京100013）
[摘要]对既有建筑幕墙进行安全性检测和评估是一个十分严峻和紧迫的工程问题.作者详细介绍了中美规范关于既有建筑幕墙检测及可靠性鉴定的具体内容，针对中美标准中的有关检测内容和方法进行了详细的比较，探讨 了今后研究中需要解决的若干关键问题，为完善我国既有建筑幕墙安全性检测提供参考.
[关键词]既有建筑；幕墙；检测；安全性；规范
[中图分类号]TU228 [文献标识码]A [文章编号]1002-8498(2014)22-0068-05
The Differences of Safe Inspection for Existing Building CurtainWallsof China andAmerica
( 1. Sehool of Gisil and Transportation Engineering Bejing Uinisersty of Girsil Engineering and Architecture Bejing 100044 Chine; 2. Bejing Gonstraction Engineering Sgfety and (Quality Superision Station Bejing 100161 Chino; 3. China Academy ef Building Reseurch Bejing 100013 China )
Wang Zuohu' Pei Jie² Li Jianhui?
Abstract:The safety inspection of existing building curtain wall is a very serious and urgent engineeringproblem. The detail detection contents of existing building curtain walls of China and America arepresented and pared such as the test method of air permeability watertightness wind loadresistance and plane deformation of curtain wall. Finally several key issues in the future are discussed which can improve the safety inspection of existing building curtain wall.
Key words;existing building: curtain wall; inspection; safety ; codes
期承受重力荷载、风荷载、温度作用及多种环境侵每年约100万㎡的用量递增，已经成为世界第一生蚀作用，随着时间的推移，由于施工和设计上的缺产大国和使用大国.但是与此形成鲜明对比的是 陷（1995年以前建成的玻璃幕墙，以及2001年6月我国还未出台任何既有建筑幕墙安全性检测和可以前建成的金属和石材幕墙都缺乏相应的标准），靠性鉴定的相关规范，只有上海、江苏、四川、广东25年，隐框玻璃幕墙中使用的硅酮结构胶质量保证 期仅为10年，而且其性能会随时间发生退化.20世纪80年代初期兴建的大量幕墙工程至今已经基本达到了其设计使用年限，建筑幕墙的安全问题近年来时有发生，并且不同程度地造成了财产损失、 人身伤害和社会影响”.
作为建筑外围护结构或装饰结构，建筑幕墙长屋面）近2亿㎡²，占全世界总量的50%还多，并以探讨针对既有建筑幕墙的检测方法和手段，是一个十分严峻和紧迫的问题，很有必要建立一整套针对既有建筑幕墙的检测评定方法.
本文详细介绍了国标和美标中关于建筑幕墙安全性检测的相关内容，并进行了详细的对比，探 讨了今后研究中需要解决的若干关键问题，为完善我国既有建筑幕墙安全性检测提供参考.
目前我国已建成的各式建筑幕墙（包括采光顶
1国内既有建筑幕墙检测的内容和方法
测（铝合金、钢材、玻璃、硅酮结构密封胶、配件及连 建筑幕墙检测的内容主要分为幕墙材料的检接件等）和幕墙系统的物理性能测试（主要包括幕墙的气密性、水密性、抗风压性和平面内位移性能
表1各个规范的检测内容
Table 1 Detection contents of each code
检测内容 上海 江苏 四 广州标准 规程 v 规程 规程幕墙材料 铝合金 钢材 规格，厚度，韦氏硬度、表面反量、防腐处理 规格、厚度、表面质量、防腐处理硅酮结构密胶 玻璃 注胶宽度、厚度、外观质量、邵氏硬度和相容性 品种、厚度、外观质量和边缘处理 √ v幕墙承载力 五金件和配件 面板 外观质量、品种、规格、使用功能 验算 v V连接件 验算 v v现场检测 结构和构造的 支撑结构 整体和局部的变形、节点构造、 验算 V V V v V检查、检测 淋水试验 连接件和配件的安装 V风载试验 V平面内变形性能 气密性 √（设计要求时）
等），目前国内已经形成了一整套完善的建筑幕墙检测规范.既有建筑幕墙检测的内容除了包括幕墙材料的检测外，还应增加幕墙承载力、幕墙结 构的现场检测（结构和构造的检查、检测，现场淋水试验，现场模拟风载试验等）的内容.国内几个地方的既有建筑幕墙检测规程主要参考了建筑幕墙的相关要求（，各个规范的具体内容又有不同，表1列出了各个规范的具体检测内容和方法.
表2美标建筑幕墙性能检测标准
Table 2I Detection standards of American curtain walls
序号 标准号 气密性能标准测试 检测内容)00-1CC KISV 1 0CC RISV 静态水密性标准测试4 ASTM E123306[] ASTMES54700] 重复气密性标准测试 抗风压性能测试5 6 000113 SV 重复静压水密性测试 现场静态水密性测试7 8 AAMA 501. 105[] AAMA 501. 2039( 动压下水密性能测试 现场水密性测试10 9 AAMA 50303() AAMA 501.402 地震和风振引起的层间位移静态测试 现场气密性和水密性检测11 12 AAMA 501.60]5] AAMA 501.50722] 地震偏移引起玻璃脱落的动态测试 热循环测试13 AAMA 150309 抗结露检测
由于山东省规程还处在印刷期，未见正式，表1中未列出其相应的规定.另外，幕墙标准JGJ/T139-2001只要求提供淋水试验风载试验、气密性试验和平面内变形性能的实验室检测报告即可，无需进行现场试验.从表1中还可以看出只 有四川省的规程增加了现场淋水试验和风载试验，但是其具体要求也是参考了建筑幕墙的要求.由于建筑幕墙相关物理性能的测验都是在实验室进行，这对于既有建筑幕墙的现场检测并无具体指 导意义.
计变形）、重复气密性（选做）、重复静态水密性（选做）、抗风压（1.5倍设计风压）、平面内变形（1.5倍设计变形）.
3相关检测技术的对比和比较
国标和美标关于建筑幕墙性能检测的内容和方法都有所差异，对建筑幕墙检测内容的差异如表3所示.
我国标准则规定按照气密、水密、抗风压的顺序进行，在抗风压测试后不再进行气密和水密性能的测试.
表3国标和美标关于幕墙检测要求的差异
2美国建筑幕墙检测相关规范
Table 3 Requirement difference of curtain wall in
美国建筑幕墙检测方面的规程主要由美国材料与实验协会ASTM和美国建筑业制造商协会AAMA制定，已经形成了较为完整的体系，其具体内容如表2所示，但是这些规范都不是专门针对既有建筑幕墙.
China codes and America codes序号 性要求 国标 美标1 2 气密性能 水密性能3 4 抗风压性能 平面内变形性能 V（设计要求时）5 6 热循环测试 地质偏移引起玻璃 A v脱落的动态测试 抗结露检测7 8 耐击性能检测
美标推荐的测试顺序为：气密性、静态水密性、动态水密性（选做）、抗风压（设计风压）、重复气密性（选做）、重复静态水密性（选做）、平面内变形（设
3.1气密性检测的区别
幕墙的气密性进行测试.图1-图8中▼表示将试 国标GB/T15227-2007按照图1程序对建筑件的可开启部分开关≥5次.
图3现场气密性和水密性检测装置示意 Fig. 3 Detection of air tightness andwater tightness at field
3.2水密性检测的区别
图1国标气密性检测
只有静态水密性检测，关标则有静态水密性能[13] 国标GB/T15227-2007对于水密性能检测重复静压水密性测试动态水密性测试和现场水密性测试，其中重复静压水密性测试和动态水密性检测为选作内容.
美标按ASTME283-04的要求对建筑幕墙进行气密性测试，如图2所示.外界压力在未指定时取75Pa进行恒压测试，并且不进行负压试验.美E1233-06的要求选做重复荷载下的气密性检 标除了进行恒压下的气密性测试外，还按ASTM测，重复气密性检测包括重复周期荷载和最大荷载测试两部分内容.在重复周期荷载测试中，先将试件的可开启部分开关≥5次，然后施加50%的正向周期气压荷载3，然后卸载，再施加全部的正向周 期荷载3s，然后卸载，再按照这样的程序施加反向的周期荷载，完成第1周期荷载的加载过程，最后依次施加第2，3，4.周期的荷载.最大荷载测试的加载程序与周期荷载的加荷程序相同，只是最大荷 载的数值不同，并且持续时间变成10s.如果没有指定荷载的大小，一般周期荷载取设计风载的75%，循环次数取100次，而最大荷载一般取设计风载的1.5倍.
国标GB/T15227-2007对于水密性能检测可采用稳定加压法或波动加压法.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.已进行波动加压法检测可不再进行稳定加压法检测.两种加压 方法分别如图4-5所示.
Fig. 4 The steady pressure test method 图4国标水密性检测稳定加压法of watertightness of China codes
图2美标气密性检测
Fig. 2 The test method of air permeability of America codes
美标AAMA503-03还要求对幕墙的现场气密性和水密性进行检测，检测装置采用在幕墙内 侧和外侧安装临时检测装置的方式进行，如图3所示.
如果仅考虑必做检测项目，由于国标气密性检测中考虑了负压的规定，而且正压的荷载值也大于美标，国标的要求要高于关标.关标的重复气密性 检测很好地弥补了气密性检测的不足，而且增加了现场气密性和水密性检测内容，这对于既有建筑幕墙的检测更具有实际的参考意义.
图5国标水密性检测波动加压法Fig. 5 The fluctuating pressure method of
watertightness of China codes
关标按ASTME331-00的要求对建筑幕墙
进行气密性测试，如图6所示.重复静压水密性按ASTME547-00*进行测试，同样未指明压力时取 137Pa，周期次数由用户要求决定，但不得少于2个周期，每个周期的加压时间不得少于2min，总加压时间不少于15min.在动态水密性测试中，除了施加压力外，还需要用螺旋桨来吹动水喷头，使水加速撞击幕墙，更加准确地模拟自然界的恶劣暴风 雨天气.AAMA501.1-051要求水花到达幕墙面的速度不应小于3.4L/（m²min），并且总加压时间≥15min.现场水密性测试装置如图3所示.
序分别如图8所示.图8中P为试验荷载，P加载时间10s，P和P一般分别取设计风 为验证荷载，P为最大荷载，如果没有特别指明，压和1.5倍的设计风压.另外在程序B中，最大荷载应均匀分成几步荷载施加，要求4步，每步加载10s，并记录挠度形成变形曲线.
图6美标水密性检测Fig. 6 The test method of watertightness of America codes
对于静态水密性检测内容来说，国标的要求也要比美标高，面且是要求进行静压和波动压的检测.美标动态水密性检测是静态水密性检测的有 益补充，能够更真实地模拟自然界的恶劣环境，对于幕墙的检测更具有准确性，目前国标中还没有相应内容.
图8美标抗风压性能检测Fig.8 The test method of wind loadresistance of Ameriea codes
3.3抗风压性能检测的区别
国标GB/T15227-2007对于抗风压性能的检测包括变形检测、反复加压检测和安全检测，其具体加压程序如图7所示.在定级检测时检测压力分级升降.每级升、降压力差≤250Pa，加压级数≥4个，每级压力差持续时间≥10.采用线性方法推算 出面法线挠度对应于f/2.5时的压力值±P（f是建筑幕墙最大允许相对面法线挠度），并以正负检测中绝对值较小的压力值作为P值.当工程有要求时可以进行P的检测（P>P）.
计风荷载的超压检测，国标中对于超压检测不是必 抗风压性能检测中，美标中规定了1.5倍的设需项目，只是有需要时进行.另外，对于设计风荷载的计算方法，国标和美标也是不同的.
3.4平面内变形性能检测的区别
国标按GB/T18250-2000规范要求进行平面内变形性能检测，使安装上试件的横架在幕墙平面内沿水平方向进行低周期反复运动，模拟受地震或风荷载产生的平面内变形作用.按最低级位移荷载的50%进行预加载，然后开始正式试验.荷载 从最低级开始，每级使模拟相邻楼层在幕墙平面内沿水平方向做左右相对反复移动3个周期.关标按AAMA501.4-002和AAMA501.6-012分别进行静态和动态的平面内变形性能检测.关标静态平面内变形性能的检测装置和加载程序与国标相 同，只是国标中加载位移是按层间位移角的等级进行控制的，而关标中设计位移是按0.01倍的层高（取相邻层高的较大值）进行控制的.动态平面内载程序，每次加载位移增加6mm，然后稳定加载几 变形性能检测试验中，加载采用渐强性低周反复加次，加载和稳定阶段至少应进行4个循环加载.位移在±75mm以内时加载颊率为0.8Hx，超过
Fig. 7 The test method of wind load 图7国标抗风压性能检测resistance of China codes
美标按ASTME330-02的要求检验建筑幕墙的抗风压性能，检测分为不要求挠度曲线的测试（程序A）和要求挠度曲线的测试（程序B），加载程
±75mm后加载频率取0.4Hz
态平面内变形性能检测，加载频率和幅值都高于国 对于平面内变形性能的检测，关标中增加了动标的要求.
3.5其他性能检测的区别
按美标AAMA501.4-00进行静态平面内变形性能检测外，还要求进行第2次气密性和水密性 检测，以验证经过设计风压和设计变形的作用后建筑幕墙抵抗恶劣条件的能力，面国标中不需要再进行这些测试.
1503-092，国标中没有相应的检测内容，但是国 另外，关标中还有抗结露检测规范AAMA标中增加了耐撞击性能检测.
4结语
既有建筑幕墙的安全性检测与新建幕墙的质量验收有很大的区别，主要体现在如何进行既有建 筑幕墙的现场检测.国内已经有一些既有幕墙检测的地方规程，但是这些规程基本都是参考了新建幕墙的质量验收规范：美国建筑幕墙规范虽然体系完善，但是也不是专门针对既有建筑幕墙的.通过国标和关标的详细比较，分析了各自的优缺点，可 以为我国既有建筑幕墙的安全性检测提供参考.今后应该重点对既有建筑幕墙的现场检测设备、检测方法、安全性评估、结构胶的现场检测、现场抽样数量等方面进行更深入的研究，建立统一的既有建 筑幕墙检测和安全性评估规范.
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北京全程监管产业化住宅部品生产
装配式混凝土结构是北京市产业化住宅工程的主要结构形式.日前，北京市住房城乡建设委员安装进行全过程监管.通知明确了装配式混凝土 会印发通知，要求对产业化住宅构件的生产、检测、结构产业化住宅工程建设单位、施工单位、监理单位、预制混凝土生产企业的主体责任以及具体管理要求.该委相关负责人表示，市、区（县）住房城乡建设委将加强监管，对存在违反通知要求行为的建 设、施工、监理单位以及预制混凝土构件生产企业，要依法进行查处，并对责任单位进行记分处理.
（摘自《中国建设报》2014-11-06）
