超大型建筑幕墙物理性能检测装置的研制论文_张媛娴

超大型建筑幕墙物理性能检测装置的研制论文_张媛娴

深圳中航幕墙工程有限公司 广东省深圳市 518110

摘要:科技的进步,促进工程建设事业得到快速发展。建筑幕墙走进了人们的生活,它的施工质量不仅影响到建筑的美观,也会影响到人们的居住环境和舒适问题。建筑幕墙是在建筑外围制作一层装饰物,可以起到装饰外观、美化建筑和节约能源的功效,是实现建筑美观和建筑功能的重要组成部分,只有对产品性能进行检测,才能满足幕墙性能的使用要求。本文就超大型建筑幕墙物理性能检测装置展开探讨。

关键词:检测装置;超大型幕墙;异型幕墙

引言

建筑幕墙在建筑装饰工程之中发挥着建筑外饰面的作用,所以加强对于建筑幕墙性能的检测,能够较好地提升建筑工程的美观程度以及实用程度。目前,中国建研院、上海建研院、广东建研院等均已各自建成了超大型的幕墙检测装置及配套系统。为了满足超大型、异型幕墙的检测需求,下文就超大型建筑幕墙物理性能检测装置的研制展开探讨。

1建筑幕墙性能检测方法及常见问题研究

1.1幕墙气密性能的问题及分析

幕墙的气密性主要是对外层幕墙进行有效检测。对幕墙进行检测,首先用胶带或薄膜封闭幕墙试件与安装框架的各个缝隙及开启部分,使整个幕墙处于封闭状态。然后对层幕墙进行加压,通过压力差下的透气量来计算检测幕墙的气密性能。通常开启部分检测结果级别较低甚至不合格,原因在于:很多试件在开启部分对于安装密封胶条很不合理,造成胶条有多处断点,当关闭开启扇后形成孔洞,空气沿着孔洞进入降低了其气密性;开启部位安装的不标准,开启扇和主框之间存在缝隙,闭合不严实,空气直接进入到缝隙当中,造成气密性能检测达不到要求。如果要提高气密性,阻断空气流通,就要把开启扇的密封条紧紧地贴在主框上,达到四周密不进风的效果,把胶条的接头用密封胶紧紧封堵住,气密性的性能大大提升。明框玻璃幕墙的气密性没有隐框玻璃幕墙气密性强,其原因在于明框玻璃幕墙的玻璃与主框之间的缝隙处理不严实,造成了空气由缝隙渗透进去。而隐框玻璃幕墙的固定部位水平和垂直接缝,只要用泡沫条填补缝隙,用耐候胶密封表面就可以防止空气渗漏现象。

1.2幕墙水密性能的问题及分析

目前国内有两种检测方法,第一种方法是利用正装外喷水的方法,使幕墙的看面放置在箱体的外侧,利用喷水系统在箱体外进行喷水,然后在箱体里抽负压;第二种方法是将幕墙反装,同时利用喷水系统在箱体内进行喷水,箱体加正压检测。我们应先选择好相适应的检测方法进行水密性能检测。水密性能检测同时考虑了稳定压力和波动压力。加压方法被称为稳定加压法以及波动加压法,一般波动加压法应用于幕墙环境工程所在地在台风与热带风暴中心的工程环境之中,所需要选择的加压方法。而稳定加压法则是在相对平稳的工程地区所选取的检测方法。在波动加压法中需要明确波动的压力差值,这里有上限值、下限值以及平均值,明确波动的周期与加压时间,从而实现加压检测方法的有效利用。

2超大型幕墙检测装置研制的主要内容

根据以上相关试验方法标准的技术指标要求,结合广东省实际情况,确定了检测装置研制的主要内容为:(1)检测装置的选址、静压箱体的设计,风管路系统布置、淋水系统布局、密封措施、检测配套设施。(2)选择技术先进的检测控制系统,完善国家标准、欧盟标准、美国标准等建筑幕墙各项物理性能的检测技术,确保检测精度,提高检测效率。

3超大型幕墙检测装置的设计选型

根据广东省内建筑幕墙检测的现况,本文介绍了一套超大型幕墙检测装置

3.1检测装置的组成

该装置由腔体和计算机控制系统共同组成。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆设备满足国家标准GB/T15227-2008、GB/T21086-2007和GB/T18250-2000的技术要求,适用于建筑幕墙抗风压性能、空气渗透性能、雨水渗漏性能和抗震性能(平面内变形与外变形)的检测及分级;并能够进行美国标准、欧洲标准、日本标准等外标的检测。

3.2静压箱体的设计

根据广东省的气候特点,本装置设计抗风压性能检测最大静压为12000Pa,静压箱体主体结构采用钢筋混凝土框架剪力墙。箱体设计为大静压箱体、中静压箱体、小静压箱体的三箱体联体结构。三个静压箱体呈倒“U”型布置,在大、中静压箱体所设置的阳角和阴角以模拟幕墙试件的转角区域安装。为应对未来新形式幕墙检测需求,基础上预留有外扩展备用基础,同时预留了幕墙热循环、风携碎物撞击(空气炮)、软物体撞击等功能的接口。静压箱体主体结构洞口周边均布置H型钢梁,用于幕墙试件连接横梁的安装,竖向H型钢梁设置间隔100mm的均布直径为18的圆孔,可实现承重梁在洞口高度方向100mm间隔无级调节,以适应各种幕墙试件尺寸,便于安装。

3.3计算机控制系统

计算机控制及数据采集系统是检测装置的一个重要组成部分。本系统在保持稳定的前提下,为实现快速响应、达到实时控制的目的,采用高性能工业控制计算机作为控制主机,以专家模糊PID算法调节风压压力;并采用稳定性好、采样速度快、控制精确的PLC系统做为核心控制装置,与计算机系统组成集散式监控网络系统。

3.5风管路系统布置

风管路系统是为建筑幕墙气密性、水密性、抗风压性能检测提供风压的管路系统,风管路系统布置的好坏直接影响着系统风压损失的大小和系统响应的灵敏度,因此必须合理布置风管路系统。本装置的三个静压箱体共用一套风压系统。由于风管路较长,为减少风压损失,风管直径采用Φ500mm钢管。为了确保大型幕墙试件荷载均匀的要求,对大静压箱体采用两路风管平行并联供压,对中静压箱体和小静压箱采用一路风管供压。同时装置箱体上设置了9个供风口,每个供风口配套风口截止阀门。大静压箱体设置6个供风口,中静压箱体设置2个供风口,小静压箱设置1个供风口。幕墙试验时,可根据试件的大小,开启幕墙试件对应的供风口截止阀门,其余供风口截止阀门关闭,保证了各静压箱体在安装操作和试验时互不干扰。

3.6密封措施

本装置通过将静压箱体纵向、横向分割成各小箱体组合,箱体洞口可根据幕墙试件大小自由组合,使试件周边与洞口间封装工作大量减少,提高安装效率。设计模数化钢制封板,对规整位置采用钢制封板密封,剩余少量不规则位置木模板现场制作封堵,大大减少封堵工作量。静压箱体本体密封主要是各供风口及各箱体连通隔舱洞口的密封。在各供风口的密封采用端盖、丝杆和端座形式手轮驱动密封,辅以胶条作用,以保证良好的密封效果。各隔舱洞口隔舱门均采用压板夹具方式进行密封,安装效率高,操作简便且密封效果良好。

4检测装置的先进性

从适应的检测标准来看,本装置既能满足国家标准对幕墙物理性能检测的要求,又能满足美国标准、欧洲标准、日本标准等国际标准对建筑幕墙物理性能检测的要求。该装置准确度高、响应速度快,能够更好、更真实地反映建筑幕墙的物理性能,且检测与控制参数均高于标准要求。

结语

装置的建成为幕墙工程建设提供更加科学、准确、全面的检测手段和检测数据,同时装置的建成也对越来越多的超大型、异型幕墙的工程质量控制起到切实的保障作用,为幕墙行业的健康、可持续发展做出应有的贡献,其技术、经济与社会效益已日益彰显。

参考文献

[1]中国建筑科学研究院.GB/T18250-2015建筑幕墙层间变形性能分级及检测方法[S].中国标准出版社,2015.

[2]黄欢迎,向晖.建筑幕墙水密性能设计与检测研究[J].城市建设理论研究,2015,5(23):74-75.

[3]中国建筑科学研究院.GB/T29907-2014建筑幕墙动态风压作用下水密性能检测方法[S].中国标准出版社,2015.

论文作者:张媛娴

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年5期

论文发表时间:2019/7/11

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