建筑幕墙作为建筑物内外直接交互的物理界面,本身必须能适应外部环境的温度变化,适应可能出现的各种极端气候——抗风防水、承受热胀冷缩、热胀冷缩考验后继续抗风防水。当然,对于广受关注的室内热环境质量和建筑能耗,幕墙也是最主要的影响因素之一。为确保这一切,都离不开通过热循环和结露试验,来验证幕墙设计方案。
热循环和结露试验,就是在设计验证阶段(施工前),通过试验手段,集中、强化模拟幕墙在自然气候中可能遇到的温差,借此考察其对幕墙结构、构造的影响程度。事实上,热循环和结露试验不是孤立的,而是应该和气密、水密、抗风压、层间变形等检测配合进行的——热循环和结露试验往往在气密、水密、抗风压、层间变形等检测之后;热循环和结露试验完成后,再次检测幕墙的气密、水密,根据前后结果对比,研究冷热循环的影响。
因此,幕墙热循环和结露试验在发达国家作为幕墙的一项常规物理性能检测项目,被建筑师和业主用来作为幕墙工程质量的综合评价手段之一。
三十多年来,我国的幕墙建造水平已经有了质的飞跃。但和确保安全、质量的要求相比,和工程技术进步的要求相比,还存在不可忽视的差距,尤其在拥有世界第一的建设量和保有量的情况下,安全、质量要求的分量就更重。对于幕墙的要求和幕墙检测的要求在提高,对幕墙进行热循环性能检测和结露性能检测的需求也在不断地增长,越来越多的国内外客户、越来越多的幕墙工程在幕墙物理性能检测方案中列入热循环性能和结露试验,这是需求增长的表现,也是该项目可以推广普及的客观基础。
GB/T 43496-2023《建筑幕墙热循环和结露检测方法》于2023年12月28日发布,2024年7月1日实施,该标准包含范围、规范性引用文件、术语和定义、通用要求、检测原理、检测装置、试件及安装、检测方法、检测报告等内容。需要重点关注以下几方面:
(1) 试件选取与安装要求
为使检测结果具有代表性,本标准对试件要求做了具体规定。试件应能代表建筑幕墙典型部分的性能,应包括典型的垂直接缝、水平接缝和可开启部分,可开启部分占试件总面积的比例应与实际工程接近。试件材料、规格和型号等应与实际工程一致。试件安装应符合设计要求,受力状况应和实际情况相符,不应加设任何特殊附件或采取其他附加措施,试件应干燥。密封胶应固化至满足检测要求。试件收边的封堵材料应不透气、防水,应能承受检测过程中可能出现的压力差。
(2) 方法的选取
本标准中热循环包括两种检测方法,方法一为空气温度法,适用于只有室外侧空气温度要求的情况,方法二为表面温度法,适用于对试件表面温度有要求的情况。两种方法的检测步骤有所区别,在升温阶段,方法二除了与方法一相似的控制室外空气温度达到室外空气最高温度指标以外,还需要将试件表面温度达到试件室外表面最高温度值指标。
(3) 检测指标的选取
热循环和结露检测指标应由委托方根据工程所在地气候来确定并提供,需要确定的检测指标包括:室内空气温度指标Tin、室内相对湿度指标φin、室外空气最高温度指标Tamax、室外空气最低温度指标Tamin、室外表面最高温度值指标Tsmax(可选),需要充分的考察当地气候条件,包括夏日的最高温度、冬日的最低温度、极端气候情况、太阳辐射照度等多个方面。
(4) 检测结果的判定
结露状态中定义了严重结露的情况,未出现严重结露时判定为满足委托要求。除了热循环检测、结露检测过程中或检测完成后,试件出现功能障碍、部件损坏和严重结露等情况为不满足委托要求以外,若热循环检测、结露检测后的气密性能、水密性能检测结果不符合委托要求,试件整体性能发生了改变,也判定为不满足委托要求。
就热循环和结露试验技术现状来说,技术实践已有一定积累,包括国内外众多大型、特大型幕墙工程的检测数据、操作经验总结等,但还未经系统性整合、总结、提升,更未达到标准化应有的高度。