李崇文
建筑幕墙指的是建筑物外围结构,为了确保建筑幕墙产品质量优良、性能达标,需要重点检查幕墙产品所具备的物理性能,例如雨水渗漏性能、平面内变形性能、空气渗透性能和风压变形性能等。本论文针对进行幕墙性能检测中频繁遇到的问题点展开详细的分析和研讨。
目前建筑幕墙凭借其美观的外观、较轻的重量、易进行造型等优势深受很多建筑师的喜欢。随着市场上建筑幕墙的逐渐普及,在进行工程设计、打胶、加工组装与施工阶段出现了大量待解决的问题。另外,因为管理人员未严格执行相关标准和制度、在管理中的松懈、工厂人员的技术不过关、员工素质参差不齐以及建筑市场未严格遵循相关规范等因素,使得建筑幕墙在设计、选材、加工、安装过程存在非常多的问题,这些问题如果得不到充分解决将会对幕墙的装饰和外观产生很多负面影响,不但会降低幕墙的安全性能和使用性能,严重情况下还会对工程造成极其严重的毁灭性灾难。
目前我国为了增强建筑门窗幕墙物理性能的测试水平,已经和多个国家达成了合作协议,旨在增强各个国家在建筑领域的合作,从而开发出用于检测幕墙物理性能的设备。通过多年的不懈努力。我国已经在中国建筑科学研究院建成了可以用来检测建筑幕墙四项物理性能的检测设备,在该项目上获得了重大成绩。下文将对相关的技术问题展开详细的研讨,希望为我国该行业的从业人员提供有用的帮助。
玻璃幕墙体系由幕墙玻璃、幕墙支撑体系、幕墙锚固紧固件、胶粘剂等多个部分组成,所以对玻璃幕墙体系的检测时需要针对不同的检测部位而采取不同的检测手段。
发生的幕墙玻璃事故绝大部分是由不合格的玻璃面板所引发的。所以需要将玻璃面板的检测工作放在重要位置,在进行玻璃面板的检测时,需要检查玻璃的外观,辨别玻璃的品种。
(1)玻璃品种识别
目前采用的检测玻璃表面的应力无损检测技术是辨识玻璃种类的基础。近几年随着科技技术的发展,相继研发出两种应力测试设备,分别是依据玻璃表面的折射测定所研发的折射仪,另外一种是依据玻璃表面的偏振测定法研发的偏振仪。因为应力双折射极其微小,所以折射仪获取表面折射系数灵敏性欠佳,该方法通常应用在高应力水平情况下的应力测定。在进行幕墙玻璃品种识别时应该采取表面偏振测定法进行现场检测。
(2)玻璃外观检查
玻璃具备非常低的屈强比,在发生破裂之前不会发生屈服变形,其对应力集中非常敏感。因此需要避免引起应力集中的情况发生,当玻璃的表面或者玻璃内部存在裂缝、气泡或夹砂等情况,及其容易引起应力集中,削弱玻璃的承载性。所以,需要定期检查玻璃的外观,从而保障玻璃在使用中具备较强的安全性能。
硅酮结构密封胶检测技术通常用于硅酮结构密封胶的辨识和用于检测结构胶的老化程度。
(1)硅酮结构密封胶的鉴别
硅酮结构密封胶的辨识采用红外吸收光谱法的原理。红外吸收光谱法通过分析分子的运动和电磁波之间相互转换能量的规律性,而且凭借物质能够选择性吸收红外区存在电磁辐射的特点,从而获得分子的结构和性质信息。在光谱图中,每个吸收的谱带局体现出物质的基因和化学键的振动形式,所以,每种物质均有其独特的光谱,在进行物质辨识时,可以将待测物和已知物的红外光谱进行仔细的对比分析,即可鉴别出物质,但是该方法目前只能是用于实验室检测鉴定,不能被用于玻璃幕墙现场检测。所以仍需要继续研究能够用于现场的检测技术。
(2)硅酮结构密封胶老化程度检测
硅酮结构密封胶使用的时间越长,其所具备的每种性能均会减弱,但是,迄今为止并没有研究出硅酮结构密封胶性能随着时间的变化规律,所以,并不能定量判断硅酮结构密封胶的老化性。但是对硅酮结构密封胶外观进行仔细检查、实地测试其邵氏硬度,利用相关的实验与具备的工程经验,便可以定性地判断硅酮结构密封胶的性能。
玻璃幕墙通与主体结构之间使用必要的连接件,所使用的连接件分为预埋和后置两种类型。相比较于后置式的连接件,预埋形式的连接件更可靠、更稳定。其中后置锚栓在幕墙工程中检测较为频繁,后置锚栓分为机械膨胀固定锚栓和化学粘合固定锚栓。相关检测人员通过对幕墙节点锚栓的抗拔力进行检测,从而确定其所承受的实际综合承载力的大小。
目前国家关于幕墙的物理性能检测项目和采取的检测方法已制定出非常明确的规定,但是因为技术方面的欠缺和资金不到位等因素,导致很多检测设备并不能严格按照国家规定进行检测。以下是进行幕墙物理性能检测急需解决的问题:(1)在检测空气渗透性能时,很难保持压力箱内外压力差的稳定性,依据规定,目前我国标准规定压力差需要保持在10-150Pa(新板将增加负压检测)范围内,但是该压力范围比风机压力低很多,所以进一步加剧了保持压力差的困难度。基于此,为了实现压力箱内外压力差的精准控制,需要采用较为精密的压力计进行全闭环控制。(2)在测试气渗透量时,较难进行测量空气渗透量,经常采取的测量方式包括转子流量计、风速仪、孔援和涡街流量计等,但是仪器之间精密度不同,测量过程中所使用的测量方法也不一样,所以该项检测出来的结果准确性较低。(3)在进行建筑幕墙检测时,对于风压变形性能检测和雨水渗透均涉及稳定加压和波动加压测试项目,但是目前的检测设备波动加压是最难解决的问题。
首先,项目的增加给经济的发展带来了更多的机会和生机,但同时也给工程单位带来了不小的负担和压力,一些施工单位为了赶工期,在没有进行严格的工程设计和计划之前就草率地进行施工材料的选择,在施工期间图纸频繁变更,加重了施工的难度,增加了质量隐患和安全隐患。
其次,在设计之初没有全面考虑相关材料的选择和强度刚度的计算,导致在测试时由于质量问题或参数设定等原因导致设备损坏,出现施工困难和障碍。
最后,在防水设计中没有真正将等压腔建立在幕墙室内外,导致检测幕墙时没有及时发现窗扇的漏水现象,但是却在窗扇下横固定的缝隙处发现持续的漏水,此时已经可以判定为防水设计失效,结构异常导致解封位置的防水和密封措施不足。
依据标准要求,幕墙试件的每个组成结构都是生产厂家检测合格的产品,但是,工程实际使用的材料质量欠佳,例如,有些型材的壁厚非常薄,严重违反了规范要求;应用的一部分五金配件质量不合格,在进行风压变形检测时会导致构件受到剪切力被破坏,引起玻璃的破碎;一部分使用普通镀膜玻璃来替代钢化玻璃等。
施工安装的质量对幕墙的性能有着较大的影响,以下是具体的影响因素:窗执手安装的松紧程度不合理,过于紧或者过于松,均会导致扇底边与框底边严重不平行。组装框料和安装配件而钻的螺丝孔未注入耐候胶;在窗框四角拼缝位置和主横料交接缝处没有打密封胶。所使用的幕墙压块较小较薄,或者是具有较大的间距,当幕墙受到负风压作用时,会出现压块变形甚至脱落,从而引发整个面板的脱落。施工人员在安装立柱、横梁时因偷工减料,在固定连接的位置处只使用一个螺丝连接,当风压较大时,会导致幕墙单元出现整体性的滑移和铝合金型材发生较大的变形,从而使固定幕墙的螺丝发生松动。
对于气候恶劣的地区,需要更加注意对于外窗节能性能的防护和设定,由于其外窗很容易就会出现外漏的问题,需要对其进行气密性和导热性的检查和处理,对于温度适宜,太阳直射较多的地区则需要注意其隔热问题,在检查的过程中多关注其密封性能是否完好。根据国家的有关文件和相关规定,建筑的节能工程质量验收工作对于气候特征明显的地区都需要对其建筑外窗进行气密性的取样监测,尤其是气候恶劣的高寒地区和气候变化差异比较大的山区等,除此之外,对于拥有极端气候的地区如夏热冬冷的环境也需要对其进行实时的检测。最后,国家在《建筑节能工程施工质量验收规范》中规定,若幕墙面积大于3000m2或者是幕墙面积占据一半以上的建筑外墙面积时,需要在现场抽选材料与配件,之后再检测室中制作试件,才可以检测相关的气密性。目前国家标准规定,在进行幕墙检测时需要遵循四性检测,其中包含了对气密性的检测,但是不够明确,较难判断其检测四性具体属于哪一次工程的,所以在装饰工程里,幕墙气密性的检测报告有可能不能代替节能工程中的幕墙气密性检测。
作为一种可以快速验证幕墙质量的检测手段,玻璃幕墙物理性能检测在幕墙的设计和施工的过程中需要相关负责人认真对待检测中发现的各种问题点,在发现问题之后及时进行处理,采取有力的措施进行工程的修复和完善,提高幕墙质量和利用效率。