1 前言
深圳地處沿海臺風(fēng)氣象地區(qū)，近年來，隨著
高層建筑的數(shù)量及建筑高度不斷增加，業(yè)主及客戶對建筑外
窗質(zhì)量問題的投訴也越來越多。窗體主要受力
桿件由于
結(jié)構(gòu)設(shè)計和選材的不合理性，在暴風(fēng)雨或伴有臺風(fēng)的季節(jié)，雨水滲入室內(nèi)造成內(nèi)部裝修層損壞。為確保建設(shè)工程質(zhì)量，根據(jù)深
建材[2000]17號《關(guān)于對建筑外墻窗戶實(shí)行用前檢驗的通知》和深建材[2001]19號《關(guān)于加強(qiáng)
建筑門窗質(zhì)量管理的通知》的指示精神，龍崗區(qū)工程質(zhì)量檢測中心于2003年5月6日開始對外窗質(zhì)量進(jìn)行強(qiáng)制性的檢測業(yè)務(wù)，要求對進(jìn)入施工現(xiàn)場的外窗的物理三項性能即
空氣滲透性、雨水
滲漏性和抗
風(fēng)壓性進(jìn)行抽樣檢測，抽檢比率：同一工程項目外窗面積大于5000m2的，須抽取不同類型（推拉、平開）主規(guī)格窗各一組（三樘）送檢；由不同廠家生產(chǎn)的，須分別抽檢。同一工程項目外窗面積小于5000m2的，抽取用量最大的一組主規(guī)格窗送檢；由不同廠家生產(chǎn)的，須分別送檢。
2 有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范對外窗物理三性的要求。
我國于1986年頒布了建筑外窗物理三性檢測的標(biāo)準(zhǔn)，并于2002年對此標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了更新，即：GB/
T7106-2002《建筑外窗抗風(fēng)壓性能分級及其檢測方法》、GB/
T7107-2002《建筑外窗空氣
滲透性能分級及其檢測方法》、GB/
T7108-2002《建筑外窗雨水滲漏性能分級及其檢測方法》。引用的產(chǎn)品分類標(biāo)準(zhǔn)包括：
GB8481-1987《推拉
鋁合金窗》、
GB8479-1987《平開
鋁合金窗》、JG/
T3018-1994《
PVC塑料窗》、GB/T11793.1—1989《
PVC塑料窗建筑物理性能分級》等。對照86版的檢測及分級標(biāo)準(zhǔn)，新國標(biāo)在以下幾個主要方面進(jìn)行了修改：
（1）增加以單位面積空氣
滲透率為分級指標(biāo)值，與單位縫長空氣滲透率分級指標(biāo)值綜合定級。
（2）增加檢測負(fù)壓差下空氣滲透率的內(nèi)容。
（3）對
水密性能波動加壓的使用范圍作出規(guī)定。
（4）增加抗風(fēng)壓性能有關(guān)工程檢測的內(nèi)容。
值得注意的是：新頒布的檢測標(biāo)準(zhǔn)對檢測
設(shè)備本身提出了具體的指標(biāo)，如儀表的
精度、測量的誤差、加壓的速度等；對檢測設(shè)備的能力也提出了更高的要求，如要求檢測附加空氣滲透量、對特定地區(qū)的建筑外窗作雨水的波動性能檢驗，風(fēng)壓
強(qiáng)度試驗要求能夠作壓力的波動試驗等。
隨著空調(diào)進(jìn)入家庭，提高了對建筑
隔熱的要求，特別是在地處亞熱帶的華南地區(qū)，使用空氣滲透量小的外窗可較大程度地節(jié)省制冷能耗。國標(biāo)或行標(biāo)中規(guī)定
塑料窗和
鋁合金推拉窗空氣滲透量小于3.0m2/m﹒h， 鋁合金
平開窗空氣滲透量須小于2.5m2/m﹒h。
外墻窗戶雨水的滲漏給人們的工作和生活造成不便，因此雨水滲漏性能對于深圳地區(qū)的住戶來講也顯得非常重要。已經(jīng)實(shí)行的國家標(biāo)準(zhǔn)中以雨水飛濺或連續(xù)溢入室內(nèi)的嚴(yán)重量滲漏現(xiàn)象所對應(yīng)的風(fēng)壓值的前一級作為外窗等級的判定依據(jù)。
塑料窗及鋁合金推拉窗均要求100Pa為合格，鋁合金平開窗要求250Pa為合格。
在外窗物理三性中，抗風(fēng)壓性能是最重要的，其關(guān)系居民的生命財產(chǎn)安全。由于目前大量劣質(zhì)的窗用
型材充斥市場，因此急需強(qiáng)化外窗風(fēng)壓的檢測手段來規(guī)范產(chǎn)品制作的選材用料。國標(biāo)或行標(biāo)中規(guī)定塑料窗安全檢測手段來規(guī)范產(chǎn)品制作的選材用料。國標(biāo)或行標(biāo)中規(guī)定塑料安全檢測風(fēng)壓應(yīng)≥1000Pa，鋁合金推拉窗應(yīng)≥1500Pa，鋁合金平開窗應(yīng)≥2000Pa。
外窗物理三性在一定程度上體現(xiàn)了外窗的整體性能，是外窗組裝質(zhì)量好壞的重要標(biāo)志。深圳市建設(shè)局于2001年出臺了有關(guān)建筑
門窗的設(shè)計管理的相關(guān)地方性標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定我市工程中使用的建筑外窗，雨水滲漏性能不能低于2500Pa；抗風(fēng)壓性能按GBJ-9《
建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》計算，最低抗風(fēng)壓指標(biāo)不得低于2500Pa。同時規(guī)定外窗受力桿件的鋁合金型材壁厚須≥1.4mm 。低于上述指標(biāo)的建筑外窗，不準(zhǔn)在工程中使用。
3 檢測方法概述
Ａ
氣密性檢測
空氣滲透性能檢測時，首先充分
密封試件上的可開啟縫隙和鑲
嵌縫隙，或用不透氣的蓋板將壓力箱體開口部蓋嚴(yán)，分級施加正負(fù)壓
風(fēng)荷載，記錄達(dá)到各分級正負(fù)
荷載時的空氣流量，即附加空氣滲透量；然后將密封去除，重復(fù)上述過程，測定總的空氣滲透量。以兩次測量的差值即總滲透量減去附加滲透量作為試件本身的滲透量，并以窗內(nèi)外壓力差值為10Pa時單位開啟縫長度和單位面積上的空氣滲透量作為評價指標(biāo)進(jìn)行評級。
Ｂ水密性檢測
對于深圳地區(qū)的外窗宜采用波動加壓法,首先以3L/m2﹒min的淋水量對試件進(jìn)行均勻的噴淋,然后分級周期性地施加風(fēng)荷載,在各級波動加壓過程中,觀察并記錄每個試件達(dá)到嚴(yán)重滲漏時的壓力差值。以此前一級壓力差值作為該試件水密性能檢測值,并以一組試件窗的綜合檢測值作為評價指標(biāo)進(jìn)行評級。工程檢驗時加壓至平均值設(shè)計指標(biāo)值。
Ｃ抗風(fēng)壓檢測
抗風(fēng)壓性能檢測可分為
變形檢測、反復(fù)加壓檢測和安全檢測三部分。變形檢測時，風(fēng)壓載分級施加，以主要受力桿件的相對面法線
撓度達(dá)到桿件長度的L/300時的風(fēng)荷載值作為變形檢測壓力差值P1，以此來評價建筑外窗保持正常使用功能的能力。以1.5P1作為反復(fù)加壓檢測壓力差值P2，檢測在正負(fù)交替風(fēng)荷載P2作用下
構(gòu)件的反應(yīng)。以2.5P1作為定級檢測壓力差值P3，檢測在陣風(fēng)荷載P3作用下構(gòu)件的反應(yīng)。
工程檢測是考核實(shí)際工程的外窗能否滿足工程設(shè)計要求的檢測。檢測壓力差為P3、。當(dāng)工程設(shè)計值小于或等于2.5P1倍時，才按工程檢測進(jìn)行；并以0.6倍工程設(shè)計值（P2、）進(jìn)行反復(fù)加壓檢測。當(dāng)工程設(shè)計值大于2.5P1倍時，以定級檢測取代工程檢測。
在抗風(fēng)壓性檢測時需注意一點(diǎn)，就是有的窗子
氣密性太差，而檢測系統(tǒng)的鼓風(fēng)機(jī)最大風(fēng)量是一定的，當(dāng)送風(fēng)量已經(jīng)達(dá)到極限，壓力箱內(nèi)還無法達(dá)到被測桿L/300面法線撓度值對應(yīng)的壓力差時，就沒有辦法計算出該窗子的抗風(fēng)壓性能。
4 檢測設(shè)備設(shè)計功能的適用性和先進(jìn)性
經(jīng)過對多家
門窗試驗機(jī)供應(yīng)廠商的考察論證，我站現(xiàn)采用了新三思計量技術(shù)有限公司生產(chǎn)的ZMC-5000微機(jī)控制門窗試驗機(jī)，本機(jī)的材料試驗系統(tǒng)具有外觀造型美觀，結(jié)構(gòu)簡單緊湊、試驗功能完善、測量精度高等特點(diǎn)，具體性能指標(biāo)如下：
（1）由微機(jī)與工控機(jī)上下兩極控制系統(tǒng)組成，上位機(jī)主要完成數(shù)據(jù)處理、圖形處理、數(shù)據(jù)管理、控制試驗過程，下位機(jī)完成采集數(shù)據(jù)，動作執(zhí)行，根據(jù)上位機(jī)的指令，控制動力系統(tǒng)正、負(fù)向的加壓。可進(jìn)行手動試驗與自動試驗的切換；
（2）微機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)時動態(tài)顯示壓力值、三路變形、撓度、試驗時間、溫度值、空氣的滲透量和試驗狀態(tài)；空氣滲透性能、雨水滲漏性能、風(fēng)壓
變形性能三個試驗可分步完成，也可全程自動完成；
（3）采用微機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，試驗結(jié)果可自動保存，并提供了數(shù)據(jù)分析輔助工具。全中文的Windows平臺下的試驗軟件，可即時打印出完整的試驗報告和試驗曲線；
（4）設(shè)備標(biāo)定功能。本機(jī)具有簡單的標(biāo)定功能，可方便地通過軟件對設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定工作。
5 不同種類外窗三項性能的比較
建筑外窗綜合物理性能等級按標(biāo)準(zhǔn)共分為高性能（A1-A3）、中性能（B1-B3）、低性能（C1-C3）三大類九個等級。下面將鋁合金黃色窗和塑料窗的物理三性做一綜合比較分析：
Ａ空氣滲透性
空氣滲透性簡稱氣密性，主要與框扇之間的密封程度有關(guān)，即框扇之間縫隙大小及
密封材料的性能有關(guān)。平開塑料窗框扇之間的縫隙小，且又采用
橡膠密封條，因此氣密性最好。鋁合金推拉窗框扇之間的縫隙較大，框扇之間的
密封條又采用毛刷，因此氣密性相對較差。
塑料推拉窗框架之間的縫隙較大，但多用
橡膠密封條，密封性能較毛刷好，因此氣密性較鋁合金推拉窗好。
Ｂ雨水滲漏性
雨水滲漏性能主要由框扇之間縫隙、框扇密封材料和
玻璃密封材料性能決定。平開塑料窗框扇構(gòu)件是
焊接的，框扇之間縫隙小，玻璃密封材料多是
PVC條，框扇密封材料是
橡膠條，密封較好，且玻璃與窗框扇之間，及窗框與扇之間大都是內(nèi)外兩道密封，因此雨水滲漏性能最好。而推拉鋁合金窗框扇之間的底部有
導(dǎo)軌，縫隙大，因此雨水滲漏性差。
Ｃ抗風(fēng)壓性能
抗風(fēng)壓性能是框扇
剛性和框扇密封材料性能的綜合反映。塑料窗的密封材料一般是
硅膠加橡膠密封條，其窗框（扇）達(dá)到一定長度必須加襯增強(qiáng)
型鋼，以提高窗體本身的強(qiáng)度和
剛度。鋁合金窗由于其型材壁厚較薄，采用平開窗剛度不足，且接頭處不易處理，因此多采用推拉窗。鋁合金推拉窗一般是硅膠加毛刷密封，但由于塑料窗的襯鋼并未在其型材內(nèi)腔角部聯(lián)接成完整的框架體系，窗框、扇四角及丁字
節(jié)點(diǎn)的塑料焊接角強(qiáng)度比較低，因此鋁合金窗的抗風(fēng)壓能優(yōu)于塑料窗。
6 物理三性對外窗設(shè)計者的具體要求
目前，很多建筑設(shè)計單位對外窗的設(shè)計僅限于
建筑立面的效果，確定外窗的形式和規(guī)格，而很少對外窗進(jìn)行結(jié)構(gòu)計算和對空氣滲透、雨水滲漏、抗風(fēng)壓以及
保溫、
隔聲、
采光等重要性能提出具體要求，更無節(jié)點(diǎn)詳圖。這一方面使施工單位在制作加工和安裝時無依據(jù)；另一方面也使建設(shè)單位和質(zhì)量監(jiān)督部門在質(zhì)量檢查驗收時，無質(zhì)量檢查依據(jù)。而作為質(zhì)檢部門對外窗的測試也只能依據(jù)是否達(dá)到國標(biāo)或行標(biāo)中的最低級C3級予以判定，無法對是否滿足實(shí)行工程需要作出評價。由此生產(chǎn)企業(yè)提供的外窗也難以滿足不同區(qū)域、不同樓層的質(zhì)量要求，使外窗在使用過程中存在隱患。因此設(shè)計單位必須根據(jù)工程使用功能的要求，結(jié)合本地區(qū)的氣候特點(diǎn)，確定外窗的物理三項性能指標(biāo)。對于深圳來講，一方面要注意選用優(yōu)質(zhì)的密封材料和選擇合理的制造工藝，保證建筑外窗的空氣滲透性能和雨水滲漏性能。另一方面，也就是最重要的一點(diǎn)，要考慮臺風(fēng)的平均度，按不同的建筑高度、建筑體型計算出本地的風(fēng)荷載
標(biāo)準(zhǔn)值后，確定建筑外窗的抗風(fēng)壓性能。P3值與工程的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值WK值相對比，應(yīng)大于或等于WK。
目前，各省市在控制建筑外窗的質(zhì)量方面所采取的措施各不相同。如上海實(shí)行準(zhǔn)用證與生產(chǎn)許可證制度，即當(dāng)?shù)仄髽I(yè)獲得由技術(shù)監(jiān)督部門核發(fā)的生產(chǎn)許可證后，當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)部門發(fā)予準(zhǔn)用證。武漢從1999年開始實(shí)行準(zhǔn)用證及針對每項工程的抽樣送檢制度。對于我區(qū)的情況，按著深圳市已出臺的地方性法規(guī)，我們建議采取如下政策：
（1）建立建筑外窗產(chǎn)品圖紙和施工圖紙的審查制度，及早發(fā)現(xiàn)和解決產(chǎn)品設(shè)計中的缺陷。特別是高層建筑使用的建筑外窗，更應(yīng)嚴(yán)格審查。
（2）行政主管部門應(yīng)加大對該行業(yè)的管理力度。對承包單位的建筑外窗業(yè)務(wù)實(shí)行資質(zhì)等級管理制度和生產(chǎn)許可證制度。對好的生產(chǎn)企業(yè)及型材產(chǎn)品實(shí)行扶持政策。
（3）強(qiáng)化建筑市場鋁合金和塑料窗用型材的監(jiān)督、檢測。我站已開展
鋁材的壁厚、
氧化膜厚度、
韋氏硬度和封孔質(zhì)量的檢測業(yè)務(wù)。PVC塑料窗應(yīng)進(jìn)行角度的檢測。
目前我區(qū)門窗制造行業(yè)存在著現(xiàn)場拼裝小作坊的生產(chǎn)方式。因此必須加強(qiáng)從生產(chǎn)廠原料開始，經(jīng)安裝施工到竣工交付全過程的質(zhì)量管理。相關(guān)檢測站應(yīng)充分發(fā)揮物理三性檢測在外窗工程質(zhì)量中的監(jiān)督作用，為人們提供一個優(yōu)美、安全的居住環(huán)境。
