Wie werden die Luft-, Wasser- und Windbeständigkeit von Vorhangfassaden geprüft?
Eine Vorhangfassade wird zweimal getestet. Einmal im Labor an einem Muster, hinter dem nie jemand wohnen wird, und einmal am eigentlichen Gebäude, nachdem sie von erfahrenen Monteuren unter realen Witterungsbedingungen errichtet wurde.
Beide Prüfverfahren sind wichtig und decken unterschiedliche Probleme auf. Der Labortest überprüft die Systemauslegung. Versagt er dort, ist die Detailplanung fehlerhaft und wird vor Produktionsbeginn der Fassade korrigiert. Der Feldtest überprüft die Installation. Selbst ein System, das alle Labortests bestanden hat, kann undicht sein, wenn die Dichtungen unzureichend komprimiert oder eine Eckabdichtung versäumt wurde.
Projekte, die den zweiten Test auslassen, bemerken den Unterschied beim ersten starken Regenguss, meist nach Abschluss des Innenausbaus. Dieser Artikel behandelt beide Testabläufe und den Inhalt der Berichte. Herausgegeben von PRANCE. technische Dokumentation einschließlich der Testnachweise für die von uns gelieferten Systeme.
Die drei Leistungsanforderungen
Luft, Wasser und Struktur werden in einer festgelegten Reihenfolge geprüft, da jede Komponente die nächste beeinflussen kann.
- Die Luftinfiltration misst, wie viel Luft bei einem bestimmten Druckunterschied durch die Konstruktion dringt. Zu hohe Leckagen verschwenden Energie, führen Feuchtigkeit in das Gebäude und deuten in der Regel auf undichte Dichtungen hin.
- Die Wasserpenetration misst, ob Wasser unter gleichzeitigem Sprüh- und Druckvorgang ins Innere gelangt. Dieser Test führt zu den meisten Fehlschlägen.
- Die Tragwerksleistung wird anhand der Durchbiegung und der bleibenden Verformung unter Bemessungswinddrücken, sowohl positiven als auch negativen, gemessen.
Die Abfolge ist: Luft, dann Wasser, dann Strukturprüfung, dann wieder Luft und Wasser (gefolgt von einer Wiederholung). Die Wiederholung nach der Strukturprüfung ist wichtig, da ein System, das vor der Biegung gut abdichtet, danach möglicherweise nicht mehr dicht ist.
Luftdurchlässigkeitsprüfung für Vorhangfassaden
Geprüft nach ASTM E283 in Nordamerika und EN 12152 in Europa.
Die Probe wird in einer Kammer versiegelt, ein Differenzdruck angelegt und der zur Aufrechterhaltung dieses Drucks erforderliche Luftstrom gemessen. Die Ergebnisse werden als Durchfluss pro Flächeneinheit oder pro Längeneinheit der Verbindung angegeben.
Typische kommerzielle Anforderung nach ASTM E283: 0,06 cfm/ft² bei 75 Pa (1,57 psf)
Strengere Spezifikationen: 0,03 cfm/ft² oder weniger
EN 12152 Klassifizierung: Klassen A1 bis A4, mit AE für höhere Leistung
Fest installierte Leuchten werden hinsichtlich ihrer Fläche, bewegliche Lüftungsöffnungen hinsichtlich ihrer Risslänge geprüft.
Eine Leckage oberhalb des vorgegebenen Wertes deutet in der Regel auf eine Kompression der Dichtung, Eckverbindungen oder die Verbindung zwischen der Verglasungstasche und dem Entwässerungsraum hin.
Wasserdichtheitsprüfung für Vorhangfassaden
Der Test, der die meisten Probleme aufdeckt, und er ist in statischer und dynamischer Form verfügbar.
Prüfung auf statisches Wasser
ASTM E331 in Nordamerika , EN 12154 in Europa Die
Wasser wird mit einer definierten Rate gleichmäßig über die Außenfläche gesprüht, während ein konstanter Überdruck aufrechterhalten wird. Die Norm sieht 5 Gallonen pro Quadratfuß und Stunde über einen Zeitraum von 15 Minuten vor.
Der Prüfdruck wird üblicherweise als Anteil des Bemessungswinddrucks angegeben, in der Regel 20 %, wobei ein Mindestwert häufig bei etwa 300 Pa (6,24 psf) festgelegt wird. An exponierten Standorten werden höhere Werte vorgeschrieben.
Ein Versagen liegt vor, wenn unkontrolliert Wasser im Inneren auftritt. Wasser innerhalb des Entwässerungsraums, das durch die Entwässerungsöffnungen austritt, stellt kein Versagen dar, da eine druckausgeglichene Regenschutzfassade so konstruiert ist, dass sie Wasser ableitet und nicht vollständig ausschließt.
Dynamische Wasserprüfung
Bei AAMA 501.1 wird ein Propeller verwendet, um einen turbulenten Luftstrom gegen die Probe zu erzeugen, während gleichzeitig Wasser versprüht wird.
Dies bildet windgetriebenen Regen besser ab als eine statische Druckdifferenz, da reale Stürme schwankende und nicht konstante Drücke erzeugen. Dynamische Prüfungen decken häufig Leckagen auf, die bei statischen Prüfungen übersehen werden, insbesondere an Eckverbindungen und Übergängen zwischen Vertikaler und Horizontaler.
Zyklische Wasserprüfung
ASTM E547 verwendet Wasser mit Druckwechsel anstelle von konstantem Druck. Die Pumpwirkung des variierenden Drucks kann Wasser durch Verbindungen ziehen, die unter konstanten Bedingungen dicht sind. Daher wird dieses Verfahren bei anspruchsvollen Projekten eingesetzt.
Windlastprüfung für Vorhangfassaden
ASTM E330 in Nordamerika, EN 13116 in Europa.
Auf die Probe wird ein gleichmäßiger statischer Luftdruck aufgebracht, zunächst positiv, dann negativ, und die Durchbiegung wird an definierten Punkten gemessen.
Es werden zwei Laststufen angewendet:
Bemessungslast: Die Durchbiegung muss innerhalb vorgegebener Grenzen bleiben, üblicherweise L/175 für Spannweiten bis zu 4115 mm, wobei manchmal engere Grenzen vorgeschrieben werden.
Überlastung, typischerweise 150 % der Auslegungsgrenze: Die Baugruppe darf keine dauerhaften Schäden oder Glasbruch erleiden, und die bleibende Verformung muss innerhalb der Toleranz liegen.
Die Bemessungswinddrücke ergeben sich aus den geltenden Normen. In den USA ist dies ASCE 7, in Europa EN 1991-1-4, in anderen Ländern gelten nationale Normen. Die Werte werden anhand der Windgeschwindigkeit, der Expositionskategorie, der Gebäudehöhe und der Lage an der Fassade berechnet. An Ecken und Brüstungen wirken höhere Drücke als in der Mitte einer Fassade, weshalb zonenspezifische Drücke relevant sind.
Prüfung von Vorhangfassaden-Modellen
Die vollständige Laborsequenz an einem repräsentativen Exemplar, in der Regel zwei oder drei Felder breit und zwei Stockwerke hoch, einschließlich der Details, die am schwierigsten korrekt darzustellen sind.
Was sollte das Modell beinhalten?
Ein Modell, das die schwierigen Bedingungen außer Acht lässt, beweist nur sehr wenig. Es sollte Folgendes enthalten:
typischer Sichtbereich und eine Brüstungszone vertikale und horizontale Fugenübergänge , wo die meisten Leckagen ihren Ursprung haben Jede funktionsfähige Entlüftungsöffnung im System
Eckzustand, wenn das Gebäude freiliegende Ecken hat Die Plattenkante und das Verankerungsdetail
Jegliche Schnittstelle zu angrenzenden Bauwerken , wie z. B. ein Dachanschluss oder eine Lüftungsöffnung
Testsequenz
Vorlast, dann Luftinfiltration, dann statisches Wasser, dann dynamisches Wasser, wo angegeben, dann Struktur bei Bemessungslast, dann wiederholte Luft- und Wasserinfiltration, dann Strukturüberlastung.
Die Wiederholung der Luft- und Wasserprüfung nach dem Strukturtest ist der Teil, der unter Zeitdruck vernachlässigt wird, und genau dieser Teil soll beweisen, dass das System auch nach der Belastung durch Biegung bis zur Auslegungslast noch dicht ist.
Wenn ein Prototyp fehlschlägt, wird das System modifiziert und erneut getestet. Genau das ist der Sinn, dies vor der Produktion und nicht danach zu tun. Werksprüfungen, die dem Prüfstand vorausgehen abdecken, was bis dahin bereits hätte überprüft werden sollen.
Wasserdichtheitsprüfung der Vorhangfassade
Die Prüfung der realen Fassade nach der Installation ist eine andere Frage als die Prüfung des Systemdesigns.
AAMA 501.2 Dabei wird eine kalibrierte Sprühdüse mit einem festgelegten Wasserdruck und einer bestimmten Düsenhubgeschwindigkeit aus nächster Nähe auf Fugen und Dichtungen gerichtet. Es handelt sich eher um eine Qualitätskontrolle als um eine Druckprüfung, und das Verfahren ist schnell genug, um es während der Bauphase an Stichprobenbereichen durchzuführen.
ASTM E1105 Der Feldtest ist strenger und beinhaltet das Aufsprühen eines Druckunterschieds auf die installierte Baugruppe mithilfe einer nach innen abgedichteten Kammer. Er simuliert den im Labor durchgeführten Wassertest am realen Gebäude.
Feldtests sollten idealerweise frühzeitig geplant und an den ersten installierten Laufwerken durchgeführt werden, um technische Probleme zu erkennen, solange noch Hunderte von Laufwerken korrekt installiert werden müssen. Tests nach der Fertigstellung decken dieselben Probleme auf, deren Behebung jedoch deutlich aufwändiger ist.
Was passiert, nachdem das Modell bestanden wurde? umfasst die Montageabfolge, die bei Feldtests überprüft wird.
Was sollte ein Testbericht enthalten?
Vier Punkte, die bei der Einreichung jedes Berichts überprüft werden sollten.
Das geprüfte Exemplar entspricht dem gelieferten System, einschließlich Profiltiefe, Verglasung, Dichtungen und Verankerungstyp.
Die Prüfnormen sind mit ihrem Ausgabejahr benannt.
Die angewendeten Drücke , sowohl die Bemessungs- als auch die Überlastdrücke, sind angegeben und beziehen sich auf die Windlasten des Projekts.
Das Labor ist akkreditiert und identifiziert
Ein Bericht über ein ähnliches System bei niedrigerem Prüfdruck ist kein Beleg für Ihr System. Dies ist die häufigste Lücke in den Unterlagen für Vorhangfassadenprojekte, und die Überprüfung dauert nur wenige Minuten.
Unsere veröffentlichten Zertifizierungs- und Testdokumentation umfasst die von uns hergestellten Systeme, und In den Philippinen werden Testberichte benötigt. beschreibt, wie länderspezifische Anforderungen das Standardpaket ergänzen.
Wo versagen Systeme üblicherweise?
Vertikale und horizontale Fugenübergänge. Die häufigste Leckstelle in jeder Vorhangfassade, wo drei oder vier Dichtungsebenen aufeinandertreffen.
Eckbedingungen. Höherer Winddruck, komplexere Geometrie, mehr Verbindungsstellen.
Funktionsfähige Entlüftungsöffnungen. Jede Öffnungseinheit stellt eine Schwachstelle dar, sofern die Beschläge, Dichtungen und Entwässerung nicht ordnungsgemäß ausgeführt sind.
Übergänge zu anderen Konstruktionen. Dachanschlüsse, Lamellenübergänge und der Bereich, in dem die Vorhangfassade auf die Tragkonstruktion trifft.
Verstopfung des Entwässerungshohlraums. Die Entwässerungsöffnungen sind durch Dichtmittel, Ablagerungen oder Dämmung verstopft, sodass das Wasser, das planmäßig in den Hohlraum eingedrungen ist, nicht abfließen kann.
Glasart und ihr Versagensverhalten interagiert mit dem Strukturtest, da in der Überlastungsphase überprüft wird, ob die Verglasung 150 % des Auslegungsdrucks standhält.
Häufig gestellte Fragen
1. Worin besteht der Unterschied zwischen Mock-up-Tests und Feldtests?
Modelltests im Labor bestätigen die Systemkonstruktion vor der Serienproduktion. Feldtests prüfen die Installation am Gebäude nach der Montage. Ein System kann alle Labortests bestehen und dennoch vor Ort undicht sein, wenn Dichtungen mangelhaft komprimiert oder eine Eckabdichtung versäumt wurde.
2. Ist Wasser im Entwässerungsraum ein Testfehler?
Nein. Eine druckausgeglichene Vorhangfassade ist so konstruiert, dass sie Wasser ableitet, nicht aber vollständig ausschließt. Daher ist es normal, dass Wasser in den Hohlraum eindringt und durch die Entwässerungsöffnungen wieder austritt. Von einem Versagen spricht man, wenn unkontrolliert Wasser ins Innere gelangt.
3. Mit welchem Druck wird die Wasserdichtheitsprüfung einer Vorhangfassade durchgeführt?
Üblicherweise beträgt der Winddruck 20 % des Auslegungswinddrucks, wobei ein Minimum oft bei etwa 300 Pa liegt. An exponierten Standorten und bei anspruchsvollen Spezifikationen sind jedoch höhere Werte erforderlich. Der Wert sollte in der Spezifikation angegeben und im Prüfbericht aufgeführt werden.
4. Warum werden die Luft- und Wassertests nach dem Strukturtest wiederholt?
Denn ein System, das vor der Biegung gut abdichtet, kann danach undicht sein. Der Strukturtest belastet die Baugruppe mit dem Auslegungsdruck, und die Wiederholung der Luft- und Wassertests bestätigt, dass die Dichtungen auch nach der Rahmenbewegung noch funktionieren.
5. Wann sollten Feldwasseruntersuchungen durchgeführt werden?
Bei den ersten installierten Feldern, zu Beginn des Montageprogramms, ermöglicht das Auffinden eines Ausführungsfehlers nach einigen Feldern die Korrektur der Technik an der restlichen Fassade. Eine Prüfung erst nach der Fertigstellung deckt dieselben Probleme auf, deren Behebung jedoch deutlich aufwändiger ist.
Das richtige Testen
Das Modell sollte die harten Bedingungen und nicht eine saubere, typische Halle abbilden. Führen Sie die gesamte Sequenz inklusive der Wiederholung nach der strukturellen Belastung durch. Testen Sie anschließend frühzeitig vor Ort an real installierten Bauteilen, solange noch Zeit besteht, die Abdichtungsmethoden des Teams anzupassen.
Laboruntersuchungen beweisen das System. Nur der Feldtest beweist das Gebäude.
PRANCE fertigt Vorhangfassadensysteme mit Modellprüfungen, akkreditierten Prüfberichten und Unterstützung bei Feldtests. Senden Sie uns Ihre Leistungsspezifikation und Windlastdaten. Anforderungstestdokumentation Die