Come vengono testate le prestazioni delle facciate continue in termini di resistenza all'aria, all'acqua e al vento?
Una facciata continua viene testata due volte. La prima in laboratorio su un campione dietro il quale nessuno vivrà mai, e la seconda sull'edificio vero e proprio, dopo che è stato eretto da installatori professionisti in condizioni meteorologiche reali.
Entrambi i metodi sono importanti e individuano problemi diversi. Il prototipo in laboratorio convalida il progetto del sistema. Se non supera la fase di test, significa che i dettagli sono errati e il problema viene corretto prima che la facciata entri in produzione. Il collaudo in loco, invece, verifica l'installazione. Un sistema che ha superato tutti i test di laboratorio presenterà comunque delle perdite se le guarnizioni sono state compresse in modo errato o se è stata trascurata la sigillatura di un angolo.
I progetti che saltano il secondo test scoprono la differenza durante il primo forte temporale, di solito dopo che l'allestimento interno è stato completato. Questo articolo tratta entrambe le sequenze e cosa dovrebbero contenere i report. PRANCE pubblica Documentazione tecnica che comprende la documentazione di prova per i sistemi che forniamo.
I tre requisiti di prestazione
Aria, acqua e struttura, testate in un ordine prestabilito perché ciascuna può influenzare la successiva.
- La misurazione dell'infiltrazione d'aria quantifica la quantità d'aria che attraversa l'assemblaggio a una data differenza di pressione. Una perdita eccessiva comporta uno spreco di energia, introduce umidità nella struttura e solitamente indica la presenza di guarnizioni che potrebbero a loro volta presentare perdite d'acqua.
- La prova di penetrazione dell'acqua misura se l'acqua raggiunge l'interno in presenza simultanea di getto e pressione. Questa è la prova che genera il maggior numero di guasti.
- Misure di prestazione strutturale : deflessione e cedimento permanente sotto pressioni del vento di progetto, sia positive che negative.
La sequenza prevede prima il test dell'aria, poi quello dell'acqua, poi quello strutturale, e infine la ripetizione del test dell'aria e dell'acqua. Ripetere il test dopo quello strutturale è importante, perché un sistema che sigilla bene prima di essere flesso potrebbe non sigillare in seguito.
Test di infiltrazione d'aria nelle facciate continue
Testato secondo la norma ASTM E283 in Nord America e la norma EN 12152 in Europa.
Il campione viene sigillato in una camera, viene applicata una differenza di pressione e viene misurato il flusso d'aria necessario per mantenerla. I risultati sono espressi come flusso per unità di area o per unità di lunghezza del giunto.
Requisito commerciale tipico ASTM E283: 0,06 cfm/ft² a 75 Pa (1,57 psf)
Specifiche più rigorose: 0,03 cfm/ft² o inferiore
Classificazione EN 12152: classi da A1 ad A4, con AE per prestazioni superiori
Le luci fisse vengono testate in base all'area, le prese d'aria apribili in base alla lunghezza della fessura
Una perdita superiore al valore specificato indica solitamente una compressione della guarnizione, delle giunzioni angolari o della giunzione tra la tasca del vetro e la cavità di drenaggio.
Test di penetrazione dell'acqua nelle facciate continue
Il test che individua la maggior parte dei problemi, disponibile in forma statica e dinamica.
Test dell'acqua statica
ASTM E331 in Nord America , Norma EN 12154 in Europa .
L'acqua viene spruzzata uniformemente sulla superficie esterna a una velocità definita, mantenendo una differenza di pressione positiva costante. La normativa prevede 5 galloni per piede quadrato all'ora, applicati per 15 minuti.
La pressione di prova viene in genere specificata come una percentuale della pressione del vento di progetto, comunemente il 20%, con un minimo spesso fissato intorno ai 300 Pa (6,24 psf). Valori più elevati vengono specificati per i siti esposti.
Il malfunzionamento si verifica quando l'acqua fuoriesce in modo incontrollato all'interno. La presenza di acqua nella cavità di drenaggio che fuoriesce attraverso i fori di sfiato non costituisce un malfunzionamento, poiché una facciata ventilata a pressione equalizzata è progettata per gestire l'acqua piuttosto che per escluderla completamente.
Analisi dinamica dell'acqua
Il metodo AAMA 501.1 utilizza un'elica per generare un flusso d'aria turbolento contro il campione mentre viene spruzzata acqua.
Questo rappresenta meglio la pioggia spinta dal vento rispetto a una differenza di pressione statica, poiché i temporali reali producono pressioni fluttuanti anziché costanti. I test dinamici spesso individuano perdite che i test statici non rilevano, in particolare in corrispondenza dei giunti angolari e delle transizioni verticali-orizzontali.
Analisi ciclica dell'acqua
La norma ASTM E547 prevede l'utilizzo di acqua con pressione variabile anziché a pressione costante. L'azione di pompaggio a pressione variabile consente di aspirare l'acqua attraverso giunti che reggono in condizioni stabili, motivo per cui viene specificata in progetti particolarmente impegnativi.
Test di carico del vento su facciata continua
ASTM E330 in Nord America, EN 13116 in Europa.
Al campione viene applicata una pressione statica uniforme dell'aria, prima positiva e poi negativa, e la deflessione viene misurata in punti prestabiliti.
Vengono applicati due livelli di carico:
Carico di progetto: la deflessione deve rimanere entro i limiti specificati, comunemente L/175 per campate fino a 4115 mm, con limiti più rigorosi talvolta specificati
Sovraccarico, in genere pari al 150% del progetto: l'assemblaggio non deve subire danni permanenti o rotture del vetro e la deformazione permanente deve rimanere entro i limiti di tolleranza.
Le pressioni del vento di progetto derivano dalle normative di riferimento. ASCE 7 negli Stati Uniti, EN 1991-1-4 in Europa e normative nazionali in altri paesi, con valori derivati dalla velocità del vento di base, dalla categoria di esposizione, dall'altezza dell'edificio e dalla posizione sulla facciata. Gli angoli e i parapetti sono soggetti a pressioni maggiori rispetto alla parte centrale di una facciata, motivo per cui le pressioni specifiche per zona sono importanti.
Test di prototipi di facciate continue
L'intera sequenza di laboratorio su un campione rappresentativo, solitamente largo due o tre campate e alto due piani, compresi i dettagli più difficili da riprodurre correttamente.
Cosa dovrebbe includere il prototipo?
Un modello che omette le condizioni difficili dimostra ben poco. Dovrebbe includere:
tipica campata di ispezione e zona di tamponamento intersezione tra giunto verticale e orizzontale , dove si originano la maggior parte delle perdite. Qualsiasi sfiato funzionante nel sistema
condizione d'angolo se l'edificio ha angoli esposti Il bordo della lastra e il dettaglio dell'ancoraggio
Qualsiasi interfaccia con una costruzione adiacente , come una giunzione del tetto o una persiana
Sequenza di test
Precarico, poi infiltrazione d'aria, poi acqua statica, poi acqua dinamica dove specificato, poi struttura al carico di progetto, poi aria e acqua ripetute, poi sovraccarico strutturale.
Ripetere il test di tenuta con aria e acqua dopo la prova strutturale è la parte che viene ridotta sotto la pressione del programma ed è la parte che dimostra che il sistema rimane sigillato anche dopo essere stato flesso al carico di progetto.
Laddove un prototipo fallisce, il sistema viene modificato e ritestato. Questo è il punto di farlo prima della produzione piuttosto che dopo, e controlli di fabbrica che precedono il banco di prova coprire ciò che avrebbe già dovuto essere verificato a quel punto.
Test di tenuta all'acqua della facciata continua
Si tratta di testare la facciata reale dopo l'installazione, che è una questione diversa dal testare la progettazione del sistema.
AAMA 501.2 Utilizza un ugello a spruzzo calibrato, diretto verso giunti e guarnizioni a distanza ravvicinata, con una pressione dell'acqua e una velocità di traslazione dell'ugello specificate. Si tratta di un controllo della qualità della lavorazione, non di una prova di pressione, ed è sufficientemente rapido da poter essere eseguito su aree campione durante la costruzione.
ASTM E1105 Si tratta di un test sul campo più rigoroso, che prevede l'applicazione di uno spruzzo con una differenza di pressione attraverso l'assemblaggio installato, utilizzando una camera sigillata all'interno. In questo modo si riproduce il test di impermeabilità in laboratorio sull'edificio reale.
È preferibile specificare i test sul campo nelle prime fasi di installazione ed eseguirli sui primi moduli installati, in modo da individuare eventuali problemi tecnici quando ci sono ancora centinaia di moduli da installare correttamente. Eseguire i test a lavori ultimati permette di rilevare gli stessi problemi quando la loro risoluzione risulta molto più complessa e dispendiosa in termini di tempo.
Cosa succede dopo che il prototipo viene approvato? copre la sequenza di montaggio che viene verificata durante i test sul campo.
Cosa dovrebbe contenere un rapporto di prova?
Quattro aspetti da verificare in qualsiasi rapporto consegnato al momento dell'invio.
Il campione testato corrisponde al sistema fornito, inclusi la profondità del profilo, la vetratura, le guarnizioni e il tipo di ancoraggio.
Gli standard di prova sono denominati con l'anno di emissione
Vengono indicate le pressioni applicate , sia di progetto che di sovraccarico, e sono correlate ai carichi del vento previsti per il progetto.
Il laboratorio è accreditato e identificato
Una relazione relativa a un sistema simile a una pressione di prova inferiore non costituisce prova valida per il vostro. Questa è la lacuna più comune nelle documentazioni relative alle facciate continue e la sua verifica richiede solo pochi minuti.
I nostri pubblicati documentazione di certificazione e collaudo copre i sistemi che produciamo e Rapporti di prova richiesti nelle Filippine Illustra in che modo i requisiti specifici di ciascuna giurisdizione si aggiungono al pacchetto standard.
Dove solitamente falliscono i sistemi?
Intersezioni di giunti verticali e orizzontali. Il punto di infiltrazione più comune in qualsiasi facciata continua, dove si incontrano tre o quattro piani di tenuta.
Condizioni di curva. Pressione del vento più elevata, geometria più complessa, più giunzioni.
Prese d'aria funzionanti. Qualsiasi elemento apribile rappresenta un punto debole se la ferramenta, le guarnizioni e il drenaggio non sono progettati correttamente.
Transizioni verso altre parti della costruzione. Giunzioni del tetto, interfacce delle lamelle e perimetro dove la facciata continua incontra la struttura.
Ostruzione della cavità di drenaggio. I fori di drenaggio sono ostruiti da sigillante, detriti o materiale isolante, quindi l'acqua che dovrebbe essere entrata nella cavità non ha modo di defluire.
Tipologia di vetro e suo comportamento in caso di rottura interagisce con la prova strutturale, poiché la fase di sovraccarico verifica che la vetratura resista al 150% della pressione di progetto.
Domande frequenti
1. Qual è la differenza tra test su prototipo e test sul campo?
I test su prototipi verificano la validità del progetto del sistema in laboratorio prima della produzione. I test in loco verificano l'installazione sull'edificio reale dopo il montaggio. Un sistema può superare tutti i test di laboratorio e presentare comunque perdite in loco se le guarnizioni sono state compresse in modo errato o se è stata trascurata una sigillatura angolare.
2. La presenza di acqua nella cavità di drenaggio indica un esito negativo del test?
No. Una facciata continua a pressione equalizzata è progettata per gestire l'acqua piuttosto che escluderla completamente, quindi è normale che l'acqua penetri nell'intercapedine e fuoriesca attraverso i fori di drenaggio. Un guasto si verifica quando l'acqua raggiunge l'interno in modo incontrollato.
3. A quale pressione viene eseguita la prova di tenuta all'acqua di una facciata continua?
Generalmente il 20% della pressione del vento di progetto, con un minimo spesso intorno ai 300 Pa, sebbene siti esposti e specifiche rigorose richiedano valori più elevati. Il valore deve essere indicato nelle specifiche e riportato nel rapporto di prova.
4. Perché le prove di tenuta all'aria e all'acqua vengono ripetute dopo la prova strutturale?
Perché un sistema che sigilla bene prima di essere flesso potrebbe non sigillare più in seguito. Il test strutturale carica l'assemblaggio alla pressione di progetto e la ripetizione dei test ad aria e acqua conferma che le guarnizioni mantengono la loro funzione anche dopo che il telaio si è mosso.
5. Quando devono essere effettuate le analisi dell'acqua sul campo?
Sulle prime campate installate, nelle prime fasi del programma di montaggio. Individuare un problema di manodopera dopo poche campate consente di correggere la tecnica su tutta la facciata rimanente. Eseguire i test solo al completamento dei lavori permette di individuare gli stessi problemi quando la riparazione è molto più invasiva.
Eseguire i test correttamente
Specificare che il modello includa le condizioni difficili anziché una tipica baia pulita. Eseguire l'intera sequenza, compresa la ripetizione dopo il carico strutturale. Quindi, eseguire tempestivamente una prova sul campo, su un lavoro effettivamente installato, finché c'è ancora tempo per modificare le modalità di sigillatura dei giunti da parte della squadra.
Le prove di laboratorio dimostrano la validità del sistema. Solo la prova sul campo dimostra la validità dell'edificio.
PRANCE produce sistemi di facciate continue con test su modelli, rapporti di prova accreditati e supporto per test sul campo. Invia le specifiche di prestazione e i dati sul carico del vento e richiesta di documentazione di test .