Как проводятся испытания на воздухо-, водо- и ветроустойчивость навесных фасадных систем?

Навесная стена проходит испытания дважды. Первый раз в лаборатории на образце, за которым никто никогда не будет жить, и второй раз на самом здании после того, как она будет смонтирована настоящими монтажниками в реальных погодных условиях.

Оба метода важны, и они выявляют разные проблемы. Лабораторный макет подтверждает правильность конструкции системы. Если на этом этапе возникают проблемы, значит, детализация неверна, и это исправляется до начала производства фасада. Полевые испытания подтверждают правильность монтажа. Система, прошедшая все лабораторные испытания, все равно будет протекать, если уплотнители были сильно сжаты или был пропущен угловой шов.

Проекты, в которых пропускают второе тестирование, обнаруживают разницу во время первого сильного ливня, обычно после завершения внутренней отделки. В этой статье рассматриваются обе последовательности и то, что должны содержать отчеты. Издательство PRANCE публикует техническая документация включая результаты испытаний поставляемых нами систем.

Три требования к производительности

Воздушный, водяной и конструктивный параметры тестируются в определенной последовательности, поскольку каждый из них может влиять на следующий.

• Показатель воздухопроницаемости измеряет, сколько воздуха проходит через узел при заданной разности давлений. Избыточная утечка приводит к потере энергии, проникновению влаги в конструкцию и обычно указывает на наличие уплотнений, которые также будут пропускать воду.
• Показатель проникновения воды измеряет, достигает ли вода внутренних поверхностей под одновременным воздействием струи и давления. Именно этот тест приводит к наибольшему числу отказов.
• Показатели эксплуатационных характеристик конструкции измеряют прогиб и остаточную деформацию под расчетным ветровым давлением, как положительным, так и отрицательным.

Последовательность испытаний включает в себя: воздух, затем вода, затем структурные испытания, затем воздух и вода, и так далее по кругу. Повторение испытаний после структурных испытаний имеет значение, поскольку система, которая хорошо герметизируется до изгиба, может не герметизироваться после него.

Испытание на воздухопроницаемость навесной стены

Протестировано в соответствии со стандартом ASTM E283, принятым в Северной Америке, и стандартом EN 12152, принятым в Европе.

Образец помещается в герметичную камеру, создается разница давлений, и измеряется расход воздуха, необходимый для его поддержания. Результаты выражаются в виде расхода на единицу площади или на единицу длины соединения.

• Типичные коммерческие требования по стандарту ASTM E283: 0,06 куб. футов в минуту/фут² при 75 Па (1,57 фунта на квадратный фут).

• Более жесткие технические требования: 0,03 куб. фута в минуту/фут² или ниже.

• Классификация EN 12152: классы от A1 до A4, с аббревиатурой AE для более высоких эксплуатационных характеристик.

• Стационарные светильники проверяются на площадь, а подвижные вентиляционные отверстия — на длину трещин.

Утечка, превышающая допустимую скорость, обычно указывает на сжатие прокладки, угловые соединения или место соединения между нишей для остекления и дренажной полостью.

Испытание на водопроницаемость навесной стены

Тест, выявляющий большинство проблем, бывает как статическим, так и динамическим.

Статические испытания воды

ASTM E331 в Северной Америке , EN 12154 в Европе .

Вода равномерно распыляется по внешней поверхности с заданной скоростью при постоянном положительном перепаде давления. Стандарт предусматривает расход 5 галлонов на квадратный фут в час в течение 15 минут.

Испытательное давление обычно указывается как доля расчетного ветрового давления, как правило, 20%, при этом минимальное значение часто устанавливается на уровне около 300 Па (6,24 фунта на квадратный фут). Более высокие значения указываются для открытых участков.

Под неисправностью понимается неконтролируемое появление воды внутри конструкции. Вода, находящаяся внутри дренажной полости и вытекающая через водоотводные отверстия, не является неисправностью, поскольку дождезащитный экран с выравниванием давления предназначен для регулирования потока воды, а не для его полного предотвращения.

Динамическое тестирование воды

В соответствии со стандартом AAMA 501.1, для создания турбулентного потока воздуха, направленного на образец, используется пропеллер, при этом распыляется вода.

Это лучше имитирует дождь, гонимый ветром, чем статическая разница давлений, поскольку в реальных штормах давление колеблется, а не остается постоянным. Динамические испытания часто выявляют протечки, которые не обнаруживаются при статических испытаниях, особенно в угловых стыках и переходах от вертикального к горизонтальному положению.

Циклические испытания воды

Стандарт ASTM E547 предусматривает использование воды с циклическим, а не постоянным давлением. Перекачивание воды под переменным давлением позволяет прокачивать воду через стыки, которые остаются целыми при постоянном давлении, поэтому этот стандарт используется в сложных проектах.

Испытание на ветровую нагрузку навесной стены

Стандарт ASTM E330 в Северной Америке, EN 13116 в Европе.

К образцу прикладывается равномерное статическое давление воздуха, сначала положительное, затем отрицательное, и в заданных точках измеряется прогиб.

Применяются два уровня нагрузки:

• Расчетная нагрузка: прогиб должен оставаться в пределах заданных значений, обычно L/175 для пролетов до 4115 мм, при этом иногда указываются более жесткие пределы.

• Перегрузка, как правило, составляет 150% от проектной: сборка не должна получить необратимых повреждений или разбития стекла, а остаточная деформация должна оставаться в пределах допустимых значений.

Расчетные значения ветрового давления определяются действующими нормативными документами. В США это ASCE 7, в Европе — EN 1991-1-4, а в других странах — национальные нормы, где значения рассчитываются на основе базовой скорости ветра, категории воздействия, высоты здания и расположения на фасаде. Углы и парапеты подвергаются большему давлению, чем середина фасада, поэтому важны значения давления, специфичные для каждой зоны.

Испытание макета навесной стены

Полная лабораторная последовательность работ на репрезентативном образце, обычно шириной в два или три пролета и высотой в два этажа, включая детали, которые сложнее всего правильно воспроизвести.

Что должен включать в себя макет?

Макет, в котором отсутствуют сложные условия, мало что доказывает. Он должен содержать:

• типичный обзорный отсек и зона свода

• Место пересечения вертикального и горизонтального стыков , где возникает большинство протечек.

• Любое рабочее вентиляционное отверстие в системе

• Состояние углов, если здание имеет открытые углы.

• Детали кромки плиты и крепления.

• Любое взаимодействие с соседними конструкциями , например, стык крыши или жалюзи.

Тестовая последовательность

Предварительная нагрузка, затем проникновение воздуха, затем статическое водопропускание, затем динамическое водопропускание (при необходимости), затем расчетная нагрузка на конструкцию, затем повторное воздействие воздуха и воды, затем перегрузка конструкции.

Повторное испытание на воздух и воду после структурных испытаний – это та часть, которая подвергается воздействию давления в рамках программы, и именно она доказывает, что система сохраняет герметичность после изгиба под расчетной нагрузкой.

Если макет не проходит проверку, система модифицируется и тестируется повторно. В этом и заключается смысл проведения проверки до начала производства, а не после. заводские проверки, предшествующие испытательному стенду охватывать то, что к тому времени уже должно было быть проверено.

Полевые испытания напорной стены на водонепроницаемость

Проверка реального фасада после установки — это совсем другой вопрос, нежели проверка проектной конструкции системы.

AAMA 501.2 Используется калиброванная распылительная форсунка, направленная на стыки и герметики с близкого расстояния, с заданным давлением воды и скоростью перемещения форсунки. Это проверка качества работ, а не испытание под давлением, и она достаточно быстрая, чтобы проводить ее на отдельных участках во время строительства.

ASTM E1105 Это более строгий полевой тест, при котором распыление воды с перепадом давления осуществляется по всей установленной конструкции с помощью камеры, герметично закрытой изнутри. Он имитирует лабораторный тест на водонепроницаемость в реальных условиях здания.

Лучше всего планировать полевые испытания на раннем этапе и проводить их на первых установленных секциях, чтобы выявить проблемы с техникой выполнения работ, пока еще сотни секций не установлены правильно. Испытания по завершении работ позволяют обнаружить те же проблемы, устранение которых сопряжено с гораздо большими трудностями.

Что происходит после того, как макет проходит проверку? Описывает последовательность монтажа, которую проверяют в ходе полевых испытаний.

Что должен содержать протокол испытаний?

Четыре момента, которые следует уточнить в любом отчете, предоставляемом при подаче заявки.

• Испытуемый образец соответствует поставляемой системе, включая глубину профиля, остекление, уплотнители и тип крепления.

• Стандарты испытаний указаны с указанием года их выпуска.

• Указаны приложенные давления , как расчетные, так и перегрузочные, и они относятся к ветровым нагрузкам проекта.

• Лаборатория аккредитована и имеет соответствующую маркировку.

Отчет по аналогичной системе, подготовленный при более низком испытательном давлении, не является доказательством для вашей системы. Это наиболее распространенная проблема в документации на навесные фасадные системы, и ее проверка занимает всего несколько минут.

Наши опубликованные сертификационная и испытательная документация охватывает системы, которые мы производим, и В Филиппинах требуются протоколы испытаний. В документе изложено, как требования, специфичные для каждой юрисдикции, дополняют стандартный пакет.

Где обычно происходят сбои в системах?

Вертикальные и горизонтальные стыки. Наиболее распространенное место утечки в любой навесной стене, где сходятся три или четыре уплотнительные плоскости.

Угловые условия. Более высокое давление ветра, более сложная геометрия, больше стыков.

Открывающиеся вентиляционные отверстия. Любой открывающийся элемент является слабым местом, если фурнитура, уплотнители и дренажная система не были должным образом проработаны.

Переходы к другим строительным конструкциям. Соединения кровли, стыки жалюзи и периметр, где навесная стена соприкасается с несущей конструкцией.

Засорение дренажной полости. Дренажные отверстия заблокированы герметиком, мусором или изоляцией, поэтому вода, попавшая в полость по замыслу, не имеет выхода.

Типы стекла и особенности их разрушения Взаимодействует с испытанием на прочность, поскольку этап перегрузки проверяет, выдерживает ли остекление 150% от расчетного давления.

Часто задаваемые вопросы

1. В чем разница между имитационными испытаниями и полевыми испытаниями?

Испытания на макете подтверждают работоспособность системы в лабораторных условиях до начала производства. Полевые испытания подтверждают работоспособность системы на реальном здании после его возведения. Система может пройти все лабораторные испытания, но при этом протекать на объекте, если прокладки были сильно сжаты или был пропущен угловой шов.

2. Является ли наличие воды в дренажной полости провалом испытания?

Нет. Навесная стена с выравниванием давления предназначена для регулирования потока воды, а не для его полного предотвращения, поэтому попадание воды в полость и ее выход через дренажные отверстия являются нормальным явлением. Неисправностью считается неконтролируемое проникновение воды внутрь помещения.

3. При каком давлении проводится испытание на водонепроницаемость навесной стены?

Обычно это 20% от расчетного ветрового давления, при этом минимальное значение часто составляет около 300 Па, хотя для открытых участков и в соответствии с жесткими техническими требованиями требуются более высокие значения. Это значение должно быть указано в спецификации и отражено в протоколе испытаний.

4. Почему после структурных испытаний повторяют испытания на воздух и воду?

Потому что система, которая хорошо герметизируется до деформации, может перестать герметизироваться после нее. В ходе структурного испытания узел подвергается расчетному давлению, а повторные испытания на воздух и воду подтверждают, что уплотнения сохраняют свою эффективность после перемещения рамы.

5. Когда следует проводить полевые анализы воды?

На первых установленных секциях, на раннем этапе монтажа. Выявление проблем с качеством работ после нескольких секций позволяет исправить технику на оставшейся части фасада. Проверка только после завершения строительства выявляет те же проблемы, когда ремонтные работы сопряжены с гораздо большими неудобствами.

Правильное проведение тестирования

При проектировании макета учитывайте суровые условия эксплуатации, а не типичный чистый пролет. Выполните полный цикл работ, включая повторение после структурной нагрузки. Затем проведите полевые испытания на реальных объектах, пока еще есть время изменить способ герметизации стыков.

Лабораторные исследования подтверждают работоспособность системы. Только полевые испытания доказывают работоспособность здания.

Компания PRANCE производит системы навесных фасадов с возможностью проведения испытаний на макетах, предоставлением аккредитованных протоколов испытаний и поддержкой полевых испытаний. Отправьте вам технические характеристики и данные о ветровой нагрузке. запросить тестовую документацию .