超大型建筑幕墙物理性能检测装置的研制 茹国钦

关键词：超大型；建筑幕墙；物理性能；检测装置；研制
引言
近年来，我国的建筑幕墙发展非常迅猛。幕墙类型从最初的简单框架式幕墙逐步发展到全玻、索杆体系点支承、单元式、双通道幕墙以及各种复杂的异型幕墙体系。
1超大型幕墙检测装置研制的主要内容及关键技术
1.1超大型幕墙检测装置研制的主要内容
根据相关试验方法标准的技术指标要求，结合实际情况，确定了检测装置研制的主要内容为:(1)检测装置的选址、静压箱体的设计，风管路系统布置、淋水系统布局、密封措施、检测配套设施。(2)选择技术先进的检测控制系统，完善国家标准、欧盟标准、美国标准等建筑幕墙各项物理性能的检测技术，确保检测精度，提高检测效率。
2.3风管路系统布置
风管路系统是为建筑幕墙气密性、水密性、抗风压性能检测提供风压的管路系统，风管路系统布置的好坏直接影响着系统风压损失的大小和系统响应的灵敏度，因此必须合理布置风管路系统。本装置的三个静压箱体共用一套风压系统。由于风管路较长，为减少风压损失，风管直径采用Φ500mm钢管。为了确保大型幕墙试件荷载均匀的要求，对大静压箱体采用两路风管平行并联供压，对中静压箱体和小静压箱采用一路风管供压。同时装置箱体上设置了9个供风口，每个供风口配套风口截止阀门。大静压箱体设置6个供风口，中静压箱体设置2个供风口，小静压箱设置1个供风口。幕墙试验时，可根据试件的大小，开启幕墙试件对应的供风口截止阀门，其余供风口截止阀门关闭，保证了各静压箱体在安装操作和试验时互不干扰。
2.4淋水系统
淋水系统为水密性能检测供水，由水源、增压泵、流量计、流量调节阀、分水器、分路控制阀和喷头等组成。分水器设计在顶部，可解决外喷淋各接口在地面造成地面上胶管过多且混乱的情况;各分支输水软管，从上至下减轻喷淋支架的重量负担;喷嘴为矩阵式排列，可使得喷淋时水压均匀，喷淋效果更理想。淋水喷淋模式可采用内喷淋或外喷淋模式，可适应幕墙试件内装或外装模式水密性能检测。
超大型建筑幕墙物理性能检测装置的研制茹国钦
摘要：随着幕墙新技术和新产品的不断涌现，幕墙单元尺寸越来越大，构造越来越复杂。此外，很多外资投资或有外资咨询公司介入的幕墙工程项目提出要求采用国际标准进行检测的要求。而我省已有的幕墙检测装置存在尺寸偏小，只能适应常规的平面类型幕墙试件的检测，无法满足日益增多的超大型、异型及转角幕墙的工程检测需求。
2.5密封措施
密封措施分两部分:幕墙试件周边在安装完成后需要对其周边进行密封，以往幕墙试件周边密封工作往往需要消耗大量时间，通常使用的木模板难以重复利用。本装置通过将静压箱体纵向、横向分割成各小箱体组合，箱体洞口可根据幕墙试件大小自由组合，使试件周边与洞口间封装工作大量减少，提高安装效率。设计模数化钢制封板，对规整位置采用钢制封板密封，剩余少量不规则位置木模板现场制作封堵，大大减少封堵工作量。静压箱体本体密封主要是各供风口及各箱体连通隔舱洞口的密封。在各供风口的密封采用端盖、丝杆和端座形式手轮驱动密封，辅以胶条作用，以保证良好的密封效果。各隔舱洞口隔舱门均采用压板夹具方式进行密封，安装效率高，操作简便且密封效果良好。
2超大型幕墙检测装置的设计选型
2.1超大型幕墙检测装置的选址
首先，超大型建筑幕墙的试件体型较大，因此交通必须便利，大型运输车辆应能方便进出。其次，由于福建省地处东南沿海且超大型检测装置设计高度为18m，如果装置放置室外，室外恶劣天气、温差变化、风速等因素会对幕墙试件的安装及检测精度造成较大的影响。最后，必须保证幕墙试件安装有足够的场地空间。综上所述，本装置选址在交通方便的工业区内大型钢结构厂房的室内。
2.2静压箱体的设计
根据气候特点，本装置设计抗风压性能检测最大静压为12000Pa，静压箱体主体结构采用钢筋混凝土框架剪力墙。箱体设计为大静压箱体、中静压箱体、小静压箱体的三箱体联体结构。三个静压箱体呈倒“U”型布置，在大、中静压箱体所设置的阳角和阴角以模拟幕墙试件的转角区域安装。为应对未来新形式幕墙检测需求，基础上预留有外扩展备用基础，同时预留了幕墙热循环、风携碎物撞击(空气炮)、软物体撞击等功能的接口。静压箱体主体结构洞口周边均布置H型钢梁，用于幕墙试件连接横梁的安装，竖向H型钢梁设置间隔100mm的均布直径为18的圆孔，可实现承重梁在洞口高度方向100mm间隔无级调节，以适应各种幕墙试件尺寸，便于安装。
2.6检测配套设施
气密性能检测系统主要配套装置有高速离心风机、计量管路、四通换向阀、电动蝶阀、孔板流量计、差压计等组成。四通换向阀实现施加正负双向的压力差。差压计量程为－300～300Pa，满足气密性能检测最大压差150Pa的检测。配置3条流量计量管路，空气流量量程分别对应5～50m3/h、30～300m3/h、100～1000m3/h，试验时根据幕墙试件的漏风量的大小自动合理选择流量计量管路，减小空气流量的测量误差。水密性能检测系统主要配套装置有高速离心风机、潜水泵、换向阀、波动阀、喷淋装置、电磁流量计、电动阀门、差压计等。高速离心风机与抗风压性能检测风机共用，测试风压范围－6000～6000Pa。淋水系统采用内置和外置喷淋模式，喷嘴为矩阵式排列，可以在任意大小的范围内形成连续均匀水幕，喷水量为1～4L/m2·mim任意调节。
1.2超大型幕墙检测装置研制的关键技术
(1)超大型幕墙检测装置的设计。拟设计一种适应性强，既能实现多个常规小尺寸幕墙试件同时检测，又能满足各种超大型、异型、转角型幕墙试件检测需求，且符合国标、欧标、美标等国际标准要求的检测装置。(2)为满足同时安装多个幕墙试件的需求，幕墙装置必须设计多个(至少3个)安装洞口。这些洞口在安装操作时必须互不干扰，可提高装置设备的整体效率。(3)幕墙试件的封装设计。试件周边的良好密封是实施检测的一个重要前提，因此需考虑不同类型幕墙试件的安装特点，研究各类幕墙试件周边的可靠密封方法。(4)检测控制系统的设计。拟采用一套总控设备，对接多个终端的模式，各终端之间应方便切换，检测系统的操作应实现既可手动控制、又可自动控制。