第二章 國內外抗風壓試驗及判定標準比較分析
第二節 國內外門窗抗風壓試驗及判定標準比較
CNS 11526(2003) 門窗抗風壓性試
驗法
中華民國 中華民國 門窗 CNS 13972(2006) 帷幕牆及其附屬
門、窗與天窗正 負風壓結構性性 能試驗法
中華民國 中華民國 帷幕牆
ASTM E330(2010) Standard Test Method for Structural Performance of Exterior
Windows, Doors,
Skylights and Curtain Walls by Uniform Static Air Pressure Difference
美國 美洲地區 門窗、帷幕牆
BS EN 12211(2016) Windows and doors.
Resistance to
英國 歐洲地區 門窗
第二章 國內外抗風壓試驗及判定標準比較分析
標準號碼 標準名稱 發行國家 採用國家 適用試體 GB/T 15227(2007) 建築幕牆氣密、
水密、抗風壓性 能檢測方法
中國大陸 中國大陸 帷幕牆
GB/T 7106(2008) 建 築 外 門 窗 氣 密、水密、抗風 壓性能分級及檢 測方法
中國大陸 中國大陸 門窗
JIS A 1515(1998) 建具の耐風壓試 驗方法
日本 日本 門窗、帷幕牆 資料來源:本研究整理
表2-2 國內外風雨試驗總則及判定標準
標準號碼 標準名稱 發行國家 採用國家 適用試體 CNS 3092(2005) 鋁合金製窗 中華民國 中華民國 鋁合金製窗 CNS 12430(1988) 鋼製窗 中華民國 中華民國 鋼製窗 CNS 7184(1997) 鋼製門 中華民國 中華民國 鋼製門 CNS 7477(2005) 鋁合金製門 中華民國 中華民國 鋁合金製門 CNS 6400(2006) 聚氯乙烯塑膠窗 中華民國 中華民國 聚氯乙烯塑
膠窗 CNS 11524(2006) 門窗性能試驗法通
則
中華民國 中華民國 門窗 CNS 14280(2006) 帷幕牆及其附屬門 中華民國 中華民國 帷幕牆
標準號碼 標準名稱 發行國家 採用國家 適用試體 Walls
BS 6375-1(2009) Performance of windows and doors.
Classification for
weathertightness and guidance on selection and specification.
英國 歐洲地區 門窗
BS EN 12207(2000) Windows and doors. Air permeability.
Classification
英國 歐洲地區 門窗
BS EN 12208(2000) Windows and doors.
Watertightness.
Classification
英國 歐洲地區 門窗
BS EN 12210(2016) Windows and doors.
Resistance to wind load.
Classification
英國 歐洲地區 門窗
BS EN 12154(2000) Curtain walling.
Watertightness.
Performance requirements and classification
英國 歐洲地區 帷幕牆
GB/T 15227(2007) 建築幕牆氣密、水 密、抗風壓性能檢 測方法
中國大陸 中國大陸 帷幕牆
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標準號碼 標準名稱 發行國家 採用國家 適用試體 水密、抗風壓性能
分級及檢測方法 JIS A 1513(1996) 建具の性能試驗方
法通則
日本 日本 門窗、帷幕牆 JIS A 4706(2015) 窗 日本 日本 窗
JIS A 4702(2015) 門 日本 日本 門 資料來源:本研究整理
國內與門窗風雨試驗直接相關的標準如下,CNS 門窗風雨試驗標準是參 考國外標準制定,該參考之國外標準亦已歷經多次修訂。因此,為確保門窗 風雨試驗的品質,保障鋁窗安裝後之安全性、可靠性,本研究將針對國內外 風雨試驗標準做比較分析研究,俾對現階段門窗風雨試驗判定標準提出修正 建議。
表2-3 CNS 門窗風雨試驗現行標準
標準屬性 標準號碼 標準名稱 公布時間(西元年)
氣密性 CNS 11527(2004) 門窗氣密性試驗法 1986 水密性 CNS 11528(2004) 門窗水密性試驗法 1986 抗風壓性 CNS 11526(2003) 門窗抗風壓性試驗法 1986 總則及判定標
準
CNS 11524(2006) 門窗性能試驗法通則 1986 CNS 3092(2005) 鋁合金製窗 1971 CNS 7477(2005) 鋁合金製門 1981
標準屬性 標準號碼 標準名稱 公布時間(西元年)
CNS 6400(2006) 聚氯乙烯塑膠窗 1980 資料來源:本研究整理
上表判定標準僅能針對鋁製及鋼製與聚氯乙烯塑膠製門窗,由於門窗科 技日新月異,其框料材質不再侷限於鋁合金,如不鏽鋼、PVC 塑鋼、SMC 板片 模造料、處理過之木材等不勝枚舉。如何整合上述判定標準,使其通用化,
更是我們應該重視的重點。
貳、亞 洲 抗 風 壓 性 試 驗 測 試 標 準
抗風壓性試驗主要是檢測試體的變形性能及安全性能,試驗過程包括變 形試驗及安全試驗。變形試驗是量測試體的撓度;安全試驗是以較變形試驗 時更高的壓力差在短時間內進行施壓及卸壓後,觀察門窗是否有損傷的情 形。
我國有門窗抗風壓性試驗之國家標準,其規定含預壓與檢測壓力之施加 方式、門窗面外變位之量測、以及殘留變形之量測等。CNS 11526(2003)門 窗抗風壓性試驗法的加壓順序圖與 ISO 標準相同,與日本 JIS A 1515 的加壓 線圖類似,但不完全相同。
CNS 11526(2003)有三次滯留 3 秒鐘的預壓;JIS A 1515 同樣有三次 滯留 3 秒鐘的預壓。CNS 11526 於預壓後加 100Pa,再以每增加 100Pa 滯留 10 秒鐘,加至變形試驗之指定壓力差。JIS A 1515 自變形試驗指定壓力差的 1/4 加起,再以每增加 100Pa 滯留 10 秒鐘,加至變形試驗所需之指定壓力差。
CNS 11526(2003)於變形試驗卸壓後進行反覆加壓試驗;JIS A 1515 亦進 行 3 次的反覆加壓試驗;最後 CNS 11526(2003)與 JIS A 1515 均施加滯留 3 秒鐘以上的安全性試驗指定壓力差,各試驗卸壓後須進行殘留變形之確認
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對此項試驗,CNS 11526(2003)所列順序似有誤,其將門窗開關確認順 序放在殘留變形確認之前。而上述指定壓力差係依門窗性能品質要求而異,
日本所使用的檢測壓力值是直接使用結構計算之風壓值,其所施加的風壓較 歐美為高,相對地容許撓曲的標準值也較大。另上述 CNS 11526 與 JIS A 1515 試驗過程中壓力之施加,不論預壓、變形試驗、反覆加壓試驗、脈動加壓試 驗、或安全性試驗,各試驗除正壓外也有正負壓交互使用。
中國大陸 GB/T 7106(2008)建築外門窗氣密、水密、抗風壓性能分級 及檢測方法,則規定檢測加壓之順序有正壓預壓、正壓變形檢測、負壓預壓、
負壓變形檢測、正壓反覆檢測、負壓反覆檢測、正壓及負壓之定級檢測或工 程檢測,此與 CNS 及 JIS 稍有差異。
參、世 界 各 國 之 抗 風 壓 判 定 標 準
除必須進行抗風壓性試驗之外,也須有合格與否的判定標準。其合格與 否之判定,我國依門窗材質不同分別依 CNS 3092(2005)鋁合金製窗、CNS 7477
(2005)鋁合金製門、CNS 12430(1988)鋼製窗、CNS 7184(1997)鋼製門 及 CNS 6400(2006)聚氯乙烯塑膠窗之規定做判定標準。但在檢視上述判定 標準後,有些許衝突不一致處。事實上,門窗風雨試驗的判定標準,應該有 其一致性,故以上 5 個標準尚待整合。而整合的方式會參考國外標準及臺灣 極端氣候條件,找出最適於我國適用的方式來做修正。
歐洲大陸利用 BS EN 12211(2016)Windows and doors. Resistance to wind load. Test method 來進行抗風壓性試驗,也以 BS EN 12210(2016)
Windows and doors. Resistance to wind load. Classification 做為判定
級為 3600Pa。BS EN 12210(2016)撓度分 3 級;分別為 A≦1/150;B≦1/200;
C≦1/300。
美國利用 ASTM E330(2010)Standard Test Method for Structural Performance of Exterior Windows, Doors, Skylights and Curtain Walls by Uniform Static Air Pressure Difference 來進行抗風壓性試驗,也以 AAMA 501(2005)Methods of Tests for Exterior Walls 做為判定標準。
此判定標準帷幕牆及門窗相同,其容許變形量為正負風壓結構性能試驗:骨 架小於 4115mm 之帷幕牆骨架變形量,不得超過淨跨距之 1/175;骨架在 4115mm~12200mm 之帷幕牆骨架變形量,不得超過淨跨距之 1/240+6.4mm。當 帷幕牆施以 1.5 倍設計值正負風壓結構性能試驗時,永久變形量不應超過其 淨跨距之 0.2%。
第二章 國內外抗風壓試驗及判定標準比較分析