國內門窗風雨試驗標準問題分析重點

壹、氣 密 性 試 驗

對於「氣密性（air tightness）」試驗標準部分，我國 CNS11527 與日 本 JIS A 1516 的漢語用詞均使用「氣密性」一詞。但英文用詞我國使用 air permeability，中文意為「透氣性」，所以 CNS 的中英用詞並不一致。日本 使用 air tightness，其漢英用詞一致，而實際性能表現值卻是以 air permeability 亦即以 m3/(m2‧h)之透氣性來表示。日本不使用透氣性，而使 用氣密性一詞，主要是為配合 JIS A 1513「門窗性能試驗方法通則」的規定。

美國則稱之為「漏氣性（air leakage）」，也與實際性能表現值一致；

中國大陸則使用「空氣滲透性」，後來也改為「氣密性」，其英詞也用 air permeability。

我國在 75 年 4 月 15 日公佈 CNS 11527 門窗氣密性試驗法，其後的修訂、

也是最近一次的修訂為 93 年 1 月 9 日。CNS 11527 引用自日本 JIS A 1516

（1998）「建具の氣密性試驗方法」，內容幾乎相同。CNS 參考 JIS，除試體 室外側有測試艙，室內側尚有氣密箱的設備，與 JIS 圖示相同。本所或國內 其他氣密測試艙之實際設備都無氣密箱設備，CNS 的氣密性試驗之設備示意 圖應比照美國 ASTM E283 或中國大陸 GB/T 7101 的示意圖。或者參照 CNS 11528

（2004）「門窗水密性試驗法」或 CNS 11526（2003）「門窗抗風壓性試驗 法」之圖示，均僅有單邊測試艙而無另一邊氣密箱設備。且做門窗風雨試驗 同一試體通常會氣密、水密、抗風壓三項試驗全做，很少僅單獨做氣密試驗；

為了氣密試驗在試體另一邊再加裝一個氣密箱，在實務上也是一個較不可行 的做法。由於 CNS 11527 引用自日本 JIS A 1516「建具の氣密性試驗方法」，

故 JIS A 1516 也有同樣的圖示問題，與 JIS A 1517（1999）「建具の水密 性試驗方法」及 JIS A 1515（1998）「建具の耐風壓試驗方法」圖示不符。

另 CNS 13971 帷幕牆氣密試驗時所稱之「標準狀態」，在 CNS 11527 之 門窗試驗時卻稱之為「基準狀態」，而 CNS 11524（2006）門窗性能試驗法 通則規定之標準狀態又另有定義。因此 CNS 帷幕牆與門窗風雨試驗之標準上，

相關用詞有必要加以檢討，避免不一致的情形。

有關於氣密性能標準方面，氣密性能試驗下透氣量，試體在規定的加壓 線圖下所測得之透氣量，依性能要求須達 2 等級線、8 等級線、30 等級線或 120 等級線以下之透氣標準，此規定 CNS 與 JIS 相同。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」之規定，

其加壓的程序與 JIS 類似，但是以 100Pa 壓力差下檢測透氣量後換算為標準 狀態下之值，再依規定公式換算為 10Pa 之檢測壓力差下之透氣量，該值應滿 足標準所規定之性能分級表。而美國 ASTM E283 的漏氣量試驗則是同時適用 於門窗及帷幕牆，分為固定部位及開窗部位。

在收集其他相關資料後，考量如果對氣密性能要求過高，通常會顧慮對 室內空氣品質有影響。但根據相關研究資料顯示，建築物氣密化並不會造成 新鮮空氣的缺乏。因為建築物有浴室、廚房等的排氣設備，很難構成像密閉 的罐子般，使空氣進出完全隔絕的情形發生。因此即使門窗等有相當良好的 氣密性，室內空氣仍然會得到足夠的換氣，對室內空氣品質不會有太大的影 響。

貳、水 密 性 試 驗

關於「水密性」試驗部分，我國 CNS 與日本 JIS 及中國大陸 GB 標準的漢 語用詞均相同，但 CNS 對於門窗的水密性，英文使用 watertightness；對於 帷幕牆的水密性，則使用 water penetration。中國大陸 GB 標準對於外窗、

外門及帷幕牆都使用 water penetration，於 2002 年更正為 watertightness 一詞，即「建築外窗雨水滲漏性能分級及檢測方法」更正為「建築外窗水密

性能分級及檢測方法」；更於 2008 年更正為「建築外門窗氣密、水密、抗風 壓性能分級及檢測方法」，水密性仍舊是 watertightness。

我國 CNS 11528 於 93 年 1 月 9 日版規定門窗水密性試驗的噴水量為 4L/m2‧min 脈動加壓，此規定與日本 JIS 1517 的規定相同。而該規定 4L/m2‧

min，相當於 10 分鐘 40mm 的降雨量，約為日本其過去的最大降雨觀測值。

中國大陸則使用稍低之值，其穩定加壓時用 2L/m2‧min，此與 ISO 規定 相同，其脈動加壓時用 3L/m2‧min。但 CNS 在帷幕牆水密性試驗部分，因參 考美國標準，95 年 2 月 27 日版 CNS13974 帷幕牆水密性試驗的噴水量規定值 為 3.4L/m2‧min，此與美國 AAMA 501.1-05 標準 5gal/ft2‧h（即 3.4L/m2‧

min）相同。但與參考日本 JIS 1517 之 CNS 11528 門窗水密性試驗的噴水量 4L/m2‧min 值不一致。

日本 JIS 標準在制訂時雖有考慮到配合 ISO 的標準，但在水密性能試驗 之施壓方面，歐洲的規定是在靜態壓力下進行；而日本則考量其天候環境，

以動態為考量，因此與 ISO 規定不同。JIS 是採用脈動壓之水密性能試驗，

CNS 的規定亦同 JIS 標準。先施以 1 分鐘與上限等值之靜壓，再施以中央值 上下 0.5 倍幅度（中央值為 1500Pa 以下時）或中央值上下 750Pa 幅度（中央 值為 1500Pa 以上時）之脈動壓。

水密性能試驗是以上述的脈動壓及噴水量來模擬風雨交加狀態下的防水 性能，但並不是各取其過去經驗的最大值來模擬。以颱風為例其中心風速愈 大處，因雲雨受離心力的排斥，雨量並非最大；反之，雨量最大處風速並非 最大。日本對於試驗用脈動風速的中央值及上限值之決定方式，係在每小時 11mm 的降雨量時之 10 分鐘平均風速與發生頻率之間的關係圖中，找出 10 年 內發生兩次的 10 分鐘平均風速值 V，再將該值代入 P＝V²/16，該 P 值（kgf/m²） 之壓力會使雨水在窗戶上造成水沫強烈飛濺的程度，相當於試驗所用脈動壓

的上限值。而此時賦予雨水動力使其滲入屋內之平均壓力差即為窗戶內外的 壓力差，該值為 0.6 P，約相當於試驗所用脈動壓的中央值。

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，規定於非熱帶風暴及非颱風地區採用穩定加壓法；否則應採用 脈動加壓法（實際上加壓圖線並非正弦或曲線，應稱之謂逐段加壓）之水密 性能試驗。不論穩定加壓或脈動加壓，GB/T 規定在正式進行檢測加壓前均施 加三個壓力差為 500Pa 之預壓，噴水後穩定加壓則視檢測壓力大小以每 50 Pa 或 100Pa 增加，每增加一次滯留五分鐘；但是中國大陸 GB/T 脈動加壓則類似 於 JIS 規定，惟其差異在每增加一次滯留五分鐘。

ASTM 在門窗水密性試驗方面，有 E 331（2000）均勻靜態(Uniform static) 加壓及 E547（1996）脈動靜態(Cyclic Static)加壓。E 331（2000）規定在 15 秒內完成規定壓力差之施加，噴水後維持 15 分鐘的加壓。另外 ASTM 有建 築現場的水密性試驗標準，可參考 E 1105（1996），CNS 則無相關標準。

除穩定加壓、均勻靜態、脈動靜態或逐段加壓外，另有 AAMA 501.1（2005）

的動態壓力(Dynamic Pressure)下的水密性試驗。在美國，該試驗不僅適用 於門窗，也適用於帷幕牆；而我國相仿的水密性試驗標準為 CNS 13973（2006）， 為帷幕牆的動態水密性性能試驗法，僅適用於帷幕牆。其規定為以 3.4L/m2‧

min 水量均勻噴灑於試體表面，再啟動造風設備，轉動螺旋槳達規定之風速，

維持 15 分鐘後停止，觀察是否有漏水超過 15ml 現象。

參、抗 風 壓 性 試 驗

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 只有一次滯 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 則進行 10 次的脈動加壓試驗；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及門 窗開關之確認。

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。

肆、判 定 標 準

風雨試驗的完整性除必須進行氣密性、水密性及抗風壓性試驗之外，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。