金屬帷幕牆之檢測

3.1

金屬帷幕牆的性能試驗

於金屬帷幕牆設計與現場安裝之前進行性能試驗，以達成建築物 完工後無缺失之要求。

性能試驗結果可以作一些簡單和價廉的修正工作，改正設計、製 造、安裝的缺失。避免在工程現場裝置完成後再於修改的高昂代價。

因此性能試驗的目的包括仔細檢測牆面及構件，如窗、門、嵌版的性 能是否達到指定層級標準。而此認定對於發生毛病時的責任歸屬頗為 重要。另一目的為找出發生問題的癥結所在，以便採取補救措施。

完整的性能試驗樣本由足尺的元件組合而成，和帷幕牆實際的尺 寸相同，是昂貴且複雜的，各項標準並非完全必要的，乃是非強制性 規範，目的在提供進行測試可資依循的標準。是否需要進行測試或作 何種測試應依情況而定。例如標準的商業牆面系統在發展階段經過嚴 格的測試，也接受實際使用的考驗，便可以性能檢定證明書取代。但 是未被驗證過的新設計，便需要作徹底的牆面性能試驗。

足尺樣本的設計：樣本衡量試驗室大小，以9公尺寬12公尺高為 度，至少包含帷幕牆所有典型的狀況。例如，平坦的區域、轉角、斜 坡、交界、退縮、水平中斷、端點等部位。樣本中必須包含集水、控 制、排水等系統特性，以觀察整體系統的性能。

足尺樣本的施工：應由實際施工人員來執行樣本的組裝工作，藉 由足尺樣本的施工，讓帷幕牆的建築商、設計建築師、設計顧問瞭解 如何有效安裝帷幕牆系統。實際執行正式試驗前，安裝試體的工人通 常希望預先測試，以免施工錯誤造成正式試驗時結果太差。而試驗室 的人員也希望能預先測試以確定試驗艙本身的漏氣狀況。假若在測試

前發現施工技術上的問題，作一些修補的動作，應做成書面紀錄。並 在試體安裝與預先測試的階段，與相關的設計人員一起來觀察與紀錄 整個程序這些修補行動究竟對設計有無副作用，瞭解原設計實際上到 底能否順利安裝。

試驗結果的闡釋： ASTM E331及E547水密性的定義係指在指定 的試體兩面氣壓差條件下，水穿透超過試體最內側的垂直面，不包括 中間層與零件。水停留在排水管道、泛水、及窗崁不算失敗。但是水 一旦進入到帷幕牆內部，可能使絕緣材料或其他材料吸水飽和造成相 當嚴重的問題。因此在試驗中，若有水進入帷幕牆內部，則應審慎評 估其可能產生的損壞。而對於表面填縫密封的帷幕牆，應該不允許任 何的水穿透帷幕牆的外表層。

長期性能試驗：性能試驗通常只能反應全新帷幕牆的性能。且在 樣本的施工中，每個單元的施工細節都比實際施工仔細，尤其是兩面 皆採填縫處理的帷幕牆設計，在樣本試驗中漏水的機率不高。實際使 用中的建築物，因為材料老化或填縫材料相關的問題，導致大多數的 帷幕牆都會有水穿過外表層的封料。在此條件下，問題的重點是這些 進來的水是否可排出去。因此，對老化後的帷幕牆防水性能與可行的 修補方法必須詳加評估。

在表面密封而內部排水的帷幕牆足尺樣本試驗中，為模擬局部填 縫受損後的水密性，可用刀片隨機的將填縫材料割破約10%長度，然 後再執行標準的水密性試驗。水將由這些破損的開口進入帷幕牆內部 的集水與排水（控制）系統中，以評估與檢驗此第二道防線的功能。

也可以模擬外部填縫材料損壞時，水可能行經的路徑，直接將水噴灑 進入帷幕牆內部的集水與排水（控制）系統中，以評估其老化後的水

密性。

足尺樣本試驗結果的應用：

足尺樣本試驗報告是一個關鍵性的學習工具。應該要詳細紀錄試 驗過程中對樣本的每項改變以及其對帷幕牆性能所產生的影響。因此 而產生的設計變更應該在足尺樣本試驗竣工圖中明確記載。而帷幕牆 安裝者也必須瞭解樣本中的變更所產生的影響關鍵。經由樣本試驗所 獲得的經驗必須週知負責設計與施工的所有人員。以確保在實際製造 與施工過程中，所有的經驗都發揮其效果。

3.2

試驗時之先後順序。

帷幕牆及其附屬門、窗之主要物理性能試驗包括預施壓力、氣密 性能、第一次靜態水密性能、動態水密性能、正負風壓結構性能、第 二次靜態水密性能、設計值層間變位性能、第三次靜態水密生能、1.5 倍風壓結構性能、2倍設計值層間變位性、參考用風壓結構性能之破 壞試驗。物理性能試驗順序

1. 預施壓力：正風壓設計值之50%。

2. 氣密性能試驗。

3. 第一次靜態密性能試驗。

4. 動態水密性能試驗。

5. 正風壓結構性能試驗。

6. 負風壓結構性能試驗。

7. 第二次靜態密性能試驗。

8. 設計值之層間變位性能試驗。

9. 第三次靜態水密性能試驗。

10. 1.5倍正風壓結構性能試驗。

11. 1.5倍正風壓結構性能試驗。

12. 2倍設計值之層間變位性能試驗。

正負風壓結構性能試驗：依CNS 13972之規定於指定位置上施以 設計值之正風壓與負風壓。位置與壓力值應標示於立面圖及必要之圖 面上。

依設計值實施風壓結構性能試驗，其變形量不應超過淨跨距之參 考數據，且不應有玻璃破裂或嵌板、繫件、固定件產生永久性變形或 損壞情形；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％。

風壓結構性能試驗時，其風壓為設計值之1.5倍，作為其安全係 數，若施以不同風壓設計值時，應於立面圖上明確標示出其位置。最 低之風壓設計值應依當地法規規定。計算後或經由風洞試驗所決定之 風壓值不得少於法規規定，若計算後或試驗所之風壓值小於法規規定 值時，則應採用法規規定值改善。

動態水密性能試驗：依CNS13973施以相等於靜態體壓力差，在 此動態之氣體壓力差下，不得發生漏水現象。

3.3

金屬帷幕牆性能檢測需要設備

1. 測試艙(pressure chamber)：測試艙為一密閉良好之箱形體或類 似裝置，試體可以置入或緊靠做測試。測試時，試體兩表面 須由送風機補充空氣以產生正或負壓力差，旦此空氣不能有 嚴重之滲漏。測試艙須能承受所使用之壓力差，試體之兩表 面須各有一個靜壓力孔，以量測壓力差，壓力孔之位置須不 受補充空氣之影響。另出氣口之位置須避免氣體直接衝擊到 試體。

2. 空氣供給系統：可控制之鼓風機排氣風扇，或可逆向式之鼓 風機，可提供特定壓差下之空氣流量，且此系統在指定之壓 力差下，須能提供足夠時間之亙定空氣流量，以取得空氣量 讀數。

3. 壓力測定器：用以測定壓力之裝置，精度達設定壓力之±2%

或2.5Pa(0.255kgf/m2)其較大者。

4. 氣體流量計：用以量測流入測試艙或流經試體之空氣流量，

流量在9.44×10-4（m3/s）以下之情況下，許可差不得超過±

5%；流量在小於前者時，許可差不得超過±10％(4)。

5. 造風設備(wind generating device）如飛機引擎及螺旋漿，其所 產生之風壓，能對外牆之主要構件及配件作一平均變形量，

建議未來採用的一些試驗技術如下，可作為研究建立試驗方法之參考

。

1. 較高壓的靜態壓力艙，亦即300Pa，以執行空氣滲透試驗。

2. 對主要城市同時出現強風與大雨的機率研究。（以台灣之環 境而言，在颱風侵襲時，大多同時出現強風與大雨，因此設 計時必須試驗，同時出現強風與大雨的狀況。）

3. 增加原型試體的數量，例如增加為３個。

4. 將溫度變化循環納入，以測試填縫材、襯墊條、接頭、與特 殊玻璃鑲崁材料在溫度變化時的效應。最近試驗的一個案例 採用攝氏[-10,95]度的範圍，進行50個循環的試驗。

5. 最近傾向較大的原型試體，以涵蓋所有相關的結構，及正確 模擬各種邊界條件。當然這也同時配合高層建築跨度變大的 趨勢。目前，正在考慮進行試驗的最大試體尺寸約為10公尺 高，22公尺長。

6. 在試驗前應對複雜形狀的建築物外表面採用電腦模擬，以確 定試體的那些地方應該裝設位移計，較精確量取必要的數據

。