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帷幕牆現地試驗方法國家標準化研究

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(1)

帷幕牆現地試驗方法

國家標準化研究

內 政 部 建 築 研 究 所 委 託 研 究 報 告

中華民國 104 年 12 月

(本報告內容及建議,純屬研究小組意見,不代表本機關意見)

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PG10402-0035

帷幕牆現地試驗方法

國家標準化研究

受 委 託 者:財團法人成大研究發展基金會

研究主持人:陳震宇

研 究 助 理:周傳文、劉偉晨

內 政 部 建 築 研 究 所 委 託 研 究 報 告

中華民國 104 年 12 月

(本報告內容及建議,純屬研究小組意見,不代表本機關意見)

(4)
(5)

MINISTRY OF THE INTERIOR

RESEARCH PROJECT REPORT

A Study of the National Standardization

for Curtain Wall Field Testing.

By

Chen-Yu Chen

(6)
(7)

目次

表次………III

圖次………V

摘要………VII

第一章 緒論

第一節 研究背景 ……… 1

第二節 研究目的 ……… 2

第三節 研究範圍 ……… 3

第四節 研究流程 ……… 4

第二章 文獻蒐集與資料分析

第一節 各國帷幕牆現地試驗規範說明 ……… 7

第二節 各國規範內容比較 ……… 23

第三節 小結 ……… 26

第三章

第一階段現地試驗規範草案

第一節 現地試驗規範草案之適用範圍 ……… 29

第二節 現地試驗規範草案之試體、設備與環境需求…31

第三節 現地試驗規範草案流程、結果與報告 ……… 34

第四節 小結 ……… 38

第四章 現地試驗實測及檢討

第一節 現地試驗實測計畫 ……… 41

第二節 現地試驗實測流程 ……… 47

第三節 現地試驗實測結果與設備檢討 ……… 52

(8)

第五章 計畫成果

第一節 現地試驗規範草案的內容 ……… 55

第二節 現地試驗規範草案與 AAMA 501.2-09 之比較…62

第三節 現地試驗規範草案推行時預計遭遇之困難 … 66

第六章 結論與建議

第一節 結論 ……… 69

第二節 建議 ……… 71

附錄一 期初審查意見與廠商回應一覽表……… 73

附錄二 期中審查意見與廠商回應一覽表 ……… 77

附錄三 期末審查意見與廠商回應一覽表 ……… 81

附錄四 計畫執行小組工作會議記錄 ……… 85

附錄五 工作協調會議記錄 ………103

附錄六 第一次專家座談會會議記錄 ……… 105

附錄七 第二次專家座談會會議記錄 ……… 109

附錄八 帷幕牆及其附屬門、窗滲水現地檢查方法 (草案) ……113

參考書目 ……… 121

(9)

表次

表 2.1 帷幕牆現地試驗相關規範列表 ……… 7

表 2.2 ASTM E783-02 適用範圍 ……… 8

表 2.3 ASTM E783-02 設備需求 ……… 8

表 2.4 ASTM E783-02 試驗流程 ……… 10

表 2.5 ASTM E1105-00 適用範圍 ……… 11

表 2.6 ASTM E1105-00 設備需求 ……… 11

表 2.7 ASTM E1105-00 試驗流程 ……… 13

表 2.8 AAMA 503-14 適用範圍 ……… 14

表 2.9 AAMA 503-14 設備需求……… 15

表 2.10 AAMA 503-14 試驗流程 ……… 15

表 2.11 AAMA 501.2-09 適用範圍……… 17

表 2.12 AAMA 501.2-09 設備需求……… 17

表 2.13 AAMA 501.2-09 試驗流程 ……… 19

表 2.14 BS/EN 13051:2001 適用範圍 ……… 20

表 2.15 BS/EN 13051:2001 設備需求 ……… 20

表 2.16 BS/EN 13051:2001 試驗流程 ……… 21

表 2.17 各規範適用範圍比較 ……… 23

表 2.18 各規範設備、環境與試體需求比較 ……… 24

表 2.19 各規範試驗流程、結果與報告內容比較 ……… 25

表 3.1 現地試驗規範草案適用範圍 ……… 30

表 3.2 現地試驗規範草案參考資料 ……… 30

表 3.3 現地試驗規範草案試體需求 ……… 31

(10)

表 3.4 現地試驗規範草案測試區域 ……… 32

表 3.5 現地試驗規範草案設備需求 ……… 33

表 3.6 現地試驗規範草案測試流程 ……… 34

表 3.7 現地試驗規範草案改善與結果確認 ……… 36

表 3.8 現地試驗規範草案測試報告需求 ……… 37

表 4.1 現地試驗實測所需設備作用與規格說明 ……… 43

表 4.2 現地試驗實測設備相關注意事項 ……… 44

表 4.3 現地試驗實測測試區域相關規定 ……… 45

表 4.4 現地試驗實測測試區域之分區劃分規定 ……… 45

表 4.5 實測結果與設備檢討 ……… 52

表 4.6 實測執行之配合事項設定 ……… 54

表 5.1 規範草案與 AAMA 501.2-09 適用範圍差異 ……… 62

表 5.2 規範草案與 AAMA 501.2-09 試體條件、試驗設備與試驗

流程差異 ……… 64

表 5.3 規範草案與 AAMA 501.2-09 量測結果與出具報告差異 … 65

(11)

圖次

圖 1.1 研究流程……… 5

圖 2.1 ASTM E783-02 設備需求 ……… 9

圖 2.2 ASTM E1105-00 設備需求 ……… 12

圖 2.3 AAMA 501.2-09 設備示意 ……… 18

圖 3.1 Monarch Type B-25 噴水頭 ……… 39

圖 3.2 快速接頭 ……… 39

圖 3.3 六分水管轉接頭 ……… 39

圖 3.4 加壓馬達示意 ……… 39

圖 4.1 試體實況 ……… 42

圖 4.2 噴水頭附壓力計 ……… 42

圖 4.3 加壓馬達與水管連接方式 ……… 43

圖 4.4 加壓馬達與轉接頭 ……… 44

圖 4.5 現地試驗實測計劃試驗環境建置說明 ……… 46

圖 4.6 現地試驗實測流程 ……… 47

圖 4.7 測試區域與測試分區執行順序 ……… 48

圖 4.8 試體狀況確認 ……… 49

圖 4.9 設備連結 ……… 50

圖 4.10 噴水頭試噴灑……… 50

圖 4.11 噴灑進行與滲水檢查……… 51

圖 4.12 滲水狀況與轉接頭漏水……… 52

(12)
(13)

摘 要

關鍵詞: 帷幕牆、國家標準、現地試驗、氣密性、水密性 一、研究緣起 依據建築技術規則建築設計施工篇的定義:帷幕牆為構架構造建築物之外牆, 除承載本身重量及其所受之地震、風力外,不再承載或傳導其他載重之牆壁。也 即是說,帷幕牆本身便具有耐風抗震的能力,再加上其具備施工快速、造型多樣 及可提供均一化品質等特性,所以也廣泛的被運用到各類的建築物之上。 為確保帷幕牆工程之性能符合要求,透過構築與設計同尺寸的帷幕牆試體, 在實驗室裡進行實體模擬試驗(Mock-up Test)來對各項性能加以驗證的作法,已 普遍有所共識。然而,透過上述實驗雖可驗證受測的牆體在耐風壓、層間變位及 防水與氣密等性能上是否達到要求,但即使如此,受限於帷幕牆現地施工環境及 條件變化較大、 實驗室工作環境較為穩定、現場施作之牆體規模與數量與實驗 室僅有單一試體的差距甚大及牆體組裝工班不同等因素之影響,日後的帷幕牆工 程是否能夠達到試驗室所通過的各項性能要求,仍舊存在著很大的考驗。 在各項性能中,氣密性及水密性很容易受到施工條件的影響而導致無法達到 預期的要求。過大的漏氣量或牆體滲漏等情形,雖不致於直接影響結構等與安全 相關的問題,不過卻也會對建築物的空調耗能或是隔音性能等方面造成影響。而 滲漏水現象,輕則造成使用者的不便,更甚者也會造成建築物內部空間或是設備 的損害。 對此,目前在某些國家已制定相關之現地試驗規範以檢驗現地施工所產生之 問題,反觀我國目前仍欠缺相關之標準以供執行。有鑑於此,實有必要研訂相關 之內容及標準以供業界有所遵循,以確保國內之帷幕牆工程均可達到良好之品 質。

(14)

二、研究方法及過程 本計畫之所採用的方法如下: (一) 資料收集與分析 於計畫前期,主要將以蒐集其他國家對於帷幕牆現地試驗所做的規 定為主,並對其各項試驗之方法、設備裝置及限制要求等內容來加以分 析。 (二) 專家訪談 計畫期間將透過帷幕牆相關專家與業者的訪談及邀集產官學三方 座談會的方式,就草擬現地試驗規範的內容來加以檢討,以期最後的成 果能夠確實符合實際之需要。 (三) 試驗方法試行 在分析其他國家對於現地試驗的規定及彙整專家學者們的意見後, 進一步著手修正草擬之內容,並依此進行初步的試驗試作。 (四) 分析、檢討及建議方案的提出 分析初步草擬之試驗法納入國家標準化時所可能遭遇的困難,並進 一步修正提案,再提出最終之建議方案。

(15)

圖 1 研究流程

(16)

三、重要發現 本計畫在比較分析各國規範後,擬定第一階段現地試驗規範草案內容並依此 進行實測,後依實測過程及專家座談,針對第一階段所擬定的規範草案之可行性 與實用性進行檢討及修正,最後擬定適於我國工程現況之帷幕牆現地試驗規範草 案,其相關重要發現如下: (一) 帷幕牆現地試驗規範草案之主要精神:確認帷幕牆牆體之滲水情況 考量我國氣候多變多雨之特性,加上位處亞熱帶地區並有颱風侵襲,因 此確保帷幕牆之防水機能使其不發生滲水,實為帷幕外牆之重要需求。在 考量現地實施試驗之技術門檻、帷幕牆工程之實際執行情形及我國工程環 境限制等條件下,本計畫所提出之帷幕牆現地試驗規範草案乃以帷幕牆系 統與其附屬門窗之滲水狀況檢查作為主要之精神。 (二) 現地試驗規範草案之構成 現地試驗規範草案主要由三部分所構成:第一部分為適用範圍:包含試 驗對象及參考資料之定義與引用原則;第二為試體條件、設備與環境需求: 其內容包含試驗區域之定義方式、試驗設備之規格需求、試驗環境與工程現 場之相關需求;第三部分為試驗流程、結果與報告內容等相關規定:其內容 包含對滲水位置之判定及改善處理之相關措施,與所出具試驗報告之內容需 求等項目。 (三) 因應國內工程環境所做出之修改 規範草案主要參考 AAMA 501.2-09 之規範精神來進行擬定,對於該規範 中與國內工程現況不相符之部分規定,本研究則依據國內工程之現況進行調 整。在適用範圍部分,為考量帷幕牆工程之施工品質控制,則是依據國內試 驗現況,將帷幕牆系統之附屬門窗亦納入試驗對象之範圍﹔至於試驗設備部 分,則是參考 AAMA 501.2-09 之規格品,參考噴水頭之各項性能值作為草案 中試驗設備之規格要求,同時也將 AAMA 中之規格品以參考的方式列入規範 草案之中,以因應國內不允許試驗設備侷限於特定公司產品之限制;在試驗 報告部分,基於國內目前尚無現地試驗之標準規範,同時亦無可供認證之機

(17)

構,因此在規範草案中對於試驗機構之認證與品質承諾並不進行相關之要 求。 四、主要建議事項 建議一 進行帷幕牆現地試驗規範之國家標準化作業: 中長期建議 主辦機關: 經濟部標準檢驗局 協辦機關: 內政部建築研究所 國內目前尚無帷幕牆現地試驗之標準規範,儘管現行業界所執行之 現地試驗多參考國外之規範來進行,然而其實際的執行情況並無法完全 反映在地之工程與業界之現況與需求。本研究所擬定之規範草案係以國 家標準化為前提,透過分析國際間常用之相關規範並參考國內業界及專 家意見而成,建議未來以此草案之內容,進行國家標準之訂定,以建立 一符合國內現況之標準試驗方法。 建議二 噴水頭規格之驗證方式 : 立即可行建議 主辦機關: 中華民國帷幕牆技術發展協會 協辦機關: 內政部建築研究所 考量我國工程的實際執行情況,規範草案中對於試驗設備之噴水頭 噴水量、水壓與噴灑角度等規格之需求均加以規範,而部分之噴灑性能 尚須具量測前述三項能力之單位進行驗證,其中包含量測方式之擬定, 與驗證單位資格之擬定等,以確保噴水頭之性能規格具足夠之參考性, 並可維持定規範草案之有效性。

(18)

建議三 試驗方法與試驗機構之認證 : 中長期建議 主辦機關: 中華民國帷幕牆技術發展協會 協辦機關: 內政部建築研究所 在帷幕牆現地試驗方法透過國家標準化的過程,成為統一之試驗標準後, 負責試驗之執行機構亦須具備相關之認證程序,以確保執行試驗之可靠性與 公平性。此部分建議由中華民國帷幕牆技術發展協會與國家試驗室進行相關 執行之配套與訓練規劃,並對試驗之程序加以認證,以確保國內具足夠專業 與公正性之帷幕牆現地試驗執行單位。

(19)

Abstract

Keywords: curtain wall, national standards, field check

Whether the performance of curtain wall fits the demands is normally

confirmed with the mock-up test in laboratory. However, the curtain wall

conditions in a construction field are different from the ones in a

laboratory. Therefore, there are still some doubts about whether the field

performance of curtain wall could achieve the same level as that in a

laboratory. Now there are no relative standards to check up the field

conditions of curtain walls in Taiwan. As a result, the relative contents

and standards should be drawn up as soon as possible to ensure that the

curtain wall in the field could achieve good quality.

Through the analysis of different standards in various regions, this

study drew up the preliminary field check standard, which was executed

later and inspected by curtain wall experts in several conferences.

According to the above process, this study drew up the draft standard of

curtain wall field check, which could be a reference of national standard

in Taiwan.

The critical results of this study are as follows:

1. The main purpose of curtain wall field check standard draft is the check

of water leakage of curtain wall.

2. The draft of curtain wall field check standard consists of three parts:

The first part is the scope and purpose. The second part is the condition

(20)

procedure, the result, and the report of test.

3. The modification of the standard draft

Although the draft is drawn up by referring to the spirit of AAMA

501.2-09, some contents are unsuitable for Taiwan. Therefore, the draft

parts would be modified to adapt to the present construction condition in

Taiwan.

First, about the applying range, the testing object would include the

affiliated doors and windows of curtain wall. Second, the performance of

spray nozzle, which referred to the nozzle of AAMA 501.2-09, was noted in

draft standard to avoid using the specific product made by specific company.

Thirdly, because there are no related standards of the curtain wall field

check and no accredited organization in Taiwan, the draft standard would

not demand the accreditation of testing institution and the promise of test

(21)

第一章 緒論

第一節 研究背景 依據建築技術規則建築設計施工篇的定義:帷幕牆為構架構造建築物之外牆,除 承載本身重量及其所受之地震、風力外,不再承載或傳導其他載重之牆壁。也即是說, 帷幕牆本身便具有耐風抗震的能力,再加上其具備施工快速、造型多樣及可提供均一 化品質等特性,所以也廣泛的被運用到各類的建築物之上。 為確保帷幕牆工程之性能符合要求,透過構築與設計同尺寸的帷幕牆試體,在實 驗室裡進行實體模擬試驗 (Mock-up Test)來對各項性能加以驗證的作法,已普遍有所 共識。然而,透過上述實驗雖可驗證受測的牆體在耐風壓、層間變位及防水與氣密等 性能上是否達到要求,但即使如此,受限於帷幕牆現地施工環境及條件變化較大、 實 驗室工作環境較為穩定、現場施作之牆體規模與數量與實驗室僅有單一試體的差距甚 大,以及牆體組裝工班不同等因素之影響,日後的帷幕牆工程是否能夠達到試驗室所 通過的各項性能要求,仍舊存在著很大的考驗。 在各項性能中,氣密性及水密性很容易受到施工條件的影響而導致無法達到預期 的要求。過大的漏氣量或牆體滲漏等情形,雖不致於直接影響結構等與安全相關的問 題,不過卻也會對建築物的空調耗能或是隔音性能等方面造成影響。而滲漏水現象, 輕則造成使用者的不便,更甚者也會造成建築物內部空間或是設備的損害。 對此,目前在英美等國家,已制定帷幕牆相關之現地試驗規範以檢驗現地施工所 產生之問題。反觀我國目前仍欠缺相關之標準以供執行,在國內所進行的外牆工程中, 若有此需求,也多只能引用國外的規範來參酌使用。有鑑於此,實有必要研訂相關之 內容及標準以供業界有所遵循,以確保國內之帷幕牆工程均可達到良好之品質。

(22)

第二節 研究目的 為有效掌握帷幕牆現場試驗之方法,以作為日後我國訂定規範之參考,本計畫擬 參考已制定帷幕牆現地試驗方法之標準或規範的國家所訂定的內容,並對其加以分析, 以研擬適合於我國之帷幕牆現地試驗方法。 本計畫之目的如下: (1) 研擬適合我國之帷幕牆現地試驗方法、程序及相關注意事項與限制。 (2) 規劃帷幕牆現地試驗所需之設備規格。 (3) 研擬可供日後我國制定帷幕牆現地試驗國家標準之參考內容。

(23)

第三節 研究範圍 目前國內對於帷幕牆方面的研究主要以帷幕牆的系統設計、帷幕牆製造及施工等 方面的研究內容為主。在內政部建築研究所的規劃下也分別進行了金屬帷幕牆設計技 術手冊及製造手冊等計畫,將帷幕牆從設計、製造到施工等不同作業階段的流程加以 釐清。不過對於帷幕牆性能方面的要求,主要仍是參考中國國家標準(CNS)來作為性能 檢核及參考的依據。 我國對於帷幕牆的性能要求,主要參考 CNS 14280─『帷幕牆及其附屬門窗物理 性能試驗總則』當中的規定。而此部分的內容,主要是參考美、日兩國相關的規範條 文修訂而成,其所要求的內容與結果,也是建立在以試驗室為主要條件下來加以進行 的。 為了解帷幕牆工程完工後,是否會因為施工條件或是施工環境而對帷幕牆工程之 部分性能受到影響,在美國主要是依據美國建築製造協會(American Architectural Manufacturer Association, AAMA)及美國材料試驗協會(American Society for Testing and Materials ,現為 ASTM International)等機構所制定的規範,來進行 完工後牆體性能的現場試驗。雖說有了上述兩個機構所制定的現地試驗規範,不過一 般說來,對於確保帷幕牆性能一事來說,仍須由施工前後之雙重確認保障帷幕牆工程 品質。其中透過前期於試驗室所進行的風雨試驗,將帷幕牆在組構及氣密性、水密性、 正負風壓結構性及層間變位等性能項目上的情形加以確認。等到牆體實際完工後,再 透過合適的試驗方法將氣密性或是水密性等容易受到施工過程影響的性能項目加以檢 測。透過這種施工前期及完成後的雙重確認,也成為確保帷幕牆工程品質的完整流程。 本計畫即是延續上述的發展進程,進一步來研擬適合於我國的帷幕牆現地試驗方 法,並使其能作為未來納入國家標準(CNS)之參考,以期使日後國內之帷幕牆工程能具 備良好的品質。

(24)

第四節 研究流程 本計畫之所採用的方法如下: 一、資料收集與分析 計畫前期主要以蒐集其他國家對於帷幕牆現地試驗所做的相關規定為主,並對其 各項試驗之方法、設備裝置及相關的限制要求等內容加以分析。 二、專家訪談 計畫執行期間透過與帷幕牆相關專家與國內業者的訪談及邀集產官學三方座談會 的方式,就各階段所草擬之現地試驗規範的內容來加以檢討,以期最後的成果能夠確 實符合實際之需要。 三、初步試驗方法試行 在分析各國對於現地試驗之規定及彙整專家與學者們的意見之後,近一步著手修 正草擬之規範,並依此進行初步的試驗試作,並依試驗試作之結果再對草擬之規範進 行修正。 四、分析、檢討及建議方案的提出 分析初步草擬之試驗法納入國家標準化時所可能遭遇的困難,進一步修正提案, 並提出最終之建議方案。

(25)

圖 1.1 研究流程 資料來源:本研究繪製 計畫開始 資料收集及分析 草擬初步試驗內容 產官學座談會 試驗草案內容修正 專家訪談 初步試驗試作 提出試驗內容標準化方案 最終產官學座談會 期末評審會議 期中評審會議 提出成果報告

(26)
(27)

第二章 文獻蒐集與資料分析

第一節 各國帷幕牆現地試驗規範說明

目前各國帷幕牆現地試驗相關規範,北美地區包含美國材料與試驗協會(American Society for Testing and Materials,以下簡稱 ASTM ),以及美國建築製造協會 (American Architectural Manufacturer Association, 以下簡稱 AAMA) 以及歐洲地 區為英國標準協會(British Standards Institution) ,共三機構所訂定,主要針對 已安裝完成的帷幕牆構造進行現地試驗,以確保完工後帷幕牆之性能符合需求。上述 各規範內文皆有明文強調與實驗室試驗之差異。 現地試驗所量測之性能以氣密性及水密性為主,並依規範的不同,其試驗目的與 進行流程亦有所差異,各國之規範別與名稱列表如表 2.1。 表 2.1 各國帷幕牆現地試驗相關規範列表 規範別 名稱 ASTM E783-02

Standard Test Method for Field Measurement of Air Leakage Through Installed Exterior Windows and Door

安裝完成之帷幕牆、窗與門之漏氣量現地試驗方法

ASTM E1105-00

Field Determination of Water Penetration of Installed Exterior Windows, Skylights, Doors, and Curtain Walls, by Uniform or Cyclic Static Air Pressure Difference

安裝完成之帷幕牆、窗與門於穩壓與週期壓力下之水密性現地試驗方法

AAMA 501.2-09

Quality Assurance and Diagnostic Water Leakage Field Check of Installed Storefronts, Curtain Walls and Sloped Glazing Systems

安裝完成之外牆、帷幕牆與窗系統之滲水現地檢查方法

AAMA 503-14

Voluntary Specification for Field Testing of Newly Installed Storefronts, Curtain Walls and Sloped Glazing Systems

新安裝之牆面、帷幕牆與玻璃系統之現地試驗方法說明 BS EN

13051:2001

Curtain walling – Watertightness – Site test

帷幕牆之水密性現場試驗

(28)

一、ASTM E783-02 內容說明 ASTM E783-02 針對帷幕牆、窗與門之漏氣量現地試驗方法,試驗內容為以密封試 驗艙覆蓋試體之單側 (內外側皆可),藉由測試艙之充氣與排氣使試體兩側達到指定 之壓力差狀態,並於此壓力差之穩態狀態下進行流經試體之空氣流量量測(圖 2.1)。 (1) ASTM E783-02 之適用範圍 該規範為針對帷幕牆、窗與門之漏氣量現地試驗方法,藉由指定壓力差狀態下量 測空氣流量,並以已安裝完成之帷幕牆構造作為試驗對象。其適用範圍與目的如表 2.2: 表 2.2 ASTM E783-02 適用範圍 適用範圍 針對帷幕牆、窗與門之漏氣量現地試驗方法。 試驗目的 帷幕牆構造於壓力差狀態下之空氣漏氣量量測。 試驗對象 已安裝完成之帷幕牆構造。 資料來源:本研究繪製 (2) 設備需求 該規範由試體縫隙之空氣流量確認試體於穩態壓力差狀況下之空氣漏氣量程度。 所需之試體設備包含可密封試體表面之測試艙、空氣供給系統、壓力測定器與氣體流 量計,設備之相關規格如表 2.3 ,設備示意圖說如圖 2.1。 表 2.3 ASTM E783-02 設備需求 設備名稱 說明 規格要求 測試艙 一個由密封夾板,塑料 或其它合適的材料製成 的板材圍繞著試體所形 成的艙室。 靜態空氣壓力出風口須設置在 試體的任一側(至少一個),需 不受室外風衝擊與空氣供應至 或排出之影響。另須避免氣體 直接衝擊至試體。

(29)

表 2.3(續) ASTM E783-02 設備需求 設備名稱 說明 規格要求 空氣供給系統 可控制之鼓風機排氣風 扇,或者可逆鼓風機設 計,提供在指定試壓力差 下之空氣流量 在指定的壓力差下,須能提供足 夠時間之恆定空氣流量。 壓力測定器 用以測量測試壓力 許可差達設定壓力正負 2%,亦 可為正負 2.5 帕以內。 氣體流量計 用以量測流入測試艙或 流經試體之空氣流量的 裝置。 空 氣 流 量 在 9.44 × 10-4m3 /s (2ft3 /分鐘)以上的情況下, 測量誤差不應超過正負 5% ; 或者當流量在小於前者且大於 2.36×10-4m3 /s( 2ft3 /min)時, 不得超過正負 10%。 資料來源:本研究繪製 圖 2.1 ASTM E783-02 設備需求

(30)

(3) 試驗流程 測試流程則包含試體準備、儀器準備、量測記錄、環境記錄與報告製作五部分, 試驗結果則為漏氣量 (Qs),並依此與試體記錄、圖面、環境條件與其他測試數值進行 試驗報告之製作與結果宣告,試驗流程與報告製作內容如表 2.4。 表 2.4 ASTM E783-02 試驗流程 試驗流程 內容說明 執行細節 試體準備 進行試體與相鄰構造之目視確認,並 記錄所有相關細節及觀察所得。 確保試體試驗前徹底乾燥, 特別是所有的密封條。 儀器準備 從測試艙中排除那些可能導致氣體 滲透的接合部、縫隙與開口部,或者 以其他方式密封如開口部密封,以防 止試驗期間發生漏氣。 透過高壓測或低壓測之預期 漏氣部位封閉,並量測試體 外之漏氣量 Qe。 量測記錄 由流經測試艙之氣流調節,以提供整 體試體內所指定的壓力差,並記錄壓 力差與空氣流量。 需使試驗環境已達穩態,始 可量測空氣流量之總量 Qt。 環境記錄 於試體接近外側之邊緣、空氣系統之 進氣與排氣各處,進行空氣壓力、溫 度與相對溼度量測。 此記錄需應立即或於試驗過 程之前進行。 報告製作 由 所 量 測 之 數 值 進 行 漏 氣 量 之 計 算,並出具載明各試驗訊息之報告。 須包含一 般事項、 試 體資 料、試體圖面、取樣程序、 量測數值、環境試驗條件、 壓力差與 漏氣量、 聲 明依 據。 資料來源:本研究繪製 二、ASTM E1105-00 內容說明 ASTM E1105-00 為一量測帷幕牆構造現場水密性之標準流程,可適用於穩定或週 期性壓力差狀態下之外牆、窗、帷幕牆與門。本方法藉由設置於試體內側或外側之密 封測試艙,並藉由充壓或減壓艙體內部創造試體內外側之穩定或週期性的壓力差,並

(31)

(1) 適用範圍 該規範為訂定一現場量測水密性之標準流程,可適用於穩定壓力差或週期性壓力 差狀態下之外牆、窗、帷幕牆與門,以確認帷幕牆構造於壓力差狀態下之滲水狀況確 認,同樣以安裝完成之帷幕牆構造為對象,適用範圍如下表 2.5: 表 2.5 ASTM E1105-00 適用範圍 適用範圍 現場量測水密性之標準流程,可適用於穩定壓力差或週期性壓 力差狀態下之外牆、窗、帷幕牆與門。 試驗目的 帷幕牆構造於壓力差狀態下之滲水狀況確認。 試驗對象 已安裝完成之帷幕牆構造。 資料來源:本研究繪製 (2) 設備需求

該規範所需之試驗設備與 ASTM E331-00(Standard Test Method for Water Penetration of Exterior Windows, Skylights, Doors, and Curtain Walls by Uniform Static Air Pressure Difference)相同,包含可密封試體表面之測試艙、空氣供給 系統、壓力測定器、噴水系統、供水口之壓力閥與壓力調整器,各設備之相關規格如 表 2.6,設備示意圖說如圖 2.2: 表 2.6 ASTM E1105-00 設備需求 設備名稱 說明 規格要求 測試艙 一個由密封夾板,塑料 或其它合適的材料製 成的板材圍繞著試體 所形成的艙室。 靜態空氣壓力出風口須設置在試體 的任一側(至少一個),需不受室外 風衝擊與空氣供應至或排出之影 響。另須避免氣體直接衝擊至試體。 空氣供給系統 可控制之鼓風機排氣 風扇,或者可逆鼓風機 設計,提供在指定壓力 差下之空氣流量 在指定的壓力差下,須能提供足夠 時間之恆定空氣流量。 壓力測定器 用以量測試驗壓力 許可差達設定壓力正負 2%,亦可為 正負 2.5 帕以內。

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表 2.6(續) ASTM E1105-00 設備需求 設備名稱 說明 規格要求 噴水系統 用以均勻地將水噴在 試體外部表面上。 噴 水 流 量 須 達 需 3.4L/(m2 *min) (5.0 U.S.gal/ft2 *h),噴嘴裝置須 安裝於制式之格架並距離試體一定 距離,並可調整水量使整面試體能 平均打溼 。 壓力閥與 壓力調整器 用以調整試驗時噴水 系統之水壓。 於現場試驗時,水壓必須調整至與 校正時相同之水壓。 資料來源:本研究繪製 圖 2.2 ASTM E1105-00 設備需求

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試驗流程 測試流程包含試體準備、設備準備、穩定壓力差之量測、週期性壓力差之量測與 報告製作五部分。試驗結果為取得於指定水壓噴灑下之滲水狀況,並依此與試體記錄、 圖面、環境條件與其他測試數值進行試驗報告之製作與結果宣告,依此擬定試驗流程 與報告製作內容。(表 2.7) 表 2.7 ASTM E1105-00 試驗流程 試驗流程 內容說明 執行細節 試體準備 進行試體與相鄰構造之目視確 認,並記錄所有相關細節及觀 察所得。 若試驗對象為一可操作的窗、天窗或 門,此單元需於試驗前確認以適當設 置與操作進行開、關與鎖固五次,並 不可有初始設置外之額外檢修措施。 設備準備 安裝時將測試艙確實蓋住試體 之四周,並確保測試艙水密性。 將試體與測試艙四周之接點進行填 縫,於測試艙與供氣口、壓力計或任 何量測裝置間確保填縫之完整。 設備準備 以壓力閥調整噴水系統之噴嘴 水壓,以調整至與校正時相同 之水壓。 測試設備需求之能力需藉由集水器 進行校正,集水器之開口部應裝置於 試體之表面。 穩態壓力差 之量測 由供氣系統進行充壓或減壓使 試 體 內 外 側 壓 力 差 達 至 指 定 值,於維持此壓力差時並以設 定之水壓將水均勻地噴灑在試 體外側表面上,於試體內側記 錄滲水狀況。 壓力差需於 15 秒內調至指定值,維 持壓力差與噴水時間需達 15 分鐘。 週期壓力差 之量測 由供氣系統進行充壓或減壓使 試 體 內 外 側 壓 力 差 達 至 指 定 值,於以設定之水壓將水均勻 地噴灑在試體外側表面上之期 間,將此壓力差降低至零,並 於試體內側記錄滲水狀況。 壓力循環之週期應達 5 分鐘,另壓力 調至 0 之時間不得小於 1 分鐘。 報告製作 由所量測之數值進行滲水狀況 之記錄,並出具載明各試驗訊 息之報告。 須包含一般事項、試體資料、試體描 述、圖面描述、取樣過程、試驗因素、 試驗條件、試驗結果、聲明依據。 資料來源:本研究繪製

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三、AAMA 503-14 內容說明

本規範為針對新安裝之牆面、帷幕牆與玻璃系統等之性能評估方法,試驗部分包 含氣密性量測與水密性量測,於可控制之壓力差模擬風雨之情況,並依指定之量測方 法進行試體漏氣量與滲水之性能評估。

不同於 ASTM E783-02 與 ASTM E1105-00 為描述量測方法之內容,本規範主要在明 定帷幕牆現地試驗須包含之試驗項目、試體相關規定以及試驗結果之可接受範圍,此 外關於測試執行流程與設備需求則是直接於內文指定遵照 ASTM E783 與 ASTM E1105 之規定來進行。 (1) 適用範圍 此規範主要為針對已安裝之外牆牆面、帷幕牆與玻璃系統之水密性與氣密性,於 可人為控制之壓力差狀態下進行,以此狀態模擬風雨的狀況進行試驗,適用範圍如表 2.8。 表 2.8 AAMA 503-14 適用範圍 適用範圍 包含試驗之需求規格,包含試樣、設備、取樣方式、試驗流程與試 驗報告,以用於評估於工程進行間新安裝之牆面、帷幕牆、玻璃系 統及相關安裝件之性能,此試驗範圍適用於建築入住許可發佈前進 行,最晚不可於發布之後六個月以上。 試驗目的 提供一方法用於評估已安裝之牆面、帷幕牆與玻璃系統之水密性與 氣密性,於一可控制與可重複產生之不同試驗狀況下進行,以模擬 風雨之狀況。 試驗對象 已安裝之牆面、帷幕牆與玻璃系統 資料來源:本研究繪製 (2) 試驗方法、設備需求與試體條件 本規範於試驗方法於內文指定以 ASTM E783 進行穩態氣壓差之氣密性量測,以及 ASTM E1105 進行穩態氣壓差之水密性量測,相關設備需求亦追溯至 ASTM 進行規範。 此外,本規範另就測試艙之安裝方式提出補充內容,試體條件亦於本規範進行規定, 包含面積與需包含之構件部位等項目均有所規定,亦對周邊工程造成影響試驗結果部

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表 2.9 AAMA 503-14 設備需求 測試方法 以穩態氣壓差下進行之漏氣量試驗: ASTM E783 以穩態氣壓差下進行之滲水試驗: ASTM E1105 設備需求 測試艙之安裝位置、測試艙裝設限制與周邊工程配合項目 試體條件 試樣須能代表物件之標準安裝與工程狀態。並且,試體不可具有特別補 強之部件、可見之損傷或不適當之狀況 採取最小 9.3 m2 (100 ft2 )。此試樣須包含邊緣填縫、具代表性之接合 部、框架交叉接合處,並且於可適用之狀況下,至少需兩片完整之可透 光部與兩塊樓層窗間牆板,其中包含位於區域中間的直料與橫料各一 資料來源:本研究繪製 (3) 試驗流程

試驗方法則直接指定參考 ASTM E783 與 ASTM E1105 來進行,不過該規範也在試驗 流程中指定穩壓之範圍,並將氣密性試驗列為選配,同時對試驗結果之可接受範圍加以規 定,以供試驗者判斷試驗結果之有效性。內容包含試驗條件、漏氣量試驗之可接受範圍、 滲水試驗之點位判斷與滲水之相關定義等項目(表 2.10)。 表 2.10 AAMA 503-14 試驗流程 測試流程 內容說明 執行細節 試驗條件 漏氣量試驗 (可選擇) 與 滲水試驗需於指定壓力下 進行。 若兩試驗須連續進行,漏氣量試驗需 於滲水試驗之前進行。 漏氣量試驗 空漏氣量為一可選配之試 驗。。若有需要執行漏氣 量試驗,須依據 ASTM E783 進行。 此試驗需於一穩壓狀態下進行,最小 需於 75 Pa (1.6 psf),或由專案所 指定,但不可超過 300 Pa (6.2 psf) 於現地試驗容許之漏氣量不可超過物 件指定之 1.5 倍,或 0.5 L/s*m2 (0.09 cfm/ft2 ),取較大值。 滲水試驗 滲 水 試 驗 之 性 能 應 依 據 ASTM E1105 之程序 A “穩 態壓力差” 進行。 現地滲水試驗應於穩態壓力下進行, 此壓力須達物件滲水實驗室試驗壓力 之 2/3,或不得小於 200 Pa (4.18 psf)。

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表 2.10 (續)試驗流程內容說明 測試流程 內容說明 執行細節 滲水位置判斷 在試體之所有可運作部件 為關閉並上鎖狀態下,試 體應接受依據 ASTM E1105 之滲水試驗,以持續性的 壓力環境與水噴灑設施進 行。於測試中若具有任何 滲水之點位產生,需進行 觀察與紀錄。 若滲水源頭無法確認是來自試體 或試體與周圍之接合處,需維持現 地測試指定之測試壓力,並依據 AAMA 511 進行判定,並運用 AAMA 503 所定義之試驗方法進行之。 滲水定義 包 含 試 體 、 周 遭 接 合 部 分、與邊緣接合部之滲水 狀況定義。 滲水並不參照 ASTM E1105 之定 義。滲水定義為任何不排放至外部 區域的水量產生,或於內部水平框 架表面之上部在 15 分鐘內產生 14 g (0.5 oz)以上之水量。 試驗報告 報告須包含足夠的資訊以 重 現 試 驗 。 於 最 低 限 度 下,須包含右述訊息。 一般性敘述、玻璃帷幕產品之描 述、取樣過程、試驗參數、試驗結 果、額外觀察結果、承諾說明 資料來源:本研究繪製 四、AAMA 501.2-09 內容說明 本規範主要提供對完工後之帷幕牆與玻璃系統之滲水狀況檢查方法,對象包含不 可動部位與不透水之接合部、襯墊與填縫部位。試驗方式為使用指定之噴水設備,依 順序連續噴水於指定區域,繼而檢查滲水狀況並進行改善。 (1) 適用範圍 該規範為完工後之帷幕牆與玻璃系統之現場滲水狀況檢查方法,以確認試體於自 然環境條件下之滲水狀況,或改善後可接受之滲水狀況為試驗目的。此外,其試驗對 象限定為不可動部位,對於可動部位或門窗等產品則是以備註說明需參考其他規範。 適用範圍如表 2.11 :

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表 2.11 AAMA 501.2-09 適用範圍 適用範圍 提供對完工後帷幕牆與玻璃系統之現場滲水狀況檢查方法,對象 包含預設為不可動與不透水之接合部、襯墊與填縫部位。 試驗目的 帷幕牆構造於自然環境條件下之滲水狀況檢查及可接受之滲水 狀況確認。 試驗對象 已安裝完成之帷幕牆構造。 資料來源:本研究繪製 (2) 設備需求 該規範所需之設備為指定廠牌之噴水頭、壓力閥與壓力調整器,並指定須達到之 噴灑水壓,若無法達到指定水壓,由備註額外說明此特定狀況之處理方式。指定設備 之規格如表 2.12,設備運作狀況示意圖說如圖 2.3。 表 2.12 AAMA 501.2-09 之設備需求 設備名稱 說明 規格要求 噴水頭 將水噴灑在指定區 域,並進行移動。

使用 Newton Tool & Mfg. Company 製 造,斜管螺紋內徑為 13 mm 之 TYPE B-25 #6.030 銅製噴嘴,噴嘴連接至 19 mm 軟管並須提供控制閥與位於閥與噴嘴 間之壓力計。 壓力閥與 壓力調整器 用以調整量測時噴 水系統之水壓。 噴頭之出水口須調整至能產生 205 至 240 kPa 之水壓, 資料來源:本研究繪製

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圖 2.3 AAMA501.2-09 設備示意 資料來源:摘錄自 AAMA 501.2-09 FIGURE.4 (3) 試驗流程 試驗流程包含選擇試驗區域、滲水狀況檢查、改善結果確認與報告製作共四部分。 其試驗結果為試體之滲水狀況記錄,並依此於試驗期間進行滲水之改善並再次試驗, 以達到業主及施作者雙方滿意之狀況為目標。其中對於試驗區域與周邊工程配合部分、 試驗期間之試體條件、噴水頭移動輔助裝置、滲水定義與試驗機構認證依據等,皆由 備註做額外說明。而依照試驗結果,將與試體紀錄、圖面、環境條件與其他測試數值 進行試驗報告之製作與結果宣告。由上述,試驗流程之階段說明與執行細節如表 2.13。

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表 2.13 AAMA 501.2-09 試驗流程 試驗流程 內容說明 執行細節 選擇試驗區域 試驗區域需完整牆面的安 裝,皆須嚴格符合所提供之 圖面與工作描述。建築師與 業主的代表需自完整系統 中標出需試驗之區域,此區 域需要能代表系統中之標 準狀態, 試驗區域至少需 9.3 m2 ,區域內需 包含周圍之填縫、標準接合方式、 框架交叉接合部位。若狀況許可, 區域需包含少兩塊完整之可透光部 與兩塊樓層窗間牆板,以及位於區 域中間之水平與垂直框架各一支。 試驗區域中之可移動部位須加以區 隔且排除於本測試程序之外。 滲水狀況檢查 試驗流程由最低處之水平 框架開始進行,續之為鄰接 之框架交叉接合處,再續之 則為鄰接之垂直框架,依此 類推。於試驗進行時手持噴 水頭垂直於試體表面進行 指定壓力之噴灑,於牆內側 之觀測者須確認任何滲水 並標註位置,必要時可採用 手電筒輔助照明。 標定之試驗區域之框架與接合部位 以 1.5 m 為間距進行區域分割,噴 嘴需垂直於牆面,於測試中噴嘴須 距離試體表面 305±25 mm。以噴嘴 於試驗分區內緩慢來回移動,進行 5 分鐘,途中須維持噴嘴垂直於試 體表面。(建議速度為每分鐘 305 mm) 改善確認 框架於滲水狀況檢查完成 後,須以建築師或業主代表 可接受之方式進行防水處 理,並重複滲水狀況檢查。 於必要改善作業於需求時間內完成 後,所有框架部件需重複進行確 認,以同樣試驗流程進行。若仍有 滲水產生,則需進一步進行改善, 並重複上述流程於標定區域內進 行,直到標定區域內所有框架達成 需求為止。 報告製作 由試驗結果進行滲水位置 及改善之記錄,並出具載明 各試驗訊息之報告。 須包含試驗機構、試驗日期、報告 日期、建築物之位置與認證、製造 者、型號、規格、材料、於建築物 所安裝位置與證明、安裝產品之物 性狀況、安裝產品模式任何相關之 描述、取樣過程、滲水位置記錄。 資料來源:本研究繪製

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五、BS/EN 15031:2001 內容說明 本規範主要用於確認當帷幕牆安裝於建築物時可能產生之滲水位置,同樣定位為 滲水確認方法。試驗內容為以固定與指定之水量,以一持續性之水霧覆蓋於安裝於建 築物之帷幕牆區域的外部表面,並持續特定之時間長度以檢查滲水位置。 (1) 適用範圍 本規範為完工後之帷幕牆與玻璃系統之現場滲水位置之檢查方法,主要適用於建 築物之帷幕牆系統,對於其所安裝之門與窗亦可以類似方式進行試驗。其適用範圍與 試驗對象等相關內容如表 2.14。 表 2.14 BS/EN 15031:2001 適用範圍 適用範圍 用於確認當帷幕牆安裝於建築物時可能產生之滲水位置。此試驗屬一 追加用之測試,並不用於等級分類時所需求之試驗。此方法一開始為 用於當滲水已產生時所使用,若有需求亦可用於新設之安裝件。 試驗目的 設置一持續維持的水霧,將其覆蓋於建築物之帷幕牆外側表面區域, 以確認試體內側之滲水狀況。 試驗對象 已安裝完成之帷幕牆,亦可使用於其所安裝之門窗。 資料來源:本研究繪製 (2) 設備需求 本規範為產生穩定之水量以維持水霧之設置,以附加噴水頭之噴水架作為噴灑設 備,其中對噴水頭間距以及水壓進行規範,因此對噴水架及可調式裝置之相關規格要 求如表 2.15。 表 2.15 BS/EN 15031:2001 設備要求 設備名稱 說明 規格要求 噴水架 將水霧均勻分布噴 灑在指定區域。 具噴頭之噴水架,須以噴頭中心距離不超 過 400 mm 為間隔進行裝設,並安裝於帷幕 牆試驗區域。 可調式裝置 試驗期間調整噴水 架之水壓。 工作壓力達到 2 bar 至 3 bar,以維持定 量與持續性之水霧於試體外側表面。水的 總量量測值須維持 10 % 的精準度。

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(3) 試驗流程 試驗流程分為試驗前準備、試驗進行、試驗結果紀錄以及試驗報告出具。本規範 僅就水霧噴灑後之內部滲水狀況進行確認與紀錄,並以此出具報告。其規範之試驗流 程各階段內容說明與執行細節如表 2.16。 表 2.16 BS/EN 15031:2001 試驗流程 試驗流程 內容說明 執行細節 試驗前準備 試體檢查須確保試驗區域符 合試驗需求 1.確保所有填縫劑達到足夠之養護 程度。 2.針對必要之區域移除內部裝修、天 花板磁磚、地板磁磚與附加工事, 以確保於試驗間之帷幕牆內側表 面檢查可符合要求。 試驗前準備 噴水架設置需確認安裝距離 與噴灑之方向,試驗之順序 依需照規範進行 1.設置噴灑架使噴頭距離帷幕牆外 部表面 250 mm,並平行於試驗區 域之頂部。 2.確保水噴灑時之軸線,即水自噴嘴 噴出後之方向為水平。 3. 試驗順序需由地面水平面向建築 頂部之順序進行。

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表 2.16(續) BS/EN 15031:2001 試驗流程 試驗流程 內容說明 執行細節 試驗流程與試驗 結果 1 開啟水源並調整定量並維 持 30 分鐘,相當於噴水架 每公尺達到 5 L/min 之 水量,容許誤差為 10 %。 2 檢查帷幕牆內部並標註自 噴灑開始後,任何滲水產 生之位置與時間。 3 於試驗完成後,持續於 30 分鐘內觀察滲水狀況。 4 將帷幕牆試驗之區域與試 驗順序以立面圖面進行確 認,並記錄所有觀測到的 滲水狀況。 1. 若滲水之源頭可於其發生時即行確認, 待靠近來源之框架單元乾燥後,以膠布 覆蓋於接合部避免滲水之水份進入試體 內部。之後持續進行第 8 款之試驗流程。 2. 若滲水之源頭無法進行確認,關閉水源 供應,並在觀察到滲水後等待 15 分鐘。 3.重新定位噴水架與橫料部分平行,或直接 於所觀察到滲水的下方,並依照第 8 款重 新試驗。若滲水並無再發生,重新定位噴 水架於次高之橫料並重新試驗,重複此程 序直到滲水再次發生。 4.當滲水產生時,停止噴灑並乾燥所有於最 後一次於重複試驗時暴露於外的接合部 位,並以膠布覆蓋填縫避免水再次進入。 重新開始噴灑並以 15 分鐘為間隔逐步移 除填縫膠布,直到觀測到滲水再度發生。 當水進入之點位經由此程序確認時,重新 密封最後一段暴露於外之結合部位,並繼 續試驗。 試驗報告 試驗報告須適當的標註試體 並記錄所有的參數。 1, 本標準之引用 2. 試驗要求者 3. 試體細節描述 (1) 工程類型 (2) 數據文獻 (3) 材料來源 (4) 材料類型 (5) 製造日期 4. 試體尺寸圖 5. 試驗結果 6. 依據製造商資料之產品名稱 7. 試驗日期 8. 報告日期 9. 報告簽署人簽名 10. 試驗實驗室名稱與地址

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第二節 各國規範內容比較 由上述規範之內容整理與分析,各規範試驗目的之差異,在於是否對試驗結果進 行性能的定義,因此若參考現有帷幕牆現地試驗規範,亦須考量各規範之差異,以確 保規範所適用及結果保證範圍符合業主與工程需求。因此就各國規範定位上之差異, 自各規範內容、設備需求與適用範圍之比對進行說明。 一、適用範圍比對 本節針對上述各規範進行其適用範圍之比對,其試驗對象皆是以已安裝完成之門、 窗、帷幕牆為目標。由表 2.11 可見 ASTM 規範著重於試體漏氣量與滲水位置之確認, 而 AAMA 501.2-09 則是除了滲水狀況檢查之外亦需在現場進行滲水狀況之改善。此外, 試驗對象部份 ASTM 包含了門與窗等相關可動部位之水密與氣密性試驗;AAMA 501.2-09 則特別強調不包含可動部位,並以滲水狀況之檢查確認為主要目的;BS/EN13051:2001 則同樣以滲水狀況之檢查為目的,然而於試驗對象則亦允許可使用於所安裝之門窗。

在適用範圍部分,ASTM 偏向水密性與氣密性之量測,而 AAMA 與 BS/EN 則是為滲 水狀況的檢查與改善結果的確認方法。 表 2.17 各規範適用範圍比較 規範別 適用範圍 ASTM E783-02 針對帷幕牆、窗與門之漏氣量現地試驗方法,於指定壓力差 狀態下量測空氣流量。 ASTM E1105-00 一量測水密性之標準流程,可適用於於穩定壓力差或週期性 壓力差狀態下之外牆、窗、帷幕牆與門。 AAMA 501.2-09 提供一針對帷幕牆與玻璃系統之現場滲水狀況檢查方法,對 象包含預設為不可動與不透水之接合部、襯墊與填縫部位。 BS/EN 15031:2001 用於確認當帷幕牆安裝於建築物時可能產生之滲水位置。此 試驗屬一追加用之試驗,並不為用於等級分類時所需求之試 驗。此規範主要用於發生滲水時,確認滲水位置之方法,若 有需求亦可能用於新安裝之構件。於帷幕牆安裝之窗與門可 以類似的方式進行試驗。 資料來源:本研究繪製

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二、試體條件、設備與環境需求比對

比較上述規範對於試體、設備與環境需求,於試體需求部分,ASTM 規範僅規定試 體須符合標準安裝狀態,ASTM E783-02 另註要求試體乾燥狀態,以及 ASTM E1105-00 要求構件功能須維持正常;AAMA 501.2-09 則是對試體區域範圍及所需包含部位加以 規範;BS/EN 13051:2001 亦僅要求須具有性能代表性之試體。 於設備與環境需求部分,ASTM 規範須設置密封之測試艙以滿足壓力差之環境需求; AAMA 501.2-09 則是以手持噴頭及指定之水壓進行測試,並以自然環境條件作為環境 需求;BS/EN 13051:2001 則是以噴水架進行,試驗環境需求則無特別描述。 各規範之試體條件、設備需求與環境需求之比對如表 2.18。 表 2.18 各規範試體條件、設備與環境需求比較 規範別 試體條件 設備需求 環境需求 ASTM E783-02 符合標準安裝狀態、試 體須保持乾燥 測試艙、供氣系 統、壓力計 穩態壓力差 ASTM E1105-00 符合標準安裝狀態、試 體門窗功能之正常 測試艙、供氣系 統、噴水系統 穩態壓力差、週期性 壓力差 AAMA 501.2-09 試驗區域大小、須包含 構件與試體狀態 噴水頭、壓力閥 自然環境條件 BS/EN 15031:2001 需對帷幕牆之全部區 域具有足夠代表性。 噴 水 架 、 噴 水 頭、壓力調節閥 無描述 資料來源:本研究繪製 三、試驗內容與流程比對流程、結果與報告內容比較 依據各規範試驗目的不同,使各試驗規範於流程、試驗結果與規範之報告內容有 所差異。其中,ASTM 規範試驗流程須包含提供穩定與週期性壓力差之試驗環境條件, 再分別確認構造之漏氣量與滲水位置,並依此做為試驗結果並出具試驗報告,因此試 驗結果以量測帷幕牆之氣密性以及確認滲水位置為主;而 AAMA 501.2-09 之試驗內容 除確認滲水位置外,亦包含要求對滲水處進行改善處理,並重複進行試驗,以確保構 造之滲水狀況符合業主或建築師代表之需求為重點,試驗結果將包含滲水位置與改善

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過後之結果,因此屬於現場滲水狀況之檢查與改善方法;BS/EN 13051:2001 亦同屬於 滲水狀況之檢查,然而其並未包含對改善措施要求的執行,僅對滲水位置之源頭確認 與 AAMA 501.2-09 具類似之要求試驗過程。各規範試驗流程、結果與報告內容之比較 如表 2.19。 表 2.19 各規範試驗流程、結果與報告內容比較 規範別 試驗流程 試驗結果 報告內容 ASTM E783-02 1 穩態壓力差形成 2 空氣流量量測 3 漏氣量計算 漏氣量 須包含一般事項、試體資料、試 體圖面、取樣程序、試驗數值、 環境試驗條件、壓力差與漏氣 量、聲明依據。 ASTM E1105-00 1 穩態壓力差形成 2 噴水系統開啟 3 滲水位置記錄 4 週期壓力差形成 5 噴水系統開啟 6 滲水位置記錄 滲水位置 須包含一般事項、試體資料、試 體描述、圖面描述、取樣過程、 試驗因素、試驗條件、試驗結 果、聲明依據。試驗結果須包含 所有滲水位置之紀錄。 AAMA 501.2-09 1 噴水系統開啟 2 依序噴灑試驗區域 3 滲水位置記錄 4 滲水位置改善進行 5 重複 1 至 3,直至業 主與代表確認結果可 接受。 滲水位置、 改善措施內 容、 改善結果記錄 試驗機構、試驗日期、報告日 期、建築物之位置與認證、製造 者、型號、規格、材料、於建築 物所安裝位置與證明、安裝產品 之物性狀況、安裝產品模式任何 相關之描述、取樣過程、滲水位 置記錄,試驗報告須包含所有試 驗與重複確認之結果,並包含各 個滲水位置記錄。 BS/EN 15031:2001 1 開啟水源並調整定量 並維持 30 分鐘。 2 檢查帷幕牆內部滲 水。 3 持續於 30 分鐘內觀 察滲水。 4 記錄觀測之滲水位 置。 滲水位置 本標準之引用、試驗要求者、試 體細節描述、工程類型、數據文 獻、材料來源、材料類型、製造 日期、試體尺寸圖、試驗結果、 依據製造商資料之產品名稱、試 驗日期、報告日期、報告簽署人 簽名、試驗實驗室名稱與地址 資料來源:本研究繪製

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第三節 小 結

從上述各國對於帷幕牆現地試驗規範的內容來看,可以了解到各規範在適用範圍、 設備環境條件與試驗內容及試驗進行流程等事項的要求。從規範本身的內容上來看, AAMA 503 為帷幕牆之現地試驗做一整體之試驗總則,將其分為現地水密性及現地氣密 性兩種試驗內容。前者以 ASTM 1105-00、AAMA 501.2-09 與 BS/EN 13051:2001 為主, 後者則是以 ASTM 783-02 為主要參考依據。

AAMA 503-14 將帷幕牆之自主現地試驗做一總則之標準,明確定義帷幕牆之現地 試驗分為水密性與氣密性兩部份,分別指定於兩部分之試驗方法所需參考的標準,水 密性為參考 ASTM E1105-00,氣密性則參考 ASTM E783-02,並於標準內註明於兩參考 規範未包含之帷幕牆性能之可接受試驗結果範圍,主要做為帷幕牆自主現地性能試驗 的性能、方法與結果判定之基準。 在現地水密性試驗方面,ASTM 1105-00 所採行的方式與我國現行 CNS 以試驗室 為主的內容近似。所差異的部分,主要是將原本在試驗室中所採用的設備,另行在帷 幕牆工程現地設置如配合現場條件所組立的測試艙、供氣系統及噴水架等設備以進行 量測。至於試驗的方式及內容則與在試驗室中所進行的方式相同。

而 AAMA 501.2-09 採行之方式與 ASTM E1105-00 差異甚大,包含試驗目的、對象、 設備、環境與流程皆為不同之定位。AAMA 501.2-09 定位為安裝完成之帷幕牆構造滲 水狀況檢查方法,並以不具可動部位 (如門、窗)之固定板片或玻璃部位為試驗對象, 設備與環境之規範亦僅需求於自然環境條件以噴水頭逐部位噴灑,試驗流程亦明定要 求試驗中需進行滲水之改善作業,並需於改善後反覆進行試驗,直至滲水狀況為業主 與建築師代表接受。因此規範定位偏向查核方法而非量測方法,因此於設備上僅需要 試驗現場具足夠水壓之供水系統及指定規格之噴水頭,於設備需求上具較低之執行門 檻。

BS/EN 13051:2001 相較於 ASTM E1105-00 較類似 AAMA 501.2-09,於環境條件並 無附加描述,僅於帷幕牆表面進行噴灑以確認滲水狀況,就其規範精神亦較接近以完 工狀態之查核為主。於試驗對象部份,較 AAMA 501.2-09 增加門與窗作為試驗區域, 然而並無將門窗列入試驗區域作強制要求。於設備部分,其中噴水裝置則與 ASTM

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水位置之確認,然而其對滲水之定義與判別並無明確範圍,僅就現象進行說明。因此 綜合上述,BS/EN 13051:2001 與 AAMA 501.2-09 皆具較低之執行門檻。

至於在現地氣密性試驗的部分,ASTM E783-02 所採行方式亦與我國 CNS 現行之實 驗室試驗法近似。其所差異部分,亦是將實驗室試驗中所使用之測試艙、供氣系統、 壓力計與流量計等移至現地進行試驗,其內容與方式皆與實驗室試驗相同。

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第三章 第一階段現地試驗規範草案

現有帷幕牆現地試驗規範主要針對水密性與氣密性之量測與檢查,就 ASTM、AAMA 與 BS/EN 三規範之比較,在於是否在壓力差之試驗環境下進行漏氣量與滲水狀況之量 測與檢查。然而,若於現場裝設測試艙與供氣系統並確保測試艙之密封狀況的作法, 容易造成試驗之執行門檻提高,本著現地試驗主要目的為完工後之檢查與確認,因此 本研究建議參考無設置測試艙的作法來進行帷幕牆現地試驗規範之擬定。 對於氣密性與水密性之試驗效益,因我國氣候多變且多雨,並為颱風侵襲帶,帷 幕牆構造須於高強度噴灑之狀態下確保室內不致受室外風雨影響。因此牆體安裝後之 水密性否確保便極為重要;此外,目前對帷幕牆構造氣密性之要求,主要為避免室內 溫度因漏氣導致受室外溫度所影響進而降低室內溫度維持之效率,然而此需求對於歐 美等地處溫帶及寒帶區域的國家較為顯著,由於我國位於亞熱帶與熱帶地區,對於此 氣密性之需求則較不顯著。因此,在考量現地試驗於工地現場之執行難易及設置測試 艙與氣密性對現地試驗操作時的技術門檻,本研究擬以檢視帷幕牆之滲水情況的現地 試驗法做為現地試驗規範的主要發展方向。 由既有現地規範蒐集及分析結果並參考我國的帷幕牆工程現況,本研究將我國之 帷幕牆現地試驗規範草案,依 1.適用範圍,2.試體條件、設備與環境需求,3.流程、 結果與報告內容需求等三部分來進行擬定。 第一節 現地試驗規範草案之適用範圍 包含帷幕牆現地試驗規範草案之適用範圍及引用參考資料進行說明與擬定。 一、適用範圍擬定 基於現行 CNS 已包含實驗室量測具量化之試驗結果,因此現地試驗建議以帷幕牆 於現地完成裝設後之滲水狀況檢查為主。此外現行國內施作惟幕牆系統與其附屬門窗 多為相同施工者進行,因此在以帷幕牆系統之完工性能檢查做為規範之主要精神的發 展前提下,本研究亦將帷幕牆系統之附屬門窗納入試驗對象之範圍內,以符合國內業 界之現況。

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在參考各國現地試驗及國內業界現況後,本研究以符合自然環境條件下之完工後 帷幕牆及其附屬門窗作為規範草案之試驗對象,並將此納入適用範圍加以說明,擬定 規範草案之適用範圍內容如表 3.1。 表 3.1 現地試驗規範草案之適用範圍 項目 規範擬定 適用範圍 1. 適用範圍: 本標準用於評估帷幕牆及其附屬門、窗之接合部、膠條、襯墊與防 水填縫品質之滲水現地檢查方法。本方法採用之主要單位為公制。 資料來源:本研究繪製 二、引用標準 因國內目前並無帷幕牆現地試驗之國家標準,尚待未來研究持續進行擬定,因此 目前暫以規範草案之版次要求為引用標準之要求,擬定之規範草案內容如表 3.2。 表 3.2 現地試驗規範草案參考資料 項目 規範擬定 引用標準 2. 引用標準: 所參考之規範以本文所指定之版次為準,若無指定特定版本,則以 最新頒布之版本為準。 資料來源:本研究繪製 三、小結 本規範草案之適用範圍,建議參考 AAMA 501.2-09 與 BS/EN 13051:2001 之規定, 以滲水狀況之檢查與改善為主。此外,本計畫考量現地試驗於實際工程之使用時機, 同時考量我國帷幕牆工程之實際情況,因此參考 BS/EN 與 ASTM 的作法,將可動部位亦 納入試驗對象之範圍,並將其限定在帷幕牆系統之附屬門窗,而不包含一般外加門窗, 以符合現行實務界進行現地試驗之現況。

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第二節 現地試驗規範草案之試體、設備與環境需求 試體條件包含試體相關要求之規定以及試驗區域之劃分原則;在設備與環境需求 部分,則基於現地試驗之執行效率與設備取得限制性進行考量來加以擬定。 一、試體條件之相關規定 現地試驗以現場完工之帷幕牆構造為試體,考量若需以全面積之帷幕牆進行試驗 具執行上之困難度,因此參考 AAMA 501.2-09 相關內容,擬定現地試驗之試體選擇得 以取樣方式進行,惟須確保所取樣之試體具整體構造之一般特性或標準狀態,除須具 備與實際使用相符之完整安裝狀態外,亦不可有額外補強或明顯缺陷之處,並須提供 完整之圖說以供查核對照,規範草案所擬定之試體規定如表 3.3。 表 3.3 現地試驗規範草案之試體需求 項目 規範擬定 試體條件 3. 試體條件: 試體須足以代表帷幕牆系統中所有標準構件之性能。試體不可有額 外之增強構件或缺陷,並須完整安裝於建築物。其規格須符合所提 供之圖說與規範之要求。 資料來源:本研究繪製 二、試驗區域擬定 完成試體取樣後需對試體上之執行試驗區域進行訂定,以確保試驗結果符合現地 試驗之需求。此部分參考 AAMA 501.2-09 規範之要求,試驗區域除需依據現地之構造 狀況來進行選擇及劃分外,亦明確規範試驗之區域需由建築師與業主代表共同或是擇 一來進行指定,以確保本規範確認滲水情況之主要精神。此外,劃分各個試驗區域之 準則亦明確加以規範,以避免試驗區域定義之差異而影響試驗結果。就上述,擬定規 範草案之試驗區域相關內容如表 3.4。

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表 3.4 現地試驗規範草案試驗區域 項目 規範擬定 試驗區域 4. 試驗區域之指定: (a) 試驗時,所有的框組及單元須安裝於建築物中具代表性的兩 個較低樓層;若為店面帷幕與斜向玻璃系統時,則須安裝於建築 物中最低之代表性樓層。牆體的安裝須符合所提供之圖說與規範 的要求。建築師及/或是業主代表須指定一具完整系統之區域進行 試驗,此區域須能代表系統中之標準狀態。若未指定試驗區域時, 試驗單位須進行區域之選擇。 (b) 試驗區域須符合代表性能數據之要求,通常至少須 9.3 m2 。 試驗區域內須包含周圍之填縫、標準接合方式及框架交叉接合部 位。 (c) 若狀況許可,試驗區域須包含至少兩塊完整之可透光部與兩 塊樓層窗間牆板,以及位於區域中間之水平與垂直框架。 資料來源:本研究繪製 三、設備需求之擬定 規範草案以能檢視自然環境條件下之滲水狀況作為設備選用之依據。因此,設備 之需求主要參考 AAMA 501.2-09 的作法,採用以噴水頭直接噴灑於試體表面之方式來 進行。此外,為避免設備綁定於特定廠商,本研究亦參考既有規範之噴水頭的噴灑方 式與相關規格,將根據實測結果對噴水頭之規格進行明確定義,並以列出所需的各項 規格條件做為選用之依據,擬定規範草案之試驗設備規格需求如表 3.5。

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表 3.5 現地試驗規範草案設備需求 項目 規範擬定 試驗設備 5. 試驗設備: 5.1 設備規格 本試驗之噴水頭所用之銅製噴嘴須符合以下之規格要求: (a) 在壓力為 275 kPa 時之噴灑角度須達 80 度。 (b) 於壓力為 275 kPa 時,每分鐘之出水量須達 27.2 L;以及壓 力為 137 kPa 時之每分鐘出水量須達 19.1 L。 試驗設備 5.2 壓力控制 噴水頭需與軟管連接,軟管之直徑建議為 19 mm 並須設置控制閥, 其控制閥與噴水頭間須裝設壓力計,以確保噴水頭之出水口能產生 205 至 240 kPa 之水壓。壓力計須於六個月內進行校正,並附上報 告以證明能符合上述之需求。 資料來源:本研究繪製 四、小結 現地試驗規範草案採用噴水頭作為噴灑設備,規格主要參考 AAMA 501.2-09 之內 容來進行擬定,並對噴水頭之規格有更進一步之描述,如噴灑水量、噴灑方式與噴灑 範圍等項目,以確保其由噴水頭可由規格來進行規範,而非只能選用特定公司生產之 製品。

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第三節 現地試驗規範草案流程、結果與報告 由上述適用範圍與試驗需求訂定現地試驗之內容,包含試驗流程擬定、改善與結 果確認,及出具報告之內容進行規範。 一、試驗流程擬定 由於試驗設備以噴水頭做為噴灑裝置,試驗流程基於設備需求,須採取連續移動 中噴灑進行,因此參考 AAMA 501.2-09 明確訂定其噴灑之順序及方式,其中包括試驗 距離、移動速率、滲水位置檢查及標註方式,其中為確保滲水狀況判別不致產生過大 的歧異,滲水之定義主要參考 CNS 13974 中之規定;另建議之滲水量合格標準仍為不 超過 15 ml,惟試驗之時間另依 AAMA 501.2-09 之各分區試驗時間:5 分鐘,取代 CNS 13974 中 15 分鐘之規定 (表 3.6)。 表 3.6 現地試驗規範草案試驗流程 項目 規範擬定 試驗流程 6. 試驗流程 (a) 指定受試區域之框架與接合部位應以 1.5 m 為間距進行區域分割,噴 水頭須與牆面保持垂直,試驗時噴水頭前端與牆面須保持 305 mm± 25 mm 之距離。 (b) 試驗時以噴水頭於每一段 1.5 m 試驗分區內緩慢來回移動,每一試驗 分區試驗進行時間各為 5 分鐘,噴水頭之移動速度建議為每分鐘 305 mm, 試驗時須確保噴水頭垂直於牆面並對結果進行評估。 (c) 試驗時須自最低處之水平框架開始進行,續之為鄰接之框架交叉接合 處,再續之則為鄰接之垂直框架,依此類推。

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表 3.6(續) 現地試驗規範草案試驗流程 項目 規範擬定 試驗流程 (d) 試驗中須進行觀測及評估,於牆內側之觀測者須確認所有發生之 滲水現象並標註位置,必要時可採用手電筒輔助照明。 備考 : 滲水之定義係指試體室內面之外表出現任何失控水流;失控水流 係指無法收集或排出室外,或對臨近材料或表面造成損害者。在 5 分鐘試驗期間內,室內壓條或擋水板表面收集到不超過 15 ml 之滲水 可視為合格。 (e) 若受試分區於 5 分鐘試驗結束後並無滲水之現象,下一個 1.5 m 之試驗分區將依序進行試驗,並依本標準之程序將完整之試驗區域試 驗完成。 若滲水產生,但無法確認滲水的源頭,則依下列方式進行: (1) 在牆面從上至下完全乾燥及確認後,將試驗區域之各接合部、襯 墊與框架,以防水膠布完整進行覆蓋。框架角落或接合部之部 位,必要時可使用少量填縫劑以確保此覆蓋區域能完全的防水。 (2) 從準備區域之最底部的水平框架開始,自框架一端起,包括接合 部位或角落不超過 1.5 m 處,將覆蓋之防水膠布移除,並對此暴 露於外之部位以 6.試驗流程之(a)、(b)的方式由噴頭進行噴灑。 (3) 若於 5 分鐘內之試驗過程中無發生滲水,此區域則保持無防水膠 布之狀態;若於任何區域產生滲水,此部分框架須於滲水處重新 覆蓋防水膠布,以避免影響後續之試驗。 (4) 此過程可重複進行於選定區域內之所有框架、襯墊與接合交叉部 位,試驗之框架不可超過 1.5 m,並須維持於牆面上進行試驗。 資料來源:本研究繪製

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二、改善與結果確認擬定 現地試驗規範草案除了可提供檢視完工後帷幕牆滲水情況之檢查方法外,對於試 驗過程中所發生的滲水情況,也提出相關的改善方式與再檢視是否滲水的要求,其中 改善方式主要以建築師或業主代表之要求為主要依據,就此擬定規範草案之改善與結 果確認需求如表 3.7。 表 3.7 現地試驗規範草案改善與結果確認 項目 規範擬定 改善與 結果確認 7. 滲水修正作業與重複試驗之確認: (a) 無論滲水在何處發生,框架皆須以建築師或業主代表可接受之 方式進行防水處理。滲水修正作業須於重複試驗前進行補強修正。 (b) 所有必要修正作業於所需時間內完成後,所有修正之框架部件 須以 6.試驗流程的方式再次進行確認。若仍有滲水產生,則須進 一步進行修正作業,並於選定區域內重複上述流程,直到選定區域 內所有框架達成需求為止。 資料來源:本研究繪製 三、報告內容擬定 參考 AAMA 501.2-09 之試驗報告出具說明,現地試驗出具之試驗結果報告須包含 一般性資料與試體資料,其中因現地試驗試體為現場構造之取樣而非全體構造,因此 建築物位置、取樣過程與構造安裝位置需特別強調;此外,各次試驗分區與改善之滲 水位置皆須進行記錄。就上述擬定規範草案之報告內容需求如表 3.8。

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表 3.8 現地試驗規範草案試驗報告需求 項目 規範擬定 試驗報告 8. 試驗報告: (a) 試驗報告須包含以下訊息: 試驗機構、試驗時間及日期、報告 日期、建築物之位置與認證。 (b) 試驗報告對於試體之描述須包含以下訊息: 製造者、型號、規 格尺寸、材料、門窗於建築物中所安裝之位置與說明、門窗製品之 物性狀況、門窗製品之相關修改說明等內容。 (c) 試驗報告須描述取樣之過程。 (d) 試驗報告須包含所有試驗結果及記錄各滲水位置。 資料來源:本研究繪製 四、小結 目前建議之現地試驗流程以帷幕牆構造之滲水狀況檢查為主,因此試驗結果亦包 含改善作業前後之滲水位置,此部分知結果亦須忠實記錄於試驗報告中。

參考文獻

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