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大型建筑幕墙检测系统的风压控制方法研究

发表时间：2020/8/7 来源：《基层建设》2020年第10期作者：吴明鑫

[导读] 摘要：随着建筑行业的快速发展及城市化进程的加快，面对有限的建筑用地，高层大型建筑数量在不断增加。

        广州穗监工程质量安全检测中心广东广州 510030
        摘要：随着建筑行业的快速发展及城市化进程的加快，面对有限的建筑用地，高层大型建筑数量在不断增加。由于幕墙结构能够有效减轻建筑自重，使得其在大型建筑的应用越来越广泛，但同时也对其质量有更高的要求。幕墙施工前，需要使用幕墙检测系统对幕墙试件进行抗风压性能的检测，满足规范要求后，才能保障建筑幕墙的整体质量。本文就幕墙检测系统的构成、设计要求、工作原理、核心设备等进行分析，并对风压控制实验进行研究和探讨。
        关键词：大型建筑；幕墙检测系统；风压控制
        引言：随着建筑技术的不断发展，在大型建筑设计中，建筑幕墙作为不承受重要的外墙结构得到广泛应用，同时建筑幕墙的施工质量和安全性也受到各界的广泛关注，其质量安全直接影响着大型建筑的整体质量，因此需要对幕墙检测系统的运用加强重视，并对风压控制方法加大研究力度，使建筑幕墙质量安全有效提升。
        一、大型建筑幕墙检测系统概述
        （一）基本设计要求明确
        大型建筑项目中，通过运用幕墙检测系统，对风压进行检测和控制，使其能够达到国家相关标准要求。该检测系统主要由数据采集、供压装置、控制系统等部分构成。在进行系统设计时，首先需要结合建筑工程项目的实际要求和具体情况，确保设计符合国家相关检测规范和标准。在检测过程中，需要在外部压力作用下，通过测试幕墙的空气实际渗透情况，对幕墙的气体实际泄露情况进行了解和掌握，同时还需要测试雨水的实际渗透情况，对幕墙的实际渗水率进行掌握；另外通过外部环境模拟的方式，利用风机向检测箱体上施加正负压力的风压变化，对幕墙形变情况进行检测，从而对幕墙抗风压性能参数予以明确，进一步确定幕墙的抗风压能力[1]。
        （二）幕墙系统物理层
        在检测系统中，通常由信号收集器、传感器以及相关阀门等构成系统物理层。通过全面检测箱体压力数值，并通过传感器进行信息传输，同时根据系统所发送的相关指令进行执行和及时反馈。
        由变频控制器、阀门、风机、供风管路及控制线路等组成的供压装置，可采取施加正负双向压力差的方式，对箱体所能承受的最大压力差进行检测。其中风机可采用并联或串联多台离心式鼓风机，通过通风管路进行施压，从而使不同尺寸幕墙检测需要得以有效满足。另外通过阀门对风机风口开启进行有效控制，并确保其控制的灵敏度，使风压波动要求得以有效保证和满足，同时箱体内的压力变化可通过阀门开启和角度调节进行有效控制。同时通过变频控制器，能够对风机转速进行控制，从而进一步实现风压控制。
        （三）幕墙系统通信连接层
        建筑幕墙检测系统中物理层与应用层之间通过通信连接层的连接作用，使连接在服务器和控制器上的相关设备能够实现相交互式的信息控制及传输，其中空气压力以及相关气体流量的袜际数据通过控制器传送至服务器，并在实际检测中发挥重要作用。另外对箱体内外空气流量及压力的检测和采集系统主要包括流量传感器、压力差传感器以及电路等，通常在试验箱体的两侧进行检测点的设置，同时需要对测量精度进行严重控制，通常差压计的精度应达到 2%，空气流量测量误差不能大于 5%。另外通过电路及时将检测过程出现的压力变化向控制系统进行及时反馈。
        （四）幕墙系统应用控制层
        由众多控制软件构成的系统实际应用控制层需要对信号数据进行有效、全面传输之外，还需要确保系统控制的有效性。采集系统对相关信号数据进行反馈，通过控制系统对其进行放大、过滤、A/D 转换等，并对其进行计算和分析，对最终有效驱动供压装置的设计方案进行制定，使符合国家相关标准要求的检测顺利完成。另外相关人员还需要全面掌握实际检测情况，全面统计和分析相关数据，使幕墙检测工作效率和质量有效提高。

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        （五）风压检测系统工作原理
        在风压检测和控制系统中，通过控制系统启动和相关检测信号的发送，实现箱体内风压情况的有效检测，数据采集系统对信号数据进行采集和传输，控制系统对其进行整合和计算，最后对供压装置的风机供压进行有效控制[2]。在检测系统中，通过箱体内风压监测数据的采集、供压阀门控制，以及利用风机和变频控制器进行箱体风压调节等，使检测要求得到有效满足。
        二、检测系统相关设备选取
        （一）风机和变频器
        在大型建筑幕墙检测系统中，为了确保雨水渗透、空气渗透以及抗风压特性
        等检测质量，需要根据检测特性对相关检测设备进行合理选择，其中主要包括风机、阀门和变频控制器等。在进行设备选取时，应结合检测的相关标准和要求，对设备性能进行有效测试，对风压的实际速度以及风压最大值进行充分综合分析和考虑，并对影响检测结果的各类因素进行分析，如温度变化等。通过高效设备的合理选择，使设备性能得到有效提高，能够更好地满足系统检测的实际要求。
        目前根据实际检测需要，检测系统通常需要保证8000Pa压力的施加，通常需要采用性能参数大小不一的，分别为30kW 、70kW 、95kW的三台风机，并通过串联方式进行有效连接，能够对不同风压及不同尺寸等级的幕墙的风压控制要求予以有效满足。同时通过风机专用型变频器的选取，能够实现风机有效控制，还能够使整个检测过程中，风机运行的可靠性和安全性得以有效保障。另外进行风管焊接，并在出风口进行气动启动碟阀的安装。在进行系统启动时，控制系统驱动空压机气体，打列蝶阀，同时通过主电源泉接通，使风机变频器启动，开始向箱体进行风压输送。
        （二）传感器
        作为幕墙检测系统的重要组成设备之一，传感器起到信号数据传输的重要作用，能够确保相关人员及时获取各类信息。因此需要根据实际检测要求，对适用的传感器进行科学选择，通常包括空气流量、压力以及位移三种[3]。
        主要由电路和传感器构成的数据采集系统，其测量范围应控制在0～15kPa之间，另外采用响应速度在100ms以内的无线差压传感器，通过流量计或差压计进行信号数据采取后，数据再经无线发射器向控制系统进行传输。
        （三）控制系统
        控制系统通常需要具有较好的处理速度、环境适应力强等特点，利用TCP/IP 通讯对所采集的数据进行分析，对变频器、阀门和风机进行有效控制，需要确保其功能强大。另外还要对数据发射模块及无线接收模块加强配置。
        三、幕墙检测系统的风压控制实验
        为了确保大型建筑幕墙的质量安全，需要对幕墙系统检测过程加强研究，确保幕墙实际风压控制值检测的准确性，并通过相关风压控制实验全面分析幕墙检测系统及幕墙安装方式[4]。在具体实验过程中，通常利用钢板作为测试主体，取代建筑幕墙。经过对实验数据的相关分析可以发现，风机振动状况在风力正负压力值达到10000 Pa呈现变化较明显，同时此实验现象还呈现出幕墙安装方式与自身大小对压力产生的影响较小，并且实验现象具有一定的普遍适用性。
        结束语：
        目前建筑行业的飞速发展极大地促进了大型高层建筑数量的不断增长，对于大型建筑中普遍采用的幕墙质量安全也提出了更高的要求，在实际施工过程中，需要对幕墙检测系统的应用加强重视，对系统设备及功能进行严格确定和划分，对相关设备进行合理选择，使其在系统风压控制中充分发挥作用。
        参考文献：
        [1]王珏, 张训. 建筑幕墙检测用风压系统的研究[J]. 广东建材, 2018.
        [2]许文君, 刘晓松, 曾俊锋,等. 建筑幕墙检测控制系统的多压力箱共用研究[J]. 门窗, 2018(5):9-11.
        [3]金三妹. 大型建筑幕墙检测系统的风压控制方法探讨[J]. 建筑工程技术与设计, 2016, 000(003):883.
        [4]彭年威, 吴嘉琦. 探讨大型建筑幕墙检测系统的风压控制策略[J]. 技术与市场, 2017(7).