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近年来，我国金属屋面、墙体工程频繁遭受台风、季风或小面积强风的侵袭，造成重大生命财产损失。
例如，首都机场T3航站楼于2010年、2011年、2013年3次被强风吹倒；2015年10月，强台风“彩虹”来袭并伴随强风暴雨，湛江奥体中心体育场受损严重，多处大面积屋顶被“吹掉”；
如北京某高架车站屋面被风破坏，天津南站雨棚顶棚被风破坏等。
建筑金属围护系统属于装配式轻钢结构围护系统，构件连接主要采用机械咬合、紧固件等方式，对外界荷载较为敏感，当遇到恶劣气候条件时，设计或施工不当，极易造成构件损坏或连接失效，最终引发安全事故，造成严重的经济损失和不良社会影响。
北京首都机场金属屋面系统遭风损毁
湛江奥林匹克体育中心遭风损毁
北京高架车站屋顶因风灾受损
天津南站雨棚顶棚遭强风损坏
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标准要求
大量风抬事件的发生引起了相关从业人员的高度关注。由于金属围护系统结构连接复杂，在风荷载作用下的受力机理尚未明确，且自然界中风荷载的随机性较大，仅通过设计计算难以准确确定金属围护系统的实际抗风能力。因此，一般通过抗风试验来验证金属围护系统的抗风性能。抗风性能试验主要分为抗风压试验（针对金属墙体系统）和抗风抬试验（针对金属屋面系统）。
国家有关建筑屋面、墙体标准对金属围护系统抗风压都有相关规定。
《建筑金属围护系统工程技术标准》JGJ/T 473-2019第6.1.4条规定，建筑金属围护系统的结构承载力应通过设计计算或试验确定。对于风荷载较大地区的重要建筑，应通过抗风试验验证金属围护系统的结构承载力，并采用动态检测方法。
《金属波纹板工程应用技术规范》GB50896-2013第6.1.5条规定，金属波纹板屋面系统应进行抗风拉性能试验，以验证系统整体的抗风拉性能。《钢结构工程施工质量验收标准》GB 50205-2020也将抗风拉性能检测作为金属屋面系统验收项目中的一项主控项目。
02
检测方法
金属围护系统抗风压试验主要采用实验室模拟静、动压加载的方法，可辅以连接节点拉拔试验。
2.1屋面系统抗风拔试验方法
金属屋面系统静态风拉试验重点测试屋面试件的极限承载能力，而动态风拉试验重点测试屋面试件在风荷载作用下的疲劳性能。
一般对强（台风）风区（一般指基本风压≥0.5kN/m2的地区）及有设计要求的屋面，应进行动态风荷载测试，测试单位应以设计单位给出的标准风荷载值作为测试评定的依据。
国内常用的屋面抗风拔性能检测方法有：《钢结构工程施工质量验收标准》GB 50205-2020附录C、《大风地区金属屋面技术规范》DBJ/T 15-148-2018附录A.6、《金属屋面抗风拔性能试验方法第1部分：静压法》GB/T 39794.1-2021、《金属屋面抗风拔性能试验方法第2部分：动压法》GB/T 39794.2-2021等。
大部分静态风紧试验方法均参照FM风紧试验要点制定试验程序。例如GB 50205附录C规定的静态风紧试验方法：试验时，对试件施加压差，压差应从0开始，以0.07kPa/s的加载速度将压力升至0.7kPa，保压60秒，放掉空气将压力放回零。重复以上步骤，以每级0.7kPa逐级递增作为下一压力级。每个压力级均应保压60秒，然后放掉空气将压力放回零。在每一级保压载荷并放回零时，需检查试件是否损坏或失效。重复试验程序，直至试件损坏或失效，停止试验并记录损坏前上一级的压力值。
动态抗风拉性能试验能更直观地反映屋面系统在长期、随机风荷载作用下的疲劳破坏模式。动态抗风拉性能试验程序种类繁多，波动频率、波动次数、压力波动幅度是试验的关键参数，波动次数最低为5000次（如GB 50205），最高为10461次（如澳大利亚标准AS 4040.3）。建议对强（台风）风区（一般指基本风压≥0.5kN/m2的区域）的屋面、有设计要求的屋面、易发生疲劳破坏的屋面形式同时进行动态、静态抗风拉性能试验。
AS4040.3 屋顶动态抗风试验程序图
2.2墙体体系抗风压试验方法
墙体系统抗风压试验方法常用标准为《建筑幕墙气密性、水密性及抗风压试验方法》GB/T 15227-2019。标准将抗风压试验分为分级试验和工程试验。试验时应按照标准要求测量面板表面法向位移，作为判定试验结果的依据之一。
抗风压性能试验加载程序示意图
03
实验室介绍
中冶检测有限公司围护系统实验室（以下简称实验室）于2013年正式成立，2018年作为国家级检测平台正式运行。实验室依托中冶建设研究院在钢结构围护系统领域40余年丰硕的科研成果和雄厚的技术实力，是我国北方地区首家大型综合性围护系统实验室。拥有大型检测设备20余台套，检测人员10余人，建筑面积约3000m2，主要从事围护系统构件及产品的抗风压、气密性、水密性、耐火性、力学性能检测。致力于解决我国建筑围护系统的突出技术难题和行业热点问题，竭诚为我国建筑企业和产品生产企业提供围护系统一站式综合技术咨询和产品及系统检测服务。
金属屋面系统抗风掀检测装置
屋面综合性能试验机
（防风防静电、气密、防水、抗冲击等）
金属屋面现场拉拔性能检测装置
屋面板多功能试验机
实验室作为国家级检验检测机构的重要成员，检测能力国内领先湛江抗台风钢结构建筑，覆盖国内所有先进围护系统检测标准以及美国、欧洲、英国、日本、加拿大、澳大利亚等主要国家及组织的标准。主要业务包括围护系统抗风压试验、综合性能试验、耐火性能试验、部件及产品力学性能试验、围护系统全生命周期质量安全技术服务与咨询等，尤其在金属围护系统抗风压试验方面拥有丰富的经验和技术实力。
近年来，实验室主编和参编了《钢结构工程施工及验收标准》GB 50205-2020、《建筑金属板围护系统检验鉴定与加固技术标准》GB 51422-2021、北京市地方标准《金属波纹板屋面工程施工质量验收标准》DB11/T 848-2011、北京08奥运工程标准《奥运场馆金属屋面防水工程质量控制导则》等十余项与围护系统相关的国家、行业、团体标准，并获得十余项相关授权专利，技术实力雄厚。
04
典型测试
实验室深耕建筑围护系统抗风压检测多年，近年来已完成百余项金属屋面、金属墙体抗风压检测项目，涉及垂直锁边屋面系统、180度锁边屋面系统、装饰板系统、铝单板系统、耐腐蚀板屋面系统、金属面夹芯板系统、异形板屋面等多种类型的金属围护系统。同时还开展多种单层卷材屋面系统、光伏BIPV系统、瓦片屋面等围护系统的检测。实验室对建筑围护系统抗风压检测技术储备深厚，检测经验丰富。
直立锁边铝屋面系统抗风样板安装
直立锁边铝屋面系统抗风试件的破坏现象
异形屋面装饰板样品组装
异形屋面装饰板样品破坏现象
铝装饰板屋面系统抗风压试验
光伏屋顶系统抗风试验
直立锁边屋面系统静态试验-荷载保持阶段
直立锁边屋面系统动态压力波动阶段
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成果展示
实验室自成立以来，已完成机场、高铁、体育场馆、会展中心、娱乐建筑、工业建筑、冷却塔等各类建筑、构筑物围护系统数百项检测湛江抗台风钢结构建筑，检测项目遍布全球，国外项目包括马尔代夫、新西兰、柬埔寨、巴基斯坦及“一带一路”相关项目，国内项目包括国家速滑馆、国家高山滑雪中心、杭州萧山机场、丰台站、国家会展中心等重点工程。建筑围护系统检测及技术咨询业务支撑了相关工程项目的安全顺利建设，赢得了国内外客户的一致好评与信赖，推动了建筑围护系统工程标准化、规范化建设，为围护系统工程质量保驾护航。
国家速度滑冰馆
国家高山滑雪中心
国家会展中心（天津）
乌鲁木齐机场
中老铁路沿线车站建筑
美兰国际机场二期
援柬体育场
西安丝路国际会议中心
新疆华电哈密热电公司新建冷却塔
怀柔科技城先进光源项目
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