与美国FM公司技术人员一席谈
FM认证中的抗风揭试验是全球权威的检测方式,“北京T3航站楼被大风掀开部分屋顶”事件发生后,记者与美国FM公司(以下简称“FM”)技术人员取得联系,希望通过专业的视角来揭秘抗风揭试验与实际工程设计间的关系。
记者:FM是一家什么公司?
FM:FM全球是世界最大的财产保险公司。FM认证是FM全球下面的一个分公司。FM公司的客户大多是美国500强,如intel、空客、联邦快递等。现在这些客户都在中国建厂,作为他们的保险公司,我们会建议他们使用一些质量可靠的产品,万一有大的风灾,厂房的屋顶也不会被风吹掉。抗风揭试验是FM认证下的一个业务。在中国,FM认证的工作就是帮助我们的客户在当地找寻一些质量优良的产品,确保整个系统的牢固可靠。
记者:FM抗风揭试验是怎么做的?评判标准是什么?
FM:FM认证关于金属屋面板的抗风揭测试是依照2010年3月版本的FM4471-屋面板材等级1的认证标准实施的。成功通过抗风揭测试只能满足FM认证的要求之一。我们还有类似的适用于单层和多层屋面的认证标准:2010年4月版本的FM4470标准-FM关于单层屋面、高分子改性沥青板屋面、组合屋面及液体涂层组合屋面、等级为1的不可燃屋面结构。
金属屋面板的抗风揭测试采用12x24测试法,用于检测直立锁边、打丁板及复合板。测试方法名称来源于测试组合件的英尺大小,3.66米(12英尺)x7.32米(24英尺)。气压将被不断注入被测试的屋面板并且持续60秒,然后逐步增加压力进行测试,直到测试失败。
被测试的屋面板组件必须具备如下物理性能:在设定的最小风揭力条件下,组件没有任何脱离和断裂;在设定的最小风揭力的一半压力条件下,组件没有任何永久变形。任何分离、永久变形、脱落或断裂将被认定为测试失败。
常见的板面失败方式包括:铆钉被拔出、夹子断裂、夹子和锁缝分离及板面分离。
风揭力是按磅/平方英尺(psf)为单位计算的,每15psf(0.7kPa)增加一档测试压力,从60psf(2.8kPa)到990psf(46kPa)不等。比如,一个屋面通过了FM测试(Class1-90)的90psf(4.3kPa),那么它将被建议使用在实际压力为45psf(2.1kPa)或更小的区域。
记者:实际工程中的风荷载计算方法及影响因素?
FM:风压值是根据FM全球财产防损数据1-28计算的。
这个数据及其他相关FM全球数据(包括计算工具)都可以从RoofNav免费获取。
10米高的3秒阵风标称设计是从FM全球财产防损数据1-28地图中挑选出来的。然后选择表面粗糙度(区域B,C或D)。依照建筑高度,地区的基本屋面风揭力可以被确定。再对屋面斜度、封闭或半封闭的建筑物加上合适的压力倍数,把结果乘以2.0的安全系数,并入下一个FM认证风揭力等级。FM全球财产防损数据1-28来自于美国土木工程协会(ASCE)标准7。
记者:实验室抗风揭试验结果与实际工程设计间的关系及作用?
FM:抗风揭测试数据表现了屋面组件的性能,但是它只代表正确指定、设计和安装屋面系统的3个必要信息之一。
关键信息是:确定需要的风揭力值(依照FM全球财产防损数据1-28或者RoofNav计算工具);挑选符合风揭力值的屋面(挑选FM认证的屋面);依照FM全球财产防损数据安装屋面还需要做好正确的紧固件安装,屋面四周和角落加固、钢板稳定等,详细细节可以从FM全球财产防损数据1-29中获取。
记者:欧美防水材料标准和建筑工程设计中是如何引用实验室抗风揭试验数据的?
FM:材料标准能够描述单个部件的物理性能,但是不能确定一个屋面组合件的性能。工程计算不能精确预测屋面组合件的性能(比如直立锁边屋面板脱离是没法计算的)。FM认证的12x24抗风揭测试就是用来评定屋面系统的性能。
现在很多FM认证的屋面系统是由中国企业制造的产品组成。中国市场已有FM认证的屋面系统,FM全球财产防损数据在中国已经使用了很多年。
记者:对中国相关产品标准和屋面工程设计规范引用实验室抗风揭试验数据的建议是什么?
FM:FM认证一直在与中国建筑防水协会、中国建筑材料科学研究总院苏州防水研究院合作,按照FM认证的要求和规格建立了他们自己的风揭力测试设施。此外,FM认证风揭力测试流程也被采纳入中国的PVC和TPO防水材料国家标准。
苏州防水研究院现在可以为中国当地的生产商进行FM认证风揭力测试,这样对生产商、建筑商和整个行业都有很大好处。通过这个测试,当地企业生产的屋面材料在质量和性能上能更好地把关,最终能更好提高建筑质量。好的建筑屋面也能有效提高财产防损。
记者:T3航站楼屋顶风揭事件带给我们哪些警示?
FM:因为我们没有看见当时的情况,也不曾分析当时风揭力的数据,所以FM方面不便发表更多的评论。但是,根据过去多年的经验和案例数据,我们相信,T3航站楼的风揭事件是可以预防的,这正是FM的理念———绝大多数损失都是可以预防的。依照FM全球防损数据正确安装FM认证的屋面系统应该可以避免此类事件的发生。FM全球防损数据凝结了FM公司多年的研究、测试结果及财产防损历史。这些数据可以从FM官方网站免费获取。
(龙龙摘编自中国建材报)