透明的光線－窗×建築（窗的性能試驗方式與標準）

iBT數位建築雜誌發表於2017/09/05

窗，是室內外的一道界線，我們能藉由稀鬆平常的開、關窗動作，來決定內外空間的連結或隔絕。然而，身為建築物的重要元件，窗也隨著建築結構、技術的發展不斷地更新、進步。臺灣氣密窗市場繁榮，無論國產或進口品牌，都有各自吸引人的特色。本期「智慧聚焦」單元將介紹三家頂級的日系品牌窗，也透過「兆立科技實業股份有限公司」瞭解窗的性能試驗方式與標準。

早期建設公司對於窗，多半講求開關順手、耐用就好，對於性能或是其他功能並不那麼要求，而且當時的市場氣密窗較不普及。新北市金屬門窗商業同業公會理事長黃永旭指出：「氣密窗是因應市場對於窗子的需求而出現的技術。」因應氣候變遷、建築物愈蓋愈高等因素，再加上現代人對於居住品質的要求提升，建設公司在選擇窗的時候，愈來愈重視氣密性、水密性與抗風壓等性能，國家標準局也針對各項性能訂定檢測標準。

在日系品牌門窗性能中，不只能見得CNS標準，各廠商也會列出日本工業規格JIS，這兩者檢測標準內容差異不大，僅在一些細節上有所不同，以及JIS的檢測結果是用代號、CNS是使用壓力值代表等級，例如水密性，脈動壓中壓值為500Pa時，JIS 以W-5等級表示，CNS則為50kgf/m2。

氣密性、水密性與抗風壓三者的試驗方法，基本概念都在於產生壓差，因為當氣壓不同時，空氣才會流動，所以測試時會將窗安裝在模擬建築物設計的測試艙上（測試艙為密封的空間，僅留一個安裝面裝窗），利用加壓、減壓使室內與室外產生壓差。測試的壓力又可分為「正壓」跟「負壓」，其原則就是風會從高壓往低壓吹：若室外的壓力較大時，空氣就會往室內側壓迫，此即「正壓」；室外的壓力較小時，空氣會由室內流向室外側，即是「負壓」。

測試氣密性、水密性與抗風壓時，只有加壓的方式相同，測試的重點於CNS中則是隸屬於不同的標準，在CNS 3092「鋁合金製窗」的性能規範裡也各有各的準則。

氣密性試驗法：CNS 11527

窗的「氣密性」指的是當鋁窗關閉時，室內與室外的空氣，透過窗流動的流量。目前CNS只有針對室外的灰塵、熱空氣等會進入室內的問題，訂定正壓的測試標準，其測試結果分為2、8、30、120四個等級，等級數字愈小代表空氣流量少，氣密性能愈好。

進行氣密試驗時，採用階梯式加壓，「兆立科技」測試的壓力分別為10Pa、30Pa、50Pa、100Pa四個階段，在每個壓力階段必須穩定停留10秒以上，測到100Pa後再依序降壓，所以一樘窗總共會有七個測試點，測試後所得到的通氣量單位為m3/ hr‧m2，意味每小時單位面積所通過的氣體體積，但要注意的是，這個數值並不代表等級，只是單一測試點換算出來的值，必須再從這七個量測點中取四點（相同壓力的只取數值較大者）畫出折線後，結果若是落在2等級線以下，才是符合2等級的氣密性。

水密性試驗法：CNS 11528

窗的「水密性」指的是在風雨之中，窗在能阻擋雨水滲入室內的前提下，能承受多強的風壓。水密性試驗目前只進行正壓測試，風在往室內側吹的同時，還會從室外側噴水，模擬刮風下雨的情形。CNS依據測試的壓力值將水密性分為五個等級，10kgf/m2、15kgf/m2、25kgf/m2、35kgf/m2、50kgf/m2，數字愈大代表水密性能愈佳，不過目前已有廠商超越最高標準50kgf/m2，甚至做到了150 kgf/m2（意即1500Pa）。

水密試驗是在正壓的情況下，以脈動壓進行10分鐘的測試，並將每分鐘4公升的水量均勻噴灑在窗上。脈動壓週期為2～4秒，上、下限值有一定的規範。水密試驗的測試重點仍在空氣壓力，雖然必須噴水，但跟水壓、水量沒有關係，水只需均勻噴灑到試體上即可，但若窗戶有任何孔隙，水就會被空氣、風的力量逼進室內側，檢測結果是否合格需參照CNS 3092的規定。

抗風壓試驗法：CNS 11526

臺灣夏季多颱風，不僅帶來雨水，甚至吹起高達16、17級的強風，面對嚴苛氣候鋁窗首當其衝，因此，抗風壓試驗即模擬窗在面對不同強度的風壓時，所發生的變形情況為何。CNS目前只針對正風壓變形試驗訂定標準，分別為80kgf/m2、120kgf/m2、160kgf/m2、200kgf/m2、240kgf/m2、280kgf/m2、360kgf/m2，數字愈大意味抗風壓性能愈強。

抗風壓試驗主要為量測在壓力情況下窗戶變形的撓度，其試驗內容為變形試驗、反覆試驗、安全性試驗，正負風壓都可以做，試驗壓力最低為800Pa，最高3600Pa，比水密、氣密還來得高。不過在CNS 3092中，只針對正風壓的變形試驗訂定標準，除了加壓過程中不得損壞、除壓後要能使用外，亦明確規範合格的撓度標準。

透過抗風壓的變形試驗結果可以得知容許的變形量，其測試過程跟氣密比較類似，採階梯式加壓，但不用依序降壓，每個加壓階段必須保持十秒鐘以上，並測定移動量，除壓後檢查門窗的變形量及使用狀態，依照CNS 3092的抗風壓性能標準判定試體是否合格。