Giới thiệu chung về Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7452-2:2004
Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7452-2:2004 hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn châu Âu EN 1027:2000. Đây là văn bản kỹ thuật quy định về phương pháp thử nghiệm nhằm xác định độ kín nước của các loại cửa sổ và cửa đi khi chịu tác động của áp lực tĩnh. Tiêu chuẩn này áp dụng cho các loại cửa sổ và cửa đi được lắp đặt hoàn thiện, bao gồm cả các phụ kiện đi kèm nhằm đánh giá khả năng chống chịu thời tiết của sản phẩm trước khi đưa vào lưu thông và sử dụng trên thị trường.
Nội dung chi tiết Phần mở đầu và các Điều khoản đầu (Từ Điều 1 đến Điều 4)
Dưới đây là phân tích chi tiết các quy định cốt lõi được thiết lập trong bốn điều khoản đầu tiên của tiêu chuẩn, tạo nền tảng lý thuyết và kỹ thuật cho toàn bộ quy trình thử nghiệm:
1. Phạm vi áp dụng (Điều 1)
- Tiêu chuẩn này xác định phương pháp thử nghiệm cụ thể để đánh giá khả năng chống sự thấm nước (độ kín nước) của các loại cửa sổ và cửa đi được chế tạo từ các vật liệu khác nhau (như gỗ, kim loại, nhựa hoặc kết hợp các vật liệu).
- Phương pháp thử nghiệm này được thiết kế để áp dụng cho các mẫu thử ở trạng thái vận hành bình thường, được lắp đặt theo đúng chỉ dẫn kỹ thuật của nhà sản xuất và các tài liệu thiết kế liên quan.
- Tiêu chuẩn tập trung đánh giá bản thân kết cấu của bộ cửa (khung, cánh, hệ thống gioăng, phụ kiện kim khí) và không áp dụng cho các mối nối liên kết giữa khung cửa với kết cấu tường xây dựng xung quanh.
2. Tài liệu viện dẫn (Điều 2)
- Để áp dụng tiêu chuẩn này một cách chính xác, cần phải viện dẫn và kết hợp với các tiêu chuẩn liên quan về cửa sổ và cửa đi. Các tài liệu viện dẫn này bao gồm các tiêu chuẩn về thuật ngữ, định nghĩa, yêu cầu kỹ thuật chung và các phương pháp thử nghiệm liên quan khác.
- Đối với các tài liệu viện dẫn có ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).
3. Thuật ngữ và định nghĩa (Điều 3)
Điều khoản này làm rõ các khái niệm kỹ thuật then chốt được sử dụng xuyên suốt trong quá trình thử nghiệm độ kín nước, đảm bảo sự thống nhất trong cách hiểu và đánh giá kết quả:
- Áp lực thử: Sự chênh lệch giữa áp lực tĩnh ở bề mặt ngoài và bề mặt trong của mẫu thử, được biểu thị bằng đơn vị Pascal (Pa). Áp lực này có thể là áp lực dương (khi áp lực bên ngoài lớn hơn bên trong) hoặc áp lực âm tùy thuộc vào yêu cầu thử nghiệm cụ thể.
- Sự rò rỉ nước (thấm nước): Hiện tượng nước liên tục xuất hiện và chảy qua các khe hở, mối nối hoặc các bộ phận của mẫu thử từ bề mặt ngoài vào bề mặt trong mà không thể kiểm soát.
- Thời gian phun nước: Khoảng thời gian mẫu thử chịu tác động của dòng nước phun liên tục từ hệ thống vòi phun chuyên dụng theo lưu lượng được quy định sẵn.
4. Nguyên tắc thử nghiệm (Điều 4)
- Nguyên tắc cốt lõi của phương pháp thử là phun một lượng nước định lượng, liên tục và đều đặn lên bề mặt ngoài của mẫu thử thông qua hệ thống vòi phun được thiết kế tiêu chuẩn.
- Trong quá trình phun nước, áp lực không khí dương (áp lực tĩnh) sẽ được áp dụng tăng dần theo từng cấp độ quy định lên bề mặt ngoài của mẫu thử để mô phỏng hiện tượng mưa bão trong thực tế.
- Quá trình thử nghiệm yêu cầu sự giám sát liên tục từ kỹ thuật viên để phát hiện, định vị và ghi nhận chính xác thời điểm cũng như vị trí xuất hiện sự rò rỉ nước đầu tiên ở mặt trong của cửa.
Ý nghĩa và tầm quan trọng của các điều khoản đầu
Các điều khoản từ Điều 1 đến Điều 4 đóng vai trò nền tảng pháp lý và kỹ thuật, định hình toàn bộ quy trình thử nghiệm độ kín nước. Việc làm rõ phạm vi, tài liệu viện dẫn, thuật ngữ và nguyên tắc giúp các phòng thí nghiệm, đơn vị kiểm định và nhà sản xuất thực hiện phép thử một cách thống nhất, khách quan, đảm bảo kết quả thử nghiệm có độ tin cậy cao và có giá trị đối chiếu trên phạm vi quốc tế.
CỬA SỔ VÀ CỬA ĐI - PHƯƠNG PHÁP THỬ - PHẦN 2: XÁC ĐỊNH ĐỘ KÍN NƯỚC
Windows and doors - Test method - Part 2: Determination of watertightness
Tiêu chuẩn này quy định phương pháp thông dụng để xác định độ kín nước của cửa sổ và cửa đi đã lắp khung hoàn chỉnh, được làm từ bất kỳ loại vật liệu nào.
Khi áp dụng phương pháp này cần xem xét các điều kiện lắp đặt phù hợp với quy định của nhà sản xuất.
Tiêu chuẩn này không áp dụng cho các liên kết giữa khuôn cửa sổ hoặc cửa đi với kết cấu xây dựng.
Các tài liệu viện dẫn sau là rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm ban hành thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm ban hành thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi.
prEN 12519 Doors and windows - Terminology (Cửa đi và cửa sổ - Thuật ngữ).
Các thuật ngữ sử dụng trong tiêu chuẩn này được hiểu như sau:
3.1. Áp suất thử (test pressure)
Chênh lệch giữa áp suất tĩnh của không khí trên mặt ngoài và mặt trong của mẫu thử.
Áp suất thử dương nếu áp suất tĩnh của không khí trên mặt ngoài cao hơn áp suất này trên mặt trong của cửa, và ngược lại sẽ là áp suất âm.
3.2. Độ kín nước (watertightness)
Khả năng kín khít của mẫu thử chống lại sự xâm nhập của nước dưới áp suất thử (Pmax = giới hạn độ kín nước).
3.3. Sự xâm nhập của nước (water penetration)
Sự ướt liên tục hoặc gián đoạn ở bề mặt trong của mẫu thử hoặc các phần mẫu thử mà không được phép bị ướt khi nước được phủ ở mặt ngoài.
3.4. Giới hạn độ kín nước (limit of watertightness)
Áp suất thử lớn nhất Pmax mà tại đó mẫu thử giữ được độ kín nước, trong điều kiện và thời gian thử quy định.
Phun liên tục một lượng nước xác định lên bề mặt ngoài của mẫu thử trong khi tăng áp suất thử dương theo chu kỳ đều đặn, đồng thời ghi lại chi tiết áp suất thử và điểm nước xâm nhập.
5.1. Buồng thử có mở ở một phía để lắp mẫu. Buồng này phải có kết cấu sao cho chịu được áp suất thử mà không bị lệch làm ảnh hưởng kết quả thử.
5.2. Thiết bị truyền áp suất thử kiểm soát được tới mẫu thử.
5.3. Thiết bị tạo sự thay đổi nhanh áp suất thử nhưng kiểm soát được trong giới hạn xác định.
5.4. Dụng cụ đo lượng nước cấp với độ chính xác ± 10 %. Nếu sử dụng nhiều vòi phun với dòng chảy khác nhau, cần ít nhất hai dụng cụ đo như vậy.
5.5. Dụng cụ đo áp suất thử vào mẫu, với độ chính xác ± 5 %.
5.6. Hệ thống phun nước có khả năng phun liên tục một tán màng nước phủ ướt lên bề mặt mẫu, bằng cách cho đầu vòi phun theo hình tròn với quy định sau:
a) góc phun: ;
b) áp suất làm việc: từ 2 bar đến 3 bar, tùy theo quy định của nhà sản xuất;
c) dòng chảy vòi phun: (2 ± 0,2) lít/phút mỗi vòi;
vòi phụ: (1 ± 0,1) lít/phút mỗi vòi;
và (2 ± 0,2) lít/phút mỗi vòi. (Xem 6.2.4).
6.1. Lắp đặt mẫu thử
Mẫu thử được lắp đặt sao cho trong suốt quá trình thử, mẫu không bị vênh hoặc cong làm ảnh hưởng kết quả thử.
Cạnh mép của mẫu phải được chuẩn bị và lắp ráp sao cho việc xâm nhập nước, kể cả xuyên qua liên kết khung đều dễ dàng phát hiện.
Bề mặt mẫu thử phải được lau sạch và khô.
6.2. Hệ thống vòi phun (Xem Hình từ 1 đến 3)
Vị trí lắp đặt của mẫu thử phụ thuộc vào phương pháp phun đã chọn (A hay B).
Tiến hành phép thử trên mẫu lắp một lần. Khuyến nghị sử dụng hệ dưỡng để lắp hệ thống vòi phun.
6.2.1. Định vị thanh chắn nước nối với các đầu vòi (đường vòi)
Thanh chắn nước phải được đặt tại vị trí không cao quá 150 mm so với thanh nối ngang cao nhất của khung chuyển động hoặc của khung kính cố định, nhằm làm ướt hoàn toàn (các) cấu kiện ngang biên kề của khung. Thanh chắn này cũng phải được đặt với khoảng cách bằng mm so với mặt ngoài của mẫu thử.
6.2.2. Định vị theo chiều rộng mẫu thử
Các đầu vòi được đặt cách nhau 400 mm ± 10 mm dọc theo trục của thanh phun và bố trí các đầu vòi sao cho khoảng cách "c" giữa mép ngoài của đầu vòi trong và đầu vòi xa nhất phải lớn hơn 50 mm nhưng không vượt quá 250 mm, xem Hình 3.
6.2.3. Hướng phun
Trục của vòi nằm trên đường nghiêng chúc xuống một góc ()° so với đường nằm ngang khi thử theo Phương pháp 1A và nghiêng một góc 84° ± 2° khi thử theo Phương pháp 1B; xem Hình 1.
6.2.4. Số lượng các hàng vòi
6.2.4.1. Đối với các mẫu có chiều cao đến 2,5 m đo từ thanh nối ngang cao nhất của khung chuyển động hoặc của khung kính cố định đến mối nối tiếp theo, xem Hình 1, sử dụng một hàng vòi có lưu lượng trung bình 2 l/phút đối với Phương pháp thử 1A và 1B.
CHÚ THÍCH: Tốc độ phun như nêu trên là phù hợp với mẫu thử cao 2,5 m. Đối với mẫu thử nhỏ hơn, nước phun sẽ phụ thuộc vào ô cửa sổ, lưu lượng thực trên diện tích được phun sẽ bằng khoảng:
- 2 lít/phút/m2 khi thử theo Phương pháp 1A;
- 1 lít/phút/m2 khi thử theo Phương pháp 1B.
6.2.4.2. Đối với các mẫu có chiều cao hơn 1,5 m, xem Hình 2, hàng vòi cao nhất được lắp như quy định trong 5.2.4.1. Các hàng vòi khác được lắp theo chiều thẳng đứng cách nhau khoảng 1,5 m (với sai số cho phép ± 150 mm) phía dưới hàng vòi cao nhất. Khi xuất hiện hàng ngang nhô ra thì phải lắp thêm các hàng vòi ở tại các độ cao sao cho nước không phun lên hàng nhô ra đó. Lưu lượng trung bình của từng vòi là:
- 1 l/phút khi phun theo Phương pháp 2A;
- 2 l/phút khi phun theo Phương pháp 2B.
6.2.4.3. Đối với các mẫu có chứa một hoặc nhiều thanh chắn nước và nhô ra S > 50 mm (xem Hình 5), thì phải bố trí thêm một hàng vòi cho từng ống nước ngang như mô tả trên Hình 2.
6.3. Tính chất của nước
Nước có nhiệt độ từ 4 °C đến 30 °C và đủ sạch để không ảnh hưởng vòi phun.
7.1. Quy định chung
Bảo dưỡng mẫu ít nhất 4 giờ trong khoảng nhiệt độ từ 10 °C đến 30 °C và độ ẩm tương đối (RH) từ 25 % đến 75 % ngay trước khi thử nghiệm.
Đo nhiệt độ với sai lệch ± 3 °C, độ ẩm với sai lệch ± 5% và áp suất không khí với sai lệch ± 1 kPa.
Các cánh cửa mẫu phải được mở và đóng ít nhất một lần trước khi đóng chặt ở vị trí đóng.
Nếu 24 giờ trước đó mẫu chưa được thử lọt khí thì tiến hành xung 3 lần áp suất thử, thời gian tăng áp suất thử không dưới 1 s. Mỗi lần xung phải duy trì ít nhất trong vòng 3 s. Những lần xung này sẽ tạo áp suất thử lớn hơn 10 % so với áp suất thử lớn nhất cần thiết cho phép thử, tuy nhiên không được nhỏ hơn 500 Pa.
7.2. Giai đoạn phun nước
Đầu tiên phun nước với áp suất thử là 0 Pa trong 15 phút. Sau đó cứ 5 phút lại tăng áp suất thử; xem Hình 4. Tổng thời gian sẽ phụ thuộc vào độ kín nước của mẫu thử. Thời gian của từng bước thay đổi áp suất phải nằm trong khoảng sai lệch phút. Tạo áp suất thử tăng dần theo các bước, bước sau hơn bước trước là 50 Pa cho đến khi đạt 300 Pa, từ 300 Pa trở lên áp dụng mức tăng là 150 Pa. Ngay trước phép thử phải điều chỉnh lưu lượng của từng hàng vòi theo 5.6.
7.3. Kết quả thử
Ghi lại áp suất và vị trí mà tại đó nước đã thấm vào mẫu và thời gian duy trì áp suất lớn nhất trước khi thấm nước. Đánh dấu các số liệu trên bản vẽ hình chiếu của mẫu thử.
Ghi lại các dụng cụ dùng cho phép thử và đánh dấu vị trí trên bản vẽ hoặc ảnh chụp mẫu thử, nơi quan sát thấy nước xâm nhập vào.
Báo cáo thử ít nhất gồm các thông tin sau:
- Viện dẫn tiêu chuẩn này;
- Tên của cơ quan thử nghiệm;
- Ngày thử và người tiến hành phép thử;
- Các đặc điểm để nhận dạng mẫu thử và phương pháp chọn phép thử;
- Các chi tiết liên quan đến kích thước mẫu thử, vật liệu, thiết kế, kết cấu, cơ sở sản xuất và các phụ kiện cùng phương pháp hoàn thiện bề mặt;
- Các bản vẽ chi tiết của mẫu thử bao gồm mặt cắt ngang có tỷ lệ 1 : 2 hoặc lớn hơn;
- Điều kiện môi trường thử;
- Phương pháp phun nước;
- Quy trình thử, bao gồm: bảo quản mẫu, bảo dưỡng mẫu trước khi thử và lắp sẵn khung cho mẫu thử;
- Các thông tin khác, nếu có.
Kích thước tính bằng milimét
CHÚ DẪN:
1 (2 ± 0,2) l/phút đối với từng vòi
2 Đầu vòi sẽ cao hơn mức này và phun cẩn thận phần đầu của mẫu
3 Mặt nối ngoài xa nhất hoặc mặt kính
4 Đầu vòi sẽ cao hơn mức này
Hình 1 - Phương pháp phun đối với mẫu không cao hơn 2 500 mm
Kích thước tính bằng milimét
CHÚ DẪN:
1 Giới hạn phun
2 1 500 hoặc nhỏ hơn
3 (1 ± 0,1) l/phút đối với từng vòi
4 (2 ± 0,2) l/phút đối với từng vòi
Hình 2 - Phương pháp phun đối với mẫu cao hơn 2 500 mm hoặc có thanh chắn nước nhô ra Iớn hơn 50 mm (xem Hình 5)
Kích thước tính bằng milimét
CHÚ THÍCH: C sẽ nằm trong khoảng 50 mm và 250 mm.
Hình 3 - Các vòi khi nhìn từ trên xuống
Hình 4 - Nguyên lý các bước của áp suất thử
CHÚ DẪN:
Nếu S > 50 mm, cần bổ sung thêm vòi phun dưới thanh chắn nước.
Nếu S ≤ 50 mm, không cần bổ sung vòi phun.
Hình 5 - Mô tả phần thanh chắn nước nhô ra