Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7452-2:2021 về Cửa sổ và cửa đi - Phần 2: Độ kín nước - Phân cấp và phương pháp thử do Bộ Khoa học và Công nghệ công bố, ban hành nhằm thiết lập các tiêu chuẩn kỹ thuật thống nhất trong việc đánh giá khả năng chống thấm nước của các loại cửa sổ và cửa đi khi chịu tác động của áp lực gió và nước mưa.
Phạm vi áp dụng và đối tượng điều chỉnh
Tiêu chuẩn này áp dụng đối với tất cả các loại cửa sổ và cửa đi được chế tạo từ các vật liệu khác nhau (như nhôm, nhựa PVC, gỗ, thép) ở trạng thái lắp đặt hoàn thiện. Tiêu chuẩn không áp dụng cho các mối nối giữa khung cửa và cấu trúc xây dựng xung quanh, mà chỉ tập trung đánh giá bản thân kết cấu của bộ cửa.
Các thuật ngữ và định nghĩa quan trọng
- Độ kín nước (Watertightness): Khả năng của mẫu thử ngăn chặn sự xâm nhập của nước vào bên trong dưới các điều kiện thử nghiệm xác định.
- Sự thấm nước (Water penetration): Sự xuất hiện của nước liên tục hoặc liên tiếp ở mặt trong của mẫu thử hoặc các bộ phận không được thiết kế để bị ướt.
- Áp lực thử nghiệm (Test pressure): Sự chênh lệch áp suất tĩnh giữa mặt ngoài và mặt trong của mẫu thử.
Nguyên lý và phương pháp thử nghiệm
Phương pháp thử nghiệm dựa trên việc phun một lượng nước định lượng liên tục lên bề mặt ngoài của cửa, đồng thời tác động các mức áp lực không khí tĩnh tăng dần theo các khoảng thời gian quy định. Quá trình này giúp xác định giới hạn áp lực tối đa mà tại đó cửa bắt đầu xuất hiện hiện tượng rò rỉ nước vào bên trong.
- Phương pháp phun nước A (Phun không che chắn): Áp dụng cho các kết cấu cửa lắp đặt ở những vị trí chịu tác động trực tiếp của thời tiết khắc nghiệt, không có mái che hoặc kết cấu bảo vệ.
- Phương pháp phun nước B (Phun có che chắn): Áp dụng cho các kết cấu cửa được lắp đặt ở những vị trí có mái hiên, ban công hoặc các kết cấu che chắn hạn chế bớt tác động trực tiếp của mưa gió.
Yêu cầu về thiết bị và chuẩn bị mẫu thử
- Buồng thử nghiệm: Phải đảm bảo kín khí, có một phía để lắp đặt mẫu thử và được trang bị hệ thống tạo áp lực gió (dương hoặc âm) ổn định.
- Hệ thống phun nước: Bao gồm các vòi phun được bố trí đồng đều trên một khung phun, đảm bảo lượng nước phun phủ kín toàn bộ bề mặt ngoài của cửa với lưu lượng tiêu chuẩn quy định.
- Mẫu thử: Phải là mẫu hoàn thiện, được lắp đặt vào khung thử nghiệm đúng theo hướng dẫn kỹ thuật của nhà sản xuất để phản ánh chính xác điều kiện làm việc thực tế.
Quy trình thực hiện phép thử
- Lắp đặt mẫu thử vào buồng thử và kiểm tra độ kín của các khớp nối xung quanh khung thử.
- Tiến hành phun nước lên bề mặt ngoài của mẫu thử với lưu lượng quy định trong thời gian chuẩn bị (thường là 15 phút) dưới áp lực bằng 0 Pa.
- Tăng áp lực thử nghiệm theo từng cấp (ví dụ: 50 Pa, 100 Pa, 150 Pa, 200 Pa, 300 Pa, và tiếp tục tăng thêm mỗi lần 150 Pa).
- Tại mỗi cấp áp lực, duy trì trong thời gian quy định (thường là 5 phút) để quan sát và ghi nhận các vị trí xuất hiện sự thấm nước ở mặt trong của cửa.
- Phép thử kết thúc khi phát hiện sự thấm nước nghiêm trọng hoặc khi đạt đến giới hạn áp lực thiết kế tối đa của mẫu thử.
Phân cấp độ kín nước của cửa
Dựa trên kết quả thử nghiệm, cửa sổ và cửa đi được phân thành các cấp độ kín nước khác nhau tương ứng với mức áp lực tối đa mà cửa không bị thấm nước:
- Phân cấp theo Phương pháp A: Bao gồm các cấp từ 1A (áp lực 0 Pa), 2A (50 Pa), 3A (100 Pa), 4A (150 Pa), 5A (200 Pa), 6A (250 Pa), 7A (300 Pa), 8A (450 Pa), 9A (600 Pa) cho đến cấp đặc biệt Exxx (trong đó xxx là áp lực thử nghiệm vượt trên 600 Pa).
- Phân cấp theo Phương pháp B: Bao gồm các cấp tương ứng từ 1B đến 7B với các mức áp lực thấp hơn hoặc có sự điều chỉnh hệ số che chắn phù hợp với thực tế công trình.
Nội dung báo cáo thử nghiệm
Báo cáo kết quả thử nghiệm độ kín nước phải được lập chi tiết và bao gồm các thông tin bắt buộc sau:
- Thông tin chi tiết về đơn vị thử nghiệm, ngày thử nghiệm và khách hàng yêu cầu.
- Mô tả đầy đủ về mẫu thử (kích thước, vật liệu, loại phụ kiện, hệ thống gioăng cao su, cơ cấu khóa).
- Bản vẽ chi tiết mặt cắt của cửa và sơ đồ lắp đặt.
- Phương pháp thử nghiệm đã áp dụng (Phương pháp A hoặc Phương pháp B).
- Kết quả chi tiết tại từng cấp áp lực, vị trí và thời điểm bắt đầu xuất hiện sự thấm nước (nếu có).
- Cấp độ kín nước được xác định cho mẫu thử.
Hiệu lực thi hành
Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7452-2:2021 có hiệu lực kể từ ngày ban hành, thay thế cho các quy định cũ liên quan và là căn cứ kỹ thuật quan trọng để các đơn vị sản xuất, nhập khẩu, thiết kế và thi công công trình lựa chọn, nghiệm thu chất lượng cửa sổ và cửa đi tại Việt Nam.
CỬA SỔ VÀ CỬA ĐI - PHẦN 2: ĐỘ KÍN NƯỚC - PHÂN CẤP VÀ PHƯƠNG PHÁP THỬ
Windows and doors - Part 2: Watertightness - Classification and Test method
Lời nói đầu
TCVN 7452-2:2021 thay thế TCVN 7452-2:2004.
TCVN 7452-2:2021 được biên soạn trên cơ sở tham khảo các tiêu chuẩn EN 12208:1999 và EN 1027:2000.
TCVN 7452-2:2021 do Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng biên soạn, Bộ Xây dựng đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
CỬA SỔ VÀ CỬA ĐI - PHẦN 2: ĐỘ KÍN NƯỚC - PHÂN CẤP VÀ PHƯƠNG PHÁP THỬ
Windows and doors - Part 2: Watertightness - Classification and Test method
1.1 Tiêu chuẩn này quy định phân cấp độ kín nước của cửa sổ và cửa đi bằng bất kỳ vật liệu nào đã được lắp hoàn chỉnh của sau khi tiến hành thử nghiệm theo điều 5 của tiêu chuẩn này.
1.2 Tiêu chuẩn này quy định phương pháp thông dụng để xác định độ kín nước của cửa sổ và cửa đi bằng bất kỳ vật liệu nào đã được lắp hoàn chỉnh. Khi áp dụng phương pháp này cần xem xét đồng thời các điều kiện sử dụng, khi cửa sổ và cửa đi được lắp đặt theo quy định kỹ thuật của nhà sản xuất và các điều kiện kỹ thuật khác có liên quan.
1.3 Tiêu chuẩn này không áp dụng cho các liên kết giữa khuôn cửa sổ hoặc cửa đi với công trình xây dựng.
Tiêu chuẩn này không có tài liệu viện dẫn.
3.1
Áp suất thử (test pressure)
Sự chênh lệch giữa áp suất tĩnh lên mặt ngoài và mặt trong của mẫu thử. Áp suất thử là dương nếu áp suất tĩnh lên mặt ngoài cao hơn áp suất tĩnh lên mặt trong của mẫu thử.
3.2
Độ kín nước (watertightness)
Khả năng của mẫu thử chống lại sự xâm nhập của nước trong điều kiện thử nghiệm chịu một áp suất (Pmax là giới hạn của 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 phun ở mặt ngoài.
3.4
Giới hạn độ kín nước (limit of watertightness)
Áp suất thử lớn nhất Pmax mà tại đó mẫu thử vẫn đảm bảo kín nước, trong điều kiện thử nghiệm và thời gian quy định.
4.1 Phân cấp độ kín nước được đưa ra trong Bảng 1 dựa trên các kết quả thử nghiệm.
CHÚ THÍCH: Sự phân cấp này có thể được sử dụng cùng với các tiêu chuẩn hoặc các quy tắc thi công khác và do đó có thể được dùng để so sánh với các yêu cầu thực tế.
4.2 Các mẫu thử nghiệm mà nước lọt qua tại áp suất thử bằng 0 trước khi kết thúc 15 phút thì không thể phân cấp được.
4.3 Các mẫu thử nghiệm mà độ kín nước tương ứng với áp suất thử lớn hơn 600 Pa trong khoảng ít nhất 5 phút sẽ được phân cấp Exxx, trong đó xxx là áp suất thử lớn nhất (ví dụ 750, 900).
Bảng 1 - Phân cấp độ kín nước
| Áp suất thử | Phân cấp | Mô tả | |
| Pmax a), Pa | Phương pháp thử A | Phương pháp thử B | |
| - | 0 | 0 | Không yêu cầu |
| 0 | 1A | 1B | Phun nước trong 15 phút |
| 50 | 2A | 2B | Như cấp 1 5 phút |
| 100 | 3A | 3B | Như cấp 2 5 phút |
| 150 | 4A | 4B | Như cấp 3 5 phút |
| 200 | 5A | 5B | Như cấp 4 5 phút |
| 250 | 6A | 6B | Như cấp 5 5 phút |
| 300 | 7A | 7B | Như cấp 6 5 phút |
| 450 | 8A | - | Như cấp 7 5 phút |
| 600 | 9A | - | Như cấp 8 5 phút |
| >600 | Exxx | - | Trên 600 Pa với bước là 150 Pa, thời gian tại mỗi bước phải là 5 phút |
| a) Sau 15 phút tại áp suất bằng 0 và 5 phút tại các bước tiếp theo | |||
| CHÚ THÍCH: - Phương pháp A thích hợp cho sản phẩm có toàn bộ bề mặt tiếp xúc với nước - Phương pháp B thích hợp cho sản phẩm có một phần bề mặt tiếp xúc với nước | |||
Phun liên tục một lượng nước xác định lên bề mặt ngoài của mẫu thử trong khi tăng áp suất dương theo từng khoảng thời gian đều đặn, đồng thời ghi lại chi tiết áp suất thử và điểm nước xâm nhập.
6.1 Buồng thử có mở ở một phía để lắp mẫu. Buồng này phải có kết cấu sao cho chịu được áp suất thử mà biến dạng không làm ảnh hưởng đến kết quả thử.
6.2 Thiết bị điều chỉnh áp suất để kiểm soát áp suất thử đối với mẫu thử
6.3 Bộ thay đổi áp suất để tạo sự thay đổi nhanh áp suất thử nhưng được kiểm soát trong giới hạn xác định.
6.4 Lưu lượng kế để 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.
6.5 Dụng cụ đo áp suất để đo áp suất thử tác dụng lên mẫu thử, với độ chính xác ± 5 %.
6.6 Hệ thống phun nước có khả năng phun đều liên tục một màng nước phủ ướt lên toàn bộ bề mặt mẫu thử, giống như khi bị ướt trong các điều kiện tiếp xúc thực tế, bằng các đầu vòi phun có dạng côn tròn với các đặc điểm sau:
a) Góc phun: 
b) Áp suất làm việc: từ 200 kPa đến 300 kPa, tùy theo quy định của nhà sản xuất;
c) Lưu lượng nước của vòi phun:
- Đối với hàng trên cùng: (2 ± 0,2) l/phút cho mỗi vòi;
- Đối với hàng bổ sung: (1 ± 0,1) l/phút cho mỗi vòi;
- Đối với hàng khác: (2 ± 0,2) l/phút cho mỗi vòi (xem 7.2.4).
Mẫu thử được lắp đặt giống như khi sử dụng trong thực tế, mẫu không bị vênh hoặc cong làm ảnh hưởng đến kết quả thử. Mẫu phải vận hành bình thường.
Cạnh mép của mẫu thử phải được chuẩn bị và lắp đặt sao cho việc xâm nhập nước, kể cả xuyên qua liên kết khung, đều dễ dàng phát hiện.
Mẫu thử phải sạch và các bề mặt phải khô.
Các thiết bị thông gió, nếu có, phải được bịt kín.
Vị trí của mẫu thử trong thực tế phải được kể đến khi lựa chọn phương pháp phun (A hoặc B) (xem Hình từ 1 đến 3).
Mỗi cấu hình lặp đặt chỉ sử dụng cho một lần thử nghiệm. Khuyến nghị sử dụng hệ giá để lắp hệ thống vòi phun.
7.2.1 Định vị thanh nối các đầu vòi (hàng vòi)
Thanh nối phải được đặt tại vị trí không cao quá 150 mm so với đường tiếp xúc của bất kỳ khung chuyển động hoặc mép ghép kính của bất kỳ vách kinh 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 mẫu thử.
7.2.2 Định vị theo chiều rộng mẫu thử
Các đầu vòi được đặt cách nhau (400 ±10) mm dọc theo trục của thanh phun và bố trí đều các đầu vòi sao cho khoảng cách “c” giữa mép ngoài của mẫu thử và đầu vòi ngoài cùng phải lớn hơn 50 mm nhưng không vượt quá 250 mm, xem Hình 3.
7.2.3 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.
7.2.4 Số lượng các hàng vòi
7.2.4.1 Đối với các mẫu thử có chiều cao đến 2,5 m đo từ thanh nối ngang cao nhất của khung chuyển động hoặc 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 phu sẽ phụ thuộc vào ô cửa sổ, lưu lượng thực trên diện tích được phun sẽ bằng khoảng:
- 2 l/phút/m2 khi thử theo Phương pháp 1A;
- 1 l/phút/m2 khi thử theo Phương pháp 1B.
7.2.4.2 Đối với các mẫu có chiều cao hơn 2,5 m, xem Hình 2, hàng vòi cao nhất được lắp như quy định trong 7.2.4.1. 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 phần ngang nhô ra thì phải lắp thêm các hàng vòi bổ sung ở tại các độ cao sao cho nước không phun ngược lên phần ngang 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.
7.2.4.3 Đối với các mẫu có một hoặc nhiều thanh chắn nước và khoảng nhô ra S > 50 mm (xem Hình 4), thì phải bố trí thêm một hàng vòi bổ sung, như được mô tả trọng 7.2.4.2, cho từng thanh chắn nước như mô tả trên Hình 2.
Nước có nhiệt độ từ 4 °C đến 30 °C và đủ sạch để không ảnh hưởng đến vòi phun.
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 toàn bộ phần đầu của mẫu
3 Mặt nối ngoài xa nhất hoặc mặt kính
4 Đầu vòi sẽ cao hơn mức này
Hình 1 - Mẫu thử không lớn hơn 2 500 mm
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 - Mẫu thử lớn hơn 2 500 mm hoặc có thanh chắn nước nhô ra lớn hơn 50 mm (xem Hình 4)
Hình 3 - Các vòi khi nhìn từ trên xuống
8.1 Yêu cầu chung
Bảo dưỡng mẫu ít nhất 4 giờ trong khoảng nhiệt độ từ 10 °C đến 30 °C và độ ẩm từ 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 phần mở phải được mở và đóng ít nhất 1 lần trước khi đóng chặt ở vị trí đóng.
Nếu 24 giờ trước đó mẫu chưa được thử lọt khí thì tiến hành thử 3 lần xung áp suất, 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 phải nhỏ hơn 500 Pa.
8.2 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 5. 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 1/0 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 6.6.
8.3 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 đứng của mẫu thử.
Báo cáo phải nêu rõ thiết bị đã dùng thử nghiệm và việc đánh dấu trên bản vẽ hoặc ảnh chụp của mẫu thử vị trí các điểm lọt nước quan sát được (vị trí mà tại đó quan sát thấy nước xâm nhập vào).
Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm ít nhất các thông tin sau:
- Viện dẫn tiêu chuẩn này;
- Ngày thử và người tiến hành phép thử;
- Tên cơ quan tiến hành phép thử;
- Thiết bị thử nghiệm;
- Các thông tin cần thiết để tiến hành nhận dạng mẫu thử và phương pháp thử;
- Các chi tiết liên quan đến kích thước, vật liệu, kết cấu, nhà sản xuất, phương thức hoàn thiện bề mặt, và các phụ tùng của mẫu thử;
- Các bản vẽ chi tiết của mẫu thử, bao gồm cả bản vẽ mặt cắt với tỷ lệ 1:2 hoặc lớn hơn;
- Điều kiện môi trường thử;
- Các thông tin khác, nếu có.
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 4 - Mô tả phần thanh chắn nước nhô ra
Hình 5 - Nguyên lý các bước của áp suất thử
Thư mục tài liệu tham khảo
[1] BS EN 1027:2000, Windows and doors - Watertightness -Test method (Cửa sổ và cửa đi - Độ kín nước - Phương pháp thử)
[2] EN 12208:1999, Windows and doors - Watertightness - Classification (Cửa sổ và cửa đi - Độ kín nước - Phân cấp)
MỤC LỤC
1 Phạm vi áp dụng
2 Tài liệu viện dẫn
3 Thuật ngữ và định nghĩa
4 Phân cấp
5 Phương pháp thử
6 Thiết bị, dụng cụ
7 Chuẩn bị mẫu thử
8 Trình tự thực hiện
9 Báo cáo thử nghiệm
Thư mục tài liệu tham khảo
- 1 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7452-6:2004 (ISO 9379:1989) về Cửa sổ và cửa đi − Cửa đi − Phần 6: Thử nghiệm đóng và mở lặp lại
- 2 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 5699-2-103:2011 (IEC 60335-2-103:2011) về Thiết bị điện gia dụng và thiết bị điện tương tự - An toàn – Phần 2-103: Yêu cầu cụ thể đối với bộ truyền động dùng cho cổng, cửa và cửa sổ
- 3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11857:2017 (ISO 15099:2003) về Đặc trưng nhiệt của cửa sổ, cửa đi và kết cấu che nắng - Tính toán chi tiết
- 1 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7452-2:2004 (EN 1027:2000) về Cửa sổ và cửa đi − Phương pháp thử − Phần 2: Xác định độ kín nước
- 2 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7452-6:2004 (ISO 9379:1989) về Cửa sổ và cửa đi − Cửa đi − Phần 6: Thử nghiệm đóng và mở lặp lại
- 3 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 5699-2-103:2011 (IEC 60335-2-103:2011) về Thiết bị điện gia dụng và thiết bị điện tương tự - An toàn – Phần 2-103: Yêu cầu cụ thể đối với bộ truyền động dùng cho cổng, cửa và cửa sổ
- 4 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11857:2017 (ISO 15099:2003) về Đặc trưng nhiệt của cửa sổ, cửa đi và kết cấu che nắng - Tính toán chi tiết