Wenn Luftbarrierematerialien an der Außenseite des Gebäudes installiert werden, sind sie nicht nur dazu bestimmt, Luftleckagen in und aus der Gebäudehülle zu kontrollieren, sondern sie sind auch dazu bestimmt, flüssiges Wasser, das in die Außenverkleidung eingedrungen ist, daran zu hindern, in die Ummantelung und weiter in die Wandbaugruppe einzudringen.

Wir haben Ihnen eine Reihe von branchenweit anerkannten Prüfverfahren und Normen vorgestellt, mit denen die Leistung von Materialien, Baugruppen und ganzen Gebäuden in Bezug auf Luftleckagen bewertet wird. Da das Eindringen von flüssigem Wasser eine Hauptkomponente von Feuchtigkeitsproblemen ist, hielten wir es für notwendig, einen Überblick über die Prüfmethoden zu geben, die im Laufe der Jahre entwickelt wurden, um Wandbaugruppen auf das Eindringen von flüssigem Wasser zu prüfen, sei es im Labor oder vor Ort durch die Prüfung von Attrappen oder kompletten Wandbaugruppen. Derzeit hat die Industrie die Tatsache akzeptiert, dass eine kleine Luftleckage akzeptabel ist, aber jede Wasserleckage in eine Struktur wird als inakzeptabel angesehen.

Labor- und Feldleistungsnachweise für den Wassereindringwiderstand von Baugruppen und Schnittstellen durch ordnungsgemäß angewendete Tests sind wichtige Bestandteile der Qualitätssicherung oder des Inbetriebnahmeprozesses einer Gebäudeumschließung. Die Festlegung von Erwartungen zu Beginn des Prozesses ist von entscheidender Bedeutung und sollte die Identifizierung von Leistungskriterien, wie z. B. Prüfdrücke, die Definition von „Wasserleckage“ und die Rollen und Verantwortlichkeiten für die Lösung, wenn Wasserleckagen beobachtet werden, beinhalten.“

– Keith P. Nelson
Architekt bei Intertek-ATI
– Building Sciences

Es gibt zahlreiche Testmethoden, die entwickelt wurden, aber wir wollten uns auf drei gängige Methoden konzentrieren, die recht häufig zur Prüfung auf Wasserdurchdringung verwendet werden.

ASTM E1105
Standard Test Method for Field Determination of Water Penetration of Installed Exterior Windows, Skylights, Doors, and Curtain Walls, bei gleichmäßiger oder zyklischer statischer Luftdruckdifferenz

Dieses Prüfverfahren ist ein Standardverfahren zur Bestimmung des Widerstandes gegen das Eindringen von Wasser bei gleichmäßiger und zyklischer statischer Luftdruckdifferenz von eingebauten Außenfenstern, Oberlichtern, Vorhangfassaden und Türen, wenn Wasser unter Verwendung einer kalibrierten Sprühvorrichtung (Sprühgestell) aufgebracht wird.

Dieses Verfahren wurde speziell für Feldversuche entwickelt und kombiniert zwei Verfahren, Verfahren A und Verfahren B. Verfahren A ist das Verfahren, bei dem ein gleichmäßiger statischer Druck auf der Außenseite der Wandbaugruppe für einen Zeitraum von 15 Minuten erzeugt wird. Bei Verfahren B wird dieser statische Druck zyklisch auf die Außenseite der Wandbaugruppe ausgeübt, und zwar fünf Minuten lang ein- und eine Minute ausschaltend über einen Zeitraum von drei Zyklen. Ein Versagen der beiden Methoden ist die Folge, wenn während dieser 15 Minuten eine Leckage auftritt.

Bei dieser Methode wird eine Kammer verwendet, die an der Innenseite einer Wandbaugruppe abgedichtet ist, und dieser Kammer wird Luft zugeführt, um einen niedrigeren Druck als an der Außenseite der Baugruppe zu erzeugen. Dann wird Wasser mit einer bestimmten Geschwindigkeit auf die Außenfläche dieser Baugruppe gesprüht, und das Eindringen von Wasser wird beobachtet und aufgezeichnet. Das Wassersprühsystem verfügt über Düsen, die in einem Raster angeordnet sind, um eine gleichmäßige Wasserzufuhr auf die Baugruppe zu ermöglichen, so dass alle für das Eindringen von Wasser anfälligen Bereiche benetzt werden. Die kalibrierte Sprühvorrichtung (Sprühgestellsystem) gibt Wasser mit einer Geschwindigkeit von 5,0 U.S. gal/ft.²-h auf das Prüfmuster ab, was einer Durchflussrate von 8″ Regen pro Stunde entspricht. Da es sich um eine Prüfmethode handelt, sind keine Anforderungen an den Prüfdruck aufgeführt; die meisten Spezifikationen fordern jedoch einen Mindestprüfdruck von 6,24 psf; dieser wird jedoch in der Regel vom Berater festgelegt.

ASTM E331
Standardtestmethode für das Eindringen von Wasser in Außenfenster, Oberlichter, Türen und Vorhangwände durch eine gleichmäßige statische Luftdruckdifferenz

Dies ist in der Regel eine Labortestmethode und ähnelt sehr dem Verfahren A der ASTM E1105. Es wird unter gleichmäßigem Luftdruck (statisch) durchgeführt und beinhaltet die Anwendung von Wasser auf die Außenseite der Wandbaugruppe in ähnlicher Weise wie ASTM E1105. Der Luftdruck wird auf der Innenseite der Baugruppe mit der abgedichteten Luftkammer auf eine Prüfdruckdifferenz von 6,24 psf gesenkt. Das Sprühgestell ähnelt dem in ASTM 1105 und ist so ausgelegt, dass es die gleiche gleichmäßige Wasserabgabe mit der gleichen Rate von 5,0 U.S. gal./ft.²-h gewährleistet.

AAMA 501.1
Standardtestmethode für das Eindringen von Wasser in Fenster, Vorhang
Wände und Türen unter Verwendung von dynamischem Druck

Dies ist die Testmethode, die fast jeder als „Flugzeugtriebwerkstest“ kennt. Statische Druckkammern, wie z.B. eine Kammer, die der in ASTM E1105 verwendeten ähnelt, sind bei einigen Wandbaugruppen manchmal schwierig zu konstruieren, um die gewünschte Druckdifferenz zu erreichen.

AAMA 501.1 ist oft die effektivste Methode, um diese Art von Baugruppen testen zu können. Die Wasserdurchdringungsprüfung vor Ort besteht aus der Verwendung eines tragbaren Windgenerators in Verbindung mit einem Sprühsystem an der Außenseite der Wandbaugruppe. Ein Beispiel für eine solche Technologie ist der WOLF von Intertek-ATI. Diese Art von dynamischem Windgenerator kann mit einem Teleskoplader oder einer anderen Hubarbeitsbühne bewegt werden. Das Gerät kann anhaltende Windgeschwindigkeiten von bis zu 130 mph erzeugen und mit seinem integrierten Sprühgestell eine Fläche von 100 Quadratfuß auf Wasserdurchdringung prüfen.

In Übereinstimmung mit AAMA 501.1 kann dieses Gerät auch Flächen von mehr als 150 Quadratfuß prüfen, wenn zusätzliche Sprühgestelle verwendet werden. Wenn herkömmliche Wasserdurchdringungstests in einer Kammer ein Projekt auf einige wenige Bewertungen pro Tag beschränken, kann ein dynamischer Windgenerator voraussichtlich mehr als acht gut zugängliche Stellen pro Tag bewerten.

Das Sprühgestell liefert die gleiche Wassermenge an der Vorderseite der Wandbaugruppe mit einer Rate von 5,0 U.S. gal./ft.²-h, wie in ASTM E331 und ASTM E1105 angegeben. Um den Prüfdruckunterschied zu erhalten, muss das Gerät kalibriert werden, um die für die korrekte Windgeschwindigkeit erforderliche Motordrehzahl zu ermitteln. Um z. B. einen Wert von 6,24 psf zu erhalten, würde die entsprechende Windgeschwindigkeit 50 mph betragen. Die Testdauer beträgt mindestens 15 Minuten.

Bei allen drei Testmethoden wird ein Versagen in der Regel als „visuelles Auftreten von Wasser auf den Innenflächen der Wandbaugruppe“ oder als Wasser, das in die innerste Ebene der Baugruppe eingedrungen ist, gemeldet. Ort und Menge des Wassers werden aufgezeichnet. Wasser, das sich in einem nach außen entwässerten Hohlraum befindet, wird dabei nicht berücksichtigt.

Es gibt noch eine Reihe anderer Prüfmethoden; dies sind jedoch die drei gebräuchlichsten Methoden, die uns begegnet sind. Wie man sieht, handelt es sich dabei um Montageprüfverfahren, die auf Bereiche einer Wandbaugruppe abzielen, die für das Eindringen von Wasser anfällig sind … Fenster, Türen usw.; allerdings können viele Luftbarrierematerialien auch in diese Arten von Baugruppen eingebaut werden und wären dann Gegenstand der Prüfung, so dass ein Verständnis dieser Prüfverfahren nützlich ist.