EN 1090-1:2009+A1:2011《钢结构和铝结构施工---第1部分：结构部件性能特征合格评定要求》标准解析与应用指导

一、标准定位与法律效力

1.1 从CPD到CPR的监管框架演变

EN 1090-1:2009+A1:2011是欧盟建筑产品法规（CPR, Regulation (EU) No 305/2011）框架下的核心协调标准（hEN）。该标准的诞生与欧盟建筑产品立法体系的重大变革直接相关：2011年3月9日，欧盟颁布了新的建筑产品法规CPR 305/2011/EU，取代了此前的建筑产品指令（CPD, 89/106/EEC），目前实行最新版建筑产品法规Regulation 2024/3110。

这一转变具有实质性的法律意义——法规直接适用于各成员国，无需转化为国内法，其约束力显著强于指令。EN 1090-1作为CPR框架下的协调标准，为钢结构和铝结构产品提供了“符合性推定”（presumption of conformity）的技术路径，制造商遵循该标准即可推定其产品符合CPR法规的相关基本要求。

1.2 强制实施节点与市场准入意义

自2014年7月1日起，所有进入欧盟市场的钢结构产品必须符合EN 1090标准的要求。这一日期是欧盟委员会设定的过渡期截止日，此后海关和市场监督机构将严格审查钢结构产品的CE合规性。

对于包括中国在内的非欧盟国家制造商而言，EN 1090证书具有战略性的市场准入意义——它取代了此前在德国市场强制执行的DIN 18800-7标准，将适用范围从单一国家扩展至整个欧洲经济区，成为钢结构产品出口欧盟的“技术通行证”。

二、标准适用范围与产品界定

2.1 涵盖的产品类别

根据EN 1090-1:2009+A1:2011第1章“范围”的规定，该标准适用于作为建筑产品投放市场的结构钢和铝部件。具体涵盖以下类别：

原材料形态：
- 热轧或冷弯成型的型材、各种形状的截面产品
- 平板产品（板、薄板、带材）、棒材
- 铸钢件、锻钢件
- 铝挤压型材、铸铝件

产品形式：
- 单件生产的非系列化结构部件
- 批量生产的系列化产品
- 以“套件”（kits）形式投放市场的结构组件

复合结构应用：
- 钢-混凝土组合结构中使用的钢部件
- 符合EN 1993-1-3和EN 1999-1-4规定的冷弯成型构件及屋面板/墙面板

2.2 明确排除的产品

标准在“范围”条款中明确排除以下两类产品：
- 吊顶系统的结构部件
- 铁路系统使用的钢轨和轨枕

此外，标准在其“范围”部分的注释中说明：对于某些特定的钢和铝部件，已有专门的产品标准规定了特定的性能和其他要求。例如EN 13084-7《单壁钢烟囱及钢内衬》。在此类情况下，当专门标准的要求与EN 1090-1的要求存在不一致时，专门标准的规定具有优先效力。

2.3 实施指南CEN/TR 17052的界定原则

标准范围的判定在实践中常存在模糊地带。为此，CEN/TC 135技术委员会（秘书处由挪威承担）编制了CEN/TR 17052:2017《EN 1090-1:2009+A1:2011实施指南》技术报告。该指南明确了判定结构产品是否落入标准适用范围的条件：

判定条件：
1. 承载功能：该部件是否承担结构荷载（永久荷载、可变荷载或偶然荷载）
2. 失效后果：部件失效是否危及整体结构安全
3. 产品属性：是否属于建筑结构组成部分而非附属构件

该技术报告的附录A和附录B分别提供了“适用产品示例清单”和“不适用产品示例清单”，是认证机构和制造商判断产品范围的权威依据。值得注意的是，英国标准化协会（BSI）在采纳该技术报告时，在其国家前言中注明了英国委员会对该文件曾投反对票的重要说明。

三、合格评定体系的核心要求

3.1 工厂生产控制（FPC）体系

EN 1090-1第6章和第8章规定了工厂生产控制（Factory Production Control, FPC）的强制性要求。FPC是制造商证明其产品持续符合性能要求的基础性体系。

FPC体系的构成要素：

与ISO 9001的关系：
FPC可以集成在现有的ISO 9001质量管理体系中，但必须增加钢结构和铝结构的特殊要求。仅持有ISO 9001证书不足以证明符合EN 1090-1的要求——认证机构将重点审查FPC中针对结构产品特性的控制措施，特别是焊接过程控制、材料追溯性和产品性能验证等环节。

3.2 执行等级（EXC）的确定

执行等级（Execution Classes, EXC1~EXC4）是EN 1090体系中最具特色的概念，其确定依据参见EN 1090-2附录A.3。执行等级反映了结构失效后果的严重程度、服役条件和制造复杂度：

执行等级的选择由制造商根据产品用途确定，但需在设计文件中明确标注。不同的执行等级对应着不同的焊接人员资质要求、无损检测范围和FPC审核频次。

3.3 焊接体系要求

焊接是钢结构制造的核心工艺，EN 1090-1通过附录B（规范性附录）对焊接体系提出了明确要求。

焊接人员资质：
- 焊工和焊接操作工需持有符合ISO 9606-1（钢）或ISO 9606-2（铝）的资质证书
- 焊接协调人员（焊接工程师、焊接技术员、焊接技师）需符合ISO 14731的要求

焊接工艺评定（WPQR）：
- 焊接工艺需按ISO 15614-1（钢）或ISO 15614-2（铝）进行评定
- 工艺评定记录（WPQR）需覆盖实际生产中使用的材料、接头形式、焊接位置和厚度范围

焊接体系认证：
对于EXC2及以上等级，制造商需建立符合ISO 3834要求的焊接质量体系。EN 1090-1附录B表B.1规定了不同执行等级对应的ISO 3834等级要求：
- EXC2：可适用ISO 3834-3（标准质量要求）
- EXC3/EXC4：需适用ISO 3834-2（完整质量要求）

3.4 材料可追溯性要求

EN 1090-2第5章对材料提出了严格的追溯性要求。

材质证书类型：
- EN 10204 3.1证书：由制造商授权的检验代表签发的检验证书，适用于公告机构认证的产品
- EN 10204 2.2证书：仅声明符合订单要求的普通证书，适用于EXC1等级

追溯性记录要求：
制造商需建立从原材料入库到成品出库的完整追溯链。每件结构部件应能追溯到其使用的母材炉批号、焊接材料批次和关键工序操作人员。进厂检验记录中需完整保存材质证书、尺寸检验数据和外观检验结果。

四、性能参数与验证要求

4.1 需声明的性能特征

EN 1090-1的ZA附录（资料性附录）规定了需声明的性能特征。制造商需确定并验证产品的关键性能参数：

4.2 型式试验项目

初始型式试验（ITT）由公告机构进行，或由制造商在公告机构监督下进行。测试项目依据产品类型和结构形式确定：
- 几何特性：尺寸公差、形状公差（如平直度、垂直度）
- 材料性能：拉伸试验、冲击试验、硬度试验
- 焊接质量：焊缝外观检查、无损检测（RT/UT/MT/PT）、宏观金相
- 连接性能：螺栓连接抗滑移系数、预紧力验证
- 防腐性能：涂层厚度、附着力测试

五、认证流程与符合性声明

5.1 AVCP认证系统

根据CPR法规和EN 1090-1的要求，钢结构产品的认证系统（AVCP）取决于执行等级：

5.2 认证实施流程

基于认证机构的实践经验，EN 1090-1认证的实施可分为以下阶段：

第一阶段：体系建立与差距分析
- 确定产品执行等级（EXC）
- 评估现有焊接人员资质和焊接工艺覆盖情况
- 建立或补充FPC体系文件

第二阶段：工艺评定与人员考核
- 进行初始的焊接工艺评定（WPQR）
- 安排焊工资质考试
- 必要时进行焊接协调人员培训

第三阶段：型式试验与初步审核
- 进行初始型式试验（ITT）
- 提交技术文件（设计计算书、图纸、材质证书）
- 接受公告机构的FPC体系初审

第四阶段：发证与后续监督
- 签署性能声明（DoP）
- 加贴CE标志
- 接受公告机构的年度监督审核

5.3 性能声明与CE标志

产品性能声明（DoP）的编制：
性能声明是制造商对产品合规性的法律承诺文件，需包含以下要素：
- 制造商名称和地址
- 产品标识（类型、批号、序列号）
- 适用的协调标准（EN 1090-1:2009+A1:2011）
- 执行的认证系统（系统2+）
- 公告机构编号和证书编号（如适用）
- 声明的性能参数数值
- 制造商授权签字人信息

CE标志的加贴：
CE标志应清晰、永久地加贴在产品本体、产品标签或随附的符合性声明文件上。标志高度不得小于5毫米。当有公告机构参与时，需在CE标志旁标注公告机构编号；若产品属于最低风险等级EXC1，则不存在必须由公告机构参与的情况，也不需要标注其编号。

六、实施要点与常见问题

6.1 认证准备清单

制造企业在实施EN 1090-1前应完成以下准备工作：
- 组织架构：任命技术负责人、焊接协调员、质量管理人员
- 人员资质：确认焊工证书数量满足生产需求、焊接协调员资质符合执行等级要求
- 工艺文件：编制完整的焊接工艺规程（WPS）并完成工艺评定（WPQR）
- 设备配置：焊接设备、起重设备、检测设备满足标准要求并完成校准
- FPC文件：建立程序文件、作业指导书、检验记录表格
- 原材料库：确保钢材供应商具备EN 10204 3.1证书签发资质

6.2 技术误区澄清

误区一：持有ISO 3834证书即可满足EN 1090-1要求
ISO 3834仅覆盖焊接体系要求，而EN 1090-1还包括设计控制、材料管理、成品检验等FPC要素，两者不能相互替代。

误区二：所有结构部件均可按EXC1处理
EXC1仅适用于低风险、无动力移动式结构或非主要承重构件。擅自降低执行等级将导致认证失效。

误区三：焊工证书仅关注有效期
欧盟焊工证书的有效期通常为2年，但需关注持续焊接操作的记录——中断焊接超过6个月需重新考核。