建筑幕墙设计(第五章)幕墙的物理性能.pptVIP

5 幕墙的物理性能,采用大面积建筑幕墙是现代建筑一大特色，但它毕竟 是保温隔热的薄弱环节。冬季通过缝隙的冷风渗透及传热 损失和夏季通过玻璃的太阳辐射能，往往是通过其他材料 墙体的几倍，甚至几十倍。为了节能和改进环境条件，提 高建筑幕墙物理性能是一项重要内容。 由干建筑幕墙的物理性能对建筑功能的巨大影响，就 要求幕墙对建筑物环境中的每一个因素(热应力、风荷载、 气候变化、地震作用等)均有相应抵抗预计环境力量的能 力，即幕墙要具备必要的物理性能。,5 幕墙的物理性能,幕墙的物理性能要讨论两个方面的问题: 1.一个建筑物在其所处的环境条件下，要采用怎样性能的幕墙才能满足其功能要求，即确定幕墙的性能设计值。 玻璃幕墙工程技术规范指出:玻璃幕墙的性能，应根据 建筑物所在地的地理、气候、建筑物的高度、体型及环境 条件进行设计。在确定性能设计值时，还要注意有可开部 分与固定部分的项目，两部分性能设计值对应问题，即根 据上述原则确定了其中一部分的性能设计值后，还要确定 另一部分与之对应的性能设计值。,5 幕墙的物理性能,幕墙的物理性能要讨论两个方面的问题: 2幕墙产品的性能应由检测来决定。 幕墙产品设计定型时应进行性能检测。对大型工程幕墙也 应进行检侧来确定其实际达到的性能水平，并与性能设计 值比较，检查其是否达到设计性能要求。 特别要指出:与确定性能设计值不同，对区分可开部分与固 定部分的项目，要分开检测，而不能只检测其中一部分， 再以对应值确定另一部分的性能值。,建筑幕墙风压变形性能检测方法 建筑幕墙空气渗透性能检测方法 建筑幕墙雨水渗漏性能检测方法 民用建筑热工设计规范 民用建筑隔声设计规范 建筑幕墙抗震性能振动台试验方法 玻璃幕墙工程技术规范,5 幕墙的物理性能,第一节 风压变形性能 风压变形性能是指幕墙在与其垂直的风压作用下保 持正常功能，不发生任何损坏的能力。 1 研究原因 （1）风压的作用结果可使幕墙及杆件变形，拼接缝隙变大，降低气密、水密性能。 （2）当风荷载产生的压力超过承受能力时，可产生永久变形，玻璃破碎、五金损坏等。 为了维护正常的使用功能，研究抗风性能是幕墙设计 的重要环节。,5 幕墙的物理性能,第一节 风压变形性能 2 风压变形性能设计值P的计算 P在数值上等于风荷载标准值Wk,5 幕墙的物理性能,第二节 雨水渗漏性能-水密性能 雨水渗漏性能系指在风雨同时作用下，幕墙透过雨水的 能力。和幕墙雨水渗漏性能有关的气候因素主要指暴风 雨时的风速和降雨强度。 1 研究目的 （1）防止雨水通过幕墙孔隙渗入室内。 （2）防止雨水长期滞留在型材腔内腐蚀金属材料。,5 幕墙的物理性能,第二节 雨水渗漏性能-水密性能 2 雨水渗漏机理 （1）雨水渗漏三要素 存在缝隙或孔洞 存在雨水 幕墙两侧存在压力差 防止雨水渗漏必须使三要素不同时满足 （2）雨幕原理 “雨幕”是指下雨时外窗的外表面被雨水淋成的一层水幕。由于水的性质和水的表面自由能特点，这层水幕有保持其完整性和不易被渗透的特点。 雨幕原理是一个设计原理，指雨水对这一层“幕”的渗透如何被阻止的原理。,5 幕墙的物理性能,第二节 雨水渗漏性能-水密性能 3 幕墙水密性能设计计算 由于不同地区降水量不同，把幕墙的水密性能设计区域 分为两类 受热带风暴和台风袭击地区（南方沿海地区） 不受热带风暴和台风袭击地区 受热带风暴和台风袭击地区（固定部分） 不受热带风暴和台风袭击地区（固定部分）,可开启部分，根据分级值表按插值计算,5 幕墙的物理性能,第二节 雨水渗漏性能-水密性能,5 幕墙的物理性能,第三节 空气渗透性能-气密性能 在风压作用下，其开启部分为关闭状态时，幕墙透过空 气的能力。 1 研究目的 从幕墙缝隙渗入室内的空气量对建筑节能与隔声有较大影响，一般由缝隙渗入室内的冷空气耗热量达到采暖耗热20%-40%，所以研究气密性很重要。 2 幕墙缝隙渗入室内冷空气耗热量计算公式,5 幕墙的物理性能,第三节 空气渗透性能-气密性能,Q-由幕墙缝隙渗入室内冷空气耗热量 Cp-空气定压比热容。取1.0 单位换算系数 取0.28 L - 幕墙缝隙计算长度 l -基准高度（10m）风压单独作用下，单位时间通过每米幕墙缝隙空气量 采暖室内、外计算温度 室外空气密度 Kg/m3 M-时间 h,5 幕墙的物理性能,第三节 空气渗透性能-气密性能,5 幕墙的物理性能,第三节 空气渗透性能-气密性能 3 幕墙气密性能设计计算,5 幕墙的物理性能,第四节 保温性能 保温性能系指在幕墙两侧存在空气温度差的条件下，幕 墙阻抗从高温一侧向低温一侧传热的能力。 不包括从缝隙中渗透空气的传热和太阳辐射传热。 1 保温性能级别 幕墙保温性能级别的高低用传热系数K或传热阻R0确定 传热系数：在稳定传热条件下，幕墙两侧空气温度差为 1，单位时间通过单位面积的传热量。 传热阻： R0=1/K,5 幕墙的物理性能,第四节 保温性能 2 幕墙总热阻计算,5 幕墙的物理性能,第四节 保温性能 2 幕墙总热阻计算 空气层热阻，对中空玻璃而言，单层玻璃不考虑 da=9mm Ra=0.12 da=12mm Ra=0.14,玻璃面板 0.76 花岗石板 3.49 铝板 203,5 幕墙的物理性能,第五节 隔声性能 通过空气传到幕墙外表面的噪声，经幕墙反射、吸收及 其他能量转化后的减少量。 1 噪声通过空气传递到幕墙外表面产生的效应 在幕墙表面产生反射 被幕墙材料吸收转化为其他能量 激发幕墙材料振动，通过幕墙将振动辐射到室内 沿幕墙材料向别处传播 透过幕墙材料及孔隙传入室内,5 幕墙的物理性能,第五节 隔声性能 2 幕墙隔声量计算 （1）有效隔声量,5 幕墙的物理性能,第五节 隔声性能 2 幕墙隔声量计算 （2）对各种玻璃的隔声量，采用经验公式计算,5 幕墙的物理性能,第五节 隔声性能 2 幕墙隔声量计算,5 幕墙的物理性能,第六节 平面内变形性能 在地震及大风作用下，建筑物各层之间产生相对位移 时，幕墙沟件就会产生水平的强制位移，幕墙平面内变 形性能，表征幕墙全部构造在建筑物层问变位，强制幕 墙变形后应保持的性能。,以相对位移量r作为分级依据 不导致构件