幕墙性能等级

建筑幕墙建筑幕墙性能指标及等级性能指标及等级的确定的确定 周佩杰 GB T 21086 2007 建筑幕墙 产品标准已于 2008 年 2 月 1 日开始执行 其各项性 能指标采用了阿拉伯数字进行了重新分级 1 级 性能指标为最低性能指标 与原标准 相反 又增加了一些指标 性能指标体系发生了较大的变化 由于建筑幕墙的性能对建 筑功能的巨大影响 这就要求建筑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 采用什么样性能的建筑幕 墙才能满足其功能要求 这就从客观上要求从事建筑幕墙的设计人员正确掌握和确定性 能设计值 做为由面板与支承结构体系 支承装置与支承结构 组成的 可相对主体结构有一 定位移能力或自身有一定变形能力 不承担主体结构所受作用的建筑外围护墙的建筑幕 墙 做为围护结构 是可以拆换的结构 所以 GB T 21086 2007 建筑幕墙 标准中规定 其建筑幕墙结构设计年限不低于 25 年 而幕墙预埋件属于不容易更换的部件 其设计使 用年限应按与主体结构相同的 50 年考虑 按照在风荷载和多遇地震作用下 幕墙应能正 常使用 在设防地震下 幕墙经过修理 应可以继续使用 在罕遇大地震作用下幕墙骨 架不应坠落的三阶段设计要求 正确确定建筑幕墙性能设计值及分级等级 不出现性能 设计值过低而导致无效设计 性能设计值过高而导致过剩设计 保证建筑幕墙做到安全 适用 技术先进 经济合理 一 抗风压性能确定一 抗风压性能确定 幕墙抗风压性能系指幕墙可开启部分处于关闭状态时 在风压作用下 幕墙变形不 超过允许值且不发生结构损坏 如裂缝 面板破损 局部屈服 粘接失效等 及五金 件松动 开启困难等功能障碍的能力 幕墙抗风压性能指标应按如下方法确定 1 幕墙属于围护结构 抗风压性能指标应根据 GB50009 001 2006 年版 7 1 1 2 的 规定幕墙所受的风荷载标准值Wk gz s1 zW0 确定 其指标值不应低于 Wk 且不应小于 1 0kPa 式中 Wk 垂直作用在幕墙表面上的风荷载标准值 kN m2 gz 高度 Z 处的阵风系数 z 风压高度变化系数 sl 局部风压体型系数 W0 基本风压 2 在抗风压性能指标值作用下 幕墙的支承体系和面板的相对挠度和绝对挠度不应 大于下表的要求 支承结构类型相对挠度 L 跨度 绝对挠度 mm 铝合金型材L 18020 30 a 钢型材L 25020 30 a 构件式玻璃幕墙 单元式幕墙 玻璃面板短边距 60 铝合金型材L 180 石材幕墙 金属板幕墙 人造板材幕墙 钢型材L 250 钢结构L 250 索杆结构L 200 点支承玻璃幕墙 玻璃面板长边孔距 60 玻璃肋L 200 全玻璃幕墙 玻璃面板跨距 60 a 括号内数据适用于跨距超过 4500mm 的建筑幕墙产品 3 抗风压性能分级指标以安全检测压力差 P3进行分级 应符合 GB50009 的规定 并 符合下表的要求 分级代号 123456789 分级指标值 P3 kPa 1 0 P 3 1 5 1 5 P 3 2 0 2 0 P 3 2 5 2 5 P 3 3 0 3 0 P 3 3 5 3 5 P 3 4 0 4 0 P 3 4 5 4 5 P 3 5 0 P3 5 0 注 1 9 级时需同时标注 P3的测试值 如 属 9 级 5 5kPa 注 2 分级指标值 P3为正 负风压测试值绝对值的较小值 例 求北京标高为 64 0m 处风荷载变形性能设计值 解 基本风压 W0 0 45 kN m2 64 0m 高处阵风系数 按 B 类区计算 gz 0 89 1 Z 10 0 16 1 551 64 0m 高处风压高度变化系数 按 B 类区计算 z Z 10 0 32 64 0 10 0 32 1 811 局部风压体型系数 墙角区 该处从属面积为 2 70m2 sl A sl 1 sl 10 sl 1 log A 1 8 0 8 1 8 1 8 0 431 1 645 sl 1 645 0 2 1 845 该处局部风压体型系数 sl 1 845 风荷载标准值 Wk gz z sl W0 1 551 1 811 1 845 0 450 2 332 kN m2 经计算在 3 级之间 应选择 4 级进行设计 二 水密性能确定二 水密性能确定 幕墙水密性能系指幕墙可开启部分为关闭状态时 在风雨同时作用下 防止雨水渗 漏的能力 水密性能指标应按如下方法确定 1 根据 GB50178 93 建筑气候区划标准 规定下列地区属于 A和 A地区 即热带 风暴和台风多发地区 水密性能指标按P 1000 z cw0计算设计 且固定部分不宜小于 1000Pa 可开启部分与固定部分同级 区属号 123456789101112 A 盐城上海舟山温州宁德 A 福州泉州汕头广州茂名北海海口儋县琼中三亚台北香港 2 其它地区水密性能指标可按P 1000 z cw0 75 进行计算设计 且固定部分取值 不宜低于 700Pa 可开启部分与固定部分同级 式中 P 水密性能指标 z 风压高度变化系数 应按 GB50009 的有关规定采用 c 风力系数 可取 1 2 w0 基本风压 kN m2 应按 GB50009 的有关规定采用 3 按上述公式计算值 在下面建筑幕墙水密性能分级表中按固定部分选择大于计算 的分级 可开启部分与固定部分同级 分级代号 12345 固定 部分 500 P 700 700 P 1000 1000 P 1500 1500 P 2000 P 2000 分级指 标值 P Pa 可开启 部分 250 P 350 350 P 500 500 P 700 700 P 1000 P 1000 注 5 级时需同时标注固定部分和开启部分 P 的测试值 有水密性要求的建筑幕墙在现场淋水试验中 不应发生水渗漏现象 例 求北京标高为 64 0m 处水密性能设计值 解 P 1000 z cw0 75 1000 1 811 1 2 0 45 0 75 733 455 经计算在 2 级之间 应选择 3 级进行设计 三 气密性能确定三 气密性能确定 幕墙气密性能系指幕墙可开启部分在关闭状态时 可开启部分以以及幕墙整体阻止 空气渗透的能力 气密性能指标应按如下方法确定 1 气密性能指标应符合下表标准的有关规定 门窗气密性能按 2003 门窗标准规定 值 幕墙按 2007 建筑幕墙规定值 并满足相关节能标准的要求 气密性能指标 标准号及名称 地区分 类 建筑层数 高度 气密 性能 分级 单位缝长 m3 m h 单位面积 m3 h 1 632 5 q1 1 57 5 q2 4 5 3 0 m S 7 304 1 5 q1 0 5 4 5 q2 1 5 1 62 GB50176 93 民用建筑热工设计规范 居住建筑和公共建筑 在冬季 室外平 均风速 3 0 m S7 30 3 2 5 q1 1 57 5 q2 4 5 外窗 4 1 5 q1 0 54 5 q2 1 5 GB50189 2005 公共建筑节能设计标准 透明幕墙 3 1 5 q2 0 51 2 q2 0 5 1 9 层 3 2 5 q1 1 57 5 q2 4 5 JGJ75 2003 夏热冬暧地区居住建筑节 能设计标准 夏热冬 暖地区10 层以上 4 1 5 q1 0 5 4 5 q2 1 5 1 6 层 3 2 5 q1 1 5 7 5 q2 4 5 JGJ134 2001 夏热冬冷地区居住建筑节 能设计标准 夏热冬 冷地区 7 层及 7 层以 上 4 1 5 q1 0 54 5 q2 1 5 1 6 层 3 2 5 q1 1 5 7 5 q2 4 5 JGJ26 95 民用建筑建筑节能设计标 准 采暧居住建筑部分 采暧地 区 外 窗 及 阳 台 门 7 30 层以上 4 1 5 q1 0 5 4 5 q2 1 5 2 在一般情况下按下表的建筑幕墙气密性能设计指标一般规定确定 气密性能指标小于 地区分类建筑层数 高度气密性能分级开启部分qL m3 m h 幕墙整体qA m3 h 10 层以下 22 52 0 夏热冬暖地区 10 层及以上 31 51 2 7 层以下 22 52 0 其它地区 7 层及以上 31 51 2 3 开启部分气密性能分级指标 qL和幕墙整体 含开启部分 气密性能分级指标 qA 应符合下表要求 分级代号 1234 开启部分分级指标值 qL m3 m h 4 0 qL 2 52 5 qL 1 51 5 qL 0 5 qL 0 5 整体分级指标值 qA m3 m2 h 4 0 qA 2 02 0 qA 1 21 2 qA 0 5 qA 0 5 四 四 热工性能的确定热工性能的确定 建筑幕墙的热工性能按幕墙传热系数和玻璃 或其它透明材料 幕墙遮阳系数进行分 级 一 建筑幕墙传热系数 建筑幕墙传热系数 K 围护结构两侧空气温差为 1K 在单位时间内通过单位面积围 护结构的传热量 单位 W m2 K 1 建筑幕墙传热系数应按 民用建筑热工设计规范 居住建筑和公共建筑 GB50176 93 的规定确定 地区分类位置保温性能分级保温性能指标 W K 各朝向窗户2 K 严寒地区 阳台门下部门芯板 1 35 各朝向窗户5 K 北向窗户4 K 寒冷地区 阳台门下部门肚板 1 72 2 建筑幕墙传热系数并满足下列标准的要求 1 公共建筑节能设计标准 GB 50189 2005 规定 严寒 寒冷地区建筑的体形系数应小于或等于 0 40 根据建筑所处城市的建筑气候分区 围护结构的热工性能 围护结构传热系数限值 传热系数 K W m2 K 气候分区严寒地区 A 区严寒地区 B 区 代表性城市 海伦 博克图 伊春 呼玛 海拉尔 满洲里 齐齐哈尔 富锦 哈尔滨 牡丹江 克拉玛依 佳木斯 安达 长春 乌鲁木齐 延吉 通辽 通化 四平 呼和浩特 抚顺 大柴旦 沈阳 大同 本溪 阜新 哈密 鞍山 张家口 酒泉 伊宁 吐鲁番 西宁 银川 丹东 围护结构部位体形系数 0 3 0 3 体形系数 0 4体形系数 0 30 3 体形系数 0 4 外墙 包括非透明幕墙 0 45 0 40 0 50 0 45 窗墙面积比 比 0 2 3 0 3 2 2 8 0 2 比 0 3 2 8 2 9 2 5 0 3 比 0 4 2 5 2 6 2 2 0 4 比 0 5 2 0 2 1 1 8 单一朝 向外窗 包括透 明幕墙 0 5 比 0 7 1 7 1 8 1 6 屋顶透明部分 2 5 2 6 围护结构传热系数限值 传热系数 K W m2 K 气候分区寒冷地区夏热冬冷地区夏热冬暖地区 代表性城市 兰州 太原 唐山 阿坝 喀什 北京 天津 大连 阳泉 平凉 石家庄 德 州 晋城 天水 西安 拉萨 康定 济南 青岛 安阳 郑州 洛阳 宝鸡 徐州 南京 蚌埠 南通 合肥 九江 武汉 黄石 岳阳 汉 中 上海 杭州 宁波 宜昌 长沙 南昌 株洲 永州 赣 州 桂林 重庆 成都 贵 阳 遵义 福州 梅州 兴宁 英 德 河池 柳州 贺州 泉州 厦门 广州 深 圳 湛江 汕头 海口 南宁 北海 梧州 围护结构部位体形系数 0 30 3 体形系数 0 4 外墙 包括非透明幕墙 0 60 0 50 1 0 1 5 窗墙面积比传热系数传热系数传热系数传热系数 比 0 2 3 5 3 0 4 7 6 5 0 2 比 0 3 3 0 2 5 3 5 4 7 0 3 比 0 4 2 7 2 3 3 0 3 5 0 4 比 0 5 2 3 2 0 2 8 3 0 单一朝 向外窗 包括透 明幕墙 0 5 比 0 7 2 0 1 8 2 5 3 0 屋顶透明部分 2 7 2 7 3 0 3 5 3 5 0 35 建筑每个朝向的窗 包括透明幕墙 墙面积比均不应大于 0 70 当窗 包括透 明 幕墙 墙面积比小于 0 40 时 玻璃 或其他透明材料 的可见光透射比不应小于 0 40 2 夏热冬暧地区居住建筑节能设计标准 JGJ75 2003 的规定 分为北区 考虑夏季空调兼顾冬季采暧 和南区 考虑夏季空调可不考虑冬季 采 暧 北区内 单元式 通廊式住宅的体形系数不宜超过 0 35 塔式住宅的体形系数不 宜超过 0 40 居住建筑的外窗面积不应过大 各朝向的窗墙面积比 北向不应大于 0 45 东 西向不应大于 0 30 南向不应大于 0 50 居住建筑的天窗面积不应大于屋顶总面积的 4 传热系数不应大于 4 00W m2 K 本身的遮阳系数不应大于 0 5 对南区 包括阳台门透明部分 外窗的传热系数不作规定 北区外窗的传热系数 K W m2 K 和综合遮阳系数 Sw 应符合下表规定 外窗的传热系数 K W m2 K 平均窗墙面积比 外墙 外窗的综合遮阳系数 Sw 0 25 0 25 且 0 30 0 30 且 0 35 0 35 且 0 40 0 40 且 0 45 0 9 2 0 0 8 2 5 0 7 3 0 2 0 2 0 0 6 3 0 2 5 2 5 2 0 0 5 3 5 2 5 2 5 2 0 2 0 0 4 3 5 3 0 3 0 2 5 2 5 0 3 4 0 3 0 3 0 2 5 2 5 K 2 0 D 3 0 0 2 4 0 3 5 3 0 3 0 3 0 0 9 5 0 3 5 2 5 0 8 5 5 4 0 3 0 2 0 0 7 6 0 4 5 3 5 2 5 2 0 0 6 6 5 5 0 4 0 3 0 3 0 0 5 6 5 5 0 4 5 3 5 3 5 0 4 6 5 5 5 4 5 4 0 3 5 0 3 6 5 5 5 5 0 4 0 4 0 K 2 0 D 3 0 0 2 6 5 6 0 5 0 4 0 4 0 0 9 6 5 6 5 4 0 2 5 0 8 6 5 6 5 5 0 3 5 2 5 0 7 6 5 6 5 5 5 4 5 3 5 0 6 6 5 6 5 6 0 5 0 4 0 0 5 6 5 6 5 6 5 5 0 4 5 0 4 6 5 6 5 6 5 5 5 5 0 0 3 6 5 6 5 6 5 5 5 5 0 K 2 0 D 3 0 或 K 0 7 0 2 6 5 6 5 6 5 6 0 5 5 3 夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准 JGJ134 2001 规定 条式建筑物的体形系数不应超过 0 35 点式建筑物的体形系数不应超过 0 40 多层住宅外窗宜采用平开窗 外窗宜设置活动外遮阳 外窗的传热系数 K W m2 K 应符合下表规定 窗墙面积比 朝向窗外环境条件 0 2 5 0 25 且 0 30 0 30 且 0 35 0 35 且 0 45 0 45 且 0 50 冬季最冷月室外平均气温 5 4 74 73 22 5 北 偏东 60 到偏西 60 范围 冬季最冷月室外平均气温 5 4 73 23 22 5 无外遮阳措施 4 73 2 东 西 东或西偏北 30 到偏南 60 范 围 有外遮阳 其太阳辐射透过率 20 4 73 23 22 52 5 南 偏东 30 到偏西 30 范围 4 73 23 22 52 5 4 民用建筑节能设计标准 采暧居住建筑部分 JGJ26 95 规定并要符合 采 暖居住建筑节能检验标准 JGJ132 2001 要求 建筑物的体形系数应控制在 0 30 及 0 30 以下 不同朝向的窗 包括阳台门上部透明部分 墙面积比不应超过 北 0 25 东 西 0 30 南 0 35 外窗的传热系数 K W m2 K 应符合下表规定 传热系数限值 K W m2 K 采暧期室外平均 温度 代表性城市 窗户 含阳台门上 部透明部分 阳台门下部 门芯板 外门 2 0 1 0 郑州 洛阳 宝鸡 徐州 0 9 0 0 西安 拉萨 济南 青岛 安阳 4 70 单层塑料窗 4 00 单框双玻金 1 70 0 1 1 0 石家庄 德州 晋城 天水 1 1 2 0 北京 天津 大连 阳泉 平凉 2 1 3 0 兰州 太原 唐山 阿坝 喀什 属窗 3 1 4 0 西宁 银川 丹东 4 00 4 1 5 0 张家口 鞍山 洒泉 伊宁 吐鲁番 3 00 5 1 6 0 沈阳 大同 本溪 阜新 哈密 3 00 6 1 7 0 呼和浩特 抚顺 大柴旦 3 00 7 1 8 0 延吉 通辽 通化 四平 2 50 8