建筑幕墙性能指标及等级的确定

1、建筑幕墙性能指标及等级确实定周佩杰北京嘉寓门窗幕墙股份1前言GB/T210862007建筑幕墙?已于2021年2月1日实施,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.就增加了一些指标,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水平,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水平或自

2、身有一定变形水平、不承当主体结构所受作用的、围护结构的可拆换的幕墙.GB/T210862007建筑幕墙?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.根据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,预防出现性能设计值过低而导致无效设计或性能设计值过高而导致过剩设计,保证建筑幕墙做到平安适用、技术先进、经济合理.2抗风压性能确定幕墙抗风压性能系指幕墙可开启局部处于关闭状态时,在风压彳用下,

3、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水平.幕墙抗风压性能指标应按如下方法确定：2.1幕墙属于围护结构,抗风压性能指标应根据GB500092006中7.1.17.1.2规定幕墙所受的风荷载标7B值Wk=3孚*1gW0确定,其指标值不应低于Wk,且不应小于1.0kPa.式中：Wk垂直作用在幕墙外表上的风荷载标准值kN/m2；近一一高度Z处的阵风系数；3一一风压高度变化系数；3局部风压体型系数；V0根本风压.2.2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又t挠度不应大于表1的要求.表1支承结构类型相对挠度L跨

4、度绝对挠度mm构件式玻璃幕墙单元式幕墙铝合金型材L/18020(30)a钢型材L/25020(30)a玻璃面板短边距/60-石材幕墙金属板幕墙人造板材幕墙铝合金型材L/180-钢型材L/250-点支承玻璃幕墙钢结构L/250-索杆结构L/200-玻璃面板长边孔距/60-全玻璃幕墙玻璃肋L/200-玻璃面板跨距/60-括号内数据适用于跨距超过4500mm的建筑幕墙产品.012021.52.2抗风压性能分级指标以平安检测压力差P3进行分级,应符合GB50009的规定,并符合表2的要求.例】：求北京标高为64.0m处风荷载变形性能设计值解】根本风压W0=0.45kN/m2性能指标应按如下方法确定64

5、.0m高处阵风系数(按B类区计算)：包=0.8941+亿/3.1根据GB501781993建筑气候区划标准?规10)-0寸=1.55164.0m高处风压高度变化系数(按B类区计算):臼=(Z/10)0.32=(64.0/10)0.32=1.811局部风压体型系数(墙角区、该处附属面积为：2.70m2):MA)=网(1)+即(10)-gsl(1)Xog(A)=-1.8+0.8X1.8-1.8>0.431=-1.645内产-1.645+(-0.2)=-1.845该处局部风压体型系数小产1.845风荷载标准值：Wk=为zXgzXsl>W0=1.551M.811X1.845>0.45

6、0=2.332kN/m经计算在3级之间,应选择4级进行设计.3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,预防雨水渗漏的水平.水密定以下地区属于ma和iva地区(见表3),即热带风暴和台风多发地区,水密性能指标按P=1000卬W0计算设计,且固定局部不宜小于1000Pa,可开启局部与固定局部同级.3.2其他地区水密性能指标可按P=1000zcWoX75%进行计算设计,且固定局部取值不宜低于700Pa,可开启局部与固定局部同级.式中：P一水密性能指标；卬一一风压高度变化系数,应按GB50009的有关规定选用；(ic风力系数,可取1.2;Wo根本风压(kN/m2),应

7、按GB50009的有关规定选用.表2分级代号123456789分级指标值P3kPa1.0<P3<1.51.5<P3<2.02.0<P3<2.52.5<P3<3.03.0<P3<3.53.5<P3<4.04.0<P3<4.54.5<P3<5.0P3>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.表3区属号123456789101112ma盐城上海舟山温州宁德-口福州泉州汕头广州茂名北海海口储县琼中三亚台北香港3.3按上述

8、公式计算值,在建筑幕墙水密性能分级与固定局部同级,见表4.表中按固定局部选择大于计算的分级,可开启局部例】求北京标高为64.0m处水密性能设计值表4分级代号12345分级指标值!P(Pa)固定局部500<!P<700700<!P<10001000<!P<15001500<!P<2000!P>2000可开启局部250<!P<350350<!P<500500<!P<700700<!P<1000!P>1000注1:5级时需同时标注固定局部和开启局部!P的测试值.注2:有水密性要求的建筑幕墙在现

9、场淋水试验中,不应发生水渗漏现象.幕墙专栏Doors&Windows解】P=1000"超>75%=1000X1.811X1,2>.45>0.75=时,可开启局部以及幕墙整体阻止空气渗透的水平.733.455气密性能指标应按如下方法确定：气密性能指标应经计算在2级之间,应选择3级进行设计.符合表5中标准的有关规定门4气密性能确定窗气密性能按2003门窗标准规定值,幕墙按2007建幕墙气密性能系指幕墙可开启局部在关闭状态筑幕墙规定值,并满足相关节能标准的要求.表5标准号及名称地区分类建筑层数、高度气密性能指标气密性能分级单位缝长m3/(m'h)单位面积m

10、3/(m2-h)GB501761993民用建筑热工设计标准居住建筑和公共建筑在冬季室外平均风速>3.0m/s16层32.5>q1>1.57.5>q2>4.5730层41.5>q1>0.54.5>q2>1.5<3.0m/s16层2-730层32.5>q1>1.57.5>q2>4.5GB501892005公共建筑节能设计标准-外窗41.5>q1>0.54.5>q2>1.5透明幕墙31.5>q2>0.51.2>q2>0.5JGJ752003夏热冬暧地区居住建筑节能设计标

11、准夏热冬暖地区外窗及阳台门19层32.5>q1>1.57.5>q2>4.510层以上41.5>q1>0.54.5>q2>1.5JGJ1342001夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准夏热冬冷地区16层32.5>q1>1.57.5>q2>4.57层及7层以上41.5>q1>0.54.5>q2>1.5JGJ261995民用建筑建筑节能设计标准采暧居住建筑局部采暧地区16层32.5>q1>1.57.5>q2>4.5730层以上41.5>q1>0.54.5>q2>

12、1.5在一般情况下按表6的建筑幕墙气密性能设计开启局部气密性能分级指标qL和幕墙整体含指标一般规定确定.开启局部气密性能分级指标qA应符合表7要求.表6地区分类建筑层数、高度气密性能分级气密性能指标小于开启局部qLm3/(mh)幕墙整体qAm3/(rn2h)夏热冬暖地区10层以下22.52.010层及以上31.51.2其他地区7层以下22.52.07层及以上31.51.2表7分级代号1234开启局部分级指标值qLm3/mh4.0>qL>2.52.5>qL>1.51.5>qL>0.5qL<0.5整体分级指标值qAm3/m2-h4.0>qA>2

13、.02.0>qA>1.21.2>qA>0.5qA<0.5m耳Doors&Windows5热工性能确实定建筑幕墙的热工性能按幕墙传热系数和玻璃或其他透明材料幕墙遮阳系数进行分级.5.1建筑幕墙传热系数建筑幕墙彳热系数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-Ko建筑幕墙传热系数应按GB501761993民用建筑热工设计标准居住建筑和公共建筑?的规定确定,见表8.且建筑幕墙传热系数应满足以下标准的要求：aGB501892005公共建筑节能设计标准?的规定：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

14、所处城市的建筑气候分区见表9,围护结构的热工性能；建筑每个朝向的窗包括透明幕墙墙面积表8地区分类位置保温性能分级保温性能指标W/m2,K严寒地区各朝向窗户22.00<K<3.00阳台门下部门肚板-K<1.35严寒地区各朝向窗户55.00<K<6.40北向窗户44.00<K<5.00阳台门下部门肚板-K<1.72表9围护结构传热系数限值传热系数KW/m2.K气候分区严寒!fe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

15、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0.30.3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单一朝向外窗包括透明幕墙窗墙面积比-比00.2<3.0<3.2<2.8-0.2比00.3<2.8<2.9<2.5-0.3<比00.4<2.5<2.6<2.2-0.4<比00.5<2.0<2.1<1.8-0.5<比00.7<1.7<1.8<

16、1.6-屋顶透明局部<2.5<2.6Doors&Windows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;bJGJ752003夏热冬暧地区居住建筑节能设计标准?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4.00

17、W/m2K,本身的遮阳系数不应大于0.5;对南区包括阳台门透明局部外窗的传热系数不作规定；一北区外窗的传热系数K和综合遮阳系数Sw应符合表10规定.表9续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、关B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

18、、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0.4一一外墙包括非透明幕墙<0.60<0.50<1.0<1.5单一朝向外窗包括透明幕墙窗墙面积比传热系数传热系数传热系数传热系数比00.2<3.5<3.0<4.7<6.50.2<比00.3<3.0<2.5<3.5<4.70.3比00.4<2.7<2.3<3.0<3.50.4<比00.5<2.3<2.0<2.8<3.00.5<比00.7<2.0<1.8<2.5<3.

19、0屋顶透明局部<2.7<2.7<3.0<3.5表10外墙外窗的综合遮阳系数Sw外窗的传热系数KW/(m2K)平均窗墙面积比<0.25>0.25且<0.30>0.30且00.35>0.35且<0.40>0.40且<0.45K<2.0D>3.00.9<2.0-0.8<2.5-0.7<3.0<2.0<2.0-0.6<3.0<2.5<2.5<2.00.5<3.5<2.5<2.5<2.0<2.00.4<3.5<3.0<3

20、.0<2.5<2.50.3<4.0<3.0<3.0<2.5<2.50.2<4.0<3.5<3.0<3.0<3.0K<2.0D>3.00.9<5.0<3.5<2.5-0.8<5.5<4.0<3.0<2.00.7<6.0<4.5<3.5<2.5<2.00.6<6.5<5.0<4.0<3.0<3.00.5<6.5<5.0<4.5<3.5<3.50.4<6.5<5.5<4

21、.5<4.0<3.50.3<6.5<5.5<5.0<4.0<4.00.2<6.5<6.0<5.0<4.0<4.0K<2.0D>3.0或K<0.70.9<6.5<6.5<4.0<2.5-0.8<6.5<6.5<5.0<3.5<2.50.7<6.5<6.5<5.5<4.5<3.50.6<6.5<6.5<6.0<5.0<4.00.5<6.5<6.5<6.5<5.0<4.

22、50.4<6.5<6.5<6.5<5.5<5.00.3<6.5<6.5<6.5<5.5<5.00.2<6.5<6.5<6.5<6.0<5.5回回c)JGJ1342001夏热冬冷地区居住建筑节一一多层住宅外窗宜采用平开窗；能设计标准?的规定：外窗宜设置活动外遮阳；条式建筑物的体形系数不应超过0.35,点外窗的传热系数KW/(m2-K)应符合表11式建筑物的体形系数不应超过0.40;规定.Doors&WindowsdJGJ261995民用建筑节能设计标准采暧居住建筑局部?规定并要符合JGJ1322001采暖居住建筑节能检验标准?要求：建筑物的体形系数应限制在0.30及0.30以下；不同朝向的窗包括阳台门上部透明局部