幕墙性能等级汇总

建筑幕墙性能指标及等级的确定

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

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W k=βgzμs1μz W0确定，其指标值不应低于W k，且不应小于1.0kPa。

式中：W k---垂直作用在幕墙表面上的风荷载标准值(kN/m2)；

βgz---高度Z处的阵风系数

μz---风压高度变化系数

μsl---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

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【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)：βgz=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):μz=(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)：

μsl (A)=μsl (1)+[μsl (10)-μsl (1)]×log(A)

=-{1.8+[0.8×1.8-1.8]×0.431}=-1.645

μsl=-1.645+(-0.2)=-1.845 该处局部风压体型系数μsl=1.845

风荷载标准值:

W k=βgz×μz×μsl×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

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ⅢA和ⅣA地区，即热带风暴和台风多发地区，水密性能指标按P=1000μzμc w0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。

2、其它地区水密性能指标可按P=1000μzμc w0×75%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；

μz—风压高度变化系数，应按GB50009的有关规定采用；

μc—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。

【例】求北京标高为64.0m处水密性能设计值

【解】P=1000μzμc w0×75%=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

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

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

3、开启部分气密性能分级指标q L和幕墙整体（含开启部分）气密性能分级指标q A

应符合下表要求。

四、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 ／(m

2．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）》（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。

●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。

●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。

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