电动开启窗幕墙四性要求，抗风压水密性平面内变形性耐冲击性，相关要求及技术指标
2021 - 11 - 16
六、幕墙性能设计指标及保证措施
6.1建筑幕墙的物理性能
幕墙性能设计指标包括以下几个方面：抗风压性能、水密性能、气密性能、热工性能、空气隔声性能、平面内变形性能和抗震要求、耐撞击性能、防火设计、防雷设计、耐腐蚀设计等。
6.1.1抗风压性能
幕墙的抗风压性能系指建筑幕墙在与其相垂直的风压作用下，保持正常性能不发生任何损坏的能力，具体为保证幕墙的强度与刚度。其衡量指标为风荷载标准值。
建筑幕墙抗风压性能分级表
P3为建筑幕墙抗风压性能分级指标，其取值不小于Wk，且不小于1.0 kPa，在P3作用下，幕墙的支承体系和面板的相对挠度和绝对挠度不大于下表的要求:
本工程严格按照《玻璃幕墙工程技术规范》 JGJ102-2003对风荷载标准值进行计算，并依据风荷载标准值确定本工程的幕墙性能等级。大理地区基本风压：W0=0.65KN/m2，本工程所在地区粗糙度为：A类。
幕墙角位（最不利因素）的最大风荷载标准值为-3.29KN/m²,该值对应的风压变形性能等级为5级。
6.1.2．水密性能
水密性能系指在风雨同时作用下，幕墙透过雨水的能力。按照《建筑幕墙》GB/T21086-2007第5.1.2条的规定，建筑幕墙的水密性能分级标准如下表所示：
建筑幕墙水密性能分级表
按照《建筑幕墙》GB/T21086-2007第5.1.2条的规定，水密性能指标计算如下：
由《建筑气候区划标准》GB50178知，本工程所在地属大理，
经计算得，本项目水密性能等级为3级。
6.1.3．气密性能
幕墙的空气渗透性能指在风压作用下，其开启部分为关闭时，阻止空气透过幕墙的性能。根据各地不同的风压，把10Pa室内外空气压力差下幕墙单位面积的空气渗透量作为分级的的定量指标。气密性能指标应符合GB50176的有关规定，并满足GB50189、JGJ132、JGJ134、JGJ26和JGJ75节能标准和规范的要求。一般情况可下表确定。
建筑幕墙气密性能设计标准一般规定
开启部分气密性能分级指标qL应符合下表的要求。
建筑幕墙开启部分气密性能分级表
幕墙整体(含开启部分) 气密性能分级指标qA 应符合下表的要求。
建筑幕墙整体气密性能分级表
在本工程幕墙设计中，在开启和固定部位均设置密封条，所有室内和室外的通道均采用密封设计，使空气渗透量减到最低，有效的满足本工程幕墙的使用要求。气密性能设计等级达到3级。
6.1.4．热工性能
空气隔声性能是指通过空气传到幕墙外表面的噪声经过幕墙反射，吸收和其他能量转化后的减少量，称为幕墙的有效隔声量。
空气隔声性能分级以声音平均透过损失表示，其分级值如下表：
在本工程幕墙设计中，玻璃幕墙采用了中空钢化玻璃，有很好的隔声降噪效果。所以本工程幕墙总体设计等级达到3级隔音的要求。
6.1.6．平面内变形性能和抗震要求
幕墙平面内变形性能表征幕墙全部构造在建筑物层间变位强制幕墙变形后应予以保持的性能。
幕墙平面内变形性能分级
在地震和大风作用下，建筑物各层之间产生相对位移时，幕墙构件就会产生水平方向的强制位移。由于在验算材料强度时，已按标准取用风荷载和地震力的组合效应，幕墙平面变形性能的选用与烈度无关，而只与结构类型有关。
平面内变形性能应按各种不同结构类型的弹性层间位移限值3倍进行设计，各种结构类型
弹性位移限值如下表：
本工程幕墙中，幕墙采用分层插接的连接方式，与主体间采用螺栓螺接的连接方式，在地震或大风作用下，产生强制水平位移时，板块之间可相互滑动或变形。
本工程的平面内变形性能根据框架结构的层间弹性角变位值(3/800)，确定为二级，完全能满足楼层弹性变位角的需要。
6.1.7．耐冲击性能
耐冲击性能表示幕墙对冰雹、大风时飞来物、飞鸟等撞击的能力。
建筑幕墙耐撞击性能分级表
本工程外墙采用了夹胶中空玻璃、钢化中空玻璃、石材、铝板等材料，本身有良好的耐撞击能力，钢化玻璃也不易破碎，破碎后不易形成有尖角的碎片，所以有相当好的耐撞击性能属于3级。
6.1.8．防火性能说明
幕墙形成了自身的防雷体系，并与主体结构可靠接地，共同形成防雷体系。
由于本工程幕墙标高最高为88.1m，按照《建筑物防雷设计规范》GB50057-1994(2010版)要求，需设置侧击防雷系统和顶击防雷系统。合理的防雷措施将使外饰面免受雷击，达到安全使用功能。
防静电设计:在材料选择上，铝合金型材室外外露可视表面均进行了氟碳喷涂处理，室内外露可视表面进行粉末喷涂处理，其余铝合金型材表面阳极氧化处理，非外露钢龙骨均进行镀锌处理，顶层钢结构常温氟碳处理。所用的连接件除具有一定的强度外，所有钢制零部件均进行了与其功能和位置相宜的防护处理，也具有足够的耐气候性。如：螺钉、垫圈等附件选用不锈钢件，所有连接角码均采取表面镀锌防腐处理，所有的密封件为耐腐蚀的非金属材料。不同金属材料之间加设绝缘垫片，以防止静电化腐蚀。
6.1.10．耐腐蚀性设计
幕墙的设计、施工、安装必须考虑到防腐问题，在材料选择上，以使用耐腐蚀性材料为选材原则，对于采用的钢制零部件及现场焊接处理时，则作相宜的防护处理。
材料选用：铝合金型材室内外外露部分采用氟碳喷涂。钢件连接件均采取表面热浸镀锌防腐处理，附件为铝合金板件，所有的密封件为耐腐蚀的非金属材料。不同金属材料之间加设绝缘垫片，以防止电化腐蚀。
现场施工：现场布置平板后置埋件，与主龙骨连接件的连接主要是螺栓连接，避免了现场大量焊接所带来的防腐问题。
工艺保证：所有钢件所需工艺孔等加工部位均在厂内加工好，然后再热浸镀锌处理，镀锌前，喷砂除锈处理。
6.1.11．环保设计
a.幕墙、门窗所选用的玻璃、铝型材、钢材等均为绿色材料，都不会对环境造成污染，且都可回收利用.
b.各种清洗剂、油漆及稀释剂等对空气、环境会造成污染的材料，在存放、运输、使用及垃圾处理时均有严格的管理程序，定点存放，完工后彻底清除.
c.防光污染设计：
玻璃幕墙均严格采用反射比不大于0.20的幕墙玻璃.使反射光的强度严格控制在最小影响范围。
6.1.12.幕墙性能检测
幕墙性能检测项目包括四性性能：抗风压性能、气密性、水密性、平面内变形性能，需根据质量监督站要求确定测试部位和幕墙种类，然后进行符合施工图要求的测试图纸设计及计算，经施工图设计和计算工程师批准后再进行测试。
玻璃幕墙的性能检测应由国家认可的检测机构实施。检测试件的材质、构造、安装施工方法应与实际工程相同。
幕墙性能检测中，由于安装缺陷使某项性能未达到规定要求时，允许在改进安装工艺、修补缺陷后重新检测。检测报告中应叙述改进的内容，幕墙工程施工时应按改进后的安装工艺实施；由于设计或材料缺陷导致幕墙性能检测未达到规定值域时，应停止检测，修改设计或更换材料后，重新制作试件，另行检测。
6.1建筑幕墙的物理性能
幕墙性能设计指标包括以下几个方面：抗风压性能、水密性能、气密性能、热工性能、空气隔声性能、平面内变形性能和抗震要求、耐撞击性能、防火设计、防雷设计、耐腐蚀设计等。
6.1.1抗风压性能
幕墙的抗风压性能系指建筑幕墙在与其相垂直的风压作用下，保持正常性能不发生任何损坏的能力，具体为保证幕墙的强度与刚度。其衡量指标为风荷载标准值。
建筑幕墙抗风压性能分级表
| 分级代号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 分级指标值P3（kPa） | 1.0≤P3＜1.5 | 1.5≤P3＜2.0 | 2.0≤P3＜2.5 | 2.5≤P3＜3.0 | 3.0≤P3＜3.5 | 3.5≤P3＜4.0 | 4.0≤P3＜4.5 | 4.5≤P3＜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)； 2) 分级指标值P3为正、负风压测试值绝对值的较小值。 |
|||||||||
| 支承结构类型 | 相对挠度（L跨度） | 绝对挠度（mm） | |
| 构件式玻璃幕墙 |
铝合金型材 | L/180 | 20(30)a |
| 钢型材 | L/250 | 20(30)b | |
| 玻璃板面 | 短边距/60 | — | |
| 金属板幕墙 |
铝合金型材 | L/180 | — |
| 钢型材 | L/250 | — | |
| 石材幕墙 | 钢型材 | L/250 | 20(30)b |
| a,b：括号内数据适用于跨距超过4500mm的建筑幕墙产品. | |||
幕墙角位（最不利因素）的最大风荷载标准值为-3.29KN/m²,该值对应的风压变形性能等级为5级。
6.1.2．水密性能
水密性能系指在风雨同时作用下，幕墙透过雨水的能力。按照《建筑幕墙》GB/T21086-2007第5.1.2条的规定，建筑幕墙的水密性能分级标准如下表所示：
建筑幕墙水密性能分级表
| 分级代号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| 分级指标值 | 固定部分 | 500≤ΔP＜700 | 700≤ΔP＜1000 | 1000≤ΔP＜1500 | 1500≤ΔP＜2000 | ΔP≥2000 |
| ΔP（Pa） | 可开启部分 | 250≤ΔP＜350 | 350≤ΔP＜500 | 500≤ΔP＜700 | 700≤ΔP＜1000 | ΔP≥1000 |
| 注：5级时需同时标注固定部分和开启部分ΔP的测试值。 | ||||||
由《建筑气候区划标准》GB50178知，本工程所在地属大理，
经计算得，本项目水密性能等级为3级。
6.1.3．气密性能
幕墙的空气渗透性能指在风压作用下，其开启部分为关闭时，阻止空气透过幕墙的性能。根据各地不同的风压，把10Pa室内外空气压力差下幕墙单位面积的空气渗透量作为分级的的定量指标。气密性能指标应符合GB50176的有关规定，并满足GB50189、JGJ132、JGJ134、JGJ26和JGJ75节能标准和规范的要求。一般情况可下表确定。
建筑幕墙气密性能设计标准一般规定
| 地区分类 | 建筑层数、高度 | 气密性能分级 | 气密性能指标小于 | |
| 开启部分qL (m3/m×h) | 幕墙整体qA (m3/m×h) | |||
| 夏热冬暖地区 | 10层以下 | 2 | 2.5 | 2.0 |
| 10层及以上 | 3 | 1.5 | 1.2 | |
| 其它地区 | 7层以下 | 2 | 2.5 | 2.0 |
| 7层及以上 | 3 | 1.5 | 1.2 | |
建筑幕墙开启部分气密性能分级表
| 分级代号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 分级指标值qL(m3/m×h) | 4.0≥qL＞2.5 | 2.5≥qL＞1.5 | 1.5≥qL＞0.5 | qL≤0.5 |
建筑幕墙整体气密性能分级表
| 分级代号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 分级指标值qL(m3/m×h) | 4.0≥qA＞2.0 | 2.0≥qA＞1.2 | 1.2≥qA＞0.5 | QA≤0.5 |
6.1.4．热工性能
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- GB50189-2005 等规定了建筑的各个部位的传热系数以及遮阳系数限值，不同的地区，不同的建筑形态、不同的立面有不同的要求：
- LOW-E中空玻璃，石材幕墙背后主体做保温层，能满足建筑节能设计要求。
空气隔声性能是指通过空气传到幕墙外表面的噪声经过幕墙反射，吸收和其他能量转化后的减少量，称为幕墙的有效隔声量。
空气隔声性能分级以声音平均透过损失表示，其分级值如下表：
| 分级代号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 分级指标值(Db) | 25≤RW＜30 | 30≤RW＜35 | 35≤RW＜40 | 40≤RW＜45 | RW≥45 |
| 注：5级时需同时标注RW的测试值。 | |||||
6.1.6．平面内变形性能和抗震要求
幕墙平面内变形性能表征幕墙全部构造在建筑物层间变位强制幕墙变形后应予以保持的性能。
幕墙平面内变形性能分级
| 分级代号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 分级指标值γ | γ＜1/300 | 1/300≤γ＜1/200 | 1/200≤γ＜1/150 | 1/150≤γ＜1/100 | γ≥1/100 |
| 注：表中分级指标为建筑幕墙层间位移角。 | |||||
平面内变形性能应按各种不同结构类型的弹性层间位移限值3倍进行设计，各种结构类型
弹性位移限值如下表：
| 建筑高度 结构类型 |
建筑高度H(m) | |||
| H≤150 | 150＜H≤250 | H＞250 | ||
| 钢筋混凝土结构 | 框架 | 1/550 | — | — |
| 板柱-剪力墙 | 1/800 | — | — | |
| 框架-剪力墙、框架-核心筒 | 1/800 | 线性插值 | — | |
| 筒中筒 | 1/1000 | 线性插值 | 1/500 | |
| 剪力墙 | 1/1000 | 线性插值 | — | |
| 框支层 | 1/1000 | — | — | |
| 多、高层钢结构 | 1/300 | |||
| 注：1）表中弹性层间位移角=Δh，Δ为最大弹性层间位移量，h为层高； 2）线性插值系指在建筑高度150 m～250 m间，层间位移角取1/800（1/1000）与1/500线性插值。 |
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本工程的平面内变形性能根据框架结构的层间弹性角变位值(3/800)，确定为二级，完全能满足楼层弹性变位角的需要。
6.1.7．耐冲击性能
耐冲击性能表示幕墙对冰雹、大风时飞来物、飞鸟等撞击的能力。
建筑幕墙耐撞击性能分级表
| 分级指标 | 1 | 2 | 3 | 4 | |
| 室内侧 | 撞击能量E(N·m) | 700 | 900 | ＞900 | —— |
| 降落高度H(mm) | 1500 | 2000 | ＞2000 | —— | |
| 室外侧 | 撞击能量E(N·m) | 300 | 500 | 800 | ＞800 |
| 降落高度H(mm) | 700 | 1100 | 1800 | ＞1800 | |
| 注：1 性能标注时应按：室内侧定级值/室外侧定级值。例如：2/3为室内2级，室外3级。 2 当室内侧定级值为3级时标注撞击能量实际测试值，当室外测定级值为4时 标注撞击能量实际测试值。例如：1200/1900室内1200 N·m，室外1900 N·m。 |
|||||
6.1.8．防火性能说明
- 幕墙作为建筑物的外围护结构，是建筑重要组成部分，因此防火设计是非常重要的。
- 结构楼板上、下二层间通过设计安装断火设施（层间封修，且连续整个平面周区），房间之间在隔墙部分安装断火设施与层间封修连成一体，能有效地阻止一旦失火而造成的火势蔓延。
- 防火性能设计和防火等级大小，是衡量幕墙功能的一个重要指标。根据《建筑设计防火规范》中规定:窗间墙的填充材料采用非燃烧材料,如其外墙面采用耐火极限不低于1ｈ的非燃烧材料时,其墙内填充材料可采用难燃烧材料。
- 采用以上措施，耐火极限能够满足本工程的要求，为消防工作争取了时间，有效地保障人员和财产的安全。
幕墙形成了自身的防雷体系，并与主体结构可靠接地，共同形成防雷体系。
由于本工程幕墙标高最高为88.1m，按照《建筑物防雷设计规范》GB50057-1994(2010版)要求，需设置侧击防雷系统和顶击防雷系统。合理的防雷措施将使外饰面免受雷击，达到安全使用功能。
防静电设计:在材料选择上，铝合金型材室外外露可视表面均进行了氟碳喷涂处理，室内外露可视表面进行粉末喷涂处理，其余铝合金型材表面阳极氧化处理，非外露钢龙骨均进行镀锌处理，顶层钢结构常温氟碳处理。所用的连接件除具有一定的强度外，所有钢制零部件均进行了与其功能和位置相宜的防护处理，也具有足够的耐气候性。如：螺钉、垫圈等附件选用不锈钢件，所有连接角码均采取表面镀锌防腐处理，所有的密封件为耐腐蚀的非金属材料。不同金属材料之间加设绝缘垫片，以防止静电化腐蚀。
6.1.10．耐腐蚀性设计
幕墙的设计、施工、安装必须考虑到防腐问题，在材料选择上，以使用耐腐蚀性材料为选材原则，对于采用的钢制零部件及现场焊接处理时，则作相宜的防护处理。
材料选用：铝合金型材室内外外露部分采用氟碳喷涂。钢件连接件均采取表面热浸镀锌防腐处理，附件为铝合金板件，所有的密封件为耐腐蚀的非金属材料。不同金属材料之间加设绝缘垫片，以防止电化腐蚀。
现场施工：现场布置平板后置埋件，与主龙骨连接件的连接主要是螺栓连接，避免了现场大量焊接所带来的防腐问题。
工艺保证：所有钢件所需工艺孔等加工部位均在厂内加工好，然后再热浸镀锌处理，镀锌前，喷砂除锈处理。
6.1.11．环保设计
a.幕墙、门窗所选用的玻璃、铝型材、钢材等均为绿色材料，都不会对环境造成污染，且都可回收利用.
b.各种清洗剂、油漆及稀释剂等对空气、环境会造成污染的材料，在存放、运输、使用及垃圾处理时均有严格的管理程序，定点存放，完工后彻底清除.
c.防光污染设计：
玻璃幕墙均严格采用反射比不大于0.20的幕墙玻璃.使反射光的强度严格控制在最小影响范围。
6.1.12.幕墙性能检测
幕墙性能检测项目包括四性性能：抗风压性能、气密性、水密性、平面内变形性能，需根据质量监督站要求确定测试部位和幕墙种类，然后进行符合施工图要求的测试图纸设计及计算，经施工图设计和计算工程师批准后再进行测试。
玻璃幕墙的性能检测应由国家认可的检测机构实施。检测试件的材质、构造、安装施工方法应与实际工程相同。
幕墙性能检测中，由于安装缺陷使某项性能未达到规定要求时，允许在改进安装工艺、修补缺陷后重新检测。检测报告中应叙述改进的内容，幕墙工程施工时应按改进后的安装工艺实施；由于设计或材料缺陷导致幕墙性能检测未达到规定值域时，应停止检测，修改设计或更换材料后，重新制作试件，另行检测。
- 主要材料说明
- 在满足材料使用功能的前提下，尽量选择通用性强的材料。
- 对于有特殊要求的材料进行精心选用，如防火保温岩棉、硅酮密封胶和结构胶、三元乙丙胶条等。
- 充分满足建筑美学要求，选用高级的新型材料来适应时代的发展需求。
- 满足经济性要求，如在不降低材料品质的前提下，尽量采用国产优质产品。