建筑外窗抗风压性能分级的取值.doc

建筑外窗抗风压性能分级的取值基本概述：按照现行国家标准《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》GB/T7106-2008、《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（2006年版）的有关要求，工程设计者应对各类工业与民用建筑的外窗提供其抗风压性能（含相应的检测、鉴定）等级规定，这是满足建筑物环保和节能，同时又是确保使用可靠、安全的必备要求。为了使设计者选用的方便，现归纳、整理成以下资料供选用参考。建筑物外墙面及窗的抗风压计算：1按规范GB50009-2001（2006年版）中7.1.1条规定：垂直于建筑物表面上的风荷载标准值，用于围护结构时，应按下述公式计算：W==βgzμslμzwo(1)式中：βgz---对应计算高度Z的阵风系数，与建筑物所处的区位（即地面粗糙度类别）和距地高度有关，工业建筑物多位于郊区（B类），民用建筑多在市区（C类）重要建筑则在市中心区（D类），查表可得到；μsl----建筑物局部风压体型系数，按GB50009的7.3.3条规定：墙面正压区取（0.8+0.2）；墙面负压区取（-1.0-0.2）；墙的边角区取（-1.8-0.2）；屋面、檐口负压区取（-2.2）；μz----风压高度系数，与建筑物所处的区位及距地高度有关，查表可得到；wo----基本风压值，按规范GB50009附录D中，对应n=50栏查表可得到。2.为了便于使用对上述公式作如下归并与简化：首先，为解决工程中最常遇到的墙面窗，将μsl分别以1.0、1.2带入式（1）可得：W==1.0βgzμzwo（2）W==1.2βgzμzwo（3）在工程设计中，由于风荷载的多向性，难以分出正压、负压区；而在施工安装中，同一式样、规格的外窗分类过细实无必要，因此实用中，以式（3）为墙面窗风压计算的通用公式。同理，屋面、檐口负压区窗风压计算公式归并为W==2.2βgzμzwo（4）其次，阵风系数βgz、高度系数μz两个系数，都与建筑物所处的区位（即地面粗糙度类别）以及距地高度有关，拟利用规范GB50009已有相关表格并使其合并，同时将式（3）中的常数1.2也融入，可得到：Ω=1.2βgzμz（5）也即建筑外墙面窗的风压值计算公式可简化为：W==Ωwo（6）式中Ω----风压计算综合系数，与建筑物所处的区位和距地高度有关，通过附表1查得最后，一旦取得项目建设所在地的基本风压值，即可利用附表1查到风压计算综合系数Ω，以两者相乘之积，即可得该建筑物外墙面窗的风压标准值。工程举例：工程基础资料：建设项目位于山西原平地区，性质为有色金属冶炼多、高层封闭式工业厂房；地区基本风压值为0.50kn/m2；厂房窗的高度在1.5m～45m之间；建设地点在县郊区。核定：查对规范GB50009核实基本风压值为0.50kn/m2；核定厂区位于郊区时，其地面粗糙度类别为B类；3）计算：从附表1查得：距地高度小于5.0m时Ω=2.26；距地高度为45.0m时Ω=（3.0+3.17）/2=3.09（近似取距地高度40m与50m两者的平均值）；该厂房墙面窗的风压标准值为W==Ωwo=（2.26～3.09）0.50kn/m2=（1.13～1.54）kn/m2三抗风压性能分级标准的相应取值：1按照现行国家标准《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》GB/T7106-2008标准，建筑外门窗抗风压性能分级为9级，如下表所示：建筑外门窗抗风压性能分级表单位：kn/m2分级123456789分级指标值P31.0≤P3<1.51.5≤P3<2.02.≤P3<2.52.5≤P3<3.03.0≤P3<3.53.5≤P3<4.04.≤P3<4.54.5≤P3<5.0P3≥5.0注：第9级应在分级后同时注明具体检测压力差值。（本表摘自国家标准GB/T7106-2008表3）上述规定中，其抗风压性能分级依据是‘分级指标值P3’，而P3值在该标准的有关说明中明确：P3值与工程的风荷载标准值W=相对比，前者应大于或等于后者。2当计算得到风荷载标准值W=后，即可按等于或大于该W=值，在GB/T7106-2008标准的“建筑外门窗抗风压性能分级表”中对应查得其‘分级’数。如上例W==（1.13～1.54）kn/m2，对应查出抗风压性能分级为：2级。为此，该项目建筑专业的设计者应在在建筑门窗的选用设计说明（含EPC工程的采购、订货的技术要求）中，明确外门窗抗风压性能的分级标准要求。四相关说明：1上述计算中已经考虑了一些不利因素，如对封闭建筑物，考虑到墙面上实际存在有个别孔洞和缝隙，以及机械通风等因素，室内可能存在正负不同气压，为此，在压力系数上增加约20%；2对屋面、檐口等区域的外窗，其抗风压性能分级可按上述计算后，再乘以相应的系数，如：2.2/1.2=1.83(屋面、檐口区)或1.8/