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外窗抗風(fēng)壓性能技術(shù)
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發(fā)布日期：[2015-12-14] 共閱[1821]次 |
（一）、有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
1、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001
2、《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施》
3、 河北05系列《常用門(mén)窗》05J4-1
4、《建筑外窗抗風(fēng)壓性能等級(jí)及檢測(cè)方法》GBT7106-2002
5、《建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》JGJ113-2003
（二）、外窗抗風(fēng)壓性能分級(jí)
外窗抗風(fēng)壓性能等級(jí)應(yīng)通過(guò)計(jì)算來(lái)確定。根據(jù)建筑物所在地域的基本風(fēng)壓和相關(guān)系數(shù)計(jì)算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，然后依據(jù)有關(guān)規(guī)則確定外窗的抗風(fēng)壓等級(jí)。對(duì)于廣泛采用的PVC塑料窗則根據(jù)抗風(fēng)壓等級(jí)的下限值（也叫風(fēng)壓強(qiáng)度），給出塑料窗內(nèi)襯型鋼的小慣性矩。鋁合金窗則依據(jù)當(dāng)?shù)氐幕撅L(fēng)壓，采用查表法來(lái)確定型材斷面。
一、作用在外窗上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按下列公式計(jì)算：
Wk＝βgzμsμzwo
式中：Wk——作用在外窗上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值；
βgz——高度Z處的陣風(fēng)系數(shù)；
μs——風(fēng)荷載體型系數(shù)；
μz——風(fēng)壓高度變化系數(shù)；
wo——基本風(fēng)壓（KNm2）
上式中的基本風(fēng)壓值和三個(gè)系數(shù)應(yīng)在《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2001）中查表取值。
βgz應(yīng)查表7.5.1。但根據(jù)《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施》和河北《05系列建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集》05J4-1，陣風(fēng)系數(shù)取5。
μs查表7.3.1第30項(xiàng)，根據(jù)住宅體型選大值。比如凹槽內(nèi)窗戶取+0.9。
μz查表7.2.1，按以下6種情況分別計(jì)算：
Wo查附表D.4，保定市n=50時(shí)取0.40（KN㎡）
代入上式計(jì)算，風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值如下：
根據(jù)《建筑外窗抗風(fēng)壓性能分級(jí)及檢測(cè)方法》（GBT7106-2002）第4.1條，建筑外窗抗風(fēng)壓性能分級(jí)指標(biāo)“采用定級(jí)檢測(cè)壓力差為分級(jí)指標(biāo)”，用P3表示；又根據(jù)4.2條，“P3值與工程的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk相對(duì)比，應(yīng)大于或等于Wk”。參照05J4-1，計(jì)算的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值Wk作為抗風(fēng)壓性能分級(jí)P3-的下限值，確定保定市外窗抗風(fēng)壓性能分級(jí)如下：
二、塑料外窗同鋁合金窗、木窗和鋼窗相比較，框料型材強(qiáng)度較低，容易彎曲變形，抗風(fēng)壓性能較差。為了增加塑料窗的強(qiáng)度和剛度，在其窗框料和扇框料中插入“[”型襯鋼，可大幅度提高其抗風(fēng)壓能力，使塑料窗不但具有傳熱系數(shù)小，耐弱酸堿，無(wú)需油漆等優(yōu)點(diǎn)，而且還具有較強(qiáng)的剛度和強(qiáng)度，廣泛用于不同層數(shù)的住宅中。由此可見(jiàn)，設(shè)計(jì)塑料窗時(shí)，根據(jù)建筑物外窗抗風(fēng)壓性能分級(jí)，確定相匹配的襯鋼慣性矩是滿足塑料外窗抗風(fēng)壓要求的關(guān)鍵指標(biāo)。為了確定塑料外窗的抗風(fēng)壓性能，可以采用查表法。
設(shè)計(jì)人員根據(jù)05J4-1《常用門(mén)窗》標(biāo)準(zhǔn)圖附錄一（152~155頁(yè)）《塑料窗抗風(fēng)壓增強(qiáng)型鋼慣性矩I選用表》中的立面簡(jiǎn)圖，開(kāi)啟形式，洞口尺寸和風(fēng)壓強(qiáng)度查取襯鋼慣性矩?cái)?shù)值，標(biāo)注在門(mén)窗表中。施工單位應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在生產(chǎn)廠家提供的各種襯鋼性能資料中查取慣性矩I數(shù)值，使其選用的襯鋼慣性矩不小于設(shè)計(jì)數(shù)值，即滿足抗風(fēng)壓要求。比如在保定郊區(qū)一幢18層住宅樓，抗風(fēng)壓性能等級(jí)為5級(jí)，風(fēng)壓強(qiáng)度為3000Pa；立面簡(jiǎn)圖為上亮下推拉塑料窗，洞口1500×1500，中空玻璃，查155頁(yè)表四得：扇梃襯鋼I為0.989，橫中梃襯鋼I為7.751。
三、鋁合金外窗抗風(fēng)壓性能較好，容易滿足要求，
可采用查表法或查圖法確定采用“××系列”
鋁合金型材。
1、查表法：05J4-1附錄二（156～157頁(yè)）所列方法，不用計(jì)算風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，以建筑物所在地域的基本風(fēng)壓W0為依據(jù)，結(jié)合洞口尺寸，窗扇開(kāi)啟形式，查表確定采用“××系列”鋁合金型材。比如，已知保定地區(qū)的基本風(fēng)壓 0.40KN㎡，平開(kāi)窗，大洞口尺寸2100×1500，查表2選用50系列鋁合金窗；如果已知采用50系列，則大洞口尺寸為2100×1800。
2、查圖法。05J4-1附錄三（158～161頁(yè)）鋁合金抗風(fēng)壓圖中，用兩條特定的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值曲線來(lái)確定“××系列”鋁合金窗的大洞口尺寸。為了方便查圖，根據(jù)前面風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的數(shù)值分析，在保定地區(qū)，多層采用 Wk=2KN㎡曲線，高層采用Wk=3.5KN㎡曲線。
比如6層住宅，窗采用上亮下平開(kāi)扇，高1500，查502系列Wk=2KNm2曲線，洞口大寬度為1700；如采用上亮下推拉窗，高1500，查702系列Wk=3.5KN㎡曲線，洞口大寬度為2100。
四、玻璃面積控制。外窗立面形式設(shè)計(jì)時(shí)，每塊玻璃面積的大小，受當(dāng)?shù)鼗撅L(fēng)壓和建筑風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的限制，不能隨意加大。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)知道玻璃的大許用面積。下邊介紹兩種查表法：
1、根據(jù)計(jì)算的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，加大10%，查《建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（JGJ113-2003）附錄A《常用玻璃品種的大許用面積》表取值。比如風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為3.00KN㎡時(shí)，采用四邊支承5厚普通浮法玻璃，查表A.0.1得大許用面積為1.20㎡；如采用四邊支承5+5中空玻璃，查表A.0.3,大許用面積為1.81㎡。此法適用于各種不同材料窗框的玻璃面積控制。
2、對(duì)于鋁合金窗的玻璃面積大允許值，查05J4-1附錄四《鋁合金窗的玻璃面積大允許值》表取值。比如，已知保定基本風(fēng)壓0.40KN㎡，某高層住宅50米，建在郊區(qū)（B類(lèi)地區(qū)），采用6厚玻璃，查表得大玻璃面積1.18m2。因采用平開(kāi)扇，乘以0.8系數(shù)，得0.944 m2。也就是說(shuō)每塊玻璃的面積不能超過(guò)0.9 m2。
(三)、外窗抗風(fēng)壓性能等級(jí)計(jì) 算舉例
某小區(qū)8#住宅樓，位于保定市北郊城鄉(xiāng)結(jié)合部（B類(lèi)地區(qū)），高18層50米，計(jì)算外窗風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值并確定抗風(fēng)壓性能等級(jí)。
一、作用在外窗上的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式如下：Wk＝βgzμsμzwo
式中：βgz——陣風(fēng)系數(shù)取5
μs——風(fēng)荷載體型系數(shù)取0.9；
μz——風(fēng)壓高度變化系數(shù)取1.67；
wo——基本風(fēng)壓取0.40（KNm2）
代入上式：Wk＝5×0.9×1.67×0.40=3.00（KNm2）
二、根據(jù)抗風(fēng)壓性能等級(jí)P3“應(yīng)大于或等級(jí)Wk”的原則或“高層建筑玻璃風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值宜按計(jì)算值加大10%采用”的規(guī)定；
外窗風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值采用：3.30KNm2；
外窗抗風(fēng)壓性能等級(jí)為：5級(jí)。
（四）、外窗設(shè)計(jì)說(shuō)明
1、外窗（包括開(kāi)向陽(yáng)臺(tái)的門(mén)窗）采用PVC塑料窗，普通浮法玻璃。7層及以上外窗為推拉窗或內(nèi)平開(kāi)窗。
2、玻璃采用中空玻璃，組合厚度不小于20mm（5+10+5），推薦厚度為23mm（6+12+5）。玻璃大尺寸應(yīng)根據(jù)風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值確定。
3、封閉陽(yáng)臺(tái)采用單框單玻塑料推拉窗，玻璃厚度多層5mm，高層6mm，玻璃大尺寸應(yīng)根據(jù)風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值確定。
4、窗框與洞口墻體之間縫隙統(tǒng)一為20mm。窗框與墻體用金屬件柔性連接，縫隙填塞聚苯板。窗框與裝修面層之間縫隙用建筑密封膏密封。
5、外窗抗風(fēng)壓性能等級(jí)多層不應(yīng)低于3 級(jí)，高層不應(yīng)低于5級(jí)，超過(guò)50米的建筑抗風(fēng)壓性能等級(jí)應(yīng)計(jì)算確定?？蛄现械囊r鋼慣性矩必須滿足抗風(fēng)壓要求。
6、外窗氣密性能等級(jí)多層不應(yīng)低于3級(jí)，高層不應(yīng)低于4級(jí)。
7、外窗水密性能等級(jí)不應(yīng)低于3級(jí)。
8、外窗隔聲性能等級(jí)不應(yīng)低于3級(jí)。采用中空玻璃窗時(shí)，隔聲量不低于30dB，滿足隔聲要求。
9、外窗保溫性能等級(jí)不應(yīng)低于7級(jí)。采用單框中空玻璃塑料窗時(shí)，傳熱系數(shù)為2.7w（m2·k），滿足保溫要求。
10、外窗滿足自然采光要求，臥室、起居室、廚房的窗地面積比不小于17。
11、外窗滿足自然通風(fēng)要求，每套住宅的通風(fēng)開(kāi)口面積不小于地面面積的5%。 |
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