建筑幕墙设计(第五章)幕墙的物理性能.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,5,幕墙的物理性能,采用大面积建筑幕墙是现代建筑一大特色，但它毕竟,是保温隔热的薄弱环节。冬季通过缝隙的冷风渗透及传热,损失和夏季通过玻璃的太阳辐射能，往往是通过其他材料,墙体的几倍，甚至几十倍。为了节能和改进环境条件，提,高建筑幕墙物理性能是一项重要内容。,由干建筑幕墙的物理性能对建筑功能的巨大影响，就,要求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，即幕墙要具备必要的物理性能。,5,幕墙的物理性能,幕墙的物理性能要讨论两个方面的问题,:,1.,一个建筑物在其所处的环境条件下，要采用怎样性能的幕墙才能满足其功能要求，即确定幕墙的性能设计值。,玻璃幕墙工程技术规范,指出,:,玻璃幕墙的性能，应根据,建筑物所在地的地理、气候、建筑物的高度、体型及环境,条件进行设计。在确定性能设计值时，还要注意有可开部,分与固定部分的项目，两部分性能设计值对应问题，即根,据上述原则确定了其中一部分的性能设计值后，还要确定,另一部分与之对应的性能设计值。,5,幕墙的物理性能,幕墙的物理性能要讨论两个方面的问题,:,2,幕墙产品的性能应由检测来决定。,幕墙产品设计定型时应进行性能检测。对大型工程幕墙也,应进行检侧来确定其实际达到的性能水平，并与性能设计,值比较，检查其是否达到设计性能要求。,特别要指出,:,与确定性能设计值不同，对区分可开部分与固,定部分的项目，要分开检测，而不能只检测其中一部分，,再以对应值确定另一部分的性能值。,建筑幕墙风压变形性能检测方法,建筑幕墙空气渗透性能检测方法,建筑幕墙雨水渗漏性能检测方法,民用建筑热工设计规范,民用建筑隔声设计规范,建筑幕墙抗震性能振动台试验方法,玻璃幕墙工程技术规范,5,幕墙的物理性能,第一节 风压变形性能,风压变形性能是指幕墙在与其垂直的风压作用下保,持正常功能，不发生任何损坏的能力。,1,研究原因,（,1,）风压的作用结果可使幕墙及杆件变形，拼接缝隙变大，降低气密、水密性能。,（,2,）当风荷载产生的压力超过承受能力时，可产生永久变形，玻璃破碎、五金损坏等。,为了维护正常的使用功能，研究抗风性能是幕墙设计,的重要环节。,5,幕墙的物理性能,第一节 风压变形性能,2,风压变形性能设计值,P,的计算,P,在数值上等于风荷载标准值,W,k,5,幕墙的物理性能,第二节 雨水渗漏性能,-,水密性能,雨水渗漏性能系指在风雨同时作用下，幕墙透过雨水的,能力。和幕墙雨水渗漏性能有关的气候因素主要指暴风,雨时的风速和降雨强度。,1,研究目的,（,1,）防止雨水通过幕墙孔隙渗入室内。,（,2,）防止雨水长期滞留在型材腔内腐蚀金属材料。,5,幕墙的物理性能,第二节 雨水渗漏性能,-,水密性能,2,雨水渗漏机理,（,1,）雨水渗漏三要素,存在缝隙或孔洞,存在雨水,幕墙两侧存在压力差,防止雨水渗漏必须使三要素不同时满足,（,2,）雨幕原理,“雨幕”是指下雨时外窗的外表面被雨水淋成的一层水幕。由于水的性质和水的表面自由能特点，这层水幕有保持其完整性和不易被渗透的特点。,雨幕原理是一个设计原理，指雨水对这一层“幕”的渗透如何被阻止的原理。,5,幕墙的物理性能,第二节 雨水渗漏性能,-,水密性能,3,幕墙水密性能设计计算,由于不同地区降水量不同，把幕墙的水密性能设计区域,分为两类,受热带风暴和台风袭击地区（南方沿海地区）,不受热带风暴和台风袭击地区,受热带风暴和台风袭击地区（固定部分）,不受热带风暴和台风袭击地区（固定部分）,可开启部分，根据分级值表按插值计算,5,幕墙的物理性能,第二节 雨水渗漏性能,-,水密性能,5,幕墙的物理性能,第三节 空气渗透性能,-,气密性能,在风压作用下，其开启部分为关闭状态时，幕墙透过空,气的能力。,1,研究目的,从幕墙缝隙渗入室内的空气量对建筑节能与隔声有较大影响，一般由缝隙渗入室内的冷空气耗热量达到采暖耗热,20%-40%,，所以研究气密性很重要。,2,幕墙缝隙渗入室内冷空气耗热量计算公式,5,幕墙的物理性能,第三节 空气渗透性能,-,气密性能,Q-,由幕墙缝隙渗入室内冷空气耗热量,Cp-,空气定压比热容。取,1.0,单位换算系数 取,0.28,L-,幕墙缝隙计算长度,l -,基准高度（,10m,）风压单独作用下，单位时间通过每米幕墙缝隙空气量,采暖室内、外计算温度,室外空气密度,Kg/m3,M-,时间,h,5,幕墙的物理性能,第三节 空气渗透性能,-,气密性能,5,幕墙的物理性能,第三节 空气渗透性能,-,气密性能,3,幕墙气密性能设计计算,5,幕墙的物理性能,第四节 保温性能,保温性能系指在幕墙两侧存在空气温度差的条件下，幕,墙阻抗从高温一侧向低温一侧传热的能力。,不包括从缝隙中渗透空气的传热和太阳辐射传热。,1,保温性能级别,幕墙保温性能级别的高低用传热系数,K,或传热阻,R0,确定,传热系数,：在稳定传热条件下，幕墙两侧空气温度差为,1,，单位时间通过单位面积的传热量。,传热阻,：,R0=1/K,5,幕墙的物理性能,第四节 保温性能,2,幕墙总热阻计算,5,幕墙的物理性能,第四节 保温性能,2,幕墙总热阻计算,空气层热阻，对中空玻璃而言，单层玻璃不考虑,da,=9mm Ra=0.12,da,=12mm Ra=0.14,玻璃面板,0.76,花岗石板,3.49,铝板,203,5,幕墙的物理性能,第五节 隔声性能,通过空气传到幕墙外表面的噪声，经幕墙反射、吸收及,其他能量转化后的减少量。,1,噪声通过空气传递到幕墙外表面产生的效应,在幕墙表面产生反射,被幕墙材料吸收转化为其他能量,激发幕墙材料振动，通过幕墙将振动辐射到室内,沿幕墙材料向别处传播,透过幕墙材料及孔隙传入室内,5,幕墙的物理性能,第五节 隔声性能,2,幕墙隔声量计算,（,1,）有效隔声量,5,幕墙的物理性能,第五节 隔声性能,2,幕墙隔声量计算,（,2,）对各种玻璃的隔声量，采用经验公式计算,5,幕墙的物理性能,第五节 隔声性能,2,幕墙隔声量计算,5,幕墙的物理性能,第六节 平面内变形性能,在地震及大风作用下，建筑物各层之间产生相对位移,时，幕墙沟件就会产生水平的强制位移，幕墙平面内变,形性能，表征幕墙全部构造在建筑物层问变位，强制幕,墙变形后应保持的性能。,以相对位移量,r,作为分级依据,不导致构件损坏的位移量与幕墙层高之比,5,幕墙的物理性能,第六节 平面内变形性能,抗震设计，按主体结构弹性层间位移角限值 的,3,倍设计,非抗震设计，按主体结构弹性层间位移角限值 的,1,倍设计,例：求南昌市一建筑（高,120m,，钢,-,混框架结构）平面内,变形性能,解：南昌按抗震设防考虑,