淺談施工圖設(shè)計中的門窗性能的確定

劉 輝

在進行施工圖設(shè)計時，按照國家《建筑工程設(shè)計文件編制深度規(guī)定》2008年的要求，工程設(shè)計時應(yīng)提出:“外門窗的主要物理性能的指標，如抗風(fēng)壓、氣密、水密、保溫、隔聲等性能的要求;所采用的門窗材料、框料顏色、玻璃品種和顏色及開啟方式等要求”。其中，“門窗材料、框料顏色、玻璃品種和顏色及開啟方式”的選用因為主觀性較強，因人而異，比較容易確定。保溫性和氣密性因為現(xiàn)在全國都比較重視建筑的節(jié)能設(shè)計，各地都有自己的地方規(guī)定，也比較容易選定。而“抗風(fēng)壓、水密、隔聲”等性能的選擇，由于以前對這些性能的選擇關(guān)注較少，施工圖設(shè)計時經(jīng)常不知道該如何確定。

《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施 2009》根據(jù) GB/T 7106-2008建筑外門窗氣密、水密、抗風(fēng)壓性能分級及檢測方法給出了一些分級指標表格和建議做法。但沒有明確窗的抗風(fēng)壓、氣密、水密、隔聲等性能在實際工程中該如何確定。本文希望能結(jié)合一些國家和地方的規(guī)范、標準圖集，能給施工圖設(shè)計中的窗的抗風(fēng)壓、水密、隔聲等性能的確定提供一種簡單的方法。

1 抗風(fēng)壓性能

GB/T 7106-2008建筑外門窗氣密、水密、抗風(fēng)壓性能分級及檢測方法，門窗的抗風(fēng)壓性能分級指標值P1規(guī)定見表 1。

表1 建筑外門窗抗風(fēng)壓性能分級表

根據(jù)《建筑荷載規(guī)范》，作用在外窗上的風(fēng)荷載標準值應(yīng)按下列公式計算:

其中，ωk為作用在外窗上的風(fēng)荷載標準值;βgz為高度 Z處的陣風(fēng)系數(shù);μs為風(fēng)荷載體型系數(shù);μz為風(fēng)壓高度變化系數(shù);ω0為基本風(fēng)壓，kN/m2。

由于涉及到的參數(shù)較多，在實際設(shè)計中怎樣較簡單的確定外門窗的抗風(fēng)壓性能。參考上海市的標準圖集《鋁合金節(jié)能窗》，我們設(shè)計時可以把此公式簡化為:

其中，ωk為作用在外窗上的風(fēng)荷載標準值;A為外門窗的風(fēng)荷載參考值A(chǔ)(A值建筑設(shè)計可參考結(jié)構(gòu)設(shè)計時的一般習(xí)慣，除海島、海岸邊建筑外，一般建筑都取城市郊區(qū)所對應(yīng)的風(fēng)荷載標準值);ω0為設(shè)計所在地百年一遇基本風(fēng)壓，kN/m2;0.60為上海的百年一遇基本風(fēng)壓，kN/m2。利用此公式能夠比較快速、簡單的確定門窗的抗風(fēng)壓性能，例如:淮安一幢 24m的教學(xué)樓的抗風(fēng)壓性能設(shè)計就簡化為ωk=2.56×0.45/0.60=1.92，外門窗的抗風(fēng)壓性能分級就為 2級。

2 水密性能

GB/T 7106-2008建筑外門窗氣密、水密、抗風(fēng)壓性能分級及檢測方法，門窗的水密性能分級指標值ΔP規(guī)定見表 2。

表2 建筑外門窗水密性能分級表 Pa

水密性能風(fēng)壓力差值計算的定義式為:

其中，ΔP為水密性能風(fēng)壓差值，Pa;C為風(fēng)壓系數(shù)，取0.8;μz為風(fēng)壓高度變化系數(shù);ρ為空氣密度;V0為水密性能設(shè)計風(fēng)速(根據(jù)建筑物當?shù)氐臍庀髼l件和建筑物的用途、重要程度確定)。

當ρ=1.20，簡化后的ΔP=1.06μzV20，其中，μz查《建筑荷載規(guī)范》比較容易獲得，但V0需根據(jù)建筑物當?shù)氐臍庀髼l件和建筑物的用途、重要程度確定，在實際工程中 V0取值比較難以確定。那么在設(shè)計中如何能簡便的確定門窗的水密性。我們可以參考GJ 103-2008塑料門窗工程技術(shù)規(guī)程中給出的簡易式來確定門窗的水密性。

其中，C為水密性能設(shè)計計算系數(shù)，受熱帶風(fēng)暴和臺風(fēng)襲擊的地區(qū)取值為0.50，其他地區(qū)的取值為0.40;μz為風(fēng)壓高度變化系數(shù)，查《建筑荷載規(guī)范》;ω0為基本風(fēng)壓，Pa，查《建筑荷載規(guī)范》。

這樣建筑門窗的水密性的確定就比較容易了，例如:淮安一幢24m的教學(xué)樓的水密性能設(shè)計就簡化如下，C取值為 0.40，淮安百年一遇基本風(fēng)壓為 450Pa，ω0查《建筑荷載規(guī)范》為 1.42，計算ΔP≥0.4×450×1.42≥255，外門窗的水密性能為 3級。

3 空氣聲隔聲性能

GB/T 7106-2008建筑外門窗氣密、水密、抗風(fēng)壓性能分級及檢測方法，門窗的空氣聲隔聲性能分級指標值Rw規(guī)定見表 3。

表3 建筑門窗的空氣聲隔聲性能 dB

一般的建筑設(shè)計規(guī)范中對建筑墻體和樓板的隔聲有具體的要求，但對建筑門窗的空氣聲隔聲性能經(jīng)常沒有提到，在設(shè)計中就比較難確定建筑門窗的空氣聲隔聲性能。參照國家現(xiàn)行的標準圖集的說明，設(shè)計中常用房間的隔聲性能要求可以查《08J931建筑隔聲與吸聲構(gòu)造》確定。根據(jù)《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施2009》，一般的5mm+9mm+5mm和6mm+12mm+6mm中空玻璃窗的隔聲性能均能達到2級要求，6mm+12mm+10mm中空玻璃窗的隔聲性能達到 3級要求。當隔聲性能要求大于35 dB時就要采取特殊的隔聲構(gòu)造。

[1] 建筑工程設(shè)計文件編制深度規(guī)定[S].

[2] 全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施[S].

[3] GB/T 7106-2008，建筑外門窗氣密、水密、抗風(fēng)壓性能分級及檢測方法[S].

[4] 上海市的標準圖集《鋁合金節(jié)能窗》[Z].2005.

[5] GJ 103-2008，塑料門窗工程技術(shù)規(guī)程[S].

[6] 08J931，建筑隔聲與吸聲構(gòu)造[S].