【幕识堂】门窗 |从超强台风“摩羯”导致门窗破损思考抗风压性能

百科   2024-09-14 21:50   北京  

者丨楚留香

建筑表皮设计师

CAD二次开发程序员

幕识堂出品ID:MST1609


2024年 第  012  


设计工作中,

技术交流QQ群和微信群中,

这样的问题总是出现:

赵工:门窗的性能要求怎么在测试标准GB/T 7106-2019中找不到了?

钱工:外窗三性等级均应采用
GB/T 31433-2015建筑幕墙、门窗通用技术条件中的分级指标进行确定。
孙工:我看很多家居门窗宣传都是抗风都很高啊,9级或者10级啊
李工:拉倒吧,你看一个摩羯,那窗户破碎的,难道实验数据有问题?
赵工:但是我觉得是台风带来的风压太大了
钱工:那我们设计台风地区的门窗要如何考虑呢
孙工:我这里P1 P2 P3 Pmax 定级检测和工程检测都搞得晕晕的
李工:我感觉好乱啊?


一起:楚晓材,你来讲讲啊?



楚晓材:
说好了,我讲完了一起去打球啊!

 一 、台风下门窗的表现

       在海南省海口市,台风“摩羯”过后,平平无奇的建筑外门窗,却有着截然不同的表现。一些窗户在风暴中完好无损,而另一些则被吹得七零八落。这一现象,不仅让大家对建筑门窗质量,尤其是抗风压性能,有了更深的认识,引发了对门窗安全和美观之间是否可以统一的思考。海口门窗在台风下的表现,给我们提供了一个深刻的案例:在所有门窗性能当中,安全性永远是最第一位的,外门窗的安全性带来的二次伤害和财产损失是巨大的。

 二、台风摩羯相当于几级抗风压性能

  我们先来看看风力如何界定。国家标准GB/T 28591-2012《风力等级》中将风力分为0到17级共18个等级,见下表。

国家标准GB/T 19021-2006《热带气旋等级》界定了台风、强台风和超强台风,见下表。

摩羯作为17级超强台风的风速范围在56.1到61.2米/秒之间。

根据风压的基本公式来计算压力:

式中:ω0为基本风压,N/m²;ρ为空气密度,kg/m³;ν0为基本风速,m/s。P=1/2×1.225×61.2 ×61.2

P≈2294 Pa


GBT31433-2015建筑幕墙、门窗通用技术条件





2,294KPA基本也就在抗风压3级的水平,可见因为台风风压大的原因导致门窗破损是站不住脚的。


 三、门窗的抗风压性能是如何的


小编注:门窗抗风压性能检测不适用门窗框与洞口的连接安全检测。

抗风压性能检测包含变形检测、反复加压检测、安全检测。

  • 风荷载标准值Wk=P3

  • 变形检测P1=0.4*P3

  • 反复加压检测P2=1.5*P1=0.6*P3

  • 安全检测P3

  • 安全检测Pmax=1.4(1.5)*P1

  • 注:外窗抗风压性能中,

  • P3检测对应的是风荷载标准值检测,Pmax检测对应则为风荷载设计值检测。GB/T 7106-2019中规定的Pmax1.4P3,此处1.4GB 50009-2012《建筑结构荷载规范》中所使用的可变荷载的分项系数,但随着GB 50068-2018《建筑结构可靠性设计统一标准》、GB 55001-2021《工程结构通用规范》的实施,该项分项系数已修改为1.5,因此GB/T 8478-2020《铝合金门窗》的性能要求也是取1.5。在设计和委托检测时,应注意正确使用该项系数。


 四、门窗抗风压检测设备和检测报告

从检测设备厂家可以提供的设备参数的角度,门窗的大规格尺寸实验是可以满足要求的。

但是受制于门窗检测费用,检测量的制约,除了大型检测单位外,检测单位更换更大尺寸设备的意愿并不强烈。

实际工程中,采用1.5米x1.5米标准洞口检测的情况是很多的。

厂家宣传自己的门窗性能时,也是多谈高性能,回避检测窗和实际安装使用门窗的尺寸差异,实则是巨大的安全隐患。


五、技术小结

  1. 台风过后如果铝窗框完好,玻璃面板破坏的工况,说明门窗的型材选择是合理的,玻璃选择厚度薄。

  2. 当然台风会夹杂其他杂物,玻璃面板破损也有可能是因此导致,但是窗框基本应是完好的。

  3. 由于抗风压不检测洞口与窗框连接性能,但是很多门窗的成片吹飞le,就是没有完全执行规范连接间距和强度的结构,这也是未来重点监督的方向。

  4. 不要听门窗厂家的遥遥领先,作为普通消费者,很难分辨门窗系列,加强中挺,实验尺寸和实际洞口的差异性。选择有一定知名度大厂没有错,切勿贪小便宜的心理。

  5. 期待小区物业部门对于后期更换门窗安装起到切实的监管作用,而不是只是收个管理费。

  6. 期待工程检测都用实际的窗尺寸去做检测,中挺不同就多做几组。而不是万年的1.5*1.5米,有个报告就行。

  7. 我们不缺规范,缺的是对规范的有效执行。

文中疏漏,在所难免,关注设计细节,期待与大家一起讨论;

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