幕墙隔热型材指什么(什么是断桥隔热幕墙150型材)

“烟花”过境，风啸雨鸣。
气候变化带来的极端恶劣天气，对门窗幕墙的安全要求一提再提。
一直以来，门窗幕墙安全是泰诺风关心的第一要义。
像此次台风，掉落门窗无数，泰叔以前讲过门窗安全问题，贴出链接让大家复习：关于台风，关于门窗，一点想说的。
而幕墙对结构设计的要求更高，并且，幕墙建筑往往地处人流量较大的繁华地带，它背后的安全设计不容小觑。
今天泰叔就来讲一讲这个问题。
近年来对建筑节能重视程度的不断加深，让全国的建筑门窗幕墙节能指标都得到了显著提高。
面对愈来愈高的节能指标，门窗设计尚觉得有难度，对幕墙来说更是难上加难。
当大多数人将目光关注在节能如何配置的时候，对于隔热幕墙而言，力学性能计算更是不可被忽略的一项硬性指标。
从表中我们不难看出对围护结构节能的高要求 节能指标的提升，导致隔热断桥型材的隔热条尺寸使用越来越宽，对应着整个隔热断桥型材的力学性能也备受关注。
因为对于幕墙而言力学性能是保证幕墙安全的前提条件，时见报端的幕墙坠落事件，让老百姓对幕墙的安全性又产生了怀疑的态度。
去年南京新百的幕墙掉落事件，让不少市民心有余悸所以如何做好幕墙的安全设计，尤其是隔热幕墙中隔热条和铝合金型材之间连接部位的局部应力该如何考虑，以及幕墙的隔热节能性能和力学性能之间怎样保持协调和统一都是我们作为设计人员应该着重考虑的问题，下面本文将就以上内容进行简单的论述和分析。
谈到力学计算不得不提的就是隔热断桥型材的力学计算。
非隔热幕墙的力学计算相对大家比较了解，不用多说。
但对于隔热幕墙的力学计算很多设计师还在采取非隔热幕墙的计算方法，当然这种方法相对安全，可是对于成本而言确实极大的一种浪费。
尤其是在当今地产高周转低成本的运转模式下，性价比是所有设计师必须要考虑的问题。
如果型材受剪应力，则复合型材的结构条件取决于复合区域的特性。
可分为三种情况： a、理想刚性复合型材 b、松散型复合型材 c、弹性复合型材 我们可以得出理想刚性复合型材的惯性矩： IS = I1 + I2 + A1* a1 + A2* a2 （1－1） 松散型复合型材的惯性矩： IS = I1 + I2 （1－2） 弹性复合型材的有效惯性矩： （1－3） 我们以28mm隔热断桥型材为例（图1-1 / 1-2）：不考虑隔热部分的（图1-1）大型材惯性矩：159.11 cm4，考虑隔热部分的型材（图1-2）有效惯性矩：273.24 cm4。
两者相比后者计算方法型材的惯性矩提升：71.73%。
换言之如果要达到同样截面惯性矩，后者计算方法隔热型材截面深度可减少29mm，截面积可减少132.5mm2，铝合金型材可以减少0.371kg/m。
降低了对铝型材的使用量，从而可以节约成本。
图1-1 图1-2 由此可见对于同样需求的惯性矩，把隔热型材做有效惯性矩计算可以减少型材的使用量，在满足安全设计的同时满足我们设计师对性价比的要求。
当然不同宽度隔热条和外面型材形状的大小对有效惯性矩的影响也不同，这不是一个定值，具体型材断面需要对其进行有效惯性矩计算来确定。
以上金属-塑料复合型材在不同情况下的承载性能与变形情况中我们可以分析得出，对于普通型材（或理想刚性复合型材），因其各相材料同性，因此其各相强度一致，惯性矩的计算也非常简单，按照YS/T 437-2009《铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求》即可算出。
而弹性复合型材，应按照JG 175 2011《建筑用隔热铝合金型材》进行计算。
复合型材断面图如下图2-1所示：图2-1 复合型材断面图 说明： S1：断面1的中心，面积A1 和惯性矩I1 c：弹性常数为c的隔热材料 S：隔热型材的中心 S2：断面2的中心，面积A2 和惯性矩I2 对于幕墙的隔热断桥型材断面分析，如图2-2所示：图2-2复合型材断面图 隔热断桥型材的受力分析如下图：图3-1隔热断桥型材的受力分析 最大极限状态控制下受力：（2－1） 弯曲应力：（2－2） 剪切应力：（2－3） 注： W －抵抗模量 f02－设计应力－安全系数 －外部荷载的局部安全系数－温差的局部安全系数 RQ－外部荷载引起的应力 RT－温差引起的应力 SQ－外部荷载的剪切应力 ST－温差引起的剪切应力 TcNθ －温度θ时的剪切强度 A1－设计系数 A2－蠕变系数 以上公式均考虑了温度作用引起的相关应力，这是以前非断桥型材没有考虑的力学模型。
隔热断桥型材中的隔热条在温度的作用下受力会牵动铝合金型材，然后一起引起温度的变形及极限受力状态的变化。
风荷载作用下隔热断桥型材不同位置（图2-2复合型材断面图）弯曲应力计算应按下式计算：（3－1） 注： M ---风荷载作用下的型材弯 Is ---刚性惯性矩 β---组合参数。
由上述公式可以计算出隔热断桥型材内部的弯曲应力，当外部荷载引起的弯曲应力小于设计应力时可以判断该部位的受力是安全的，否则当外部荷载引起的弯曲应力大于设计应力时可以判断该部位是被迫坏的，受力不合理或者说是设计不合理，此时需要设计师们对上述设计进行调整，重新设计计算直至安全。
有了上述关于内部应力的计算法则，相信可以解决很多设计师对局部应力的担心。
局部设计安全了，整体设计才会安全，从而整个建筑外立面才会安全。
幕墙本为城市添光彩，若疏忽了安全成为潜在的高空“杀手”，便是大大的得不偿失了。
参考文献：[1]JG 175 2011<<建筑用隔热铝合金型材>>；[2] YS/T 437-2009《铝型材截面几何参数算法及计算机程序要求》；[3] EN 14024-2004附录C[4]DB11/891-2020《北京居住建筑节能设计标准》。