正确理解和应用风洞试验报告

玻璃幕墙风荷载是玻璃幕墙设计诸荷载(作用)中最重要的一项。它的取值直接影响玻璃幕墙的安全，尤其是体型复杂的高层建筑玻璃幕墙的设计风荷载更要慎重采用。《玻璃幕墙工程技术规范》JG102-2003规定：“玻璃幕墙的风荷载标准值可按风洞试验结果确定；玻璃幕墙高度大于200m或体型、风荷载环境复杂时，宜进行风洞试验确定风荷载。”对于这一规定要有正确的理解。
　　GB50009规定围护结构风荷载标准值为：Wk=βgzμslμzW0          （7.1.1-2）
（而风洞试验报告为：平均风压  Wk=C/ W0  ；峰值风压  Wk=Cmax（min）/ W0）。
下面对式（7.1.1-2）的四个要素进行分析。
　　（1）基本风压W0
　　基本风压系以当地比较空旷地面上（B类地区）离地10m高、统计所得的50年一遇10min平均最大风速V0（m/s）为标准确定的风压值。
　　风压是速度压，由规定的基本风速V0 ，按计算速度压的伯努利方程导出下式计算：
               W0= 1/2ρV02                              
               式中：ρ—空气密度
　　使用风杯式测风仪时，考虑空气密度受温度、气压影响，可按下式确定空气密度：
          ρ=[0.001276/(1+0.00366t )]×(ρ-0.378e/1000000)；  t/m3          
　　式中：  t—空气温度，0C；    
             ρ—气压，Pa；      
             e—水气压，Pa  。
　　也可根据所在地点的海拨高度Z(m)按下式近似估算空气密度：
　　ρ=0.00125e –0.0001Z，t/m3                                          
　　GB50009规定的基本风压是根据全国气象台站历年来的最大风速纪录，按基本风速的标准要求，将不同风速仪高度和时距的年最大风速，统一换算为离地10m高、自记10min平均年最大风速（m/s）。根据该风速数据（选取最大风速数据，一般应有25年以上的资料；当无法满足时，至少不少于10年的风速资料）经统计分析确定重现期为50年的最大风速，作为当地的基本风速V0。再按伯努利公式：
　　W0=1/2ρv02确定基本风速。
　　ρ= γ/g，γ为空气重力密度，g为重力加速度，以ρ= γ/g代入W0=1 /2（γ/g）v02。以往国内的风速记录大多数根据风压板的观测结果，刻度所反映的风速，实际上是统一根据标准的空气密度ρ=1.25Kg/m3，按上述公式反算而得，因此在按该风速确定风压时，可统一按W0=V02/1600（KN/m2）计算。
　　GB50009附录D4 全国各城市的雪压和风压是该城市B类地区基本风压，A、C、D类地区基本风压要换算，但换算系数放在风压高度变化系数中，GB50009条文说明第7.2.1：μ　　z——风压高度变化系数，
　　μz A=1.379（Z/10）0.24
　　μz B=1.000（Z/10）0.32
　　μz C=0.616（Z/10）0.44
　　μz D=0.318（Z/10）0.60
　　式中（Z/10）2α是描述风压沿高度变化的规律，（Z/10）2α前的系数是各地面粗糙度类别基本风压换算系数μw0  ，如1.379、1.0、0.616、0.318等。
　　设基本风压换算系数为μw0w，各地面粗糙度类别基本风压W0α=μw0 W0  ，对于一般空旷平坦地区-----荷载规范建议α取为0.16，梯度风高度取350米。设其他地貌地区的梯度风高度为HT，由梯度风高度以上各类地貌风速均为相等的条件可得：（350/10）2×0.16 W0=（HT/10）2αW0α
　　∴    W0α=（35）0.32（HT/10）-2αW0=μw0 W0”
　　∵    μw0 =（350/10）0.32（10/ HG）2α
　　μz A=1.379（Z/10）0.24      梯度风高度HG A =300m  αA =0.12   μw0 A=（350/10）0.32（10/ HG）2α=（350/10）0.32（10/300）0.24=1.379
　　μz B=1.000（Z/10）0.32       梯度风高度 HG B =350m αB =0.16     μw0 B=（350/10）0.32（10/ HG）2α=（350/10）0.32（10/350）0.32=1.000
　　μz C=0.616（Z/10）0.44     梯度风高度HG C =400m  αC=0.22     μw0C =（350/10）0.32（10/ HG）2α=（350/10）0.32（10/ 400）0.44=0.616
　　μz D=0.318（Z/10）0.60     梯度风高度HG D =450m  αD =0.30    μw0 D=（350/10）0.32（10/ HG）2α=（350/10）0.32（10/ 450）0.60=0.318