生物气候凉棚的风荷载与雪荷载：该明确哪些要求
只有附带设计依据的生物气候凉棚荷载等级才有实际意义。雪荷载和风荷载取决于场地：欧洲工程实践依据 EN 1991-1-3（雪荷载）和 EN 1991-1-4（风荷载）计算，并须结合安装所在国的国家附录阅读；荷载还取决于百叶的位置和基础。询价时请一并提供场地数据，并询问该数值依据哪项计算得出。
为什么凉亭的荷载很重要？
凉亭是一种屋顶。它可能是带活动部件的轻型铝结构，而非常规建筑，但仍须像其他屋顶一样经受天气考验，并且在整个使用寿命内还要承受数千次开启、关闭和转动操作。
对买家而言，这会带来三点影响：
- 荷载决定框架、立柱和连接件的设计。 为有遮蔽的庭院设计的结构，与为暴露的沿海场地设计的同一结构并非同一种产品，即便它们在目录照片中看起来一模一样。
- 等级声明必须有依据。 “可承受 50 kg/m²”或“在 80 km/h 风速下稳定”意义有限，除非你知道采用了哪项标准、百叶处于什么角度、跨度是多少，以及使用了什么基础。缺少这些信息的数字不是完整规格，而是规格缺项。
- 部分风险来自场地，而非产品。 基础、安装面的基层以及当地主管部门的要求，都会影响可建造的结构；工厂无法通过产品计算解决这些问题。
哪些荷载会作用于凉亭？
| 荷载 | 数据来源 | 百叶屋顶的最不利情况 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 风作用 | EN 1991-1-4 及国家附录；场地暴露条件和地形 | 屋顶关闭时的阵风，以及屋顶开启或部分开启时的上拔力 | 与向下压力对框架的控制作用相比，上拔力更常决定锚固设计 |
| 雪作用 | EN 1991-1-3 及国家附录；所在地面雪荷载 | 百叶关闭并承受均匀积雪；相邻屋顶造成的风吹积雪和不均匀积雪 | 百叶屋顶的雪荷载按百叶关闭状态处理 |
| 自重 | 产品自身质量，依据制造商图纸 | 持续存在，也是其他各项计算的基础 | 询问包含哪些部件：框架、百叶、导轨、电机、侧帘 |
| 温度及其他作用 | 当地温度范围 | 长铝型材的热胀冷缩 | 对大跨度以及必须保持对齐的导轨尤为重要 |
| 维护荷载 | 清洁和维修时人员施加的荷载 | 人员进入百叶和排水槽区域 | 询问设计假设的检修方式，以及允许承受的荷载 |
荷载组合与单项荷载同样重要：风和雪不会孤立地进行校核；对于特定场地，控制工况往往是组合工况，而非单一事件。
适用哪些设计标准？
对于结构所受作用，欧洲工程实践采用欧洲规范系列：
- EN 1991-1-3 ——雪荷载作用。屋面雪荷载以所在地面雪荷载为基础，并通过系数进行调整；这些系数考虑屋面形状、风吹积雪与暴露条件，以及通过屋面散失的热量。
- EN 1991-1-4 ——风荷载作用。风荷载依据场地的峰值速度压力确定，并按形状和周边地形的压力系数进行调整。
- 国家附录 ——各国在欧洲规范框架内设定本国数值，包括地面雪荷载图、风速图及相应安全系数。因此，同一款凉亭在两个国家可能会得出不同计算结果，而两种计算都可能正确。
- 铝结构设计规范 ——铝结构依据欧洲规范系列中的另一部分（EN 1999-1-1）进行设计，该规范针对材料本身的特性，而非荷载。
- 当地审批 ——在多数司法管辖区，此类永久性结构需要由当地结构工程师审核；这项审批与产品计算是两个独立步骤。
随询价请求（RFQ）提供的场地数据
| 项目 | 重要性 | 示例格式 |
|---|---|---|
| 地点和海拔 | 决定国家附录中的雪荷载和风荷载数值 | 城镇、国家、海拔（米） |
| 暴露条件和地形 | 地形类别会显著改变风压 | 城市、郊区、开阔海岸、避风庭院 |
| 邻近建筑及其高度 | 湍流和遮挡会改变局部压力 | 简短说明及照片 |
| 跨度、宽度和进深 | 决定框架尺寸和百叶长度 | 毫米，并注明屋顶下方净高 |
| 连接方式 | 独立式、一侧连接墙体，或夹在两面墙之间 | 支撑布置草图 |
| 屋顶百叶类型 | 滑动式、旋转式或折叠式百叶在风雪中的表现不同 | 型号或类型，以及屋顶是否可完全收起 |
| 侧帘和玻璃 | 侧帘会封闭迎风面并改变荷载路径；玻璃会增加质量 | 安装在哪些侧面、采用哪些产品、是否可收起 |
| 用途和检修通道 | 清洁和维护通道，以及屋顶是否可供人员行走 | 屋顶将如何检修 |
| 基础条件 | 地基类型、现有板面，或是否需要新建基础 | 现有条件及任何岩土工程数据 |
| 当地主管部门要求 | 审批、消防和安全规定、邻居或规划限制 | 已经提出的任何条件 |
首次询价时，请尽可能提供上述信息。每一项缺失的信息都会变成一项假设，而之后修正假设就可能产生费用。
框架、立柱和锚固
定性而言：立柱承担竖向荷载和风引起的弯矩；屋顶结构承担跨距；锚固则将两者传递到地面或板面。制造商公布的等级通常以特定基础为前提——数据表中会写明基础尺寸和锚栓尺寸——因为同一屋顶若安装在较弱的基础上，就成了不同的结构。
以下两种做法值得借鉴结构工程师审阅图纸时的习惯：
- 询问等级对基础有什么假设。 如果某个雪荷载或风荷载数值只有在采用特定基础时才成立，那么它就不是屋顶本身的性能，而是屋顶与基础共同构成的系统性能；后者需要在你的场地实现。
- 询问抵抗上拔力的锚固细节。 风作用于开启的百叶屋顶时，向上拉的情况与向下压一样常见，而通常是锚栓而非框架抵抗上拔力。根据实际基层——混凝土、砌体、钢材或木材——设计的锚固细节，比通用紧固说明更有价值。
百叶凉亭在风雪中的表现如何？
百叶屋顶有不同位置，每种位置都有自己的空气动力学特性：
- 关闭。 屋顶表现为一个表面：雪会堆积，风压作用于整个面积，排水槽负责排走融水。雪荷载计算采用的就是这种配置。
- 开启或部分开启。 百叶倾斜，屋顶不再是一个完整表面，而是一组叶片；上拔力增大，结构既会受到叶片之间穿过的风，也会受到叶片上方的风。
- 收起。 屋顶叠收到一侧；荷载路径再次改变。通常风暴控制逻辑会使用这个位置，前提是系统有电，且传感器能够作出判断。
有一点不应承诺，也不应轻信：自动除雪。声称“打开即可让积雪滑落”的百叶屋顶，实际效果取决于屋顶完成开启前积雪是否已经滑落、百叶角度、温度以及下方有什么物体。它不能替代雪荷载计算；若数据表用这种说法代替计算，就是跳过了计算。
基础和墙体固定件
基础承担结构无法自行承受的荷载：上拔力、每根立柱底部的弯矩以及竖向重量。基础尺寸取决于地面条件和荷载，因此公布基础尺寸的等级实际上描述的是一个系统。
墙体固定件需要特别谨慎。将一侧连接到建筑物，会把风荷载传递到墙体，因此墙体的材料、厚度和状况都成为结构的一部分。请索取固定细节，并对照现场实际情况检查：为混凝土设计的托架并不适用于空腔墙。
无论采用哪种情况，当地结构工程师的审批都是确认设计适合现场的步骤；供应商的计算涵盖产品，而两者共同覆盖整个项目。
各方分别负责什么？
| 相关方 | 责任 |
|---|---|
| 制造商／供应商 | 针对所售配置进行产品计算：框架、百叶、立柱、导轨、电机；计算依据为数据表中说明的荷载数值和基础假设 |
| 当地负责工程师 | 根据国家附录确定场地荷载，校核基础和固定件，并取得当地主管部门要求的审批 |
| 安装人员 | 按照图纸和手册施工：紧固扭矩、对齐、密封，以及传感器调试 |
| 买家 | 如实提供场地数据，保存相关假设记录，并安排当地审批 |
该领域的大多数争议都源于前两方之间的责任空隙：把产品计算当作场地审批，或把场地假设当作产品保证。将责任分工书面列明即可消除这一问题。
实际上，这种分工也会体现在日常的小问题上。暴风雨时谁决定收起屋顶——由传感器阈值决定，还是由现场人员决定？谁负责清理排水槽，清理间隔是多久？谁负责保存计算文件，以备下次检查？这些问题若在交付前达成一致，不会增加成本；若等到首次故障时才协商，就会耗费时间，通常也会损害合作关系。有关验收后事宜，请参阅保修与服务页面。
如何阅读数据表上的等级
要将某个等级与其他等级进行比较，首先要核对以下五项：
- 标准及其版本 ——使用了哪些欧洲规范部分，以及哪个国家附录。
- 荷载数值对应的百叶角度 ——关闭、开启和收起是三种不同的结构状态。
- 数值适用的跨度 ——小型号的等级不能直接套用到更大型号。
- 基础条件 ——假设采用的基础尺寸、锚栓尺寸和基层。
- 自重包含哪些部件 ——侧帘、玻璃和配件都会改变重量和迎风面积。
常见问题
凉亭能承受多大的雪荷载？
这取决于型号、跨度和该数值背后的设计依据，因此答案应来自制造商针对你的配置所做的计算，而不是宣传标题中的数字。询价时请提供地点——地点决定地面雪荷载——并询问该等级依据哪项计算以及哪个国家附录制定。
EN 13659 风等级能证明结构强度吗？
不能。EN 13659 是卷帘和外遮阳百叶的产品标准；它对产品性能进行分类，并不代表独立式或墙体连接式框架的结构承载能力。凉亭的结构风荷载和雪荷载依据 EN 1991-1-4 和 EN 1991-1-3 及国家附录确定，结构则按照铝结构设计规范进行校核。
侧帘会改变风荷载吗？
会。侧帘封闭开放侧面，因此会增大风作用面积，并改变荷载传递到立柱和基础的方式；玻璃还会进一步增加质量。如果计划安装侧帘，请在询价请求（RFQ）中注明，以便计算所用的配置与最终交付的一致。
我需要结构工程师吗？
通常需要，而且一般是因为当地主管部门要求永久性结构由工程师审核。工程师会检查场地荷载、基础和固定件，并批准安装；制造商的计算则涵盖产品方面。通常两者都需要，且不能相互替代。
仅提供 km/h 的风速是否足以作为规格？
不够。单独给出风速，只是一项没有依据的声明：它没有说明采用了哪项标准、百叶角度、跨度或基础条件。请索取附有计算依据的等级或荷载数值，做法应与询问 ZIP 侧帘时相同；关于如何解读此类声明，请参阅抗风性能页面。
我需要什么样的基础？
基础取决于荷载、地面和结构，因此，公布基础尺寸的制造商实际上公布的是系统假设，而不是适用于所有场地的通用答案。请在询价请求（RFQ）中提供地面条件——现有板面还是新建基础、地基类型，以及任何岩土工程数据——并询问等级所依据的基础要求，然后交由当地工程师校核。
来源与标准
- CEN-CENELEC ——本页所列欧洲规范作用标准的出版机构（EN 1991-1-3 雪荷载、EN 1991-1-4 风荷载、EN 1999-1-1 铝结构）；引用具体条款前，请确认现行版本和适用的国家附录。
- 雪荷载和风荷载数值必须来自安装所在国的国家附录，而非本页面。
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