与建筑结构设计师“对话”气象

民间建屋讲究“风水”，看似神秘，其实所谓的“风水”指的就是气象、水文和环境。而随着社会的发展和生产、生活的需要，其中的气象因素对建筑的影响越来越重要。

从事建筑设计行业多年的刘立杰博士认为，“结构在建筑物之中是支撑骨架的部分，风压、风向、风速、雪压等气象因素在建筑设计中非常重要。”

北京市建筑设计研究院第九设计所 国家一级注册结构工程师 刘立杰博士

风压也称风荷载，是当出现最大风速时，垂直于风向的建筑物表面上所产生的压力。风压是建筑结构设计中基本的设计依据，风压数值的大小，直接关系到各种建筑物、构筑物、架空线路、广播塔、电视塔以及各种桥梁等工程的经济性、适用性和安全性，风压数值低，则安全系数低。

还有风向。如工业区一般都会设在盛行风向的下风侧，居住区在其上风侧，这样就是为了避免工业区向大气排放的有害物对居民区的影响；在季风区，由于冬季和夏季的风向基本上相反，故将工业区布置在最小风频的方位。在建筑设计或规划时，还要考虑与局地环境条件有关的气候特征的影响，如“热岛效应”、“城市风”等。

雪压的数据也很重要。雪压指单位水平面积上的雪重，即积雪深度和积雪密度的乘积。对于建筑物，基本雪压是根据各地气象台（站）的最大雪压或雪深资料，经统计得出50年一遇最大雪压，即重现期为50年的最大雪压，以此规定当地的基本雪压。

“计算雪压时，还要考虑降雪时的风速，风可引起雪花飘移，使屋面积雪重新分布，没有障碍物的屋面上的积雪比地面少，有障碍物的部位积雪比地面多。在多雪的北欧，屋顶坡度会陡一些，其屋面坡度一般为60°，以使屋面积雪下滑而减小雪压。这就是为什么欧洲的一些国家会选择尖顶陡坡式的建筑。”

资料图片：欧洲尖顶陡坡式建筑

刘立杰透露，“为设计和建造在不同气象条件下的良好的室内小气候环境，使室内在不同的季节均能保持一定气温、相对湿度、空气流速和清洁度，采暖、通风和空气调节设备需建筑设计师根据当地的气候条件，即当地多年的气象观测资料来设计。”

比如冬季采暖的室外计算温度，是根据最冷月平均气温和最低日平均气温等项目综合计算得出的，计算温度越低，表示需设计的采暖负荷越大，消耗能源越多。空调室外计算温度同采暖室外计算温度类似；而夏季通风系统的设计，除需考虑温度外，尚需考虑相对湿度的大小。另外，还要依据风、日照等建筑气象参数标准，结构荷载规范，采光规范等来设计。

另外，除了气象因素，设计建筑结构时还要考虑抗震因素。相对来说，剪力墙结构的抗震性能较好。剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构，能承担各类荷载引起的内力，并能有效控制结构的水平力。若在一些沿海地区或易发生泥石流、滑坡灾害的地段建房，工程上一般会实施相关措施来坚固地基，加强防震。