积雪为何不可轻视?哪些建筑最“弱不禁雪”? _科学小屋

积雪为何不可轻视?哪些建筑最“弱不禁雪”?

2022-05-10 10:03:12  浏览:547  作者:杨老师

众所周知,雪花的重量是非常轻的。5000~10000片雪花的总重量也仅为1克。不过,即使是“轻于鸿毛”的雪花,不断聚集后也能产生能足以压垮建筑物的巨大重量。

尽管一万片雪花重量只有1克,但降雪是持续的天气过程,再小的量聚集以后也能成为很大的数字。1立方米的新雪,是由高达60亿~80亿片雪组成的,其具体的重量已经很难用克计算了。

我们都知道,室温下纯水的密度是1克/立方厘米。所以1立方米的水相当于1吨重。

但受气温等因素影响,雪的具体密度很难准确界定,其大致范围在0.05~0.3克/立方厘米之间。我们因此无法用“密度×体积”准确计算出积雪重量。

不过,由于“降雪量”能够直接对应“雪水”重量,我们可以借助该概念对积雪的重量做一个估算。“1平方米面积上1厘米积雪(1毫米降雪)的重量就是1公斤,10平方米上就是10公斤。”李艳解释道。

以2018年1月4日合肥市遭遇暴雪为例。那天合肥的雪究竟下了多大?准确的数字是30毫米——超过了2008年冰雪灾害期间的单日同期降雪量,几乎达到了特大暴雪的水平。

实际的积雪深度也毫不客气地达到了27厘米。这么多降雪,如果平铺在一个100平方米的平面屋顶上,大概就是2.7吨左右。

2018年1月4日,安徽合肥遭遇大雪。合肥市望江路上多处BRT公交站台坍塌

从图片上来看,合肥垮塌的站台顶棚面积至少有10平方米,因此其承受的积雪重量不低于270公斤。也就是说,垮塌之时站台棚上相当于站立了3~4个成年男子。

如果是一般房屋,顶部承载3~4个成年男子显然不成问题。但事故中倒塌的钢铝结构站台棚,本身抗压能力偏弱。

一座北欧小镇,屋顶的设计都是尖顶,可以更好地抗击雪压

记者了解到:不少降雪较多地区的建筑物,会有意识地进行一些设计来提升房屋的抗雪压性能。北欧、东欧等一些冬天经常下雪的地方,建筑物大多为尖顶,并且具有一定的坡度,积雪容易从屋顶滑落,减少了屋顶结构承受的压力,保护屋顶不被积雪损坏,也保护了建筑物的安全。此外,当降雪超过一定程度以后,人们也会也及时通过多种方法来铲除屋顶的积雪(在除雪这方面,我国北方地区也普遍成熟于南方)。

正因建筑物抗压涉及如此多的因素,想要真正提升房屋的抗雪压能力,也并非一蹴而就的事情。


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