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下雪了,轻盈的雪花飘飘落地,将眼前的一切变得银装素裹。而当雪花慢慢积累、不断挤压以后,“重力”代替了“美丽"。厚重的积雪折断了树枝,甚至压倒了房子,这是多大的雪啊?下大雪时,您是否担心你身边的平房、车棚、厂房、工棚被雪压塌呢?
雪荷载
要想知道我们的房子会不会被雪压塌,首先要了解一个概念——雪荷载。
雪荷载是建筑上的专业术语,指作用在建筑物或构筑物顶面上的雪压,即积雪作用于建筑物上的重力,它取决于雪的深度和积雪的单位体积重量。雪荷载的数值直接关系着我们的房子能承受多少积雪。
在建筑设计上,我国对房顶的雪荷载是有规定的,民用建筑的设计通常以50年为一个周期,以当地50年中,根据气象站的检测,遇到的最大降雪量为基准。
雪荷载实际上是一个概率分析,地域不同,雪荷载也不一样。东北地区就要考虑得多一些。另外,建筑物平面屋顶、斜面屋顶、角落等外形和位置不同,需要考虑的雪荷载也不一样,角落,容易积雪的地方,荷载量需要考虑得相对高些。
在严寒地域普通雪荷载较大,如东北和新疆的一些地域雪荷载在0.7/平方米以上。新疆阿尔泰山区的雪荷载在l千牛/平方米以上。而南方地区雪荷载一般较低,一般在0.5牛/平方米以下,杭州的雪荷载0.45千牛/平方米,有些地方甚至不需要考虑雪荷载。(0.1千牛就相当于10公斤的重量)
多大的雪能压塌房子
如果你房子的雪荷载为0.7千牛/平方米,那么,就相当于你的房顶能承受每平方米70公斤的雪。如果按水的体积算,每平方米能承受约0.7米高的水,而水的质量一定比雪大的多所以,屋可以承受每平方米大于0.7米的积雪,至于大多少还要看雪的密度。雪可以分为干雪、湿雪和潮雪。他们的密度不同,同体积下的质量自然也不一样。
干雪:雪花在降落的途中,气层的温度始终在0℃以下,这就使得它们能够以雪花的姿态,降落到地面这就形成了“干雪“。干雪的水分含量少,雪中的空隙被空气充满,同体积下质量相对较轻,但干雪不易融化,很容易形成积雪,在我国北方的一些地区,积雪甚至能达到60至70厘米。在连续降雪的天气下,下层的积雪受重力的不断挤压,密度越来越高,重量也不断增高。
湿雪:冻结的雪片,在降落过程中,通过一段温暖层后,雪片趋于潮湿、融化这样就形成了湿雪。顾名思义湿雪的水分含量相对较高,用手一攥就能结团。所以在同登体积下,湿雪的重量相对较重。湿雪的附着力较小,不易形成积雪,但如果雪下的够大,湿雪就会冻结在物体上,冰体呈白色堆积状,融化而成的水将雪中的空隙添满,迅速积累重量。
我们在监测降水量的时候,也考虑到了降落到地面上的雪花的大小、形状、以及积雪的疏密程度不同,所以雪是以融化后的水来度量来的。即用直径为20里米的雨量桶收集雪花,待雪融化后读数。
小雪:0.1~2.4毫米/24小时。
中雪:2.5~4.9毫米/24小时。
大雪:5.0~9.9毫米/24小时。
暴雪:大于等于10毫米/24小时。
从降水量上来看,暴雪天气,在最理想状态下,一立方米内收集到的水的质量大约为10公斤。也就是说,至少要连续下七天以上的暴雪,且这些雪全部成功的停留在你的房顶上,房子才可能被积雪压塌。
实际上在结构设计时,结构设计师已经考虑不同地区的雪荷载因素,正常设计和施工的房屋,不会被暴雪压塌。近来出现的房屋压塌的案例,多数是南方的房屋,设计人员疏忽未充分考虑雪荷载因素,加上施工质量问题等因素共同作用导致的。
降雪的本质是降水,只不过是降雪晶和其聚合物雪团。暴雪是指24h降雪量(融化成水)超过10mm的降雪。
对降雪的观测是气象观测的常规项目,包括降雪量、积雪深度和雪压。
降雪量:是指气象观测人员用标准容器将12小时或24小时内采集到的雪化成水后,测量得到的数值,以毫米为单位。
积雪深度:积雪表面到地面的垂直深度,以cm为单位。
雪压:单位水平面上所受到的积雪的重量,单位为kg/m2。
我国大到暴雪天气,东部主要发生在大兴安岭北部、长白山区和五台山等地,而西部地区主要发生在青藏高原东部、喜马拉雅山区、阿尔泰山和天山山区。我国暴雪发生的时段一般集中在10月至翌年4月。一般将10月15日-12月31日这段时间发生的雪灾称为前冬雪灾,发生在1-2月为后冬雪灾,发生在3-5月称为春季雪灾。
大多数雪是无害的,只有一定条件下才能致灾。常见的雪灾主要有4种情况。
★积雪
积雪是一种常见的雪灾。深厚的积雪会使蔬菜大棚、房屋等被压致公路、铁路交通,航空和人们出行都受到很大影响。在牧区,冬季草场积雪超过20厘米,羊群觅食困难,积雪超过30厘米,马、牛群采食困难,导致家畜不能采食或采食困难而被饿冻或染病,甚至发生大量死亡。
★风吹雪
风吹雪,简称吹雪,是指由气流挟带起分散的雪粒在近地面运行的多相流。它是一种复杂的特殊流体,有较大的危害性。
依据雪粒的吹扬高度、强度及对能见度的影响,可将其分成2类:
低吹雪指地面上的雪被气流吹起贴地运行,吹扬高度在2米以下,对水平能见度无多大影响。
高吹雪指较强气流将地面雪卷起,吹扬高度达2米以上,水平能见度小于10千米。
风吹雪造成的低能见度会使行人迷失方向,交通中断,牧区草场被掩埋,畜群被吹散或死伤。风吹雪对冬季的道路交通影响巨大,并有可能对生命、财产和社会生活造成灾难性的后果。
★雪暴
雪暴,俗称暴风雪,指大量的雪被强风卷着随风运行,并且不能判断当时是否有降雪。水平能见度小于1千米的天气现象。急骤的风雪使人睁不开眼睛,辨不清方向,严重的甚至能将大树拔起,将电杆刮断,将人畜吹倒卷走。
★雪崩
雪崩指由于积雪重力不平衡,导致大规模的滑塌,引起大量雪体崩塌。崩塌时速度可达20~30米/秒。随着雪体的不断下降,速度也会突飞猛涨,雪崩速度极大时可达到97米/秒(一般12级的风速度为32.6米/秒)。
雪崩特点:突然性、运动速度快、破坏力大。
雪崩能摧毁大片森林,掩埋房舍、交通线路、通信设施和车辆,甚至能堵截河流,导致临时性的降水。同时,它还能引起山体滑坡、山崩和泥石流等可怕的灾害。因此,雪崩被人们列为积雪山区的一种严重自然灾害。
对于位于存在雪灾地区的风电场的建设,必须考虑雪灾对风电场的影响。其一,降雪会导致风电机组叶片上覆雪结冰,影响叶片的气动特性、寿命等;其二、风电场一般建设在较为偏僻的山上、远郊区,一旦暴雪将交通阻断,风电场值守人员将面临困境;其三、暴雪期间,风电场一般会全场停机或限制运行,这对风能资源的利用不利。
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