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2023年7月25日，山東煙臺(tái)遭遇暴雨天氣，煙臺(tái)火車站內(nèi)大風(fēng)將雨幕吹得傾斜，像是一片翻涌的水霧。風(fēng)雨中，火車站二樓平臺(tái)上，一對(duì)母女被大風(fēng)吹得站立不穩(wěn)，孩子蹲在地上，母親一度被風(fēng)吹得直打滑。
前面還有幾十米就是玻璃（詞條“玻璃”由行業(yè)大百科提供）護(hù)欄，十分危險(xiǎn)!正在行李寄存處躲雨的旅客見此情景果斷沖出去，合力冒雨將母女二人拉到屋里，同時(shí)乘務(wù)員也用盡所有力氣頂住門!短短幾秒鐘，大家被淋得渾身濕透，但幸好都返回到安全的位置……
試想一下，如果建筑結(jié)構(gòu)、金屬屋面的設(shè)計(jì)不合理，吹倒的可能就不光只是行人，還有可能把金屬屋面的頂給“揭”了，那就不是摔傷，擦傷了.......更是會(huì)造成人生安全和生命財(cái)產(chǎn)的大損失。
因此，中國(guó)幕墻網(wǎng)www.adsql.cn認(rèn)為：國(guó)標(biāo)中專門對(duì)此類建筑的荷載要求有著嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)要求，尤其是金屬屋面系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，風(fēng)荷載是對(duì)其作用時(shí)間最長(zhǎng)，破壞最久的主要荷載態(tài)，要考慮不同季節(jié)下及極端天氣下，季風(fēng)與陣風(fēng)對(duì)金屬屋面帶來(lái)的巨大影響，才能完美的實(shí)現(xiàn)建筑安全。
然而，網(wǎng)上有很多懂建筑、搞結(jié)構(gòu)的網(wǎng)友紛紛表示：山東煙臺(tái)火車站的結(jié)構(gòu)形式，就決定了它會(huì)發(fā)生伯努利效應(yīng)，而這種效應(yīng)將使得入口處風(fēng)速增加，從而產(chǎn)生“風(fēng)洞”效應(yīng)……
1、伯努利原理
伯努利效應(yīng)，這個(gè)名詞相信很多人都聽過，這是一種現(xiàn)象，流體流過狹窄的通道時(shí)，會(huì)在窄處速度加快。這其實(shí)是由氣壓、流速所決定的。
伯努利效應(yīng)示意圖
這個(gè)現(xiàn)象可以利用流體力學(xué)的有關(guān)原理，精確的推導(dǎo)出相關(guān)的方程，這就是伯努利原理。通俗的理解：從大口進(jìn)入的流體，單位時(shí)間內(nèi)都得從狹窄口出來(lái)，由于通道面積變小，那么只能速度增加了。
2、火車站的風(fēng)口結(jié)構(gòu)
根據(jù)上述伯努利原理，風(fēng)速變大，那么必然是通道變狹窄，事發(fā)地的火車站恰好就滿足這一條件。煙臺(tái)火車站呈現(xiàn)一個(gè)巨大的通道，類似于馬鞍面的通道兩側(cè)微微上翹。因此，在這個(gè)通道的兩側(cè)，其橫截面積顯然是大于中間凹陷下去的橫截面積。
風(fēng)道變狹窄的火車站結(jié)構(gòu)
煙臺(tái)火車站的場(chǎng)外站臺(tái)屋面馬鞍形造型，當(dāng)氣流從通道的一側(cè)進(jìn)入火車站后，由于通道逐漸變的(相對(duì))狹窄，根據(jù)伯努利原理，氣流的速度就增加起來(lái)了。鐵路客服之所以說跟設(shè)計(jì)無(wú)關(guān)，應(yīng)該是沒學(xué)過流體力學(xué)。
3、風(fēng)口結(jié)構(gòu)的增速大小
既然這種兩側(cè)大中間小的通道結(jié)構(gòu)，必然會(huì)在通道內(nèi)形成較大的風(fēng)速，那么這個(gè)風(fēng)速究竟有多大?是否能夠達(dá)到事發(fā)地吹倒人的程度?中國(guó)幕墻網(wǎng)www.adsql.cn的讀者可以估算一下。
根據(jù)媒體報(bào)道，事發(fā)時(shí)的風(fēng)力大概是7-9級(jí)，對(duì)應(yīng)的風(fēng)速大概是14m/s-24m/s。八級(jí)大風(fēng)的時(shí)候，人已經(jīng)難以行走了，能把人吹倒的風(fēng)，應(yīng)該是9級(jí)以上。根據(jù)伯努利方程，必須知道兩個(gè)位置的靜壓，才好計(jì)算。
目測(cè)這個(gè)煙臺(tái)火車站大通道，面積比大概是1:1.3，那么通道內(nèi)的最大速度就是入口處速度的1.3倍。這樣的話，風(fēng)速就變成了18.2-31.72m/s，風(fēng)力等級(jí)變?yōu)?-11級(jí)，整體上提升了1-2級(jí)。如果通道外剛剛好是8級(jí)大風(fēng)，人行走困難，那么通道內(nèi)就變成了9級(jí)以上，到達(dá)了吹倒人的程度。
以煙臺(tái)火車站為例可以鮮明的看出，在項(xiàng)目的建設(shè)與安全中，地理環(huán)境與設(shè)計(jì)造型之間的關(guān)系非常重要;其次是極端大風(fēng)天氣對(duì)公共建筑，尤其是車站類“開放型”場(chǎng)所的考核和傷害都非常大。
不可否認(rèn)的是，火車站除了是連接全國(guó)的交通中樞，同樣也是煙臺(tái)的門面和地標(biāo)，更是外地人對(duì)煙臺(tái)的“第一印象”。所以，煙臺(tái)站建在了距離大海不遠(yuǎn)的地方，景色還是很迷人的，規(guī)模大，氣勢(shì)足，給煙臺(tái)的是形象增色不少。甚至有網(wǎng)友說，煙臺(tái)的靈魂就是大海和港口，一個(gè)擁有大海的火車站，就是真正的煙臺(tái)之眼。
山東煙臺(tái)火車站，距離大海很近
屋蓋到海岸線大約400多米
公共場(chǎng)所的建筑，設(shè)計(jì)的時(shí)候還是需要考慮這種因素的。煙臺(tái)火車站的巨大通道設(shè)計(jì)，恰恰就起到了加速風(fēng)速的作用。
山東煙臺(tái)火車站多名乘客被狂風(fēng)吹倒，感覺有點(diǎn)不可思議，看到其地理位置和場(chǎng)外站房的屋蓋照片恍然大悟。山東煙臺(tái)火車站外部站房的設(shè)計(jì)，本身結(jié)構(gòu)上沒什么問題，但是在一些偶然因素共同作用下，在大風(fēng)天的時(shí)候，對(duì)于外部站房中部地面的行人，真的存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。
1、山東煙臺(tái)火車站地理位置特殊，場(chǎng)外站房屋蓋高度較大，本身風(fēng)荷載較大。
其靠近大海，周邊沒有密集的高聳建筑物遮擋，風(fēng)壓高度變化系數(shù)比較大。這種地形和位置，從國(guó)家規(guī)范GB50009-2012《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》查詢，屬于A類地面粗糙度（詞條“地面粗糙度”由行業(yè)大百科提供）(近海海面和海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū))。
場(chǎng)外站房的落地位置的在二樓，高度略高一點(diǎn)，目測(cè)二樓層高6米，這個(gè)站房是一個(gè)高度較大的敞口鋼結(jié)構(gòu)屋蓋，目測(cè)頂部檐口高度25米左右，兩者相加，站房屋蓋頂部檐口距離主干道高度大約30米。
高度30米，A類地面粗糙度，查規(guī)范得知，風(fēng)壓高度變化系數(shù)1.67。簡(jiǎn)單理解為，相比于煙臺(tái)市遠(yuǎn)離海岸線有密集建筑群的主城區(qū)15米以下位置(風(fēng)壓高度變化系數(shù)0.65)，煙臺(tái)火車站場(chǎng)外站房位置位置的風(fēng)荷載是2.57倍(1.67/0.65=2.57)，本身的風(fēng)荷載就比同城區(qū)其他位置大了很多。
GB50009-2012《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》關(guān)于風(fēng)荷載的章節(jié)
2、煙臺(tái)地區(qū)的風(fēng)荷載，在國(guó)內(nèi)算中等偏大的。
GB50009-2012《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》查詢，煙臺(tái)市10年一遇的風(fēng)荷載是0.40KN/m2。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般取50年一遇的風(fēng)荷載，討論風(fēng)荷載對(duì)行人的影響，應(yīng)該取一個(gè)經(jīng)常會(huì)發(fā)生的概率，10年一遇風(fēng)荷載情況。同時(shí)，規(guī)范規(guī)定的風(fēng)速，是10米高度10分鐘的平均年最大風(fēng)速。
GB50009-2012《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》查詢煙臺(tái)風(fēng)荷載
結(jié)論：新聞中煙臺(tái)火車站的情形，正是在：地理位置+“所謂的不合理設(shè)計(jì)”+極端天氣的三重加持下，才出現(xiàn)的。
建筑設(shè)計(jì)首重安全、結(jié)構(gòu)合理性與應(yīng)用性——在實(shí)際應(yīng)用中，因總包與項(xiàng)目施工合作上的因素，往往會(huì)帶來(lái)一些項(xiàng)目細(xì)節(jié)上的問題。然而細(xì)節(jié)決定了成敗，事故一但發(fā)生，將為自己的企業(yè)品牌和個(gè)人事業(yè)都帶來(lái)滅頂之災(zāi)。一筆筆，一件件的事故案例歷歷在目，從源頭抓起，從設(shè)計(jì)與安全出發(fā)，嚴(yán)格安裝施工環(huán)節(jié)，做好完工檢測(cè)與交付。
那么，怎樣保障在極端天氣與惡劣環(huán)境下的項(xiàng)目安全?設(shè)計(jì)合規(guī)、施工合理，選材合適才是保證項(xiàng)目質(zhì)量的關(guān)鍵，也只有這樣的高質(zhì)量建筑工程，才能在極端天氣、惡劣環(huán)境下成為庇護(hù)人民生命、財(cái)產(chǎn)安全的“英雄”，成為老百姓心中的建筑之光。
