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T3航站樓幕墻抗風問題解析

來源:中國幕墻網收集整理  作者:*  日期:2010-12-23
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“不管是簡單還是復雜的建筑,只要有嚴謹的設計、合理的建造方法和工程質量的保證,建筑安全在一般情況下是不會出現問題的。因此,一旦建筑安全出了問題,就把責任歸咎到設計上是不客觀的” 。
  【中國幕墻網12月23日消息】“不管是簡單還是復雜的建筑,只要有嚴謹的設計、合理的建造方法和工程質量的保證,建筑安全在一般情況下是不會出現問題的。因此,一旦建筑安全出了問題,就把責任歸咎到設計上是不客觀的” 。


  本月10日,北京遭遇大風天氣,機場地區最大風力高達10級,風速最高達26米/秒,T3航站樓西側局部金屬板突然被強風掀開。


  “像白色泡沫一樣的東西滿天飛”,乘客孫先生告訴記者,當天,他在T3航站樓西側區域候機,突然看到外飄著很多白色材料。起初,有乘客認為是白色垃圾被風吹起,“但泡沫越來越多”,于是,孫先生向機場工作人員打聽情況,工作人員告訴他,經工程人員檢查,白色材料是從航站樓房頂處飄出,為內部隔熱層材料。


  隨后,T3航站樓通往4層的車道被迫關閉,由于飛行跑道上的任何雜物均會對起飛造成影響,孫先生搭乘的航班也被告知延誤,“工作人員后來告訴我們,受北京大風天氣等原因影響,首都機場當天共延誤航班200余架次”。孫先生說。


  但令他不解的是,T3航站樓建立僅幾年時間,屬于北京標志性建筑,“怎么會風一吹就掀起來呢” ?


  為了弄清事件的真正原因,記者采訪到兩位不愿透露姓名的機場工作人員。他們告訴《北京科技報》,當時是機場東北部也就是4層出港大廳的屋頂被掀開,角度大約呈60°左右,內部的白色保溫隔熱材料隨即飛出。大量的白色棉絮狀材料被吹至登機口外的環形道路上和空中,灑落滿地。這些白色材料同時還散落到機場跑道上,時間大約持續了4小時,使得飛機不能在跑道上降落,造成了很多航班延誤。


  是不是風力過大造成此次事故的發生?


  首都機場擴建指揮部副總指揮丁建綱接受媒體采訪時表示,T3航站樓棚頂一共有兩處發生了破損,一處是在T3C航站樓,另外一處是在T3E航站樓,兩處破損面積都不大,初步估算只有不到200平方米。丁建綱說,整個T3航站樓的樓頂面積達到了32萬平方米,因此破損的面積只占不到百分之一。


  丁建綱說,目前我國建筑設計國家標準是能抗擊每秒26.8米的大風,也就是11級的風力,而T3航站樓棚頂是按照更高標準設計建設的,能抗擊每秒28.3米的大風,也就是12級的風力。之所以會出現事故,可能與受建筑結構影響,局部風力超過12級有關。


  他解釋,T3設計的抗風能力是風洞實驗室得出的數據,而實驗室有局限性,自然界的風又有各種可能性,因此實驗數據不能完全說明問題。另外,破損部位發生在航站樓樓頂的弧形段,受到特殊地形的影響,那里的瞬間風力就可能會超過建設標準。


  “風洞試驗畢竟是個試驗,不能模擬大自然所有情況下的風,例如,北方的冬天通常主流風是西北風,我們就會按照主流風西北風做試驗,受試驗條件的限制,不可能360度的風都做試驗。而不同高度和不同造型的建筑,都會造成風的變化。因此,在實際情況下,如果刮了別的風向的大風,就容易出現局部小概率事件。”丁建綱說。


  “僅僅將事故推托給風洞試驗并不能讓人信服”。北京市建筑設計研究院研究所所長苗啟松告訴《北京科技報》,所謂的建筑風洞試驗簡單說就是依據運動的相對性原理,將建筑物模型放入人工制造的風管中,人為制造氣流流過,模擬空氣流動對工程結構所產生的壓力——風荷載,這也就是實驗得出的建筑物的抗風參數。


  苗啟松告訴記者,由于目前的建筑結構日趨復雜化,對風的敏感程度也越來越高,因此風的影響就成了建筑設計中很重要的控制因素。而模擬環境,要依靠氣象部對建筑所處地區長期觀測記錄,以及數理統計分析得出的風向、風速等情況來制定。


  北京易原德安建筑環境科技有限公司董事、建筑師鄒佳媛告訴記者,風洞試驗非常復雜,對一般建筑物而言,認為當建筑物高度增加至某一范圍后,風力影響會越趨嚴重,甚至成為主導結構設計的主要外力。而高層建筑上除了需要考慮風速對于結構系統形成的影響外,建筑外墻的局部風壓也是考量的重點。高層建筑設計中,門窗或帷幕厚度需隨各樓層局部風壓作為設計依據。假設在試驗中發現,某一個轉角會使風力加速幾倍,那么就應該針對該區域進行加固。


  “的確,模擬的風環境不可能百分百再現實際的情況,但在根據長期觀測資料設定的實驗環境下所得到的結論,其準確性還是比較高的,它也是目前建筑界應用的,檢測抗風參數的最為科學的方法。”鄒佳媛說,而相較于計算機數字模擬技術,風洞試驗的成本更高,只有在一些重要建筑中才會使用。目前,我國建筑領域的行業標準并沒有強制要求所有建筑都必須做風洞試驗,建筑領域整體還做不到這么細致,實際情況是關注建筑美學要遠遠多于建筑的物理性能。

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