在我國傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，如何科學(xué)確定風(fēng)、雨、熱、雪等極端天氣因素帶來的影響，一直是困擾設(shè)計(jì)人員的難題。記者25日從哈爾濱工業(yè)大學(xué)了解到，由其牽頭的國家重大科研儀器研制項(xiàng)目——大跨空間結(jié)構(gòu)風(fēng)-雨-熱-雪全過程聯(lián)合模擬試驗(yàn)系統(tǒng)，為這一技術(shù)問題的解決提供了方案。
在零下15攝氏度的寒風(fēng)中，人造雪粒被卷成漩渦；熱輻射燈陣驟然亮起，如同正午烈日；降雨噴嘴開啟，“冰雨”降落……在哈工大一間工程實(shí)驗(yàn)室，一座體育館縮尺模型正接受著“極端天氣”的測(cè)試。
“近年來，全球極端冰雪災(zāi)害頻發(fā)，寒冷地區(qū)每年遭受不同程度的雪致工程災(zāi)害，建筑大跨空間結(jié)構(gòu)應(yīng)用廣泛，遭受的損失嚴(yán)重。”哈工大土木工程學(xué)院教授范峰說，傳統(tǒng)研究如同盲人摸象，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)主要依賴自然條件，數(shù)值模擬則難以解釋相變機(jī)理。
“以建筑冰雪環(huán)境多因素耦合模擬系統(tǒng)為例，我們壓縮了自然氣候的時(shí)空尺度。”團(tuán)隊(duì)成員、哈工大土木工程學(xué)院副教授張清文指著實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)屏介紹，風(fēng)雪模塊啟動(dòng)后，建筑模型屋面逐漸呈現(xiàn)自然堆雪過程；熱輻射模塊介入后，屋脊積雪漸成冰水混合物；降雨模塊噴射的過冷水滴撞擊積雪表面，瞬間形成冰殼。
范峰說，在各子系統(tǒng)的高效配合下，這一系統(tǒng)可創(chuàng)造性地解決風(fēng)、雨、熱、雪多因素條件下，屋面積雪連續(xù)累積變化全過程模擬研究的問題，最大程度還原屋面積雪堆積-漂移-消融-結(jié)晶-再堆積的周期性變化過程，從而獲取更為真實(shí)的大跨屋面雪荷載研究數(shù)據(jù)。
據(jù)介紹，此系統(tǒng)自今年3月通過國家驗(yàn)收以來，已為多項(xiàng)國家重大建設(shè)項(xiàng)目屋面雪荷載的精準(zhǔn)確定提供技術(shù)保障，并為國家極地戰(zhàn)略提供技術(shù)支撐。（記者楊思琪）
在我國傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，如何科學(xué)確定風(fēng)、雨、熱、雪等極端天氣因素帶來的影響，一直是困擾設(shè)計(jì)人員的難題。記者25日從哈爾濱工業(yè)大學(xué)了解到，由其牽頭的國家重大科研儀器研制項(xiàng)目——大跨空間結(jié)構(gòu)風(fēng)-雨-熱-雪全過程聯(lián)合模擬試驗(yàn)系統(tǒng)，為這一技術(shù)問題的解決提供了方案。
在零下15攝氏度的寒風(fēng)中，人造雪粒被卷成漩渦；熱輻射燈陣驟然亮起，如同正午烈日；降雨噴嘴開啟，“冰雨”降落……在哈工大一間工程實(shí)驗(yàn)室，一座體育館縮尺模型正接受著“極端天氣”的測(cè)試。
“近年來，全球極端冰雪災(zāi)害頻發(fā)，寒冷地區(qū)每年遭受不同程度的雪致工程災(zāi)害，建筑大跨空間結(jié)構(gòu)應(yīng)用廣泛，遭受的損失嚴(yán)重。”哈工大土木工程學(xué)院教授范峰說，傳統(tǒng)研究如同盲人摸象，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)主要依賴自然條件，數(shù)值模擬則難以解釋相變機(jī)理。
“以建筑冰雪環(huán)境多因素耦合模擬系統(tǒng)為例，我們壓縮了自然氣候的時(shí)空尺度。”團(tuán)隊(duì)成員、哈工大土木工程學(xué)院副教授張清文指著實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)屏介紹，風(fēng)雪模塊啟動(dòng)后，建筑模型屋面逐漸呈現(xiàn)自然堆雪過程；熱輻射模塊介入后，屋脊積雪漸成冰水混合物；降雨模塊噴射的過冷水滴撞擊積雪表面，瞬間形成冰殼。
范峰說，在各子系統(tǒng)的高效配合下，這一系統(tǒng)可創(chuàng)造性地解決風(fēng)、雨、熱、雪多因素條件下，屋面積雪連續(xù)累積變化全過程模擬研究的問題，最大程度還原屋面積雪堆積-漂移-消融-結(jié)晶-再堆積的周期性變化過程，從而獲取更為真實(shí)的大跨屋面雪荷載研究數(shù)據(jù)。
據(jù)介紹，此系統(tǒng)自今年3月通過國家驗(yàn)收以來，已為多項(xiàng)國家重大建設(shè)項(xiàng)目屋面雪荷載的精準(zhǔn)確定提供技術(shù)保障，并為國家極地戰(zhàn)略提供技術(shù)支撐。（記者楊思琪）
本文鏈接：http://jphkf.cn/news-2-3116-0.html聚焦極端氣候下建筑安全 哈工大研制“試驗(yàn)利器”
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