台风“山竹”呼啸而来，扬长而去，留下一片狼藉与疑虑。各受灾地区的幕墙、门窗都遭到不同程度的破坏。这些问题产生的原因到底是天灾还是人祸，“山竹”台风的风速是否超过了幕墙设计采用的50年一遇最大风速；建筑业主们关心的自家幕墙能承受多少级的台风，是否可以找到答案。我们从各地区的基本风压推算设计值与台风风速之间的关系，推算规范要求的抗风压设计是否能抵御“山竹”的袭击，推算各地区基本风速及可承受台风等级。

◆ 基本风压与风速：

《建筑结构荷载规范 GB 50009-2012》中关于基本风压的解释为：风荷载的基准压力，一般按当地空旷平坦地面上10m高度处10min平均的风速观测数据，经概率统计得出50年一遇最大值确定的风速，再考虑相应的空气密度，按贝努利（Bernoulli）公式确定的风压。根据贝努利公式计算香港、深圳、广州的基本风压对应风速如下：

注： Bernoulli公式 -- 基本风压（ω0）=1/2*空气密度（ρ）*风速²（υ0²）

◆ 不同时距的风速计算：

基本风压为按当地空旷平坦地面10m高度处10min平均的风速观测，即在地面粗糙度为B类，高度10m位置，10min内的平均风速。气象报告中的风速为时距两分钟的风速，因此，我们根据“各种不同时距与10分钟时距风速的平均比值”（如下图）算出香港、深圳、广州2min时距下的风速如下：

图片取自：张相庭·工程结构风荷载理论和抗风计算手册

◆ 规范设计值与“山竹”风速对比：

台风为从海面吹向陆地的风，地位粗糙度相当于荷载规范中的A类地貌。《建筑结构荷载规范 GB 50009-2012》中，10m位置A类地区风压高度变化系数为1.28，B类为1.0，即ω0A=1.28ω0B，代入贝努利公式：1/2*ρ*υ0 A²=1.28*1/2*ρ*υ0B²，得出υ0 A²=1.28 *υ0 B²，最终推导A类、B类地貌基本风速的比值系数为υ0 A/υ0 B=1.28^0.5=1.13，再将风速转换为A类地区风速如下： 

“山竹”登陆时中心最大风速为45m/s， 小于香港、深圳最大可承受的风速。另根据台风路径图显示，广州最大风速在24.5-28.4m/s，小于广州最大可承受的风速。综上：规范设计值可满足“山竹”的要求。台风半径图如下：

图片取自中央气象台·台风网

◆ 规范设计值与“山竹”风速实际测量值：

根据网络发布的数据：广州陆地测得最大风速为37.3 m/s，深圳最大风速为52.7 m/s，香港最大风速约为48.6m/s。幕墙进行构件承载力设计时，风荷载会乘以分项系数1.4，按前文推导方法，风速设计值约放大18%，计算如下：

将设计放大值考虑进去后，三地规范设计值均能抵抗“山竹”台风最大风速。

◆ 各基本风压与可承受台风风速对照表

各地区的建筑采用多大的基本风压进行设计，此地区的建筑就可以抵抗此风压对应的台风等级。采用上述的计算方法，将各地的基本风压换算成台风登陆时的最大风速，即可知道该地区的建筑可以抵抗的台风等级。

建筑抵抗台风等级表

值得注意的是，当风速超过了表中所列的风速等级，建筑也不一定会发生破坏，从表“各种不同时距与10分钟时距风速的平均比值”中可以看出，瞬时风速要比2min时距风速大，故建筑所能抵抗的瞬时风速，要比表中的等级要高。另外，“山竹”台风走访中发现很多损坏为负风压造成，幕墙设计过程中应关注负风压情况下的相关材料选择和结构验算。

参考资料：

GB50009-2012《  建筑结构荷载规范》

张相庭工程结构风荷载理论和抗风计算手册