风载体形系数原理

要了解各种建筑物表面上的压力或吸力的大小及其分布情况，主要采取相似原理，在边界层风洞内通过试验资料分析所确定。

根据大量的风洞试验，求出各种模型的体形系数，从而定出有关风载体型系数中的一些规律性。如迎风墙面、墙高与墙长之比越大，风体型系数大，顺风山墙和背风墙面，当房屋宽度与高度之比越大，风载体形系数越小。又如空旷地面封闭式建筑，迎风垂直面风载体型系数为正，背风垂直面为负，顺风侧立面(山墙)为负等等。

我国建筑结构荷载规范中列出了38项不同类型的建筑物和各类结构体型及其风载体型系数。

在建筑群尤其是高层建筑群，房屋间距离较近时，由于涡流的影响，房屋某些部位的局部风压会显著增大，若是比较重要的高层建筑，还要专门在风洞进行周围环境影响的风洞试验。 2100433B

1）风载体形系数可根据房屋的体型按《荷载规范》中表格查找，如果体型与表中不同，可根据相关资料或进行风洞试验确定。

2）计算风荷载对房屋的整体作用时，采用各个表面的平均风载体型系数就可以了。

3）《高规》中有一些关于主体结构风荷载体型系数采用的规定（如圆形平面建筑0.8等等）。

4）《高钢规》中也有一些关于高层建筑的风荷载体型系数采用的规定。

5）迎风面总为正压，在房屋中部为最大；背风面总为负压，在房屋的角区为最大；平面形状越是流线型，则风压越小(圆形平面建筑属于流线型，风荷载体型系数最小)；反之，迎风面凹向于风向的，气流难以流通，此迎风面上的风值将增大（可在矩形平面的角部作略成流线型的形状，改善角部的风压分布）。

风载体形系数——房屋表面受到的风压与大气中气流风压之比。

风，经过建筑物，往往正面为压力，侧面和背面为吸力。可见各面上的风压力其实是不均匀的，有正有负。风载体形系数其实就是这个各面上的风压力平均值和基本风压的比值。

是指风作用在建筑物表面上所引起的实际压力或吸力与来流风的速度压的比值。它反映建筑物表面在稳定风压作用下的静态压力的分布规律，主要与建筑物的体型尺度有关。

在《民用建筑热工设计规范》、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》的相关条例中都明确指出，体形系数是指建筑物的外表面积和外表面积所包的体积之比。

将其公式化为：

Tx=F/V

式中：

Tx——体形系数；

F——建筑物的外表面积；

v——建筑物外表面积所包的体积。

从基本概念可以看出体形系数的大小对建筑能耗的影响非常显著。体形系数越大，单位建筑面积对应的外表面积越大，外围护结构的传热损失越大，能耗就越多 。

建筑体形系数是影响建筑物耗热量指标的重要因素之一， 是建筑节能设计一个重要指标。

作用在建筑物上风压称风荷载。因为风压有稳定风压(建筑上称空气静力作用)和脉动风压(建筑上称空气动力作用)两种。所谓稳定风压，就是在给定的时间间隔内，把风对建筑物的作用力的速度、方向以及其他物理量都看作不随时间而改变的量。脉动风压，是由于空气紊流作用造成的一种不规则运动，随时间而改变的，故对建筑物具有一种随机的作用力。