2025年9月,西北太平洋海域生成了今年第18号台风“桦加沙”。这个被中央气象台认定为“风王”的超强台风,以17级风力(中心风速60-62米/秒)直扑广东中西部沿海,其破坏力堪比2017年“天鸽”和2018年“山竹”,成为近年来威胁华南地区最严重的台风之一。在这场自然力量的较量中,屋面作为建筑抵御台风的第一道防线,将承受怎样的冲击?本文将结合气象数据、建筑科学及实际案例,解析17级台风对屋面的影响,并提出科学防御建议。
一、17级台风的破坏力:风压与负压的双重夹击
台风“桦加沙”的核心风圈半径达80-120公里,12级大风半径覆盖100-120公里,其风场结构呈现“个头大、强度强”的特征。根据气象学原理,17级台风的风速可达每小时250公里以上,对应的瞬时风压超过2.0kN/m²(千牛每平方米),远超普通建筑屋面的设计承载能力。
1. 正风压的直接冲击
台风正面来袭时,屋面会承受巨大的正风压。以海南文昌市五源河文体中心为例,2024年台风“摩羯”(17级)登陆时,其鞍型屋盖因强烈流动分离产生极值风压,导致金属围护结构的附加装饰层撕裂,保温层外露。类似地,“桦加沙”的强风可能直接掀翻轻型屋面材料(如彩钢板、树脂瓦),甚至撕裂结构连接件,造成屋面整体垮塌。
2. 负压效应的“吸力”破坏
台风过境时,屋面背风侧会形成负压区,产生向上的“吸力”。这种效应对坡屋面尤为危险,可能导致瓦片被拔起、屋面板脱落。2018年台风“山竹”袭击珠海时,某小区多栋住宅的坡屋面瓦片被负压掀飞,雨水灌入室内造成严重水浸。
3. 风雨耦合的复合灾害
台风带来的暴雨会加剧屋面破坏。强风可能吹开屋面缝隙,导致雨水倒灌;而持续降雨则可能浸泡结构材料,降低其强度。例如,2024年台风“摩羯”导致琼山区某充气膜结构羽毛球馆因风振晃动剧烈,膜材料撕裂,室内设施被淹。
二、屋面破坏的典型场景:从局部损伤到整体垮塌
根据历史台风灾害调研,17级台风对屋面的破坏通常呈现以下模式:
1. 轻型屋面:材料撕裂与连接失效
金属屋面、塑料瓦等轻型材料易因风压超载而撕裂。例如,某工业厂房的彩钢板屋面在台风中局部鼓起,最终因连接螺栓断裂导致整片脱落。此外,广告牌、太阳能板等附属设施也可能被强风掀翻,砸毁屋面。
2. 坡屋面:瓦片飞散与结构暴露
传统坡屋面(如陶瓦、混凝土瓦)在台风中常出现瓦片飞散现象。2017年台风“天鸽”袭击澳门时,老城区大量坡屋面瓦片被吹落,露出木质檩条,进一步加剧了雨水渗漏和结构腐蚀。
3. 膜结构与张拉结构:振动疲劳与撕裂
气枕式膜结构、张拉膜等新型屋面在强风中易发生振动疲劳。例如,某体育场膜结构在台风中因风振频率与结构自振频率接近,导致膜材撕裂,支撑钢索断裂。
4. 高层建筑屋面:风振与装饰层脱落
高层建筑屋面虽受风压相对较小,但强风可能引发整体振动,导致装饰层(如玻璃幕墙顶盖、金属格栅)脱落。2018年台风“山竹”期间,深圳某超高层建筑的屋顶装饰构件被吹落,砸中地面车辆。
三、科学防御:从设计到应急的全链条措施
面对17级台风的威胁,屋面防御需贯穿建筑全生命周期,结合设计规范、施工质量和应急管理:
1. 设计阶段:提升抗风标准
风荷载计算:根据《建筑结构荷载规范》,17级台风对应的基本风压需乘以1.4的组合系数,确保结构安全储备。
材料选择:优先采用抗风压性能强的材料(如合金钢板、纤维水泥板),避免使用轻质易损材料。
构造加固:增加屋面连接件密度,采用防风扣、压条等固定装置;坡屋面应设置防滑挡板,防止瓦片滑动。
2. 施工阶段:严格质量控制
连接节点处理:确保屋面与主体结构的连接牢固,避免螺栓松动或焊接缺陷。
密封防水:对屋面缝隙、穿墙管道等部位进行密封处理,防止雨水倒灌。
施工验收:进行风洞试验或数值模拟,验证屋面抗风性能是否符合设计要求。
3. 应急阶段:提前加固与人员撤离
临时加固:台风来临前,用沙袋压住轻型屋面边缘,或用钢丝绳固定太阳能板、广告牌等附属设施。
人员撤离:低洼地区或危旧房屋的居民应提前转移至安全场所,避免因屋面垮塌导致伤亡。
物资储备:准备防水布、塑料薄膜等应急材料,用于临时修补屋面破损。
五、结语:敬畏自然,科学防御
17级台风“桦加沙”的逼近,再次警示我们:在极端天气频发的背景下,屋面防御需从被动应对转向主动预防。通过提升设计标准、严格施工质量、完善应急机制,我们才能将台风灾害损失降至。正如建筑学家所言:“的防风设计,是让建筑与自然和谐共存。”面对“桦加沙”的挑战,唯有科学防御,方能守护家园安全。
