“冻雨”的锅?



最近几天苏北、湖北等地区连续极端“冻雨”天气,小伙伴们刚经历了春节的温暖,欢天喜地迎来上班开学,结果老天爷就不太赏脸,给大家一个下马威。网上曝出一则热点新闻,连续的“冻雨”导致宿迁市第一人民医院大厅玻璃顶棚垮塌,万幸事故发生时间为晚上门诊下班时间,没有造成人员伤亡。

资料显示事故发生的宿迁市宿迁市第一人民医院作为市重点工程,出资20个亿建设,极具讽刺意味的是该工程曾获得中国建筑最高奖“鲁班奖”。对于这样一则新闻,很多小伙伴一定是疑问重重:什么是“冻雨”,它跟下雨和下雪又有什么区别?玻璃顶是怎么坍塌的?到底是天灾还是人祸?我们来一探究竟。

首先,用一张图解释雨、冻雨和雪的区别。聪明的你肯定一眼就看懂个七七八八。是这样,一般在冬季,云团里的冷空气会凝结成冰晶。如果地面空气温度较高,则在下落的过程中融化,就是我们常见的雨了。那如果下部空气温度依然很低,水将全程以固态雪的形式降落。但是有一种特殊的情况,就是类似中间那种肉夹馍的结构,稍高于0℃的暖空气处在地表冷空气(如天气预报显示,稍低于0℃),那降水先以雨的形式下落,最后在靠近地面的时候雨温度降低,形成“冻雨”。

雨、冻雨和雪的成因


好学的小伙伴肯定还有疑问,那雨水低于0℃不就成冰了吗,但我们现实中看到的汽车,树上覆盖一层冰膜是怎么回事?别着急,这里还涉及到一个物理概念“水的亚稳定状态”。其实我们以前学校的知识告诉我们,水结成冰需要低于0℃,其实还有一个必要条件,就是需要冰晶核,水分子是以冰晶核为依托慢慢凝结。只要我们细心观察,就会发现一桶水沿着桶壁的地方会先结冰。我们将温度低于0℃但未结冰的水就是处于这种亚稳定状态。如果把一瓶纯净水放在冰层上一段时间,水温已经低于0℃,但未结冰,有趣的是你只要轻微晃动瓶子,水就会很快结成冰。这是因为轻微晃动过程中,水接触瓶壁(冰晶核)的频率增高,使其快速结冰。冻雨同理,就是亚稳定状态的水撞击物体表面,快速结冰,因为像给物体蒙上了一层冰膜。


好了 ,第一个问题我相信大家应该都理解了。至于玻璃顶为什么会塌?其实结构设计规范中对各地雪压是有一个基本值的,该基本值参考的是各地区50年一遇大雪的最大值。以事故发生地宿迁为例,雪压基本值为0.35KN/㎡,换算成雪厚度约为18CM。我们这里说的是冻雨,所以将这个压力值换算成冰厚度约为3.9CM。如果理论值是这个厚度,那现场冰层完全有可能达到这个值。

但是,还有但是,但是设计中像玻璃顶这种构造还会考虑地震荷载、风荷载、活荷载等等。事故发生的时候并没有上人,也没有地震。因此这两项加起来保守估计也有2.5KN/㎡,换算成冰厚度约28CM,那这个值就大的离谱,宿迁那边冻雨并没有那么大。另外从图上看出,玻璃顶是整体坍塌,而不是局部构件损坏,终上分析,这起事故应该可以判定为钢结构与土建基础链接处施工不到位导致的安全事故。

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“冻雨”的锅?

文章结尾:其实近几年来国家对于建筑工程的设计安全标准越来越高,但是现在大部分事故都是因现场偷工减料,施工粗制滥造导致。如果不加强监督管理,这些标准的增高既劳民伤财,又起不到实质的效果,增加了施工单位投机取巧的空间而已。