第五节 积雪与建筑
在多雪的北欧,屋顶坡度陡,下雪天,雪会沿陡坡下滑,雪就不易在屋顶积留。天长日久,这种尖顶陡坡式的建筑就变成了一种美的形式流传开来,以至在炎热的南方也会出现陡坡的建筑。追根究底,还应该说与雪压有关。
积雪对房屋造成的危害,可以通过积雪厚度及雪的密度计算出来。
假设雪在屋顶积1米厚,雪的密度为0.1s/cm2,则1米厚的雪重量就有100公斤。这就是屋顶的积雪负荷。积雪的密度还会随时间的流逝而加大,当密度变为0.5g/cm3时,每1平方米负荷变为500公斤,50平方米的屋顶积上1米厚的雪,就会有25吨左右的负荷。结构不坚固的房屋遇上这种负荷就会被积雪压塌。
但是,雪的密度不是固定不变的,其本身也在变化。新雪和旧雪的密度不同,高山上的积雪和地面上的雪密度也有所区别。例如日本山区和北海道降雪时,雪的密度只有0.05g/cm3左右,即使同样深的积雪,也只是密度为0.1g/cm3时的负荷的一半。旧雪紧紧地凝聚着,密度甚至可达0.5~0.9g/cm3。因此,一般居民房屋上的积雪较厚时,还是乘早把雪扫下来,否则后患无穷,等把房屋压塌就后悔莫及了。
我国古代大屋顶建筑上陡下平,其优点是能抗暴雨,大雨落到瓦上能很快冲下来。古代《考工记》 (战国时代)中有古代屋顶上陡下平,能使大雨落下来后冲出很远的记载。
北方寒冷地方的建筑别有风貌。传说“窗户纸糊在外”是东北一大怪。这种传说有一定科学道理。据分析,主要原因有二。一是关外冬季风大,吹向窗户时,在窗内糊纸易被吹坏;二是因关外冬季气候严寒、尤其是在北部地区,有5个月的月平均气温在零下16℃到零下30℃之间,黑龙江省漠河曾出现过低于零下52℃的低温。在这样严寒韵环境中生活的人们,主要靠室内生上火炉(暖气或火炕)取暖。北方还有一种采取火墙取暖的办法。火墙是室内垒起的一堵中空的墙,墙的一端与火炉相通,另一端有一个烟道的出口。火炉散发的热量可同转于火墙之中并增高室内气温。气温仍可保持在15℃到20℃。为了“切断”与室外低温的交流,一到冬天,就要在窗缝上糊上纸。若纸糊在室内,因温度太高,水蒸汽多,遇冷的门窗要凝结成水,附在门窗上,当增多到一定程度时,就会浸湿窗纸,水甚至会流到地上。窗纸浸泡在水蒸汽里,天长日久会脱落。这时室外朔风吹来,冷风可从窗缝中穿入室内,影响室内保暖。所以窗纸糊在外是很科学的,这毫不奇怪。
古代窗户采用格子式,不用玻璃,是采用纸、纱、明角,装饰在小格子窗户上,明角是用蚌壳磨均,用小钉钉上,既可采光,又较牢固。
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