建筑建工与气象

第七节　建筑建工与气象

建筑施工大部分在室外进行，同时包含相当部分的易损材料，受天气气候影响较大。若能充分利用有利的气象条件，可望节约资金、材料和人工，否则常遭致材料浪费，无效劳动，设备闲置。表5—3列出美国建筑业年产值分布和潜在天气敏感项的比例，年代虽早些，但仍能说明问题。当年建筑业总产值占美国国民生产总值的10%，其中45%的消耗为受天气影响的室外工作耽误和易损材料损失。据统计若能适当利用有利天气，至少可节省10%～17%的消耗，或说增加利润50%～100%。收益与付出之比高达40∶1。前西德统计因利用天气预报获早为建筑投资的2%～3%。

表5—3　美国建筑业年产值总量及其分布和潜在天气敏感项比例（Russo，1966，单位10⁹USD）

降水、极端温度和高风速是妨碍建筑施工的主要气象因素，包括单项影响和叠加影响。室外施工的监界降水限约0.5mm/h，其影响范围之广，可从最初的设计勘察到最后的室外涂刷。气温既影响人员工作效率，也决定机械设备的操作性能，而且有些材料的加工，对温度非常敏感。室外劳动的最适温度约10～25℃，低于5℃或高于32℃，施工的工作效率迅速降低。若单纯考虑温度的影响，0℃时工作效率减至50%，—12℃减至25%，只有经过训练，穿着特殊服装，才能改善低至造成人员伤亡，只有在一定遮蔽条件下，伴有中等风，湿度较低时稍有改善。由于风速随高度递增多，高度增加，风致振动现象愈多，风毁事故时有发生。室外施工的天气影响归纳如下，见表5—4。

气象信息、天气预报对建筑工程的施工作业的计划、安排和具体实施具有重大价值。在建筑投标阶段，为作出合适的估价和确定时限，需获知未来12个月的长期天气趋势展望，既要充分了解当地的历史气候资料，又要对近年的天气分重要，只要其正确度超过气候预报在建筑施工生产调度中十可创造巨大的经济益，建筑业是正确的天气展望的主要受益者。短期和短时预报对有效地制定施工计划、逐日分配、产施任务以及采取应急措施者是非常有用的。

最佳施工期选择大多数建筑施工，分为室外与室内，室外工程受天气和季节的制约，为此必须选择最佳施工期，集中进行室外工程，有时甚至要加班加点抢工期，以避开雨季和高温或低温、大风天气。风和日丽的季节最利于室外施工，但不可能把所有室外施工者集中在这一时期。中受天气影响最严重的时段比较短，在制定施工计划时应划分不同的工作时段，使天气敏感性工种与天气非敏感性工种协调，并把室内工程与室外工程适当配合。虽然施工规范中列有各地雨季起迄日期，但我国属大陆性季风气候，天气的年际变率大，很不稳定。制定中长期施工计划主要应参考中长期天气预报，以延长工作时期，避开对天气敏感的困难时段。

表5—4　天气对室外施工的影响

施工季节划分常以月平均气温为基础，按建筑类别调节温度指标。冬季以日平均气温5℃，夏季以日平均气温23℃为标准。显然在日平均气温5～23℃之间可选作最佳施工期的首选范围。具体最佳施工期的选择还应依据具体建筑项目而定。例如高速公路建筑，主要决定于土壤湿度、降水期和降水量，而铺设柏油路面，气温较高比较有利，前期可安排构筑路基，架设桥涵，天气转热临近雨季后期安排铺设路面。冬季施工，事先应做好充分准备，采取相应的改善条件或保护措施，避开短时影响最严重时段。

建筑天气预报服务的基本要求　首先通过调查、咨询，了解建筑施工所需的气象信息种类和时间要求。一般下午2～3时和上午6～7时，建筑施工对气象信息需要量最迫切，这样便于第二天作业计划的安排，包括设备的使用和材料的准备。其次预报项目和要求应适应施工作业的需要，具有详尽、针对性，着重强调重要天气发生时间。强度和概率预报，要经常保持对临界值的警戒，对重要天气进行跟踪监视，一旦有变化及时补充订正，为室外工作布置、设备维修、易损材料使用和保护，施工操作所需的天气一般特征，提供准确、及时的预报。天气预报和气象信息采取最简便的表达方式，言同意赅地正确说明天气发生时间、降水概率、温度限值、风力大小及其变化特征。其中以时间为横坐标的天气要素变程可能更直观形象。

【注释】

[1]服装的保温性能由其热阻表示，单位为CIo，1Clo＝0.5m²K/W。各种服装的热阻可直接测定，如衬衫0.27C10，外衣0.24Clo，外裤0.21Clo

[2]人体的新陈代谢随人的活动强度、环境温度、年龄、体重、身高而异，一般把常温时静止状态下的新陈代谢率称为基础代谢率。我国男子和女子平均基础代谢率分别为44.73和41.25W/m²。