风压计算及风力等级表.doc

风压就是垂直于气流方向的平面所受到的风的压力。根据伯努利方程得出的风－压关系，风的动压为：
wp=0.5·ρ·v2 (1)
　　其中wp为风压[kN/m2]，ρ为空气密度[kg/m3]，v为风速[m/s]。
　　由于空气密度(ρ)和重度(r)的关系为 r=ρ·g, 因此有 ρ=r/g。在(1)中使用这一关系，得到

wp=0.5·r·v2/g (2)

　　此式为标准风压公式。在标准状态下(气压为1013 hPa, 温度为15℃), 空气重度 r=0.01225 [kN/m3]。纬度为45°处的重力加速度g=9.8[m/s2], 我们得到

wp=v2/1600 (3)

　　此式为用风速估计风压的通用公式。应当指出的是，空气重度和重力加速度随纬度和海拔高度而变。一般来说，ρ在高原上要比在平原地区小，也就是说同样的风速在相同的温度下，其产生的风压在高原上比在平原地区小。
　　现在我们将风速代入(3), 10 级大风相当于 24.5-28.4m/s, 取风速上限 28.4m/s, 得到风压wp=0.5 [kN/m2], 相当于每平方米广告牌承受约51千克力。
风级
名称 Wind name
风速 wind speed
风压
陆地地面物体征象
km/h
m/s
0
Calm无风
<1
0-0.2
0-0.0025
静
1
light air 软风
1-5
0.3-1.5
0.0056-0.014
烟能表示方向，但风向标不动
2
light breeze轻风
6-11
1.6-3.3
0.016-0.68
人面感觉有风，风向标转动
3
Gentle breeze微风
12-19
3.4-5.4
0.72-1.82
树叶及微枝摇动不息，旌旗展开
4
Moderate breeze和风
20-28
5.5-7.9
1.89-3.9
能吹起地面纸张与灰尘
5
Fresh breeze清风
29-38
8.0-10.7
4-7.16
有叶的小树摇摆
6
Strong breeze强风
39-49
10.8-13.8
7.29-11.9
小树枝摇动，电线呼呼响
7
Moderate gale疾风
50-61
13.9-17.1
12.08-18.28
全树摇动，迎风步行不便
8
Fresh gale大风
62-74
17.2-20.7
18.49-26.78
微枝折毁，人向前行阻力甚大
9
Strong gale烈风
75-88
20.8-24.4
27.04-37.21
建筑物有小损
10
Whole gale狂风
89-102
24.5-28.4
37.52-50.41
可拔起树来，损坏建筑物
11
Storm 暴风
103-117
28.5-32.6
50.77-66.42
陆上少见，有则必有广泛破坏
12
Hurricane飓风
>117
>32.6
>66.42
陆上极少见,摧毁力极大