风指的是从高压区向低压区流动的空气，它流动的方向大部分时候是水平的。[1] 强风具有
很大的破坏力，因为它们会对建筑物表面施加压力。这种压力的强度就是风荷载。风的影
响取决于建筑物的大小和形状。为了设计和建造更加安全、抗风能力更强的建筑物，以及
在建筑物顶部安放天线等物体，计算风荷载很有必要。
方法1
1 了解通用公式。风荷载的通用公式是 F = A x P x Cd，其中 F是力或风荷
载， A是物体的受力面积， P是风压，而 Cd是阻力系数。[2] 这个公式在估算 特定物体的风荷载时非常有用，但无法满足规划新建筑的建筑规范要求。
2 得出受力面积 A。它是承受风吹的二维面面积。[3] 为了进行全面分析，你得
对建筑物的每个面各做一次计算。比如，如果建筑物西侧面的面积为
20m2，那就把这个值代入公式中的 A，来计算西侧面的风荷载。
计算面积的公式取决于面的形状。计算平坦壁面的面积时，可以使用公式面
积 = 长 x 高。公式面积 = 直径 x 高度可以算出圆柱面面积的近似值。
使用国际单位计算时，面积 A应该使用平方米（m2）作为单位。
使用英制单位计算时，面积 A应该使用平方英尺（ft2）作为单位。
3 计算风压。使用英制单位（磅/平方英尺）时，风压P的简单公式为P =
0.00256V^{2}，其中 V是风速，单位为英里/小时（mph）。[4] 而使用国际
单位（牛/平方米）时，公式会变成P = 0.613V^{2}，其中 V的单位是米/秒。[5]
这个公式是基于美国土木工程师协会的规范。系数0.00256是根据空气密度
和重力加速度的典型值计算得出的。[6]
工程师会考虑周围地形和建筑类型等因素，使用更精确的公式。你可以在ASCE规范7-05中查公式，或使用下文的UBC公式。
如果你不确定风速是多少，可以查询美国电子工业协会（EIA）标准或其他
相关标准，到你们当地的最高风速。比如，美国大部分地区都是A级区，
最大风速为86.6 mph，但沿海地区可能位于B级区或C级区，前者的最大风速为100 mph，后者为111.8 mph。
4 确定对象物体的阻力系数。空气阻力是空气对建筑物施加的力，受到建筑
物形状、表面粗糙程度和其他几个因素的影响。工程师通常用实验直接测web前端性能优化
量空气阻力，但是在粗略估计时，你可以查询所测形状阻力系数的典型值。比如：[7]
长圆柱管的标准阻力系数是1.2，而短圆柱管的为0.8。它们适用于许多建筑
物都有的天线管。
建筑物表面等平板的标准系数为2.0或1.4，前者适用于长平板，后者适用于
短平板。
阻力系数没有单位。
5 计算风荷载。有了上文确定的值，你可以用公式 F = A x P x Cd计算出风荷载。
6 比如，假设你想确定长度为3英尺、直径为0.5英寸的天线，在70 mph的风中承受的风荷载。
先估算受力面积。这种情况下，A = dw = (3ft)(0.5in)(1ft/12in) = 0.125ft^{2}
计算风压：P = 0.00256V^{2} = 0.00256(70^{2}) = 12.5 psf。
短圆柱的阻力系数是0.8。
代入公式：F = APCd = (0.125ft^{2})(12.5psf)(0.8) = 1.25 lbs。
1.25磅就是天线承受的风荷载。
方法2
用美国电子工业协会的公式计算风荷载
1 了解美国电子工业协会规定的公式。风荷载公式是 F = A x P x Cd x Kz x Gh，其中 A是受力面积， P是风压， Cd是阻力系数， Kz是暴露系数，而 Gh 是阵风响应因子。这个公式在计算风荷载时考虑了另外几个参数。它通常用于
计算天线上的风荷载。
2 理解公式的变量。为了正确使用公式，你必须了解每个变量代表的含义，
以及它使用的单位。
A、 P、 Cd和通用公式中使用的一样。
Kz是暴露系数，计算它时考虑了从地面到物体中点的高度。它的单位是英
尺。
Gh是阵风响应因子，计算它时考虑了整个物体的高度。它的单位是1/英尺
或ft-1。
3 确定受力面积。物体的受力面积取决于它的形状和大小。平坦壁面的受力背光喷码机
面积计算起来，比圆形物体简单一些。受力面积会取近似值，使用与风接
触的面积。计算受力面积没有公式，但你可以通过一些基本的计算来估算它。
面积的单位是ft2。
对于平坦壁面，你可以测量承受风力的墙壁的长和宽，使用公式面积 = 长 x
宽来计算受力面积。
对于管状物和圆柱形，你也可以使用长和宽来计算它的近似面积。这种情况
下，管状物和圆柱形的宽是以它的直径为准。
4 计算风压。风压可以使用公式 P = 0.00256 x V2来计算，其中 V是风速，单
位是公里/小时（mph）。风压的单位是磅/平方英尺（psf）。
比如，如果风速是70 mph，风压等于0.00256 x 702 = 12.5 psf。
计算特定风速下的风压时，你也可以使用不同风区的标准。比如，根据美国
电子工业协会（EIA）的划分，美国大部分地区都是A级区，最大风速为
86.6 mph，但沿海地区可能位于B级区或C级区，前者的最大风速为100
mph，后者为111.8 mph。
5 确定涉及物体的阻力系数。空气阻力是物体表面上承受的力在流动方向上
产生的合力。[8] 阻力系数表示物体通过流体受到的阻力，取决于物体的形
状、大小和粗糙度。
长圆柱管的标准阻力系数是1.2，短圆柱的是0.8。它们适用于许多建筑都有
的天线管。
建筑物表面等平板的标准系数为2.0或1.4，前者适用于长平板，后者适用于
短平板。
平面和圆柱体的阻力系数之间的差值约为0.6。
阻力系数没有单位。
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6 计算暴露系数 Kz。 Kz的计算公式是 [z/33](2/7)，其中 z是地面到物体中点的
高度。
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比如，如果天线的长度为3 ft，距离地面48 ft，则 z等于46.5 ft。
Kz = [z/33](2/7) = [46.5/33](2/7) = 1.1 ft。
7 计算阵风响应因子 Gh。阵风响应因子的计算公式是 Gh = .65+.60/[(h/33) (1/7)]，其中h是物体的高度。
比如，如果天线的长度为3 ft，离地48 ft，则 Gh = .65+.60/[(h/33)(1/7)] =
.65+.60/(51/33)(1/7) = 1.22 ft-1
8计算风荷载。有了上文得出的值，你可以用公式 F = A x P x Cd x Kz x Gh来计算风荷载。把所有变量代入公式中，进行计算。
比如，假设你想计算长度为3英尺，半径为0.5英寸的天线，在风速70mph的风中承受的风荷载。它位
于48 ft高的建筑物的顶部。
先计算受力面积。这种情况下， A = l x w = 3 ft x (0.5in x (1 ft/12 in)) =
0.125 ft2。
计算风压： P = 0.00256 x V2 = 0.00256 x 702 = 12.5 psf。
短圆柱的阻力系数是0.8。
计算暴露系数： Kz = [z/33](2/7) = [46.5/33](2/7) = 1.1 ft。
计算阵风响应因子： Gh = .65+.60/[(h/33)(1/7)] = .65+.60/(51/33)(1/7) = 1.22 ft-1
代入公式： F = A x P x Cd x Kz x Gh = 0.125 x 12.5 x 0.8 x 1.1 x 1.22 =
1.68 lbs。
1.68磅就是天线承受的风荷载。
方法3
使用1997年《统一建筑规范》（UBC）的公式来计算风荷载
1 了解UBC ’97公式。这个公式是《统一建筑规范》（UBC）在1997年规定
的风荷载计算公式。公式写作 F = A x P，其中 A是受力面积， P是风压。不过，这个公式计算风压的方式有点不同。
风压（PSF）的计算公式为 P= Ce x Cq x Qs x Iw，其中 Ce是综合高度、暴
露和阵风响应因子， Cq是压力系数，等于前两个公式的阻力系数， Qs是风
滞压力，而 Iw是重要性系数。这些值都可以计算得出，或查询适当表格到。信号浪涌保护器
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