【自然災害】風圧力・瞬間最大風速と平均風速

「建築基準法施行令第八十七条

風圧力は、速度圧に風力係数を乗じて計算しなければならない。
2  前項の速度圧は、次の式によつて計算しなければならない。
q = 0.6 E V o (2乗)

この式において、q , E 及びVo は、それぞれ次の数値を表すものとする。
q 速度圧(単位 一平方メートルにつきニュートン)
E 当該建築物の屋根の高さ及び周辺の地域に存する建築物その他の工作物、樹木その他の風速に影響を与えるものの状況に応じて国土交通大臣が定める方法により算出した数値
Vo  その地方における過去の台風の記録に基づく風害の程度その他の風の性状に応じて三十メートル毎秒から四十六メートル毎秒までの範囲内において国土交通大臣が定める風速(単位 メートル毎秒)〕
3 建築物に近接してその建築物を風の方向に対して有効にさえぎる他の建築物、防風林その他これらに類するものがある場合においては、その方向における速度圧は、前項の規定による数値の二分の一まで減らすことができる。
4 第一項の風力係数は、風洞試験によつて定める場合のほか、建築物又は工作物の断面及び平面の形状に応じて国土交通大臣が定める数値によらなければならない。」

地震力の陰に隠れて、普段はあまり気にしない風圧力だが、時々建築関係の試験問題に出てくる事があるし、建築基準法の荷重・外力でも重要なひとつ。

建築基準法には瞬間最大風速が何m/secとは記述されていないが、各地域毎の「平均風速」は決められていて平均風速は概ね32~34m/secとされている地域が多い。
この平均風速と粗度区分(街中か平原の中なのか)とか、高さの係数、ガスト影響係数(瞬間的に強くなったり弱くなったりを考慮する為の係数)などより、建物の高さ毎の風圧力を算定する。
瞬間最大風速は、平均風速にガスト影響係数をかけたものと考えてよいと思うので、ガスト影響係数は概ね2.0以上くらいになることから、瞬間最大風速としては60m/sec以上ということがいえる。尚、高さが高い建物で都市化が進んでいるところほどガスト影響係数の数値も大きくなる。例えば超高層ビル。

この値は、1934年9月の室戸台風での瞬間最大風速61m/secが基準になっている。

今回の台風21号による関西地域の最大瞬間風速は50m/secを超えていたようだし、関西国際空港では58.1m/secを記録したと報道されていることから、建築基準法で想定している最大値にほぼ近かったと思われる。