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在我国传统建筑结构设计中，如何科学确定风、雨、热、雪等极端天气因素带来的影响，一直是困扰设计人员的难题。记者25日从哈尔滨工业大学了解到，由其牵头的国家重大科研仪器研制项目——大跨空间结构风-雨-热-雪全过程联合模拟试验系统，为这一技术问题的解决提供了方案。
系统模拟降雪过程。（哈工大供图）在零下15摄氏度的寒风中，人造雪粒被卷成漩涡；热辐射灯阵骤然亮起，如同正午烈日；降雨喷嘴开启，“冰雨”降落……在哈工大一间工程实验室，一座体育馆缩尺模型正接受着“极端天气”的测试。
“近年来，全球极端冰雪灾害频发，寒冷地区每年遭受不同程度的雪致工程灾害，建筑大跨空间结构应用广泛，遭受的损失严重。”哈工大土木工程学院教授范峰说，传统研究如同盲人摸象，现场实测主要依赖自然条件，数值模拟则难以解释相变机理。
范峰教授为学生讲解系统研制原理。（哈工大供图）“以建筑冰雪环境多因素耦合模拟系统为例，我们压缩了自然气候的时空尺度。”团队成员、哈工大土木工程学院副教授张清文指着实时监测屏介绍，风雪模块启动后，建筑模型屋面逐渐呈现自然堆雪过程；热辐射模块介入后，屋脊积雪渐成冰水混合物；降雨模块喷射的过冷水滴撞击积雪表面，瞬间形成冰壳。
系统模拟降雨过程。（哈工大供图）范峰说，在各子系统的高效配合下，这一系统可创造性地解决风、雨、热、雪多因素条件下，屋面积雪连续累积变化全过程模拟研究的问题，最大程度还原屋面积雪堆积-漂移-消融-结晶-再堆积的周期性变化过程，从而获取更为真实的大跨屋面雪荷载研究数据。
据介绍，此系统自今年3月通过国家验收以来，已为多项国家重大建设项目屋面雪荷载的精准确定提供技术保障，并为国家极地战略提供技术支撑。（记者杨思琪）
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