Что такое ветровое давление?
Ветровое давление — это сила, с которой движущийся воздух воздействует на единицу площади поверхности: стены, кровли, вывески, забора или солнечной панели. Именно эта величина лежит в основе расчёта ветровых нагрузок на конструкции и помогает понять, с какой силой порыв ветра давит на объект. Калькулятор использует распространённую упрощённую формулу в стиле американского стандарта ASCE: \(P = 0{,}00256 \times v^2\), где давление выражено в фунтах на квадратный фут (psf), а скорость ветра — в милях в час (mph). Дополнительно результат показывается в виде физического динамического напора по системе СИ — в паскалях. Обратите внимание: эта формула привязана к американским единицам, тогда как в России и странах СНГ ветровые нагрузки рассчитываются по СП 20.13330 в паскалях, поэтому результат в Па будет вам ближе.
Как пользоваться калькулятором
Введите скорость ветра в милях в час (mph) и площадь поверхности, обращённой к ветру, в квадратных футах (ft²). Калькулятор покажет ветровое давление в psf, суммарную силу на поверхность в фунтах-силах (lbf) и эквивалентное давление в паскалях. Чтобы получить общую силу, умножьте давление на площадь.
Разбор формулы
Упрощённый коэффициент 0,00256 объединяет плотность воздуха и пересчёт единиц для стандартного воздуха на уровне моря, поэтому давление растёт пропорционально квадрату скорости ветра: удвойте скорость — и давление вырастет вчетверо. Форма в системе СИ — \(P = \tfrac{1}{2}\rho v^2\) — использует плотность воздуха \(\rho = 1{,}225\ \text{кг/м}^3\) при скорости в метрах в секунду (1 mph = 0,44704 м/с). В реальных расчётах к этому добавляются коэффициенты порывистости, типа местности, высоты и формы объекта, поэтому воспринимайте результат как базовую оценку.
Пример расчёта
Ветер 60 mph на стену площадью 100 ft²:
$$P = 0{,}00256 \times 60^2 = 0{,}00256 \times 3600 = 9{,}216\ \text{psf}$$Суммарная сила:
$$F = 9{,}216 \times 100 = 921{,}6\ \text{lbf}$$В системе СИ: v = 60 × 0,44704 = 26,82 м/с, тогда
$$P = 0{,}5 \times 1{,}225 \times 26{,}82^2 \approx 440{,}7\ \text{Па}$$Частые вопросы
Почему давление растёт так стремительно? Потому что оно зависит от квадрата скорости — ветер всего на 25% быстрее повышает давление примерно на 56%.
Можно ли использовать это значение для проектирования? Нет. Это лишь предварительная оценка; официальные ветровые нагрузки требуют учёта коэффициентов порывистости, типа местности, рельефа и формы объекта согласно строительным нормам — например, американскому ASCE 7 или российскому СП 20.13330.
А если у меня данные в метрической системе? Скорость вводите в mph; для справки калькулятор также выводит динамический напор в системе СИ — в паскалях.
