写在前面 八月中下旬，我们一家人去德国旅行。在德国，无论是在法兰克福、慕尼黑，还是在杜塞尔多夫，我们看到了很多屋顶非常倾斜的房子。于是，我让祖一写一篇小文章，介绍一下为什么德国房子的屋顶要修建的那么倾斜。 霍庆川 2022年9月15日于希腊雅典松涛湾
八月中下旬，我们一家人去德国玩。在德国，我们看到了各式各样的房子，木头的、石头的，新的、旧的，传统的、现代的......但是这些房子都有一个特点，它们的屋顶都特别斜，这是为什么呢？
对于这个问题，我的第一反应是为了让雨水滑落下来。不过，我迅速认识到，如果仅仅是为了让雨水留下来的话，完全没必要把房顶做的那么斜——把房顶建的那么倾斜，意味着要牺牲不少居住空间。于是，我想起今年2月雅典下的两场大雪，我们后院一棵松树的粗大枝条被雪给压断了，那棵松树树冠的形状很容易堆积雪，并不利于让雪从松树顶上滑下来，于是发生了枝条被压垮的一幕。
我们家后院的松树是地中海松 地中海松拥有宽大、平坦的树冠 很容易堆积雪 在冬季的德国，来自北大西洋暖流所输送的暖湿气流，遇上来自西伯利亚的寒流时，就会给德国带来降雪。以“大雪”作为关键词进行搜索，很容易找到德国遭遇暴风雪的报道。一场暴风雪过后，积雪厚度超过20厘米是非常常见的，部分地区甚至会超过50厘米。
我们以慕尼黑为例。我在Weatherspark.com网站上找到了慕尼黑每年降雪量的数据：
Weatherspark.com的数据显示，每年的12月、1月和2月是慕尼黑下雪量最高的三个月份——12月份的平均降雪量有63.4毫米、1月份的平均降雪量为70.2毫米、2月份的平均降雪量为71.9毫米。德国慕尼黑每年的平均降雪量接近300毫米——特殊年份甚至会超过800毫米。
我们可以来计算一下降雪的压强： 1、我们假设慕尼黑有一栋平顶的房子，房顶面积为100㎡（10米*10米）； 2、慕尼黑的年度降雪量按照300毫米计算，假设慕尼黑的降雪会100%变成积雪； 3、100㎡的房顶上，积雪的体积为30m³；雪密度按照100kg/m³计算，我们可以算出100㎡房顶的积雪总量为3000kg——相当于40名体重均为75公斤的人，同时站在房顶上。计算一下，积雪带给屋顶的压强约等于300N/㎡。
我在网上找到了中国对于屋顶荷载（Roof load）的建筑规定——对于不上人屋顶的载荷要求是500N/㎡。我没有找到德国的标准，估计和中国标准差别不会太大——如果积雪厚度达到500毫米（50厘米），积雪带给平面屋顶的压强就超过了不上人屋顶的载荷要求。
德国人把屋顶做成斜状的，是为了让雪很容易滑落下来，使雪不堆积在屋顶上，减少积雪对于屋顶的压力，避免屋顶被大雪压垮——如果建造成平顶的话，就需要增强屋顶的载荷，这意味着需要投入额外的建筑成本。德国人把房顶建成斜面，相当于用牺牲居住空间来换取建筑成本的减少和建筑安全的增加。 祖一 2022年9月11日于希腊雅典松涛湾  |
