1. 事故报道
2024年6月28日凌晨5点（格林尼治标准时间6月27日23:30），印度新德里英迪拉·甘地国际机场1号航站楼的屋顶在大雨后发生坍塌。
事故发生于航站楼T1D，该航站楼启用于2009年，并于2016-2022年进行了扩建。倒塌的部分屋面位于航站楼进站通道附近，属于前期落成的部分。
事故发生时，新德里正遭受雷暴雨袭击，多家媒体的报道将事故发生的原因归咎于强降雨天气。网上流传的视频显示，倒塌的屋面被支撑柱戳穿直接砸向地面，支撑屋顶的巨大柱子砸向了停在航站楼外的车辆。
这次事故造成了一人死亡，八人受伤。所有从1号航站楼起飞的航班被迫中断，一些航空公司已将航班运营转移到机场的另外两个航站楼。
2. 气象情况
为了更好地理解这次事故背后的气象因素，我们需要充分了解当天的天气情况。据印度气象局消息，英迪拉·甘地国际机场地区在清晨三小时内降雨量约为148.5毫米，高于整个6月的平均水平。
表：英迪拉·甘地国际机场气象站6月28日气象信息
从机场气象站反馈的气象信息来看，机场附近于28日凌晨3:30AM至4:00AM开始下雨，雨势Light Rain（小雨）；凌晨4:30AM雨势增大为T-Storm（雷暴雨）并持续，半小时后5:00AM左右事故发生。值得注意的是整个过程并未伴随强风。
3. 屋面排水分析
为了对灾害事故进行准确的分析，我们首先来根据网络资料，了解一下航站楼屋面的设计因素。受灾的英迪拉·甘地国际机场1号航站楼屋面呈大跨度拱形网架结构，倒塌的区域位于T1D进站通道一侧，即屋面的南侧。
根据事故现场照片、文字报道及卫星照片可以分析出，受灾屋面一侧的排水依赖靠近檐口的一条天沟，该天沟从西南至东北直线贯穿整个屋面，如图所示。
两侧屋面雨水沿屋面坡度汇入天沟中，并经由支撑柱附近的排水管道排出向地面。值得注意的是，出于外形美观考虑，屋面下表面围护结构为了包裹支撑节点附近的钢骨架，形成了一个类似于漏斗的形状。
4. 事故分析
仅仅经历了半小时左右的强降雨，竟导致如此重要的建筑屋面倒塌，其背后的物理工程原理是什么？其实，建筑雨水灾害与传统意义的暴雨洪涝灾害成灾机制是具有明显的差异的。暴雨洪涝灾害往往是由长时间的强降雨造成，而建筑雨水灾害则往往由短时间内的高强度降雨造成。当短时间屋面汇水量大于排水系统设计能力，雨水则会溢出排水系统，造成结构风险。
视频中可以看到，在短时间暴雨作用下，过量的雨水溢出了天沟，涌入了屋面夹层，汇集于漏斗形区域，对于支撑节点造成了极大的雨水荷载，从而导致关键支撑节点失效，继而引发后续屋面的倒塌，事故发生。
值得注意的是，印度规范在雨水荷载方面并未留有充分的冗余以应对短时间高强度降雨超越事件，规范规定如下：
相关条文仅简单的将雨水荷载定义为，极限降雨工况下可能的积水荷载与表2规定（此案例为0.75kN/㎡）的最不利值。
而在美规ASCE 7-22中，虽然未对降雨超越事件进行约束，但是却有如下条文：
可以看到，美标中雨水荷载不仅要考虑极限降雨工况下的屋面积水情况，同时还要考虑主排水系统完全失效的状态。而这种状态恰恰等效于发生超越降雨事件时，主排水系统因设计排水能力有限而发生溢水的情况。因此，若印度标准将这种情况纳入考量，机场屋面设计方案则无法通过荷载规范，事故或许可以避免。因此，造成事故的原因除了建筑屋面排水设计不合理以外，标准规范的鲁棒性较弱也是一个潜在的因素。
5. 防范建筑雨水灾害的解决方案
针对大跨屋面雨水排水设计难题，抗风所研发了一套定量分析解决方案，该方案针对外形复杂的大跨及高层结构采取了相应的数值模拟方法，以提高建筑对抗极限降雨及暴风耦合的安全韧性。
首先，针对一些坡度较大的屋面在暴风骤雨（如台风等工况）作用下，极限降雨量汇水问题，精确模拟了在极端风力和极端降雨的耦合作用下，风雨交加的复杂流场，获得了建筑各区域的具体汇水面积即雨水量信息。
其次，针对复杂建筑屋面起伏不平、高低屋面及镂空屋面错综复杂等因素，难以判断多路排水系统的雨量分担及局部雨水荷载问题，团队开发了基于汇流分析的定量数值模拟方法，该方法克服了两相流数值模拟在建筑壁面法向与展向尺度量级差距过大的问题，精确的分析了每段天沟/檐沟在极限降雨工况下，具体分担的汇水面积即雨水量信息。
基于上述结果，团队还针对各种复杂外形天沟、檐沟的集水、排水等问题进行了数值模拟分析，并通过溢水、排水以及受力等定量分析结果，对局部构件的外形进行了优化分析工作。解决了一些对于外形有较高要求的屋面，对于非标天沟、檐沟及特殊雨水斗布置方案的可靠性问题。
这一解决方案可综合考虑风雨的耦合作用，得出较为准确的复杂雨量分布情况，为给排水设计提供可靠依据，排除建筑雨水灾害的隐患，为建筑的安全运营提供技术支撑。
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