一般人很少想到建筑工程与风有什么密切关系，其实土木工程中的各种建设，无论是房屋、道路、桥梁、水坝、堤防、港湾等等，都要承受着来自大自然强风的严酷考验。在1940年，美国华盛顿州的塔科马海峡大桥在未达其设计风速一半的天候条件下（风速18～20米／秒），因桥面主梁断面的空气动力不稳定特性而造成结构溃塌。这一事件引起了研究者对于土木结构与空气互制现象的重视，开始在风洞内进行结构缩尺模型实验，可称为是近代风工程发展的肇因。
风工程泛指风力与空气扩散在土木相关学门方面的应用。一些重要的风工程应用领域包括：自然风场（紊流大气边界层流场）的特性；钝体空气动力学；高层建筑受风行为及耐风设计；桥梁空气动力特性以及桥梁耐风设计；巨型烟囱、高塔、桁架等特殊结构的耐风设计；一般住宅与厂房等低层建筑的抗风设计；高层或大型建筑周围的环境风场；各类型工厂以及区域性的污染源排放与扩散；强风对行车安全的影响；招牌、路标的抗风设计；风浪互制现象；海域平台的风力效应；沙、雪的飘移；建筑物的通风散热，等等。
桥梁受风的动力效应
由于近代桥梁施工方法的进步与高强度材料的研发，再加上悬索支撑桥梁具有地标、美观、大跨径，及降低对周围环境的冲击等优点，使得此型桥梁的数量日益增加。悬索支撑桥梁由3种基本构件组成：桥塔、桥面版和缆索。缆索的功能是将加于桥面板的部分力量传递给桥塔，然后再经桥塔传递于基础上。悬索支撑桥梁型式可分为2大类，分别是斜拉桥和悬吊桥。
斜拉桥的主跨径约在数百至1000米间，当跨径越长所需斜拉缆索越多，导致靠近桥塔的桥面板断面的压力越大，因此斜拉桥最大跨径很难超过1000米。而悬吊桥跨径就远大于斜拉桥了，由于悬索支撑桥梁主跨径甚长，为减轻结构的重量，其结构系统趋向采用细长化断面，再配合高拉力钢索及桥塔来传递垂直力。也正因为如此，此型结构系统受风的敏感性，随着跨径的增加而大幅提高。尤其自1940年塔科马海峡大桥受风吹袭倒塌以后，长跨径桥梁受风影响的问题逐渐受到重视。
那么，桥梁受风的动力效应是怎样的呢？一般而言，桥梁的气动力效应可分为5种：扭转不稳定、涡致颤动、风驰效应、颤振及抖振。
扭转不稳定是属于一种静态式的破坏现象。当桥梁断面受风时，桥面版会产生一个扭转角，而此角度会产生额外的扭力。在某一风速之下，当扭力和扭转角的斜率在某一临界值时，施力在桥面上的扭力会使桥梁结构无法抵抗而产生不稳定的现象。以近代桥梁而言，发生这种扭转不稳定现象的概率比较低。
涡旋是由于气流环绕物体表面，并且由此断面的边界分开所引起的涡旋现象，造成物体上下侧压力的不同，产生振动的现象。通常这种现象对钝体断面（如箱形）影响较为显着。涡致颤动会对桥梁产生周期性振动，一般不会造成桥梁结构的破坏。不过当涡致颤动发生时，对于桥面板及桥塔则会造成很大的影响，且此现象一般发生于较低风速（15米／秒以下），应注意此效应长期作用下，可能引起的材料疲乏现象。目前并没有确切的理论模式，可以预测桥梁断面的涡流颤动行为，通常以风洞试验配合数值分析来计算颤动的振幅；若此振幅过大，则须修改断面形状或加扰流板，或加调质阻尼器来降低振幅。
风驰效应的原因，来自于结构体垂直向振动速度，与逼近流场的速度合成，造成风向角改变；而风向角的变化造成物体不对称性，引起在垂直向的上升力随之变化。此上升力的变化造成气动力的阻尼现象，造成结构体位移反应加大，进而再改变风向角，如此持续的互相作用，使得位移反应更加剧烈。风驰效应为一种不稳定振动，一般对于细长结构才会产生，特别对于断面型式为矩形，或受冰封的缆索等非流线型结构影响更大。以缆绳为例，为了避免风驰现象，可于缆绳表面作特殊处理或加装阻尼系统，以降低缆绳的振动。
抖振与大气中乱流有关。这是由于逼近乱流的速度扰动，对结构造成的一种不稳定载重，而使结构体产生振动的现象，因为乱流程度随时间和空间改变，故所造成的效应也将沿着车行方向而改变。抖振除与乱流特性有关外，也和桥面板的几何形状及桥梁基本振态有关。桥梁的抖振效应通常不会导致桥体破坏，倘若振幅过大，行车可能感到不适。此外，在长期作用下，桥梁材料可能因此而疲乏。由于桥梁断面都不是单纯几何形状，因此上述气动力效应的检核分析多需通过风洞试验所采集的气动力数据后才能进行。
建筑物的风力效应
地球表面因为接受太阳辐射量的不一致，造成大气温度和压力的不平衡，而空气便会由高气压处流向低压处，因此形成“风”。此外，加上地球的自转、云层的覆盖、雨水的凝结、地形的变化，以及地表附近的温度差异等因素，使得地表的风场结构变化莫测。在距离地表几百米到1000米范围之内，大气的运动受到地表边界的影响，称之为大气边界层。因为人类的活动大多局限于大气边界层之内，故大气边界层与人类的居住环境、生活质量有着密不可分的关系。
地表附近的水平风速会随着高度改变，这是因为接近地面的风场受到地形和地物的影响而风速较小，高空的风速不受阻碍而风速较大，风速分布随高度的增加由小而大，逐渐增强至较均匀的风速分布，这个高度就是边界层的厚度，从数百米到1000米不等，视地表粗糙程度而定。都市地区因建筑物的高度较高，边界层的厚度较大；平坦开阔的地区，边界层的厚度较小。
都市地区中的风场，受到密集排列的建筑物影响，属于非稳态紊流流场，影响参数包括风速、风向、建筑物几何外形、邻近建筑物的相关位置等，是许多因素交互影响而成的复杂流场。在英国与美国，都曾发生行人被建筑物周围的强风吹袭跌倒而受伤的案例，这种影响地表附近行人的风场会直接影响到建筑物的使用，与其周围区域的规划，因此设计建筑物时必须加以注意。
建筑物的迎风面墙承受气流的直接冲击，所受的压力为正向压力，但在建筑物背风面及侧面因为气流加速通过，根据流体力学中的伯努利定理可知，流速大的地方压力小，故建筑物背风面及侧面所受的压力低于大气压力，为负压力，也就是说建筑物表面受到吸力效应。斜顶式建筑物屋顶的风压与屋顶的倾斜角度有关，角度大时，屋顶与迎风面墙相同，压力为正压力；屋顶角度小时，屋顶压力为负压力，房舍的屋顶可能会被掀翻。建筑物的表面如果有门窗、玻璃等易受风力破坏的同护结构，则必须先了解建筑物表面风压的分布，才能预防建筑物的破坏。
风力与建筑物
风力是一种流体（空气）通过阻碍物（建筑结构）所产生的空气动力现象，与阻碍物的几何形状有密切关系。概括来说，物体的形状越是流线，其所受风力越小；只不过，一般的建筑物与桥梁很难具有流线的外型。同样地，对于某些柔度特性明显的建筑物与结构体，会进一步放大建筑结构所受的风力。
对一般的建筑物而言，地震力是主要的设计考虑，但是当结构物的高度需到达一定程度，如高层建筑、巨型烟囱和高塔等，风力的影响就不容忽视，并且逐渐取代地震力，成为主要的水平设计载重。
高层建筑需要考虑的使用功能性，远比一般结构物复杂，在风力的影响上也不例外。一般而言，高层建筑在设计规划时，应列入考虑的风力影响有4项：①高层建筑结构系统所承受的整体风力；②帷幕外墙所受的局部风压；③建筑风摆造成的居住者舒适性问题；④环境微气候，即邻近的地面风场环境所造成的行人舒适性问题。
从高楼结构设计的观点来看，作用于高层建筑上的风力可分为顺风向、横风向与扭转向风力，各个风向的风力又可分为平均风力与扰动风力。顺风向风力主要由风场中的阵风造成，对于基本造型近似矩形柱体的建筑物，大体上可以通过理论与实验数据得到合理的评估。
在建筑设计上，重要的横风向扰动风力主要来自流体通过建筑物时，发生的流体分离与涡散现象所造成的周期性作用力。当建筑物的高宽比与柔度都很大时，在设计风速之内可能会发生结构共振现象，造成过大的振动反应。这个涡散分离现象引发的结构共振，与建筑物的几何造型及结构动力特性有密切关系，目前并无妥善的分析模式可供解析。
对于一般几何造型的建筑物，扭转向风力的影响小于顺风向及横风向风力。由于扭转向风力也是源自流体分离，故亦无分析模式。所幸的是，横风向与扭转向风力对一般高层建筑的影响有限，主要的设计风力仍由顺风向风力控制。
近几十年来，建筑风工程已有长足进步，常见建筑物（近似长方形，高宽比小，高度在数十米）所受的风力多能由风力规范计算得知。虽然近年来计算流体力学（CFD）进步很快，对于航天、汽车、机电方面的应用都有极大贡献，然而，应用于建筑物的复杂风力作用尚需一段时日。现阶段探讨建筑风工程，仍以缩尺模型作风洞物理模拟最为有利。
执行风洞试验时，需妥善考虑缩尺模型与实际高层建筑之间的模拟相似率，唯有如此，风洞缩尺实验结果才能确实应用于原型结构。设计高层建筑的风洞试验，需满足流场以及结构空气动力（或结构空气弹力）的模拟相似性。建筑风工程探讨的是建筑物在强风作用下的结构反应；以风洞进行缩尺模拟时，需要正确模拟：①自然风场特性；②高楼几何特性；③正确的长度缩尺、时间缩尺与速度缩尺；④正确的高楼空气动力效应；⑤对于少数超高层建筑，需正确模拟建筑结构的空气弹力相似性。
