Vì sao trong thành phố lại xuất hiện gió nhà cao tầng?

Giới trẻ 12/07/2020 - 14:50

Bạn đã bao giờ thắc mắc tại sao đứng gần các tòa nhà cao tầng, gió có vẻ mạnh hơn?

Ở những thành phố san sát nhà cao chọc trời, khi gió nhà cao phát sinh sẽ làm cho người bị nạn nhiều vô kể. Vậy loại gió này được hình thành như thế nào?

Như ta đã biết, dưới ánh nắng Mặt Trời không khí nóng lên và giãn nở, làm cho nhiệt độ và áp suất không khí không ngừng biến đổi, như vậy sẽ hình thành luồng gió. 

Khi một sự khác biệt trong áp suất khí quyển tồn tại, không khí di chuyển từ vùng có áp suất cao hơn đến các vùng áp suất thấp hơn, dẫn đến những cơn gió có tốc độ khác nhau. Dòng khí vận chuyển ngày càng mạnh thì sức gió càng lớn.

Vì sao trong thành phố lại xuất hiện gió nhà cao tầng? - ảnh 1

Việc xây dựng một cấu trúc lên đồng nghĩa với việc ngăn chặn dòng chảy bình thường của gió và thường gây ra 2 hiện tượng phổ biến sau:

Hiệu ứng Downdraught: (Hay còn gọi là hiệu ứng hạ cấp): nghĩa là khi gió va vào 1 tòa nhà, bị chặn lại, không còn nơi nào khác để đi, chúng sẽ bị đẩy xuống, đẩy lên hoặc đi vào các cạnh của tòa nhà. Áp lực không khí đi xuống làm tăng tốc độ gió ở khu vực bên dưới công trình.

Hiệu ứng Venturi: Chúng ta hình dung là khi dốc ngược chai nước xuống, vì phần cổ chai bé, áp lực nước chảy ra mạnh hơn so với khi chúng ta dùng 1 cái chai có đầu và miệng giống nhau về kích thước.

Nói cách khác, khi chất lỏng đi qua vị trí hẹp của đường ống, áp lực ban đầu sẽ giảm, nhưng đồng thời vận tốc gia tăng. Và cũng tương tự như vậy với gió, khi gió thổi qua phạm vi hẹp giữa các tòa nhà, áp lực sẽ giảm và tốc độ gió gia tăng.

Thông thường khi xây dựng 1 tòa nhà, ngoài rất nhiều tính toán khác, người ta phải mô phỏng mô hình gió tác động đến tòa nhà đó nhằm thứ 1 là đảm bảo cho tính nguyên vẹn, an toàn của tòa nhà, thứ 2 là hạn chế việc xảy ra các hiện tượng vừa nêu.

Vì sao trong thành phố lại xuất hiện gió nhà cao tầng? - ảnh 4

Những hiệu ứng đề cập bên trên có thể là mối nguy hiểm đe dọa an toàn của những người sinh sống và làm việc bên dưới tòa nhà. Tùy vào mức độ mạnh yếu của các hiệu ứng mà gió trên mặt đất có thể mạnh gấp đôi so với lúc nó di chuyển ở độ cao vài chục mét phía trên. Ví dụ, một cơn gió với tốc độ tầm 40 km/h có thể bị khuếch đại lên đến mức 55 km/h ở phía dưới tòa nhà. 

Nói chung khi luồng gió gặp phải các công trình kiến trúc hoặc mặt đất ngăn chặn thì tốc độ gió giảm xuống, hướng gió cũng thay đổi, chỗ gần mặt đất thường sản sinh ra các luồng khí nhiễu loạn và chen lấn nhau. Trong thành phố nhà cao dày đặc, dòng khí nhiễu loạn này thường bốc cao lên đến 500-600m, sau đó có thể nó sẽ chuyển động trở xuống.

Khi luồng không khí ùa vào lối hẹp giữa hai nhà lầu sẽ sản sinh ra "hiệu ứng ống thắt", sau đó tràn xuống tầng hầm nhà lầu, đi men theo khe hở giữa các công trình, các ngõ hẻm, đến chỗ gập quanh luồng gió chuyển thành xoáy, lực gió bỗng nhiên tăng mạnh. Nếu gặp chỗ quanh trũng xuống có thể biến thành tốc độ gió tuy nhỏ nhưng áp suất trên mặt đất mạnh như gió bão. Nó không những đẩy ngã người mà còn có thể lật đổ xe, xô sập công trình.