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

Khu vực Manhattan ở New York, Mỹ nhà cao chọc trời, xe cộ nườm nượp, dòng người không dứt. Có hôm lúc tan tầm, một nữ nhà kinh tế học vừa ra khỏi nhà lầu bỗng nhiên bị một luồng gió mạnh từ phía sau đẩy ngã, đầu chảy máu, gãy hai tay. Tiểu thư này không xem đó là sự rủi ro ngẫu nhiên. Cô nhận thức rằng: “Đó là do gió nhà cao tầng gây nên”, kiến trúc sư phải là người chịu trách nhiệm về việc đó. Vì vậy cô đã phát đơn kiện lên tòa và thắng kiện rất nhanh. Tòa án xử kiến trúc sư phải bồi thường 6,5 triệu đô la. Thực ra giúp cô thắng kiện không phải là luật sư mà là môn khí tượng học lĩnh vực mới ra đời - khí tượng học công trình.

Trên thực tế điều này chẳng có gì mới mẻ. 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. Dòng khí vận chuyển ngày càng mạnh thì sức gió càng lớn.

Khoa học đã chứng minh rằng: chất khí hoặc chất lỏng chảy trong đường ống, áp suất ở chỗ bị thu nhỏ lại khiến tốc độ tăng lên. Hiện tượng này gọi là “hiệu ứng ống thắt”. Kinh nghiệm cuộc sống cho ta biết, hình dạng của vật thể có thể làm thay đổi hướng của tốc độ gió chạy qua nó. Tục ngữ có câu “Chỗ phễu gió to”, nguyên lý chính là ở đó.

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 500-600 m, sau đó có thể nó sẽ chuyển động trở xuống. Khi luồng không khí ùa vào lối hẹp giữa hai nhà lầu sẽ tạo ra “hiệu ứng ống thắt”, sau đó tràn xuống chân 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 bão. Nó không những đẩy ngã người mà còn có thể lật đổ xe, xô sập công trình.

Muốn chế ngự luồng gió này phải nhờ đến các chuyên gia công trình về gió. Sau khi thiết kế sơ bộ các công trình kiến trúc, phải làm mô hình giữa công trình này với các công trình chung quanh, đặt sa bàn vào chỗ hiệu ứng mặt đất của công trình, tạo gió thổi, dự báo được tốc độ gió và ở đâu luồng gió mạnh nhất để sửa đổi thiết kế hoặc đặt thêm những thiết bị khử gió ở những chỗ thích hợp hoặc tăng thêm khoảng cách giữa các ngôi nhà nhằm giảm hiệu ứng ống thắt.