Các kiến trúc cao tầng chống gió như thế nào?

Tục ngữ có câu “cây to gió lớn”. Kiến trúc cao tầng giống như một cây cực kỳ cao to, ảnh hưởng của gió đối với nó là rất lớn, đối với kiến trúc cao 50 tầng trở lên, khả năng chống gió của nó là một trong những vấn đề khó khăn chủ yếu trong khi thiết kế. Theo thống kê, khi dùng kết cấu thép, lượng vật liệu thép dùng cho kết cấu chống gió của công trình chiếm khoảng 1/2 tổng lượng thép được dùng. Do đó có thể thấy vấn đề chọn cách tạo hình và phương thức kết cấu hợp lý về mặt kiến trúc có ý nghĩa kinh tế rất quan trọng, vấn đề chống gió của nhà cao tầng chính là được giải quyết theo hai mặt đó.

Tạo hình kiến trúc cao tầng hết sức phong phú, thường có kiểu hình chữ nhật, hình trụ tròn, hình tam giác, hình thoi, hình quạt gió, hình ba lá v.v. Kiến trúc hình chữ nhật thường thấy nhất còn được gọi là kiến trúc hình tấm, nó giống như một khối gỗ xếp hình (đồ chơi trẻ em), hình chữ nhật, bề mặt hứng gió tương đối lớn, không lợi cho việc chống gió, cho nên không nên xây cao quá. Để cải thiện tính năng chống gió của kiến trúc hình chữ nhật, có thể tăng chiều dày ở phần giữa của nó lên thành hình thoi, cũng có trường hợp uốn cong mặt phẳng thành hình vòng cung.

Kiến trúc kiểu hình trụ tròn có khả năng chống gió tốt hơn hình trụ vuông, nó có thể làm giảm áp lực gió khoảng 40%. Một kiến trúc nổi tiếng hình trụ tròn là khách sạn quảng trường trung tâm Cây đào Atlanta của Mỹ, nó là khách sạn cao nhất thế giới, ngoài ra còn có toà nhà mới của khách sạn Cẩm Giang ở Thượng Hải, Trung Quốc. Mặt khác các tạo hình kiểu hình lá cỏ, hình quạt gió, hình chữ nhật v.v. đều bắt chước theo kiểu giá ba chân chống xoè ra của máy chụp ảnh, rõ ràng là có thể làm tăng rất nhiều khả năng chống gió của công trình kiến trúc.

Tính năng chống gió tốt nhất trong tạo hình kiến trúc là kiểu hình chóp, giống như kim tự tháp. Hình chóp tròn đương nhiên là tốt nhất, nhưng thi công tương đối phức tạp, do đó phần lớn dùng kiểu hình chóp đa giác, như toà nhà Liên Mỹ (Pan American) ở San Francisco là một hình kim tự tháp thon dài, toà nhà Hamkok ở Chicago là một hình chóp đa giác không có đỉnh nhọn. Hình thức biến hoá của nó là toà nhà Shells cao nhất thế giới, toà nhà này dùng tổ hợp chín cột vuông, càng lên cao thêm cột càng nhỏ, cuối cùng hình thành hai khối ống ống vuông lên đến tận đỉnh nhà, vừa tránh được khó khăn khi thi công hình chóp đa giác, lại đạt được mục đích có lợi về chống gió của hình chóp đa giác.