高層建築為什麼颱風吹不倒（颱風來時高層建築如何減少晃動）

2023-05-01 17:07:15

廣東沿海具有廣州、深圳、香港等幾大經濟體，高樓大廈數不勝數。「山竹」來襲，會否給這些高樓造成致命傷害，甚至倒塌呢？！它們是靠著什麼平衡的呢？

其實在建築過程中，設計師已經想到了這些問題，並且設計出例如，將建築邊緣圓潤化、形體扭轉等方法。

但隨著現代經濟高速發展，摩天大廈的高度逐漸往雲層延伸，單從建築外圍設計已經滿足不了大廈本身抵抗極端天氣的要求。

不過，聰明的建築師還是想出了目前為止最好的辦法。他們認為，解決問題的關鍵所在，是：一！顆！球！

當然，這不是一顆普通的球。它的名字，叫「風阻尼器」

一般說，在正常的風壓狀態下，距地面高度為10米處，如風速為5米/秒，那麼在90米的高空，風速可達到15米/秒。若高達300-400米，風力將更加強大，即風速達到30米/秒以上時，摩天大樓會產生晃動。

簡單的說就是一般的摩天大樓都會在有風的情況下搖晃,這個裝置就是減輕摩天大樓產生的晃動。

減小風力對超高層建築的影響有許多途徑，如可以通過改變建築物的形狀，對風產生幹擾作用。最新的技術進展是在超高層建築設置一種名為「風阻尼器」的裝置，能有效地減小強風力對超高層建築產生的搖晃。風阻尼器的本質就是一套阻尼系統或稱消能減振裝置。

一旦建築物因強風產生的搖晃可以通過傳感器傳至風阻尼器，此時風阻尼器的驅動裝置會控制配重物的動作進而降低建築物的搖晃程度。通過引入風阻尼器，將能使強風時加在建築物上的加速度（重力）降低40%左右。另外，風阻尼器也可以降低強震對建築物，尤其是建築物頂部的衝擊。

風阻尼器的主要部分是由鋼索懸吊的兩個各重約150噸的配重物體，懸掛在90層（395米處）。當強風來襲時，該裝置使用傳感器來探測風力大小和建築物的搖晃程度，並通過計算機經由彈簧、液壓裝置來控制配重物體向反方向運動，從而降低建築物的搖晃程度。其運作原理就像身處搖晃小船上的人，將身體朝小船晃動的反方向移動，來取得平衡。如果強風從北面刮來，配重物就好比一個巨大的「鐘擺」擺向北面，使風阻尼器會產生一種與風向相反的力量，從而化解建築物的搖晃程度，抵消強風對建築物的影響。使用了這一裝置之後，能把強風加在建築物上的加速度降低40%左右，這樣一來，即使遭受強風襲擊，建築內的人也基本感覺不到建築物的搖晃。另外，風阻尼器也可以降低強震對建築物、尤其是建築物頂部的衝擊。