異常的氣候,使今年的天氣變得難以琢磨,熱浪、暴雨、洪水、山火不停在地球上肆虐,即使進(jìn)入蕭瑟、干燥的秋季,自然災(zāi)害也沒停過。近期,秋季臺風(fēng)燦都逐漸靠近我國沿海地區(qū),本次的臺風(fēng)燦都,比之前的煙花等級高了好幾級,是17級的超級臺風(fēng),堪稱是本年度臺風(fēng)之王。
上海中心大廈
那么在這樣的狂風(fēng)中,江浙滬地區(qū)的高樓大廈能夠扛住強勁的狂風(fēng)暴雨嗎?尤其是位于上海的我國第一高樓上海中心大廈,還能夠在這次的超級臺風(fēng)中安然無恙嗎?
超級臺風(fēng)——燦都
臺風(fēng)是一種自然現(xiàn)象,發(fā)源于熱帶海面,隨著地球溫度的升高,大量的海水被蒸發(fā)成水蒸氣,水蒸氣升空后在空中聚集,并形成一個低氣壓中心。這個氣壓中心隨著氣壓的變化和地球的運轉(zhuǎn)開始旋轉(zhuǎn),在慣性以及氣流的變化下逐漸形成一個空氣漩渦,最終形成熱帶氣旋。這個熱帶氣旋就是我們俗稱的臺風(fēng),但是在真正的風(fēng)力等級劃分中,只有風(fēng)力等級在12~13級的熱帶氣旋才叫做臺風(fēng)。
臺風(fēng)燦都
臺風(fēng),這個名詞來源眾所紛紜,發(fā)生在印度洋以及太平洋的熱帶氣旋被稱作typhoon,是古希臘神話中的象征風(fēng)暴的邪惡泰坦巨人。而發(fā)生在大西洋以及加勒比海區(qū)域的臺風(fēng)被稱為“颶風(fēng)(Hurricane)”。在我國則是根據(jù)粵語習(xí)慣,將“大風(fēng)”音譯稱為臺風(fēng)。
泰坦印象
臺風(fēng),與地震一般都是強大的自然災(zāi)害,每次出現(xiàn)都伴隨著人員和基礎(chǔ)設(shè)施的傷亡、毀壞。但是,臺風(fēng)不像地震在登臨人類居住地時沒有半點明顯的預(yù)兆,臺風(fēng)的登陸總是伴隨著無邊的風(fēng)雨,狂風(fēng)暴雨是臺風(fēng)先驅(qū)。一般的臺風(fēng)風(fēng)力等級都在12級以上,最低風(fēng)速達(dá)到32米/S,最高風(fēng)速達(dá)到60米/S,極致的速度帶來強大的風(fēng)壓。當(dāng)風(fēng)力在12級時,垂直風(fēng)壓能達(dá)到每平方米230公斤,要知道一輛電動車才120斤左右,可見風(fēng)壓之強勁。
臺風(fēng)等級
暴雨與狂風(fēng)是一對雙生子,在臺風(fēng)來臨時總是形影不離,臺風(fēng)登陸期間一次降雨能達(dá)到300~800毫米的降雨量,造成城市嚴(yán)重內(nèi)澇,更有甚者還可能演變成洪水,造成鄭州洪水一樣的災(zāi)難。當(dāng)然,在臺風(fēng)來臨時,風(fēng)暴潮也是不可或缺的一環(huán),臺風(fēng)期間風(fēng)暴潮將掀起強烈的海潮,沖垮堤壩、房屋等各種建筑,與暴雨匯合演變成一場巨大的洪水。
這還只是普通的臺風(fēng),而這個9月我們面臨的臺風(fēng)可是整個臺風(fēng)中,最高等級的存在,超級臺風(fēng)燦都。超級臺風(fēng)燦都的風(fēng)力等級,達(dá)到17級,最低風(fēng)速在51米/S。從9月7日在西北太平洋生成后,臺風(fēng)燦都一路升級,從最初的強熱帶風(fēng)暴級別轉(zhuǎn)變?yōu)槌壟_風(fēng)。
風(fēng)力等級
受超級臺風(fēng)影響,廣東、福建、浙江等省份進(jìn)入備戰(zhàn)狀態(tài),關(guān)閉多條飛行路線,公布臺風(fēng)預(yù)警信號。昨日,超級臺風(fēng)燦都來到距上海市180公里的東南部海域,強風(fēng)暴雨突襲這座佇立在長江出海口的摩登城市。遭遇這種超級臺風(fēng),上海市區(qū)里的高層建筑能挨過颶風(fēng)嗎?尤其是上海市的地標(biāo)建筑,上海中心大廈。
煙花登陸上海
雖然這座高度達(dá)到632米的“空中花園”在面對臺風(fēng)“煙花”時,沒有發(fā)生大的變化,但是面對高了幾個等級的超級臺風(fēng)燦都,它還能扛得住嗎?
上海中心大廈能扛住燦都嗎?
上海中心大廈,始建于2008年11月29日,按照規(guī)劃整座大樓屬于超高層地標(biāo)式摩天大樓建筑,樓高632米,共128層,其高度位居我國第一,世界第二。該大廈歷時8年完工,于2016年交付,建成之后打破多項世界紀(jì)錄,并榮獲綠色建筑界的“奧斯卡”——LEED-CS白金級認(rèn)證。
世界高樓對比圖
由于這座大樓是我國最高的大樓,代表著國家的實力,所以每到臺風(fēng)期人們對于這座“空中樓閣”都十分的擔(dān)憂,害怕這樣的高樓在狂風(fēng)中被吹倒或者發(fā)生倒塌事件。要知道,我國可是臺風(fēng)最愛光顧的常客之一,平均每年大約有6到8個臺風(fēng)登陸我國,對我國東南部沿海地區(qū)造成重大人員傷亡和財產(chǎn)損失。
臺風(fēng)帶來的暴雨
在超級臺風(fēng)燦都之前,臺風(fēng)煙花先行登陸了沿海地區(qū),在煙花侵?jǐn)_過程中,上海中心大廈沒有發(fā)生大的變化,只是相較于燦都,煙花只是一個小老弟。而今換成“風(fēng)王”燦都,上海中心大廈還能穩(wěn)坐樓臺,紋絲不動嗎?雖然目前燦都還沒有正式登陸上海市區(qū),但是在過去幾年中上海中心大廈也面臨過相似的超級臺風(fēng),2019年的超級臺風(fēng)利奇馬就是一個最好的案例。
在利奇馬肆虐期間,上海市區(qū)降雨量超過閾值,風(fēng)暴極其強烈,街上隨處可見被大風(fēng)刮倒的樹木和基礎(chǔ)設(shè)施,許多大樓的外墻玻璃被強風(fēng)震碎,上海中心大廈在大風(fēng)中搖晃幅度大,最大晃動了1.4米左右,但是仍然屹立在風(fēng)雨中,沒有發(fā)生倒塌。
上海中心大廈抗風(fēng)設(shè)計
因此,可以預(yù)見在面對同等級的超級臺風(fēng)燦都時,上海中心大廈應(yīng)當(dāng)不會發(fā)生倒塌事件。換而言之,即使面對今年的“風(fēng)王”燦都,上海中心大廈仍然屹立在上海市中心,是全中國的地標(biāo)建筑,也是國人的驕傲。那么,為什么像上海中心大廈這樣的摩天大樓不會在臺風(fēng)中損毀,反而是大量的低矮建筑被風(fēng)刮倒呢?上海中心大廈有什么防風(fēng)的秘密武器嗎?
防風(fēng)神器,上海中心大廈的守護(hù)神,“上海慧眼”阻尼器
由于摩天大樓的高度,讓這些建筑在面對地震、臺風(fēng)等自然災(zāi)害時,總是矮人一頭,最先遭受這些災(zāi)難的侵害,因此為了保護(hù)這些“昂貴”的摩登大廈,設(shè)計師們在建造之初就為了這些災(zāi)難留下了防范手段。譬如說,在建造過程中使用防震、抗壓的新型材料,或者在設(shè)計時采用防震設(shè)計,不過這只能起到一定的防震減災(zāi)作用。要說最能應(yīng)付地震和臺風(fēng)的,還得數(shù)大名鼎鼎的阻尼器。
上海中心大廈阻尼器
所謂阻尼,英文叫做“damping”,意思是減弱、阻抑。在物理學(xué)中指的是,振動系統(tǒng)中由于自身固有屬性或者外力作用下,引起的振幅逐漸下降的特性。好比我們將一個砝碼扣在彈簧上,由于重力的作用,彈簧的振動幅度加大,但隨著多次振動,振幅逐漸減小,這是因為彈簧的彈力與重力趨近于平衡。
阻尼器,就是利用物體的阻尼特性來吸收或者抑制重量,以此減緩振動和消耗動能的機械裝置,位于上海中心大廈的“上海慧眼”阻尼器正是這樣的裝置。整個裝置重約1000噸,安裝在大廈第126層,裝置之上還有一個巨型雕像,外觀形似一只豎瞳,其靈感來源于《山海經(jīng)》中“燭龍之目”。
“燭龍之眼”的設(shè)計
“上海慧眼”阻尼器在面對強勁的臺風(fēng)時,在接收到建筑的搖晃后重量塊會產(chǎn)生一個反作用力,在反作用力的抵消下,建筑產(chǎn)生逐漸趨于平衡,起到防風(fēng)的作用。不僅如此,我國自主建造的這臺阻尼器,還采用了先進(jìn)的電磁感應(yīng)系統(tǒng),比其他的阻尼器更加的靈敏,性能更加強大。
結(jié)語
正是由于“上海慧眼”阻尼器的庇護(hù),上海中心大廈才能在臺風(fēng)這樣強大的災(zāi)害中,巋然不動,屹立不倒。這說明了,我國科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和建筑業(yè)的發(fā)達(dá)。有了阻尼器在手,上海中心大廈是不會倒在超級臺風(fēng)燦都的狂風(fēng)暴雨之下。
燦都路線微調(diào)
而且根據(jù)最新報道,超級臺風(fēng)燦都已經(jīng)離開了上海周邊的海域,也就是說上海中心大廈的危機消失了。不過,超級臺風(fēng)帶來的暴雨仍在持續(xù),但是區(qū)區(qū)雨水是捍不動堅固的上海中心大廈的!