Houston terkenal dengan gedung pencakar langitnya yang menjulang tinggi, dibangun untuk menahan badai.

Namun, pada 16 Mei 2024, badai angin kencang yang disebut derecho menyebabkan kerusakan tak terduga pada banyak gedung ini.

Peristiwa ini mengganggu lalu lintas, memaksa bisnis tutup, dan memerlukan perbaikan yang mahal.

Mengapa kerusakan itu terjadi? Sebuah studi terbaru yang diterbitkan dalam Frontiers in Built Environment mengungkap penyebabnya: jenis angin khusus yang disebut downburst.

Downburst adalah hembusan angin kencang yang menghantam tanah dan menyebar ke segala arah.

Tidak seperti badai, yang menciptakan angin berkecepatan tinggi yang stabil, downburst menciptakan hembusan angin yang cepat dan kuat, terutama di dekat dasar gedung tinggi.

Kekuatan tiba-tiba ini dapat melemahkan struktur dengan cara yang tidak diduga oleh para insinyur.

"Kami menemukan bahwa downburst selama derecho bulan Mei menyebabkan kerusakan signifikan pada gedung pencakar langit karena perilakunya berbeda dari badai," kata Dr. Amal Elawady, seorang profesor asosiasi di Universitas Internasional Florida dan salah satu penulis studi tersebut.

Untuk memahami bagaimana downburst memengaruhi bangunan, para peneliti menggunakan fasilitas eksperimen Wall of Wind.

Sistem ini menggunakan 12 kipas jet yang kuat untuk menciptakan kecepatan angin hingga 70 meter per detik (lebih dari 150 mph).

Para peneliti menguji dua kondisi angin:

• Angin badai – stabil dan kuat dari waktu ke waktu.

• Angin downburst – meningkat dengan cepat, mencapai puncaknya, lalu menurun.

Mereka menggunakan model bangunan kecil di terowongan angin untuk mensimulasikan bagaimana angin berinteraksi dengan gedung pencakar langit dan bangunan di sekitarnya.

Pengujian menunjukkan bahwa downburst menciptakan gaya hisap yang lebih kuat pada permukaan bangunan daripada badai, terutama di lantai bawah dan sudut bangunan.

Studi tersebut meneliti lima gedung pencakar langit Houston yang terkenal, semuanya dirancang untuk menahan angin badai hingga 67 meter per detik (kekuatan Kategori 4).

Namun, selama derecho, kecepatan angin hanya 40 meter per detik—jauh di bawah kekuatan badai.

Meskipun demikian, bangunan mengalami kerusakan serius: panel fasad jatuh, jendela pecah, dan pelapis dinding robek.

Studi tersebut menemukan bahwa kombinasi hembusan angin kencang dan angin yang "memantul" di antara bangunan meningkatkan tekanan pada jendela dan dinding, sehingga memperburuk kerusakan.

Perubahan iklim meningkatkan kejadian cuaca ekstrem, membuat badai seperti derecho lebih umum terjadi.

Teluk Meksiko menghangat dua kali lebih cepat dari lautan global, yang dapat menyebabkan badai yang lebih kuat.

Para ilmuwan merekomendasikan pembaruan kode bangunan untuk melindungi gedung pencakar langit dari hembusan angin kencang dan angin ekstrem dengan lebih baik.

"Kita perlu memikirkan kembali cara kita mendesain fasad dan merencanakan pusat kota untuk melindungi bangunan dari tantangan baru ini," kata Omar Metwally, penulis utama studi tersebut.

Memahami pola angin ini akan membantu kota-kota bersiap menghadapi badai di masa mendatang dan menjaga keselamatan warga.

Ikuti Whatsapp Channel Republika