背景资料

杜甫在《茅屋为秋风所破歌》中写道：“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅。”为什么狂风从屋顶刮过，有时会掀翻屋顶？这是因为屋顶上方空气流速大，下方（室内）空气流速小，流体流速大的地方压强小。此时，会对屋顶有一个向上的压强差，屋顶会被掀翻。设大气压为P，高于P的为正压，低于P的为负压。空气动力学告诉我们，屋顶上风速大，为负压；而屋内的气压为正常值。屋外的风速增大，屋内与屋顶上方的压差大于屋顶结构本身的重力及机械力时，屋顶将被掀翻。迎风面的气压是正压，背风面气压是负压。迎风面窗户打开时，屋内的气压会升高，屋内及屋顶上方的压差增大，更容易掀翻。只有背风面窗户打开时，屋内的气压会降低，不容易掀翻。当迎风面与背风面的窗户同时打开时，一般来说，屋内的气压是增加的。假设迎风面窗口的面积与背风面窗口面积一样，屋内气压是迎风面气压与背风面气压的中间值，而这个中间值大于P。综上所述，只开背风面窗口，可降低屋顶被掀翻的风险。若考虑到风向变化，建议门窗紧闭。