הציפוף העירוני המואץ והעלייה בבניית מגדלים רבי-קומות בישראל יצרו מציאות תכנונית חדשה. מבנים גבוהים אינם רק משנים את קו הרקיע, אלא משפיעים באופן דרמטי על מיקרו-אקלים העירוני ועל משטר הרוחות בגובה פני הקרקע. התעלמות ממשתנים אלו עלולה להוביל ליצירת מרחבים ציבוריים בלתי שמישים, סכנות בטיחותיות להולכי רגל, ופגיעה אנושה באיכות החיים העירונית.
השפעת הבינוי לגובה על זרימת האוויר כאשר רוח חזקה פוגעת בחזית של מגדל, היא אינה נעלמת אלא משנה כיוון. חלקה עולה כלפי מעלה, אך מסה משמעותית של אוויר נדחפת בעוצמה כלפי מטה (Downwash Effect) אל מפלס הרחוב. בנוסף, המרווחים שבין בניינים סמוכים עלולים ליצור את "אפקט ונטורי" – תופעה פיזיקלית שבה הרוח נדחסת לתוך מרווח צר ומהירותה מואצת באופן משמעותי. משבי רוח אלו יכולים להפוך רחוב מסחרי שוקק למקום שבו לא ניתן לשבת בחוץ או אף ללכת בבטחה.
מכניקת זורמים חישובית: להקדים תרופה למכה כאן נכנסת לתמונה טכנולוגיית ה-CFD (Computational Fluid Dynamics). מדובר בסימולציות מחשב מתקדמות, המבוססות על פתרון משוואות נאוויה-סטוקס, המאפשרות למדל בדיוק רב את התנהגות זורמים (אוויר) במרחב תלת-ממדי. באמצעות הזרנת נתוני האקלים המקומיים והמודל הגיאומטרי של השכונה המתוכננת לתוך התוכנה, מהנדסי הסביבה יכולים לחזות את מהירויות הרוח, כיווניה ואת רמות המערבולתיות (Turbulence) בכל נקודה במרחב, לכל אורך ימות השנה.
קריטריונים לנוחות ובטיחות תוצאות הסימולציה נבחנות מול תקנים בינלאומיים מחמירים (כגון קריטריון לוסון או דבנפורט) המגדירים מהי מהירות רוח סבירה לפעילויות שונות (ישיבה בבית קפה, הליכה איטית, או המתנה בתחנת אוטובוס) ומהי מהירות המהווה סכנה. במידה ומתגלים אזורים בעייתיים בסימולציה, צוות התכנון יכול ליישם פתרונות אדריכליים טרם תחילת הבנייה. פתרונות אלו יכולים לכלול שינויים בנפח המבנה (כגון הוספת מדורגים או קיטומים), תכנון חופות ופרגולות, בניית קירות מסיטי-רוח, או נטיעת צמחייה בוגרת. ה-CFD הופך את התכנון העירוני ממדע של ניחושים למדע מדויק, המבטיח ערים בטוחות ונוחות יותר.
