Onderzoek naar de windomgeving en windgerelateerde gevarenpreventie van de Yingxian Houten Pagode

Als de wind een duizend jaar oude toren vormt

Op de vlakten van Noord-China staat de Yingxian Houten Pagode, de wereldwijd hoogste nog bestaande volledig houten pagode, bijna duizend jaar oud. Tegenwoordig helt dit opmerkelijke bouwwerk langzaam scheef, niet alleen door veroudering en aardbevingen, maar door iets veel alledaagser: de wind. Deze studie verklaart hoe dagelijkse briesjes en incidentele stormen rond de pagode zich over decennia opstapelen en het oude houten geraamte buigen en vermoeien — en hoe inzicht in het lokale windpatroon kan helpen dit wereldwijde erfgoedrechtop te houden voor komende eeuwen.

Een reuzachtige houten toren in een winderig bekken

De Yingxian Houten Pagode rijst meer dan 67 meter boven de zuidelijke rand van het Datong-bekken in de provincie Shanxi uit, een landschap waar koude continentale lucht en seizoensgebonden moessonstromen regelmatig over open terrein waaien. Volledig opgebouwd uit in elkaar grijpende houten onderdelen zonder moderne bevestigingen, heeft de pagode oorlogen, aardbevingen en verwering doorstaan. Toch laten enquêtes zien dat de tweede en derde verdieping, vooral de tweede, scheef trekken van zuidwest naar noordoost. Omdat wind een van de weinige krachten is die elke dag op de pagode inwerken, wilden de auteurs een eenvoudige maar cruciale vraag beantwoorden: zijn lokale winden slechts achtergrondweer, of vormen ze een belangrijke oorzaak van deze langzame structurele verschuiving?

De wind bij de pagode reconstrueren

Om dit aan te pakken vertrouwde het team niet op één meetmast bij het monument. In plaats daarvan bundelden ze bijna twintig jaar dagelijkse windgegevens en tien jaar uurlijkse gegevens uit een netwerk van acht weerstations rond Yingxian County. Met standaardmethoden pasten ze windsnelheden aan naar een gemeenschappelijke hoogte en ligging en gebruikten ze afstandsgewogen projectie om de windsnelheden van deze stations op de exacte locatie van de pagode te ‘projecteren’. Ze filterden verdachte metingen eruit en splitsten de gegevens per jaar, seizoen en tijd van de dag, met speciale aandacht voor harde winden — die van graad 6 of hoger op de gangbare windkrachtladder, snelheden waarvan bekend is dat ze dakranden doen trillen, middenliggende balken laten vibreren en bij de hoogste niveaus de bovenverdiepingen bedreigen.

Hoe vaak, wanneer en uit welke richting de harde winden waaien

Het gereconstrueerde verslag toont aan dat de pagode leeft in een wereld die door westenwinden wordt beheerst. Voor harde winden van graad 6 komt ongeveer de helft uit het westen of westzuidwest; voor graad 7 stijgt dit aandeel tot circa 60 procent; voor de krachtigste stormen, graad 8 en hoger, waait ongeveer 70 procent uit dezelfde westelijke sectoren. In de afgelopen twee decennia fluctueren dagen met harde wind in duidelijke fasen van “hoog–laag–hoog–zeer laag” activiteit, en recente jaren lieten meerdere pieken zien in extreme rukwinden boven 23 meter per seconde. Seizoensgewijs concentreren harde winden zich van maart tot juni, met een piek in mei, wanneer wisselende grootschalige weerspatronen, lente-temperatuurcontrasten en het trechterachtige bekkenlandschap samenstromen en de stroming versnellen. Dagelijks volgt de windsnelheid een duidelijk ritme: snelheden zijn het laagst 's nachts tot vroeg in de ochtend, nemen toe vanaf laat in de ochtend en bereiken hun piek midden op de middag rond 15–16 uur, juist wanneer zonlicht de lagere atmosfeer het meest turbulent maakt.

Wind en een scheve pagode: oorzaak en gevolg

Deze patronen sluiten opvallend goed aan bij hoe en waar de pagode vervormt. De zuilen op de tweede verdieping hellen overwegend van zuidwest naar noordoost — precies het omgekeerde van de overheersende westelijke en westzuidwestelijke winden die de westelijke gevel van de toren treffen. Monitoring van een cruciale zuil op deze verdieping toont dat perioden met sterke westenwinden samenvallen met toename in diens verplaatsing, terwijl intervallen met dominante sterke oostenwinden de helling tijdelijk verminderen. De auteurs beschrijven een tweestappenproces: frequente matige stormen (graad 6–7) werken als een hamer die nooit ophoudt tikken, waardoor houten verbindingen langzaam losser raken en kleine, permanente verschuivingen ontstaan; vervolgens leveren incidentele extreme stormen (graad 8 en hoger) harde klappen aan een al verzwakte constructie en vergroten ze de helling verder. Omdat de sterkste winden vaak voorkomen in warme middagen en in lente en herfst — tijden waarin temperatuurschommelingen het hout doen uitzetten en krimpen — is het materiaal flexibeler, en versnelt de gecombineerde werking van wind en thermische cycli de vervorming.

Een houten reus beschermen tegen onzichtbare krachten

Door de noordoostwaartse helling van de pagode stevig te koppelen aan een persistent patroon van sterke westelijke winden, vertaalt deze studie abstracte weervoorspellingen in een praktisch beschermingsplan. Er wordt betoogd dat versterking en planning zich moeten richten op de westelijke en zuidwestelijke zijden van de toren, dat realtime windwaarschuwingen tijdelijke ondersteuning kunnen activeren voordat hevige rukwinden arriveren, en dat slimmer regionaal beleid — zoals het beheersen van bouwhoogtes of het aanplanten van windbrekende beplanting aan de windzijde — de lokale luchtstroom zacht kan temperen. Hoewel de auteurs opmerken dat hun reconstructie nog ontbreekt aan ultra-gedetailleerde metingen op verschillende hoogtes van de pagode, biedt hun werk al een duidelijke boodschap voor niet-specialisten: de onzichtbare duw van de wind, dag na dag en seizoen na seizoen herhaald, is een belangrijke architect van de langzame helling van de toren, en begrip van die duw is essentieel om dit zeldzame houten wonder overeind te houden.

Bronvermelding: Li, Z., Zhang, H., Wang, J. et al. Wind environment study and wind-induced hazard prevention of Yingxian Wooden Pagoda. npj Herit. Sci. 14, 253 (2026). https://doi.org/10.1038/s40494-026-02363-4

Trefwoorden: Yingxian Houten Pagode, harde winden, bescherming van cultureel erfgoed, structurele helling, windomgeving