1v Bijlage 18 Onderzoek windklimaat

PEN-Dorp, Alkmaar

Windhinder

Status definitief Versie 001 Rapport B.2023.0296.00.R001 Datum 19 juli 2023

PEN-Dorp, Alkmaar

Colofon Opdrachtgever HBB Groep

Contactpersoon - opdrachtgever

Project HBB Groep - wind herontwikkeling PEN-Dorp Alkmaar Betreft Windhinder Uw kenmerk -

Rapport B.2023.0296.00.R001 Datum 19 juli 2023 Versie 001 Status definitief

Uitgevoerd door DGMR Bouw B.V. Weerdjesstraat 70 6811 JE Arnhem Postbus 153 6800 AD Arnhem

Contactpersoon ir. D. (Dimitri) van der Werff 088 346 76 57 dwr@dgmr.nl

Auteur ir. E.S. (Erik) den Tonkelaar 088 346 76 37 to@dgmr.nl

Projectadviseur ing. G. (Gertjan) Verbaan 088 346 76 50 vb@dgmr.nl

2e lezer/secr. BSW|HW

k:\doc\b\2023\029600\b2023029600r001.docx 19-07-2023

2

PEN-Dorp, Alkmaar

Inhoud

1. Inleiding 4

2. Situatie 5

3. Criteria 7 3.1 Windhinder 7 3.2 NEN 8100: Windgevaar 7

4. Onderzoeksmethodiek 9 4.1 Situaties 9 4.2 Geometrisch modellen 9 4.3 Software 11 4.4 Wind en ruwheid 11 4.5 Categorie indeling onderzoeksgebied 12

5. Resultaten 13 5.1 Bestaande situatie 13 5.2 Nieuwbouw situatie 14

6. Conclusie 17

Bijlagen Bijlage 1 Technisch inlegvel numerieke simulaties Bijlage 2 Toelichting beoordeling windklimaat Bijlage 3 Windstatistiek k:\doc\b\2023\029600\b2023029600r001.docx 19-07-2023

3

PEN-Dorp, Alkmaar

1. Inleiding

In opdracht van de HBB Groep hebben wij een windhinderonderzoek voor PEN-Dorp in Alkmaar uitgevoerd. De herontwikkeling van PEN-Dorp beslaat circa 70.000 m2 grondoppervlakte en er komen ongeveer 540 wooneenheden. De meeste gebouwen hebben een hoogte van circa 20 tot 26 meter met twee hoogte-accenten (torens) van 50 meter.

Het doel van het onderzoek is om het windklimaat in kaart te brengen rond de herontwikkeling op maaiveld in het kader van het bestemmingsplan.

Voor het onderzoek hebben wij een 3D-model gemaakt van het gebied en de nabije omgeving om het windklimaat te toetsen aan de gestelde eisen (hoofdstuk 3). Dit model hebben wij met Computational Fluid Dynamics (CFD) gesimuleerd. CFD is een methode om complexe luchtstromingen in en rond gebouwen te bepalen. Aan de hand van klimaatgegevens hebben we de windstromingen voor twaalf verschillende windrichtingen verwerkt tot het windklimaat rondom het gebouw.

In hoofdstuk 2 beschrijven wij de situatie en in hoofdstuk 3 de toetsingscriteria. In hoofdstuk 4 behandelen we de onderzoeksmethodiek en de bijbehorende uitgangspunten. De berekende gemiddelde snelheden zijn een maat voor het optreden van windhinder en windgevaar. De conclusie volgt in hoofdstuk 5.

k:\doc\b\2023\029600\b2023029600r001.docx 19-07-2023

4

PEN-Dorp, Alkmaar

2. Situatie

Het plangebied ligt aan de westkant van Alkmaar, ingesloten tussen de N9 en de Helderseweg. Het gebied wordt herontwikkeld. Het plangebied ziet u in figuur 1. De nieuwbouw heeft een maximale hoogte van ongeveer 50 m. U ziet in figuur 2 het ontwerp van het stedenbouwkundig plan. k:\doc\b\2023\029600\b2023029600r001.docx 19-07-2023

figuur 1: overzicht plangebied

5

k:\doc\b\2023\029600\b2023029600r001.docx 19-07-2023 figuur 2: stedenbouwkundig plan PEN-Dorp, Alkmaar

6

PEN-Dorp, Alkmaar

3. Criteria

Het windhinderonderzoek is uitgevoerd volgens NEN 8100. Hierin staan ook de eisen. Deze eisen zijn onderverdeeld in windhinder en windgevaar. Deze ziet u in de volgende twee paragrafen.

3.1 Windhinder Zodra het te hard waait, gaan mensen hinder ondervinden. Bij een snelheid van circa 20 km/h verwaait haar, krijgt de wind teveel vat op kleding en kunnen mensen problemen krijgen met lopen.

Windhinder op een bepaalde plek is het aantal uur per jaar dat het op deze plek harder waait dan deze gestelde grens van 20 km/h (5 m/s). In NEN 8100 zijn vijf kwaliteitsklassen, A t/m E, gedefinieerd waarbij A overeenkomt met het minst aantal uren en E met het grootste aantal.

Hoe iemand het windklimaat ervaart, hangt af van zijn activiteit. In een park of speeltuin heeft een persoon meer behoefte aan een rustiger windklimaat dan op een parkeerplaats. De norm beschrijft drie activiteitsklassen: 1 Doorlopen, bijvoorbeeld op een parkeerterrein. 2 Slenteren, bijvoorbeeld in een winkelstraat of bij een gebouwingang. 3 Langdurig zitten, bijvoorbeeld op een bankje in het park.

De waardering van het lokale windklimaat wordt gekwalificeerd met goed, matig of slecht. In tabel 1 is de beoordeling voor windhinder weergegeven.

tabel 1: beoordeling van het lokale windklimaat ten aanzien van windhinder (NEN 8100) Overschrijdingskans dat Kwaliteitsklasse Activiteiten v > 5 m/s in procenten van het 1. Doorlopen 2. Slenteren 3. Langdurig aantal uur per jaar zitten < 2.5 A Goed Goed Goed 2.5 - 5.0 B Goed Goed Matig 5.1 - 10.0 C Goed Matig Slecht 10.1 - 20.0 D Matig Slecht Slecht > 20 E Slecht Slecht Slecht

Een belangrijke uitbreiding zijn horecaterrassen. Bij lagere windsnelheden beleven mensen het windklimaat op een horecaterras al eerder als slecht en is klasse A nog niet genoeg. We adviseren dan ook, in lijn met NEN 8100, om extra aanvullende maatregelen te treffen bij deze terrassen zoals windschermen en eventueel luifels bij hoge gebouwen. k:\doc\b\2023\029600\b2023029600r001.docx 19-07-2023

3.2 NEN 8100: Windgevaar Als het erg hard waait (circa 50 km/h) kunnen gevaarlijke situaties optreden. Net als windhinder, drukt de norm windgevaar uit in het aantal uur per jaar dat het op een plek harder waait dan deze drempelsnelheid. Voor de beoordeling houden wij tabel 2 aan volgens NEN 8100. Beperkt risico is alleen acceptabel als mensen op deze plaats doorlopen (dus niet bijvoorbeeld bij een ingang). Gevaarlijke situaties mogen niet optreden op plaatsen waar mensen kunnen verblijven.

7

PEN-Dorp, Alkmaar

tabel 2: beoordeling van het lokale windklimaat ten aanzien van windgevaar (NEN 8100) Overschrijdingskans dat v > 15 m/s Kwalificatie in procenten van het aantal uren per jaar < 0.05 Geen risico 0.05 - 0.29 Beperkt risico ≥ 0.30 Gevaarlijk

k:\doc\b\2023\029600\b2023029600r001.docx 19-07-2023

8

PEN-Dorp, Alkmaar

4. Onderzoeksmethodiek

4.1 Situaties We hebben twee situaties onderzocht: • Bestaande situatie • Nieuwbouw situatie

4.2 Geometrisch modellen We hebben, volgens NEN 8100, het ontwerp gemodelleerd met de omgeving in een straal van 300 meter. Het 3D-model van de huidige situatie, het stedenbouwkundig ontwerp, is ons digitaal aangeleverd op 15 juni door de opdrachtgever. U ziet in figuur 3 de bestaande situatie. In figuur 4 en figuur 5 ziet u het stedenbouwkundig ontwerp. k:\doc\b\2023\029600\b2023029600r001.docx 19-07-2023

figuur 3: 3D-model bestaande situatie (oranje)

9

PEN-Dorp, Alkmaar

figuur 4: 3D-Stedebouwkundig ontwerp (grijs)

k:\doc\b\2023\029600\b2023029600r001.docx 19-07-2023

10

PEN-Dorp, Alkmaar

figuur 5: 3D-Stedebouwkundig ontwerp (grijs)

4.3 Software Om het windklimaat te onderzoeken, gebruiken wij de methode Computational Fluid Dynamics (CFD). De berekeningen hebben wij uitgevoerd met het softwarepakket Simscale versie 2023. Zie bijlage 1 voor de numerieke uitgangspunten.

4.4 Wind en ruwheid We passen het meteorologisch model van NPR 6097 toe om te bepalen hoe vaak een bepaalde windsnelheid voor elke windrichting voorkomt ter plaatse van het ontwerp (figuur 6). Dit model houdt rekening met de lokale luchtweerstand (ruwheid) van het landschap. In deze simulatie is rekening gehouden met de ruwheid van stedelijk gebied. Zie bijlage 3 voor de windstatistiek van de omgeving. k:\doc\b\2023\029600\b2023029600r001.docx 19-07-2023

11

PEN-Dorp, Alkmaar

figuur 6: windstatistiek plangebied

4.5 Categorie indeling onderzoeksgebied Het stedenbouwkundig ontwerp is nog niet gedetailleerd genoeg voor de plaats van de toegangen en de inrichting van het maaiveld. Daarom maken we op gebiedsniveau geen onderscheid tussen de verschillende activiteiten en beoordelen we op de activiteit ‘doorlopen’.

k:\doc\b\2023\029600\b2023029600r001.docx 19-07-2023

12

PEN-Dorp, Alkmaar

5. Resultaten

De twee volgende situaties zijn onderzocht: • Bestaande situatie • Nieuwbouw situatie

5.1 Bestaande situatie

5.1.1 Windgevaar Er is geen sprake van windgevaar op maaiveldniveau. De resultaten ziet u in figuur 7. k:\doc\b\2023\029600\b2023029600r001.docx 19-07-2023

figuur 7: kans op windgevaar

5.1.2 Windhinder De resultaten voor maaiveldniveau ziet u in figuur 8. Tussen de bestaande bebouwing in het plangebied is er voornamelijk sprake van een goed windklimaat (windklasse A, B en C). Aan de noordwestkant van het plan heerst voornamelijk windklasse C. Dit wordt veroorzaakt door het relatief open karakter van het gebied aan deze kant.

13

PEN-Dorp, Alkmaar

figuur 8: kans op windhinder

5.2 Nieuwbouw situatie

5.2.1 Windgevaar Er is sprake van beperkt risico op maaiveldniveau (figuur 9). Beperkt risico ontstaat voornamelijk aan de westkant. Dit wordt veroorzaakt door het open karakter van het landschap aan deze kant, waardoor de wind vrij spel heeft, en door de (relatief) hoge toren die ernaast staat. Ook bij de toren aan de zuidoostkant ontstaat een klein gebied met beperkt risico. Het laatste gebied met beperkt risico ligt meer in het midden van het plangebied en wordt veroorzaakt door de volumes k:\doc\b\2023\029600\b2023029600r001.docx 19-07-2023

ter plaatse. Beperkt risico is alleen toegestaan voor doorloopgebieden.

14

PEN-Dorp, Alkmaar

figuur 9: kans op windgevaar

5.2.2 Windhinder De resultaten voor maaiveldniveau ziet u in figuur 10. Op een aantal plaatsen ontstaat een windklasse D (matig windklimaat) en windklasse E (slecht windklimaat). Windklasse E ontstaat ook hier door het open karakter van het terrein aan de westkant, waardoor de wind vrij spel heeft, en door de twee (relatief) hoge torens. k:\doc\b\2023\029600\b2023029600r001.docx 19-07-2023

15

k:\doc\b\2023\029600\b2023029600r001.docx 19-07-2023 figuur 10: kans op windhinder PEN-Dorp, Alkmaar

16

PEN-Dorp, Alkmaar

6. Conclusie

In opdracht van de HBB Groep hebben wij een windhinderonderzoek voor PEN-Dorp in Alkmaar. De herontwikkeling van PEN-Dorp beslaat circa 70.000 m2 grondoppervlakte en er komen ongeveer 540 wooneenheden. De meeste gebouwen hebben een hoogte van circa 20 tot 26 meter met twee hoogte-accenten (torens) van 50 meter.

Het doel van het onderzoek is om het windklimaat in kaart te brengen rond de herontwikkeling op maaiveld in het kader van het bestemmingsplan.

Voor het onderzoek hebben wij een 3D-model gemaakt van het gebied en de nabije omgeving om het windklimaat te toetsen aan de gestelde eisen. Dit model hebben wij met Computational Fluid Dynamics (CFD) gesimuleerd. CFD is een methode om complexe luchtstromingen in en rond gebouwen te bepalen. Aan de hand van klimaatgegevens hebben we de windstromingen voor twaalf verschillende windrichtingen verwerkt tot het windklimaat rondom het gebouw.

De twee volgende situaties zijn onderzocht: • Bestaande situatie • Nieuwbouw situatie

Bestaande situatie: Er is geen sprake van windgevaar. Binnen het plangebied heerst een goed windklimaat (windklasse A, B en C).

Nieuwbouwsituatie: Er is op drie plaatsen sprake van beperkt risico. Dit is toegestaan voor doorloopgebieden. Binnen het plangebied is er in de noordwesthoek en de zuidoosthoek sprake van een slecht windklimaat (windklasse E). Dit wordt veroorzaakt door het open karakter van het terrein aan de westkant, waardoor de wind vrij spel heeft, en door de twee (relatief) hoge torens.

Om het windklimaat te verbeteren, kunt u denken aan de volgende mogelijkheden: • rekening houden met plaatsing van looppaden, entrees, terrassen; • aanpassen stedenbouwkundig plan; • schermen en/of luifels; • in het openbaar gebied inpassen van bomen/struiken en/of schermen/kunstwerken.

p.o. ir. P.B. (Peter) Bijvoet k:\doc\b\2023\029600\b2023029600r001.docx 19-07-2023

ing. G. (Gertjan) Verbaan DGMR Bouw B.V.

17

PEN-Dorp, Alkmaar

Bijlage 1

Titel Technisch inlegvel numerieke simulaties

PEN-Dorp, Alkmaar

Technisch inlegvel numerieke simulaties Project Projectgegevens Projectnaam Pen-Dorp Alkmaar Opdrachtgever HBB groep Projectleider D. van der Werf Datum Juli 2023 Model Algemene gegevens model Omvang gemodelleerd gebied In een straal van meer dan 300 meter rond project Kerngebied Alkmaar Omgeving Alkmaar Afmetingen model 𝜋𝑟 2 h met straal van meer dan 300 meter en een hoogte van 480 meter Blokkeringsgraad < 5% Gemodelleerd groen - Onderzochte windrichtingen 12 (elke richting representeert één windsector van 30 graden) Onderzochte configuraties • huidige situatie (geen bomen • stedenbouwkundig plan Computerinstellingen Specifieke gegevens van gebruikte programmatuur Programmatuur Simscale 2023, , Lattice Boltzmann Solver Algemeen Driedimensionaal, tijdsonafhankelijk, isothermisch Rekenrooster Afhankelijk van variant varieren tussen de 20 miljoen en 40 miljoen cellen Turbulentiemodellering Expliciete turbulentie plus gemodelleerde turbulentie met een turbulentie model (wanneer grid te groot is voor odelleren turbulentie en nabij de wanden) Randvoorwaarden Gebruikte randvoorwaarden Instroomprofiel Logaritmisch windprofiel (Richard & Hoxey) Uitlaat Ongedwongen (geen drukverschil) Grond buiten gemodelleerde omgeving Ruwheidslengte z0= 1 meter voor stedelijk gebied Gebouwen Lokale ruwheid van 0.01 meter Gegevensbewerking en -beoordeling Informatie voor locatie en berekening

windklimaat Amersfoortse coördinaten Drempelsnelheid hinder 5 m/s Drempelsnelheid gevaar 15 m/s Beoordeling Algemeen, afhankelijk van uiteindelijke functie-indeling Gepresenteerde resultaten Rapport: plots van kwaliteitsklassen voor windhinder en gevaarcriteria

PEN-Dorp, Alkmaar

Bijlage 2

Titel Toelichting beoordeling windklimaat

PEN-Dorp, Alkmaar

Toelichting beoordeling windklimaat In onderstaande tabel is aangegeven wat voor effect wind heeft op voetgangers.

tabel 2.1: windeffecten op voetgangers Windsnelheid [m/s] Effect <5 Geen effecten waarneembaar 5 - 10 Enige effecten op het lopen waarneembaar 10 - 15 Duidelijke effecten op het lopen waarneembaar > 15 Zeer duidelijke effecten op het lopen waarneembaar

In de beoordeling van het windklimaat wordt rekening gehouden met deze tabel. Vanaf een lokale windsnelheid van 5 m/s (vergelijkbaar met een "matige wind") zijn effecten merkbaar, zoals haar dat in de war raakt. Vanaf een lokale windsnelheid van 15 m/s (vergelijkbaar met harde tot stormachtige wind) ontstaat moeite met lopen. Opgemerkt wordt dat hier gesproken wordt over windsnelheden op ooghoogte. Bij de beoordeling van het windklimaat wordt niet alleen rekening gehouden met de windsnelheid, maar wordt ook rekening gehouden met de activiteit die men onderneemt. Bij lopen of wandelen heeft men minder snel last van de wind dan bij het slenteren op de markt langs de markt- kraampjes, of bij afscheid nemen bij de voordeur. Zittend op het terras is men daarentegen weer gevoeliger voor het windklimaat. Bij de beoordeling wordt daarom rekening gehouden met drie activiteiten, te weten: 1 Doorloopgebieden: voor alle gebieden waar mensen lopen om zich van A naar B te verplaatsen. 2 Slentergebieden: hierbij kan met denken aan slenteren op de markt of afscheid nemen bij de voordeur. 3 Plaats voor langdurig zitten. Hierbij kan men denken aan een bankje in het park.

Opgemerkt wordt dat de activiteiten dus plaatsgebonden zijn.

Het windklimaat wordt in een onderzoek voor twee verschillende aspecten beoordeeld: 1 windgevaar 2 windhinder

Windgevaar Hierbij wordt getoetst aan een windsnelheid van 15 m/s. In de norm wordt het acceptabel geacht dat deze windsnelheid maximaal 0.05% (ongeveer 4 uur per jaar) voorkomt. Komt deze wind- snelheid meer dan 0.3% per jaar voor dan spreekt men van ‘windgevaar’. In het tussenliggende gebied (tussen de 0.05% en de 0.3%) is er sprake van een ‘beperkt risico’.

Beperkt risico wordt aanvaardbaar geacht voor doorloopgebieden, maar niet voor slentergebieden. Wanneer beperkt risico optreedt in slentergebieden, dan moeten ook hier maatregelen getroffen worden om dit te voorkomen.

Wanneer er sprake is van windgevaar moeten maatregelen worden getroffen door de gebouw- ontwikkelaar en/of de eigenaar van het openbare gebied. Windgevaar op plaatsen waar mensen zich kunnen bevinden moet voorkomen worden. Windgevaar kun je daarom een ‘veiligheidseis’ noemen.

PEN-Dorp, Alkmaar

Windhinder Hierbij wordt getoetst aan een windsnelheid van 5 m/s. De beoordeling van windhinder is afhankelijk van hoe vaak deze windsnelheid per jaar optreedt. De tijdsduur dat dit optreedt, is verdeeld in vijf klassen van minder dan 2.5% (klasse A) t/m meer dan 20% (klasse E). Hoe deze klasse beoordeeld wordt, is afhankelijk van de activiteit. Dit is weergegeven in onderstaande tabel.

tabel. 2.2: beoordeling van het lokale windklimaat ten aanzien van windhinder (NEN 8100) Overschrijdingskans dat Kwaliteitsklasse Activiteiten v > 5 m/s in procenten van het totaal aantal uur per jaar 1. Doorlopen 2. Slenteren 3. Langdurig zitten < 2.5 A Goed Goed Goed 2.5 - 5.0 B Goed Goed Matig 5.1 - 10.0 C Goed Matig Slecht 10.1 - 20.0 D Matig Slecht Slecht > 20 E Slecht Slecht Slecht

Er is geen wettelijke verplichting om windhinder te voorkomen of te beperken. Het is aan de gebouw-ontwikkelaar en/of de eigenaar van het openbare gebied welke maatregelen hij wil treffen om het comfort te verhogen. Windhinder kun je daarom een ‘comforteis’ noemen.

Bij doorloopgebieden (bijvoorbeeld op het trottoir of op straat) is er sprake van een slecht windhinderklimaat als het meer dan 1,5 dag per week (> 20% van de tijd) harder waait zodat bijvoorbeeld je haar in de war kan raken (snelheid meer dan 5 m/s). Bij een matig windklimaat is dit ¾ à 1,5 dag per week. We spreken van een goed windklimaat als deze periode minder is dan ¾ dag per week. Op een terras is er sprake van een slecht windhinderklimaat als het meer dan 0,5 dag per week (> 5% van de tijd) harder waait zodat bijvoorbeeld je papieren van je tafeltje wegwaaien. Bij een matig windklimaat is dit ¼ à 0,5 dag per week. We spreken van een goed windklimaat als deze periode minder is dan ¼ dag per week.

PEN-Dorp, Alkmaar

Bijlage 3

Titel Windstatistiek

PEN-Dorp, Alkmaar

PEN-Dorp, Alkmaar

Ruwheidskaart omgeving

PEN-Dorp, Alkmaar