Bijlage 1 Quickscan windhinder.pdf
Tekst van het document
Veerpromenade te Papendrecht
Auteur(s): ir. Shirin Masoudi
AFR - 7145
Quickscan windklimaat in de openbare buitenruimte
Controlleur: ir. Ragiel Wildvank
Versie 1.0
Datum: 08/09/2021
©2021 Actiflow BV
Inhoudsopgave
1
Introductie
2
Normstelling 2.1 Beslismodel NEN8100:2006 2.2 Windhinder en windgevaar
3
Opzet van de berekening 3.1 De windstatistiek 3.2 Het model
4
Resultaten
5
Conclusies
Veerpromenade te Papendrecht - Quickscan windklimaat in de openbare buitenruimte
i
1 Introductie Het project Veerpromenade betreft de ontwikkeling van nieuwbouw op de kruising tussen Marktplein en Veerpromenade te Papendrecht (figuur 1.1).
Figuur 1.1: Locatie (boven) en impressie (beneden) van de twee ontwerpopties
De quickscan uitgevoerd van Actiflow, is slechts een eerste risico-inventarisatie op basis van onze expertise en een grof massamodel waar is vegetatie buiten beschouwing gelaten.
Markt Weteringsingel
Twee ontwerpen zijn overwogen voor het nieuwe gebouw en de voorliggende quickscan naar het windklimaat voor beide ontwerpopties geeft een eerste indruk van de te verwachten risico’s. De twee ontwerpopties verschillen aanzienlijk van elkaar, maar ze bereiken allebei een maximale hoogte van 27 m.
Veerpromenade
Meentpassage
Het nieuwbouwproject zal leiden tot veranderingen in het windklimaat. De vraag is of het windklimaat in het gebied acceptabel is na de plaatsing van de nieuwbouw en welke ontwerpoptie betere resultaten zal opleveren in termen van windklimaat. Bijzonder belangrijk is het windklimaat op het Marktplein en in de nabijgelegen straten, waar overdag veel mensen samenkomen. Hoofdstuk 2 gaat in op de normstelling welke hier van toepassing is. Hoofdstuk 3 geeft een korte opzet van de studie waarna de resultaten van de risicoinventarisatie worden besproken in hoofdstuk 4. De aanbevelingen en conclusie volgen in hoofdstuk 5.
N
Ontwerp 1
Veerpromenade te Papendrecht - Quickscan windklimaat in de openbare buitenruimte
Ontwerp 2
1
2 Normstelling 2.1 Beslismodel NEN 8100:2006 De normstelling betreffende het windklimaat in de openbare ruimte vindt haar oorsprong in NEN 8100:2006. Hierbij is in de norm een beslismodel aanwezig, welke aangeeft wanneer een quickscan uitgevoerd moet worden en welk niveau dit dient te hebben. Van belang hierbij is een afweging op basis van diverse parameters, zoals de lokale geografische situatie, de vorm, geometrie en oriëntatie van het ontwerp, beschutting van het bouwwerk en de kwaliteitseisen. Vervolgens geeft men aan dat voor beschut gelegen gebouwen tot 15 m hoogte geen onderzoek noodzakelijk is. Voor beschut gelegen gebouwen tussen 15 en 30 m en onbeschut gelegen gebouwen tot 30 m is het aan de windhinderdeskundige om te beoordelen of er een gedetailleerd onderzoek (CFD of windtunnel) noodzakelijk is. Voor gebouwen hoger dan 30 m is een dergelijk onderzoek noodzakelijk. Het projectgebouw van beide ontwerpopties bereikt een hoogte van 27 m. Echter is het project op dit moment in een vroeg stadium van de ontwerpfase. Er zal daarom in deze quickscan alleen een relatief eenvoudig CFD-model gebruikt worden, waarmee het risico op windhinder op een grove wijze bepaald wordt. 2.2 Windhinder en windgevaar In NEN 8100:2006 wordt onderscheid gemaakt tussen windhinder en windgevaar. De definitie van windhinder is het ondervinden van hinder door wind.
Dit zal bij een gemiddeld persoon gebeuren wanneer de lokale uurgemiddelde windsnelheid meer dan 5 m/s bedraagt.
in een tijdsafhankelijke berekening, maar in een aanvulling op de statistische windhinderanalyse. Hier wordt aangenomen dat windgevaar optreedt als de uurgemiddelde lokale windsnelheid meer dan 15 m/s bedraagt. NEN 8100:2006 geeft een indeling voor windhinder naar kwaliteitsklassen. Deze indeling is terug te vinden in tabel 2.1. Aan de hand van de kans op overschrijding van de grenswaarde voor windhinder wordt bepaald in welke klasse een locatie valt. Afhankelijk van het gebruiksdoel van de locatie wordt een bepaalde klasse gekarakteriseerd als goed, matig of slecht. Tabel 2.2 toont de indeling en kwalificatie voor de kans op windgevaar op vergelijkbare wijze als voor windhinder wordt gedaan. Hierbij dient te worden opgemerkt dat voor activiteitsklassen ‘Slenteren’ en ‘Langdurig zitten’ zelfs een beperkt risico al onacceptabel is. Voor deze activiteitsklassen geldt dat enkel p≤0.05 acceptabel is. Een gevaarlijk windklimaat moet te allen tijde worden vermeden. Toetsing vindt plaats op een hoogte van 1,75 m boven het grondoppervlak. Het doel van een quickscan is om een voorlopig overzicht te krijgen van de impact die het projectgebouw zal hebben op het windklimaat.
Daarom worden de resultaten op basis van de indicaties en criteria beschreven in de NEN8100:2006 vereenvoudigd en gebruikt om te begrijpen of er in de toekomstige situatie risico voor windhinder en windgevaar zal ontstaan. Tabel 2.3 laat zien hoe het windklimaat wordt beoordeeld in deze quickscan.
Windgevaar is het optreden van een dergelijk hoge windsnelheid waarbij in ernstige mate problemen optreden bij het lopen, zoals evenwichtsverlies, waardoor het onmogelijk wordt zich staande te houden of zich lopend voort te bewegen. Windgevaar vindt vooral tijdens vlagen plaats. Dit fenomeen wordt vanwege de benodigde rekenkracht en conform de norm, niet gemodelleerd
Veerpromenade te Papendrecht - Quickscan windklimaat in de openbare buitenruimte
2
Tabel 2.1: Klasificering voor de beoordeling van het lokale windklimaat voor windhinder Activiteiten
Overschrijdingskans (%) (Lokaal windsnelheid > 5 m/s) (van het aantal uren per jaar)
Kwaliteitseis
<2.5
Doorlopen
Slenteren
Langdurig zittena
A
Goed
Goed
Goed
2.5 - 5
B
Goed
Goed
Matig
5 - 10
C
Goed
Matig
Slecht
10 - 20
D
Matig
Slecht
Slecht
> 20
E
Slecht
Slecht
Slecht
Dit geldt conform de norm voor een bankje in het park, voor horeca terrassen of private buitenruimtes is zwaardere normstelling nodig om het gewenste comfort te behalen. a
Tabel 2.2: Klassificering voor de beoordeling van het lokale windklimaat voor windgevaar Overschrijdingskans (%) (Lokaal windsnelheid > 15 m/s) (van het aantal uren per jaar)
Kwaliteitseis
0.05 - 0.30
Beperkt risico
> 0.30
Gevaarlijk
Tabel 2.3: Klassificering van windhinder en windgevaar risico Overschrijdingskans (%) (Lokaal windsnelheid > 5 m/s) (van het aantal uren per jaar)
Risico
<5
Laag
5 - 10 > 10 Overschrijdingskans (%) (Lokaal windsnelheid > 15 m/s) (van het aantal uren per jaar) > 0.05
Gemiddeld
Hoog
Veerpromenade te Papendrecht - Quickscan windklimaat in de openbare buitenruimte
3
3 Opzet van de berekening Windroos: relatieve wind verdeling 330° (NNW)
30° (NNO)
20 18
20% 300° (WNW)
15% 10%
60° (ONO)
5%
3.1 De windstatistiek
De lokale windstatistiek is gevisualiseerd met de windroos zichtbaar in figuur 3.1. Vanuit de windstatistiek is op te maken dat de overheersende windrichtingen zuidzuidwest en westzuidwest zijn. Wanneer we dus spreken over de maatgevende windrichting wordt de wind vanuit de zuidwestelijke richting bedoelt.
3.2 Het model
16 14 12
270° (W)
90° (O)
10 8
240° (WZW)
120° (OZO) 210° (ZZW)
Figuur 3.2 laat het gebruikte model voor de berekening van ontwerpoptie 1 zien. Het betreft een eenvoudig massamodel van het nieuwe bouwblok en huidige bouwblokken. Rond dit gebied is een cilindervormig domein geplaatst met een doorsnede van 3 000 m en een hoogte van 500 m. Het plangebied is centraal in dit domein geplaatst, zodat hier verschillende windrichtingen op kunnen worden toegepast zonder dat het voor- of achtergebied te klein wordt. De ruwheid van het voorland is afgestemd op de werkelijke situatie conform NPR 6097:2006. Om inzicht te krijgen in het windklimaat is de gehele windroos doorgerekend, te weten 12 windrichtingen.
Veerpromenade te Papendrecht - Quickscan windklimaat in de openbare buitenruimte
180° (Z)
150° (ZZO)
Figuur 3.1: Visualisatie van de windstatistiek welke is gebruik bij de bepaling van het windklimaat
6
wind snelheid [m/s]
In deze sectie wordt de opzet van de diverse parameters van de quickscan besproken. Dit betreft onder meer de windstatistiek en het gebruikte model van het bouwvolume.
0° (N)
4 2 0
Figuur 3.2: Impressie van het model van ontwerpoptie 1 met de omgeving
4
4 Resultaten In dit hoofdstuk worden de resultaten van de risico-inventarisatie betreffende het windklimaat weergegeven. In figuur 4.1 is dit gevisualiseerd op een hoogte van 1,75 m boven maaiveld conform NEN8100:2006. De resultaten laten zien dat voor de twee ontwerpopties het windklimaat vergelijkbaar is. Vooral, in de directe omgeving van het gebouw en op Marktplein is het windhinder en windgevaar risico laag. Er is te zien dat aan de noordkant van de Markt het risico gemiddeld is. Daarnaast is er op de kruising van tussen de Veerpromenade en de Weterungsingel het risico gemiddeld tot hoog. Deze beide zones met een verhoogd risico zijn niet het gevolg van het nieuwe projectgebouw. De resultaat van ontwerpoptie 1 laat zien dat in Meentpassage gemiddelde risico aanwezig is. Dit windklimaat is acceptabel voor slenteren, maar niet voor langdurig zitten. In het algemeen, maar vooral op deze locatie, is het belangrijk om te bedenken dat de bouwvolumes en de straat zijn vereenvoudigd ten opzichte van de bestaande situatie. De hoogteverschillen in de straat, de kolommen en de bruggen die twee zijden van de promenade met elkaar verbinden, zullen waarschijnlijk een positief effect hebben op het windklimaat.
Veerpromenade te Papendrecht - Quickscan windklimaat in de openbare buitenruimte
5
Ma rkt
Ma rkt
Figuur 4.1: Risico-gebieden betreffende het windklimaat voor optie 1 (links) en optie 2 (recht)
r ete W
r ete W om en ad e Ve erp r
Ve erp r
om en ad e
l ge sin ing
l ge sin ing Me en tp a ss
Me en tp a ss
ag e
N
Laag
Gemiddeld
ag e
N
Hoog
Veerpromenade te Papendrecht - Quickscan windklimaat in de openbare buitenruimte
6
5 Conclusies In dit hoofdstuk worden conclusies beschreven over de quickscan die is uitgevoerd om het windklimaat rondom het project Veerpromenade te Papendrecht. Twee ontwerpen zijn overwogen voor het nieuwe gebouw. De voorliggende en de voorliggende quickscan naar het windklimaat voor beiden ontwerpopties geeft een eerste indruk van de te verwachten risico’s. Deze grove analyse is gedaan omdat het project zich nog in een vroeg stadium van het ontwerpproces bevindt. Ook zijn bomen en struiken buiten beschouwing gelaten in deze studie. De resultaten laten zien dat voor de twee ontwerpopties het windklimaat vergelijkbaar is. Laag risico is aanwezig in de directe omgeving van het gebouw en op Marktplein. Bovendien is hoge risico niet direct gerelateerd aan de aanwezigheid van het nieuwe gebouw. De verwachting is dat met een hoger detailniveau en met vegetatie het windklimaat in het algemeen zal verbeteren. Concluderend, vanuit een windklimaatperspectief hebben de twee ontwerpen een vergelijkbare impact en daarom heeft geen van de twee opties de voorkeur boven de andere.
Veerpromenade te Papendrecht - Quickscan windklimaat in de openbare buitenruimte
7
Actiflow BV Tramsingel 1, 4814 AB Breda +31 (0)76 5422 220 contact@actiflow.com www.actiflow.nl