Bijlage 3 - Onderzoek windvang Windlust
Tekst van het document
Deskundig oordeel molenbiotoop Hippisch centrum Nootdorp Nootdorp P28022549e100 10 mei 2022 Revisie 0
Deskundig oordeel molenbiotoop Hippisch centrum te Nootdorp
Project Locatie
Onderwerp Document Revisie Datum Status
Hippisch centrum Nootdorp Nootdorp
Deskundig oordeel Molenbiotoop P28022549e100 0 10 mei 2022 Definitief
Opdrachtgever
Van Dun Advies BV Raadhuisstraat 32 5126 CJ Gilze
Stromingsleer expert
Windsafe Projects Poeldonkweg 5 5216 JX ‘s-Hertogenbosch sales@windsafe.nl www.windsafe.nl
CFD-expert
SIMSTUDIO International Consultants Baron de Coubertinlaan 6 2719 EL Zoetermeer info@simstudio-ic.com www.simstudio-ic.com
P28022549e100
Page 1 of 14
Deskundig oordeel molenbiotoop Hippisch centrum te Nootdorp
1
INLEIDING
3
1.1
Hippisch centrum Nootdorp
3
1.2
Onderzoeksdoel
3
1.3
Molenbiotoop
4
1.4
Achterliggende theorie
4
2
SITUATIE
5
2.1
Ligging
5
2.2
Hippisch centrum Nootdorp
6
2.3
Molen Windlust
7
3
ANALYSE
8
3.1
Winddata
8
3.2
Rekenregels molenbiotoop Windlust
10
3.3
Beschouwing effect Hippisch centrum op windstroom
10
4
CONCLUSIE
12
A.
BIJLAGE WINDKLIMAAT PRINCIPES TOEGELICHT
13
A.1 Wind
13
A.2 Effect van gebouwen op de wind
14
P28022549e100
Page 2 of 14
Deskundig oordeel molenbiotoop Hippisch centrum te Nootdorp
1
Inleiding
1.1
Hippisch centrum Nootdorp
Voor het Hippisch centrum in Nootdorp is een deskundig oordeel Molenbiotoop uitgevoerd. De ontwikkelingslocatie is gelegen aan de Oudeweg 62 in Nootdorp. Op de ontwikkelingslocatie is molenbiotoop van toepassing van de molen Windlust. In de molenbiotoop is opgenomen dat: a. binnen een afstand van 100m van de molen: de bouwhoogte die gelijk is aan de hoogte van de onderste punt van de verticaal staande wiek van de molen; b. buiten een afstand vanaf 100m tot 400m van de molen: de bouwhoogte genoemd onder a vermeerderd met 1/100 van de afstand tussen het bouwwerk en de molen. De minimale afstand tussen molen Windlust en de ontwikkeling is 175m. De ontwikkeling ligt ten westzuidwesten van de molen Windlust. In de huidige situatie is het perceel onbebouwd. Het voorgestelde bouwplan bestaat uit een manege hal met een maximale bouwhoogte van 11m. Naast het voorgestelde gebouw staat een gebouw van 8.6m. Een impressie van de ontwikkeling is weergegeven in Figuur 1.
Figuur 1: Impressie Hippisch centrum Nootdorp.
1.2
Onderzoeksdoel
Bebouwing kan een impact hebben op de door de molen ontvangen wind. Volgens wet en regelgeving betreffende de molenbiotoop, dient de impact van gebouwen binnen een invloedsfeer van 400 meter te worden onderzocht. Het molenbiotoop houdt in dat de uitstraling, functie, locatie en omgeving als een geheel is wat niet uit balans mag komen. Het onderhavige onderzoek beschouwd enkel de door de molen ontvangen wind. Het doel van het onderzoek is om het effect van de geplande ontwikkeling op de huidig door de molen ontvangen wind in te schatten. Verandering in ontvangen wind resulteert in verandering van potentiële draaiuren. Hierbij wordt voor molen Windlust de beschikbare wind uit westzuidwestelijke richting onderzocht. Voor het bepalen van de potentiële draaiuren is rekening gehouden met een minimale windsnelheid van 3,4 m/s. Dit is gelijk aan windkracht 3.
P28022549e100
Page 3 of 14
Deskundig oordeel molenbiotoop Hippisch centrum te Nootdorp
1.3
Molenbiotoop
Voor het goed in stand houden van (historische) windmolens is, naast (onderhoud aan) de molen zelf, de molenbiotoop (de omgeving rondom een molen) van belang. De molenbiotoop heeft betrekking op de omgeving van de molen, voor zover die van invloed is op het functioneren van de molen als maalwerktuig en als monument. Aangezien molens “levende” monumenten betreffen, dienen zij regelmatig te draaien ten behoeve van instandhouding. Voor een goed functionerende molen is vrije windvang van essentieel belang; gebouwen, bouwwerken, solitaire bomen, boomgroepen en houtopstanden kunnen de windvang van een molen nadelig beïnvloeden. Bij windbelemmeringen in de molenbiotoop wordt de windtoevoer diffuus, onvoorspelbaar fluctuerend en turbulent en wordt de aan- en afvoer van wind negatief beïnvloed. Gevolgen hiervan zijn een verminderde draaivaardigheid, een toename van zeilslag en een sterk wisselende belasting van de wieken (roeden, hekwerk etc.) die grote schade kan veroorzaken. Daarnaast leidt een belemmerde afvoer van de wind tot drukopbouw van de wind tegen de achterzijde van de wieken, waardoor extra druk op het de wieken en het wiekenkruis ontstaat, wat schade aan de molen in de hand werkt.
1.4
Achterliggende theorie
Het effect van de geplande ontwikkeling op het windklimaat ter hoogte van de betreffende molen wordt ingeschat gebaseerd op literatuur, kennis en ervaring. Een samenvatting van achterliggende theorieën zijn terug te vinden in bijlage A.
P28022549e100
Page 4 of 14
Deskundig oordeel molenbiotoop Hippisch centrum te Nootdorp
2
Situatie
2.1
Ligging
De ontwikkelingslocatie is gelegen aan de Oudeweg 62 in Nootdorp. Ten zuidwesten van de ontwikkeling ligt de molen Windlust. De ligging van de ontwikkeling en de molen is weergegeven in Figuur 2. Figuur 3 geeft de hoogte kaart weer voor het gebied tussen de molens en de ontwikkeling. Figuur 4 geeft de (maximale) hoogte weer van een aantal locaties in de omgeving. Tussen de molen en de ontwikkeling liggen geen gebouwen. Aan de achterzijde van de ontwikkeling ligt voornamelijk grasland. In westelijke richting van de molen liggen de overige gebouwen van het Hippisch centrum (8,6m) en verschillende kassen (6,1m).
Windlust
Figuur 2: Ligging ontwikkelingsplan en molen te Nootdorp, paars gestippelde lijn ontwikkelingsplan, Google Earth.
P28022549e100
Page 5 of 14
Deskundig oordeel molenbiotoop Hippisch centrum te Nootdorp
Windlust
Figuur 3: Hoogtekaart omgeving Hippisch centrum Nootdorp, Algemeen Hoogtebestand Nederland (AHN).
14m 2,3m
-3,3m 5,6m
-2m -4,2m
-4,4m
Figuur 4: Aangegeven hoogtes omgeving Hippisch centrum Nootdorp, (AHN)
2.2
Hippisch centrum Nootdorp
Het ontwikkelingsplan bestaat uit een langwerpig gebouw met een puntdak van 11m hoog. De langste zijde van het gebouw ligt in zuidwestelijke richting en is 130m lang. Het maaiveld van de bouwlocatie ligt op -4,2m.
P28022549e100
Page 6 of 14
Deskundig oordeel molenbiotoop Hippisch centrum te Nootdorp
2.3
Molen Windlust
Molen Windlust is een korenmolen uit het jaar 1781 en is gelegen aan Oudeweg 70 in Nootdorp. De korenmolen heeft een stelling van 2,9m, een vlucht van 22,6m en de onderkant van de wiek licht op 3,58m. Deze hoogtes zijn gemeten vanaf het maaiveld van de molen. De molen is maalvaardig. Figuur 5 geeft de molen vanuit een zuidwestelijke windrichting. Het maaiveld ter hoogte van de molen ligt op -2m. De toegestane bouwhoogte in de omgeving wordt gerekend vanaf het maaiveld van de molen. Het nieuwbouwplan van het Hippisch centrum ligt in westzuidwestelijke (247,5°) richting van de molen. Zoals eerder benoemd is de afstand tussen de molen en de ontwikkeling 175m.
Figuur 5: Impressie molen Windlust, aanzicht vanuit zuidwestelijke richting. Bron: Rijksmonumenten.nl.
P28022549e100
Page 7 of 14
Deskundig oordeel molenbiotoop Hippisch centrum te Nootdorp
3
Analyse
Binnen de analyse wordt rekening gehouden met verschillende rekenregels. In het molenbiotoop dat geldt op deze locatie wordt gesteld dat: a. binnen een afstand van 100 m van de molen: de bouwhoogte die gelijk is aan de hoogte van de onderste punt van de verticaal staande wiek van de molen; b. buiten een afstand vanaf 100 m van de molen: de bouwhoogte genoemd onder a vermeerderd met 1/100 van de afstand tussen het bouwwerk en de molen. Ter plaatse van de woningen nabij de molen is conform de bestemmingsplannen ‘Verzamelplan 2014’ (NL.IMRO.1926.bp000120082-4001) en ‘’s-Gravenhout, Geerweg en omgeving’ (NL.IMRO.1926.bp000150099-4001) het volgende opgenomen: a. binnen een afstand van 100 m van de molen: de bouwhoogte die gelijk is aan de hoogte van de onderste punt van de verticaal staande wiek van de molen; b. buiten een afstand vanaf 100 m van de molen: de bouwhoogte genoemd onder a vermeerderd met 1/30 van de afstand tussen het bouwwerk en de molen.
3.1
Winddata
Voor de analyse is gebruik gemaakt van winddata van Meteoblue voor Nootdorp. Figuur 6 toont de windroos met windsnelheden in kilometer per uur. De snelheidscategorieën in deze windroos zijn gebaseerd op de schaal van Beaufort (bft). Wind tussen 1 en 5 km/h is gelijk aan 1bft, daarboven per categorie 1bft hoger. De windroos is opgebouwd 16 windrichtingen. In Figuur 6 is met licht blauw aangegeven welke richting betrekking heeft op molen Windlust De windroos toont dat wind meer dan 50% van het jaar uit zuidelijke tot westelijke richting komt. Voor dit onderzoek wordt aangenomen dat molens kunnen draaien bij een minimale windsnelheid van 3,4 m/s (windkracht 3). Voor malen is waarschijnlijk een hogere windkracht nodig. Uit de beschikbare windgegevens blijkt dat in Nootdorp 78% van de tijd de windkracht hoger of gelijk is aan windkracht 3. In Tabel 1 is het percentage wind per jaar per richting weergegeven en het percentage wind hoger of gelijk aan windkracht 3. Bij de molen Windlust komt wind met een kracht 3 of meer voor 9,4% van het jaar uit de richting van de ontwikkeling. De ontwikkeling kan daarmee maximaal tot 9,4% van het jaar effect hebben op de beschikbare wind per jaar (in een ideale situatie). Let op, deze analyse is slechts uitgevoerd op basis van de beschikbare winddata. Hierin is geen rekening gehouden met bestaande bebouwing en begroeiing.
Deze analyse heeft tot doel het inzichtelijk maken voor welk deel van het jaar de wind met voldoende kracht uit de betreffende richting(en) komt.
P28022549e100
Page 8 of 14
Deskundig oordeel molenbiotoop Hippisch centrum te Nootdorp
Windrichting Noord Noordnoordoost noordoost Oostnoordoost Oost Oostzuidoost Zuidoost Zuidzuidoost Zuid Zuidzuidwest Zuidwest Westzuidwest West Westnoordwest Noordwest Noordnoordwest
0° 22,5 45° 67,5° 90° 112,5° 135° 157,5° 180° 202,5° 225° 247,5° 270° 292,5° 315° 337,5° Totaal
Percentage wind per jaar
Percentage Beschikbare wind per jaar
5.22% 4.82% 4.81% 5.83% 4.29% 3.82% 3.42% 4.27% 7.08% 9.58% 13.17% 9.41% 7.96% 5.88% 5.58% 4.90% 100%
3.62% 3.39% 3.44% 4.21% 3.01% 2.43% 2.27% 3.16% 5.55% 8.24% 11.68% 8.11% 6.36% 4.67% 4.34% 3.66% 78,14%
Tabel 1: Beschikbare wind te Nootdorp, Westzuidwest is onderzochte windrichting
Figuur 6: Windroos Meteoblue voor Nootdorp, inclusief onderzochte windrichting (licht blauw).
P28022549e100
Page 9 of 14
Deskundig oordeel molenbiotoop Hippisch centrum te Nootdorp
3.2
Rekenregels molenbiotoop Windlust
De minimale afstand tussen molen Windlust en het hoogste punt van de ontwikkeling is 175m. Met de rekenregel genoemd in het molenbiotoop is bij deze afstand de maximaal toegestane bouwhoogte 7,53m. Hierin is meegenomen dat het maaiveld op de bouwlocatie 2,2m lager ligt dan de molen. Om deze reden is een onderzoek door de gemeente verzocht. Wanneer de maximale bouwhoogte wordt berekend met de rekenregen genoemd in het ‘Verzamelplan 2014’ (1/30m) dan komt de hoogte uit op 11,61m. Hierin is het hoogteverschil meegenomen van -2,2m. Dit is hoger dan de maximale bouwhoogte van het ontwikkelingsplan.
3.3
Beschouwing effect Hippisch centrum op windstroom
De vuistregel die geldt voor het herstel van het windprofiel achter een gebouw, stelt dat het windprofiel na 20 keer de hoogte weer volledig is hersteld. Het hoogteverschil tussen de huidige en toekomstige situatie is 11m. Daarbij zou het windprofiel na 220m volledig zijn hersteld. De molen Windlust staat op 175m afstand van de ontwikkeling. Dit betekend dat het windprofiel, bij een vlak voorland van de molen, voor de onderste 2,25m niet volledig is hersteld. Het voorland van de molen windlust is echter niet vlak. Het grasland neemt in de richting van de molen toe en de molen zelf staat net achter een dijk. Tabel 2 geeft de hoogte weer op verschillende locaties tussen de molen en de ontwikkeling. Figuur 7 geeft het effect van het Hippisch centrum weer ten opzichten van het maaiveld en de molen. Op 114m van de ontwikkeling is het windprofiel tot op de stellening hoogte hersteld. Door de dijk voor de molen wordt het onderste gedeelte van het windprofiel ‘ingedrukt’. Daardoor heeft het gedeelte wat nog niet is hersteld geen tot weinig effect op de molen. Hiermee kan gesteld worden dat de door de molen te ontvangen wind niet verminderd wordt wanneer het Hippisch centrum wordt gerealiseerd. Afstand [m] Maaiveld hoogte [m]
Hoogte maaiveld 0 75 145 -4,4 -4 -3,75
161 -1,87
175 -2
Tabel 2: Hoogte van het maaiveld tussen de ontwikkeling en de molen
P28022549e100
Page 10 of 14
Deskundig oordeel molenbiotoop Hippisch centrum te Nootdorp
Figuur 7: Effect zog achter gebouw
P28022549e100
Page 11 of 14
Deskundig oordeel molenbiotoop Hippisch centrum te Nootdorp
4
Conclusie
Voor het Hippisch centrum in Nootdorp is een deskundig oordeel Molenbiotoop uitgevoerd. De ontwikkelingslocatie is gelegen aan de Oudeweg 62 in Nootdorp. Op de ontwikkelingslocatie is molenbiotoop van toepassing van de molen Windlust. Voor molen Windlust is volgens de molenbiotoop op deze locatie een maximale bouwhoogte toegestaan van 7,53m. Hierin is het hoogteverschil tussen het maaiveld van de molen en de ontwikkeling meegenomen. De bouwhoogte van de geplande nieuwbouw is 11m hoog. Om deze reden is een onderzoek door de gemeente verzocht. Een vuistregel is dat het windprofiel zich geheel hersteld na 20 keer de hoogte van het gebouw. De afstand tot de molen is 175m dus het windprofiel is niet volledig hersteld. Op 114m van de ontwikkeling is het windprofiel hersteld tot de stellinghoogte van de molen. Doordat er een dijk aan de voorzijde van de molen ligt wordt het onderste gedeelte van het windprofiel ‘samen gedrukt’. Hiermee heeft een kleine verandering onder in het windprofiel geen effect meer op de wind bij de molen. Daarmee kan gesteld worden dat de te ontvangen wind te hoogte van molen Windlust niet veranderd.
P28022549e100
Page 12 of 14
Deskundig oordeel molenbiotoop Hippisch centrum te Nootdorp
A. Bijlage windklimaat principes toegelicht A.1 Wind Wind is een natuurlijke luchtbeweging van de atmosfeer. Deze ontstaat door horizontale luchtdrukverschillen. Hierbij stroomt lucht altijd van een hoogdrukgebied naar een laagdrukgebied (Wikipedia, n.d.). Het heersende windklimaat in het onderste gedeelte van de atmosfeer, waar in wij leven, wordt beïnvloed door de ruwheid (steden, bomen, bergen etc.) van het aardoppervlak. Ondanks deze ruwheid stroomt de wind altijd van A naar B. Dit betekent dat als er een stad of gebouw staat, de wind tegen of om het gebouw heen stroomt waarna het zich in de heersende windrichting zal vervolgen. De wind stopt dus niet met stromen. Doordat wind altijd een uitweg zoekt om in de heersende windrichting verder te stromen zorgt dat in steden voor plekken met relatief meer wind. Hoe hoger het gebouw des te meer wind op grondniveau. Echter is de oorzaak van windhinder vaak niet eenduidig, maar een combinatie van verschillende oorzaken. Deze oorzaken zijn de reden waarom de wind in een bepaalde manier beweegt. In de onderstaand hoofdstukken worden een aantal basisprincipes van wind, het effect van gebouwen op het lokale windklimaat en oplossingen voor het verminderen van slecht windklimaat besproken.
A.1.1 Atmosferische druk Bebouwing heeft effect op het windklimaat in het onderste gedeelte van de atmosfeer. Het bewoonbare gedeelte van de atmosfeer heeft maar een geringe hoogte in vergelijking met de totale atmosfeer. Alle bovengelegen luchtlagen liggen als het ware op de onderste luchtlaag. Dit zorgt voor een grote drukkende kracht op de onderste luchtlaag. Wanneer wind tegen hoogbouw aan stroomt kan de wind daardoor niet (geheel) naar boven weg stromen. De wind wordt daardoor naar beneden geduwd.
A.1.2 Snelheidsprofiel Wind stroomt met een snelheidsprofiel. Dit houdt in dat wind dicht bij het maaiveld minder snel stroomt dan op 60m hoog. Dit snelheidsprofiel is afhankelijk van de ruwheid (bijv. gebouwen) op de grond. Een toename in ruwheid zorgt voor een verlaging van de snelheid op grondniveau. De mate van invloed op het snelheidsprofiel wordt beschreven door de ruwheidlengte (Troen & Petersen, 1991)
A.1.3 Zog Bij aanstroming van wind op een object is aan de voorzijde veel wind en aan de achterkant weinig wind (lijzijde). Wind stroomt om het object heen, waarnaar het de originele windrichting weer aanneemt. Achter het gebouw ontstaat daardoor een gebied met weinig wind (lage druk). Dit heet een zog. Het zog achter het gebouw is afhankelijk van de afmetingen van het gebouw, maar ook afhankelijk van het dak en eventuele doorgangen.
P28022549e100
Page 13 of 14
Deskundig oordeel molenbiotoop Hippisch centrum te Nootdorp
A.2 Effect van gebouwen op de wind A.2.1 Afstand gebouwen in windrichting Het windklimaat tussen twee of meerdere gebouwen in is afhankelijk van de afstand tussen de gebouwen in. Bij een grote afstand tussen de gebouwen in (15 tot 20 keer de gebouwhoogte (H)), is het zog achter het gebouw als het waren opgelost. Wind van een hoger luchtlaag rijkt hierbij weer tot de grond. Ook heeft het daarmee effect op het volgende gebouw. Bij een afstand van 5H tot 15H mengen het zog en de hogere luchtlagen zich in het tussengelegen gebied. De ongestoorde lucht heeft maar deels effect op het volgende gebouw. Wanneer de afstand tussen de twee gebouwen kleiner is dan 5H stroomt de wind over de gebouwen heen. Hierbij hebben hogere luchtlagen weinig tot geen effect op het windklimaat tussen de gebouwen. In deze situatie wordt er gesproken van een stedelijk dek. Bij een tussenliggende afstand die kleiner is dan 2H ontstaat er, aerodynamisch gezien, een aaneengesloten gebouw.
P28022549e100
Page 14 of 14