06 aanvullend onderzoek windklimaat 20201116

16 november 2020

Tilburg Talent Square 2 CFD onderzoek windklimaat

www.deerns.nl

Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden vermenigvuldigd en/of openbaar worden gemaakt door middel van druk, fotokopie, microfilm of op welke andere wijze dan ook, zonder voorafgaande toestemming van de opdrachtgever. Indien dit rapport in opdracht werd uitgebracht, wordt voor de rechten en verplichtingen van opdrachtgever en opdrachtnemer verwezen naar de DNR 2011, en naar de betreffende ter zake tussen partijen gesloten overeenkomst.

Tilburg Talent Square 2 CFD onderzoek windklimaat -

Dr. ir. Paul van Gent Specialist Ing. Gwendolyn Alkemade Technicus

Contact Paul van Gent Projectleider

Deerns Nederland B.V. Den Haag, 16 november 2020 Projectnr. RNL160.03145.00.0001 160-03145 TTS2 CFD onderzoek windklimaat 20200520.docx

Inhoud 1

Inleiding

5

2 2.1 2.2 2.3

Uitgangspunten Het bouwplan Omgeving plangebied Windstatistiek

6 6 7 11

3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5

Rekenmodel Software en algemene methodiek Modellering van de bebouwing Modellering van bomen Windsnelheidsprofiel Rekenrooster

12 12 12 13 14 14

4 4.1 4.2

Beoordelingsmethodiek Windhinder Windgevaar

16 16 17

5

Ambitieniveau

18

6 6.1 6.1.1 6.1.2 6.1.3 6.2

Beoordeling windklimaat Windhinder Doorloopgebieden Slentergebieden Gebieden voor langdurig zitten Windgevaar

20 20 22 24 26 27

7 7.1 7.2

Conclusies en aanbevelingen Conclusies Aanbevelingen

28 28 28

8

Bronnen

29

Bijlage 1 Windstroming om gebouwen

30

Bijlage 2 Technisch inlegvel voor numerieke simulatie

32

RNL160.03145.00.0001

1 Inleiding Van de Ven Bouw en Ontwikkeling BV ontwikkelt Tilburg Talent Square 2 (TTS 2) in het centrum van Tilburg op de hoek van de Hart van Brabantlaangelegen. Het bouwplan bestaat uit twee gebouwen met woningen. Dit onderzoek richt zich op het windklimaat rondom het bouwplan. Een eerder windonderzoek (d.d. 20 mei 2020) gaf een eerste inzicht in het windklimaat zonder de invloed van het nabij gelegen spoortrace, een nabij gelegen electriciteitshuisje en de verhoging van de tuin van het noordelijk gelegen gebouw. In het huidige onderzoek zijn deze elementen toegevoegd. Het onderzoek is uitgevoerd aan de hand van de NEN 8100 normering (‘Windhinder en windgevaar in de gebouwde omgeving’). Volgens deze normering, kan een windhinderonderzoek worden uitgevoerd met een schaalmodel in een windtunnel of met behulp van computersimulaties (CFD, Computational Fluid Dynamics). Dit onderzoek maakt gebruik van deze laatst methode. Het onderzoek richt zich op het windklimaat op loopniveau. De opbouw van deze rapportage is als volgt:  Hoofdstuk 2 –Uitgangspunten  Hoofdstuk 3 –Rekenmodel  Hoofdstuk 4 – Beoordelingsmethodiek  Hoofdstuk 5 – Ambitieniveau  Hoofdstuk 6 – Beoordeling  Hoofdstuk 7 – Conclusies en aanbevelingen In bijlage 1 is algemene achtergrondinformatie opgenomen over windklimaat in de gebouwde omgeving.

Met bijlage 2 is een technisch inlegvel toegevoegd met de voornaamste uitgangspunten voor de CFD-modellering.

RNL160.03145.00.0001

5/34

2 Uitgangspunten In dit hoofdstuk worden de uitgangspunten gegeven die zijn gehanteerd bij dit onderzoek.

2.1 Het bouwplan Figuur 2-1 toont een schematische weergave van het bouwplan en de situatie in het vigerend bestemmingsplan. Het bouwplan omvat 2 gebouwen, waartussen zich op een verhoogd dek een beschut binnenterrein bevindt dat de gebouwen met elkaar verbindt en een verlaagd gedeelte naar de privé stallingsgarage die ook te bereiken is door een onderdoorgang vanaf de straatzijde aan de Hart van Brabantlaan. De te realiseren gebouwen hebben een woonbestemming met op de begane grond aan de Hart van Brabantlaan enkele woon-/werkruimtes gelegen. De twee gebouwen hebben verschillende hoogtes. De toren (#1) is circa 70 meter hoog en de laagbouw (#2) heeft een hoogte van circa 20 meter. Het verhoogde dek (#3) ligt op circa 1,5 meter hoogte ten opzichte van maaiveld en de privé stallingsgarage (#4) ligt op circa -1,6 meter ten opzichte van maaiveld. Er zijn twee luifels aanwezig tussen beide gebouwen in de doorgang aan de St. Ceciliastraat (zie Figuur 2-2)

1

4 3 2

Figuur 2-1. Schematische weergave Talent Square 2 Tilburg

6/34

RNL160.03145.00.0001

Luifels

Figuur 2-2. Schematische weergave Talent Square Tilburg; ten behoeve van de visualisatie is het gebouw op de voorgrond is niet zichtbaar gemaakt

2.2 Omgeving plangebied Gebouwen en bomen in de wijdere omgeving om het gebouw hebben invloed op het windklimaat. Ze beïnvloeden het verticale snelheidsprofiel van de aanstromende wind. Zo waait het bij een gelijke windsnelheid aan de rand van de stad harder dan op gelijke hoogte in een stedelijke omgeving. Talent Square 2 ligt in het centrum van Tilburg (De Amersfoortse coördinaten 1 voor het plangebied zijn: X = 133246, Y = 396779). Figuur 2-2 laat een satellietbeeld zien van de omgeving van het plangebied (met de contouren van variant 1 erin verwerkt). Een oranje cirkel geeft het gebied weer binnen een straal van 300 meter van het nieuw te realiseren TTS2 te Tilburg. Gebouwen in dit gebied zijn expliciet opgenomen in het rekenmodel. Het terrein in directe omgeving van de planlocatie bestaat uit hoog- en laagbouw met een maximale hoogte van ca. 90 m (toren aan de oostzijde van het plan) en een gedeelte grasland (terrein aan de westzijde van het plan):  De westzijde van de bouwlocatie aan de Hart van Brabantlaan is nauwelijks bebouwd.  Aan de noordzijde van de laan staan woningen van 3 bouwlagen.  Aan de zuidzijde van de Hart van Brabantlaan staan appartementencomplexen met 6 bouwlagen.  Ten zuiden van de bouwlocatie staat een hoog gebouw van deels 16 en op de westelijke hoek 5 tot 7 bouwlagen.

 Ten oosten aan de Hart van Brabantlaan ligt Talentsquare 1 met bouwvolumes van 11, 6 en 14 bouwlagen.  Noordelijk van het bouwplan, ten noorden van het spoor is hoogbouw met 16 bouwlagen aanwezig.

1 De Amersfoortse coördinaten zijn identiek aan de coördinaten volgens het Rijksdriehoekstelsel.

RNL160.03145.00.0001

7/34

Figuur 2-3. Satellietbeeld van de omgeving van het plangebied (bron: Google Earth).

Figuur 2-3 laat een satellietbeeld zien van de wijdere omgeving van het plangebied met twaalf windrichtingen. Figuur 2-5 geeft een (verouderd) overzicht van het landgebruik binnen een straat van 6 km met informatie over de ruwheid van het terrein. Deze figuren laten zien dat wind uit alle richtingen aanstroomt over een stedelijke bebouwd gebied. Door de hoge ruwheid van stedelijke bebouwing is de windsnelheid bij de aardoppervlakte relatief laag.

8/34

RNL160.03145.00.0001

0° 30°

330°

60° 300°

90°

270°

240°

120°

150°

210° 180°

Figuur 2-4. Satellietbeeld van de wijder omgeving van het plangebied en 12 windrichtingen (bron: Google Earth).

RNL160.03145.00.0001

9/34

Figuur 2-5. Landgebruikkaart met ruwheidsinformatie binnen een straal van 6 km van het plangebied.

10/34

RNL160.03145.00.0001

2.3 Windstatistiek Zoals voorgeschreven in de NEN 8100 is de lokale windstatistiek voor de locatie bepaald volgens de NPR 6097. De NPR 6097 geeft de windstatistiek op 60 meter hoogte voor twaalf windrichtingen (in stappen van 30°). Uit de windstatistiek (Figuur 2-6 en Figuur 2-7) blijkt dat de windrichtingen uit het zuidwesten overheersend zijn. Ongeveer 50% van de tijd komt de wind uit de richtingen tussen zuid en west. Ook de hoogste windsnelheden komen bij deze windrichtingen voor Deze windrichtingen (zuid tot west) beïnvloeden daarom in grote mate het windklimaat op de locatie bepalen. Dit betekent niet dat wind uit een andere richtingen geeft effect heeft.

Figuur 2-6. Windroos van de windstatistiek op 60 m hoogte de locatie van het plangebied.

Figuur 2-7. Staafdiagram van de windstatistiek op 60 m hoogte de locatie van het plangebied.

RNL160.03145.00.0001

11/34

3 Rekenmodel Computational fluid dynamics (CFD), of numerieke stromingsleer in het Nederlands, refereert naar een groep rekenmethodieken voor het oplossen van stromingsvergelijkingen. Kenmerkend aan deze methodieken is dat de stroming wordt opgedeeld in kleine cellen die samen het rekenrooster (‘mesh’ of ‘grid’) vormen. Voor elke cel worden vergelijkingen opgesteld voor het behoud van massa, momentum, en, afhankelijk van het model, energie. Voor alle cellen samen ontstaat zo een groot stelsel van vergelijkingen dat iteratief wordt opgelost. In dit hoofdstuk worden de specifieke uitgangspunten en rekenmethodes van de gebruikte CFDmethodiek geschreven. Een overzicht wordt ook gegeven in het ingevulde inlegvel uit de NEN 8100:2006 in bijlage 2.

3.1 Software en algemene methodiek Voor het huidige onderzoek is gebruik van het softwarepakket PHOENICS FLAIR-EFS (versie 2019), dat specifiek is ontwikkeld voor het uitvoeren van windstudies. De gemiddelde stroming voor elke windrichting is berekend op basis van de Reynolds-gemiddelde Navier-Stokes vergelijkingen (RANS). Kleine turbulente stromingsschalen zijn gemodelleerd met het standaard k-ε model. De berekeningen zijn uitgevoerd op basis van het tweede orde discretisatie schema (MUSCL, Monotonic Upwind Scheme for Conservation Law; Van Leer, 1979). Per simulatie zijn 5000 iteraties uitgevoerd, waardoor geconvergeerde oplossingen van de stromingsvergelijken zijn verkregen. Afzonderlijke simulaties zijn uitgevoerd voor twaalf windrichtingen. De resultaten van de twaalf afzonderlijke simulaties worden vervolgens gewogen met de winddistributie voor de corresponderende windrichtingen (zoals bepaald met de NPR 6097, zie hoofdstuk 2). Zo is per positie een percentage van de tijd bepaald waarvoor de criteria / drempelsnelheden voor windhinder (5 m/s) en windgevaar (15 m/s) worden overschreden.

3.2 Modellering van de bebouwing De NEN 8100 definieert de invloedssfeer van een bouwwerk als het gebied rondom het bouwwerk met een straal van zesmaal de hoogte van het bouwwerk, met een maximum van 300 m. In het huidige onderzoek is de bebouwing binnen een afstand van 300m (het kerngebied) expliciet opgenomen in het model. De bebouwing is gemodelleerd op basis van aangeleverde 3D-modellen. Er zijn berekeningen uitgevoerd voor de situatie van het bouwplan (Figuur 3-1 t/m Error! Reference source not found.) en de situatie van het vigerend bestemmingsplan (Error! Reference source not found. en Error! Reference source not found.). Het weglaten van details aan de gevels en de daken is ondervangen door de oppervlaktes van de gebouwen een typische ruwheid te geven. Dezelfde strategie is gebruikt voor details op de bodem (wegen, stoepen, enz.). Gebouwen buiten het kerngebied zijn niet expliciet opgenomen in het model. In plaats daarvan is het effect van de bebouwing (‘ruwheid’) meegenomen in het snelheidsprofiel van de aanstromende wind (zie ook paragraaf 3.4).

12/34

RNL160.03145.00.0001

3.3 Modellering van bomen Bomen zijn toegevoegd aan het model op vier boomrijke locaties in de omgeving van het plangebied (zie groen in Figuur 3-1). In de directe omgeving van het plangebied zijn geen bomen opgenomen aan het model. Dit is gebruikelijk in een eerste analyse van de situatie, omdat de locaties van bomen in de planfase vaak nog niet vaststaat en de invloed van bomen sterk afhankelijk is van de boomsoort en leeftijd van de boom. Door bomen in eerste instantie weg te laten, kan het best worden vastgesteld op welke posities bomen tot een verbetering van het windklimaat leiden. Het foutief toevoegen van bomen in een eerste analyse kan mogelijke problemen met het windklimaat verhullen.

Figuur 3-1. Kerngebied met bebouwing; bouwplan

RNL160.03145.00.0001

13/34

Figuur 3-2. Detail model bouwplan (1)

3.4 Windsnelheidsprofiel Het snelheidsprofiel van de aanstromende wind (𝑈(𝑧)), oftewel het verloop van de snelheid met hoogte, is beschreven door middel van een logaritmisch windprofiel (Richards & Hoxey, 1993). 𝑈(𝑧) =

𝑢⋆ 𝑧 + 𝑧0 𝑙𝑛 ( ) 𝜅 𝑧0

Hierbij is: 𝑧 de afstand van de grond, in meters 𝑢⋆ de wrijvingssnelheid, in m/s 𝜅 Von Karman-constante 𝑧0 de ruwheidslengte, in m Op basis van het landgebruik en de ruwheidsclassificatie van Wieringa (1992) is voor wind uit alle richtingen een ruwheidslengte van 1,0 m (stedelijke bebouwd gebied) gebruikt.

3.5 Rekenrooster Het rekenmodel gebruikt een rechthoekig rekenrooster van 4,3 miljoen cellen (zie Figuur 3-3). In de directe omgeving rondom het gebouw is het rooster verfijnd. Het rekendomein is met 1740 m x 1570 m x 335 m (L x B x H) aanzienlijk groter dan het kerngebied om ongewenste invloeden van de grenzen van het domein te voorkomen. De afmetingen zijn gekozen, zodat wordt voldaan aan de richtlijnen zoals voorgesteld in wetenschappelijke literatuur (Franke et al. 2007, Tominaga et al. 2011, Blocken, 2015). Het rooster is zo gedefinieerd, dat de toetsingshoogte zich bevindt in de vierde cel vanaf de bodem van het domein, overeenkomstig de richtlijnen zoals beschreven in Blocken (2015). Het rooster is niet aangepast aan de geometrie van de bebouwing, wat ondervangen wordt door het gebruik van de ‘immersed boundary method’, SPARSOL, beschikbaar in de gebruikte PHOENICS software.

14/34

RNL160.03145.00.0001

Figuur 3-3. Rekenrooster, bovenaanzicht; volledig domein (wind van links naar rechts).

RNL160.03145.00.0001

15/34

4 Beoordelingsmethodiek De beoordeling van het windklimaat is uitgevoerd aan de hand van de norm NEN 8100 ‘Windhinder en windgevaar in de gebouwde omgeving’. In de norm wordt onder andere aangegeven in welke situaties windonderzoek noodzakelijk geacht wordt en worden criteria (richtlijnen) voor de beoordeling van het windklimaat gegeven.

4.1 Windhinder De beoordeling van windhinder is uit de volgende onderdelen opgebouwd: 1.

Een drempelsnelheid van 5 m/s Het blijkt dat bij windsnelheden boven circa 5 m/s mechanische effecten een rol gaan spelen: het haar verwaait, kleding en paraplu’s worden door de wind bewogen.

2.

Een overschrijdingskans van de drempelsnelheid Hoe vaker de drempelsnelheid van 5 m/s overschreden wordt, hoe slechter het windklimaat. Aan de kans dat de drempelsnelheid overschreden wordt, zijn 5 kwaliteitsklassen (A tot en met E) gekoppeld (zie Tabel 4-2). Klasse A staat voor de hoogste comfortklasse en klasse E voor het laagste kwaliteitsniveau.

3.

De activiteit die men op een locatie onderneemt De gevoeligheid van personen voor windhinder is afhankelijk van de activiteit die men onderneemt. Sommige activiteiten zijn meer windhindergevoelig dan andere. Er worden bij de beoordeling van windhinder drie ‘activiteiten’ onderscheiden, zie Tabel 4-1. In Tabel 4-2 wordt de beoordeling van het windklimaat weergegeven afhankelijk van de activiteit en de kwaliteitsklasse.

Het is gebruikelijk om een slecht windklimaat zoveel mogelijk te voorkomen, maar een matig windklimaat als ‘acceptabel’ te beschouwen. De eisen voor ‘langdurig zitten’ zijn niet bedoeld voor horeca-terrassen. Voor dergelijke terrassen zijn vrijwel altijd windschermen en/of luifels nodig om een goed windklimaat te creëren. Naast de activiteit speelt bij de beoordeling van het windklimaat de fysieke gesteldheid van mensen een rol. Gezonde jonge mensen kunnen over het algemeen meer discomfort verdragen dan oudere of zieke mensen of jonge kinderen.

Tabel 4-1. Activiteiten voor de beoordeling van windhinder

16/34

Activiteit

Gevoeligheid voor windhinder

Voorbeelden

Doorlopen

Niet/nauwelijks gevoelig

Parkeerterrein, trottoir

Slenteren

Wel gevoelig

Entree, park, winkelstraat

Langdurig zitten

Meest gevoelig

Bankje, balkon

RNL160.03145.00.0001

Tabel 4-2. Criteria voor windhinder conform NEN 8100 Kans dat de drempelsnelheid (5 m/s) overschreden wordt

Activiteiten en beoordeling windklimaat Kwaliteitsklasse

Doorlopen

Slenteren

Langdurig zitten

(niet windhinder-gevoelig) (wel windhinder-gevoelig) (meest windhinder-gevoelig)

[% van aantal uren per jaar] < 2,5 %

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

4.2 Windgevaar Bij ‘windgevaar’ komen dusdanig hoge windsnelheden voor dat mensen ernstige problemen ondervinden tijdens het lopen en waarbij een windvlaag mensen kunnen doen vallen. Bij windvlagen neemt de snelheid in korte tijd toe tot ruim 1,5 maal de uurgemiddelde windsnelheid. De beoordeling van windgevaar wordt op eenzelfde manier opgebouwd als de beoordeling van windhinder. Er wordt een drempelsnelheid van 15 m/s (uurgemiddelde windsnelheid) aangehouden en een indeling zoals aangegeven in Tabel 4-3. Tabel 4-3. Criteria voor windgevaar conform NEN 8100 Kans dat de drempelsnelheid (15 m/s) overschreden wordt

Kwalificatie

[% van aantal uren per jaar] < 0,05 %

Geen gevaar, voldoet

0,05 - 0,3 %

Beperkt risico

> 0,3 %

Gevaarlijk

Alle situaties met een overschrijdingskans van groter dan 0,30 % van de tijd zijn gevaarlijk en moeten vermeden te worden. Een ‘beperkt risico’ is slechts acceptabel bij niet windhindergevoelig gebruik, dat wil zeggen in doorloopgebieden of voor plekken waar geen activiteit zal plaatsvinden (geen entrees, loop of fietsroutes). Voor de activiteiten slenteren en langdurig zitten is een beperkt risico op gevaar niet acceptabel.

RNL160.03145.00.0001

17/34

5 Ambitieniveau In hoofdstuk 4 worden verschillende eisen gedefinieerd voor ‘doorloopgebieden’, ‘slentergebieden’ en gebieden voor ‘langdurig zitten’. Een gebied kan een goed, matig of slecht windklimaat hebben voor de beoogde activiteit. Het is gebruikelijk om een slecht windklimaat zoveel mogelijk te voorkomen, maar een matig windklimaat als acceptabel te beschouwen. Binnen het plan zijn een aantal gebieden waarin een bepaalde kwaliteit van het windklimaat verlangd wordt. Het windklimaat in de openbare ruimte is relevant in de context van vergunningverlening door de gemeente. Het publiek mag niet blootgesteld worden aan windgevaar en voor de openbare ruimte worden er ook eisen worden gesteld aan het windcomfort, dat wil zeggen beperking van windhinder. Het windklimaat in de binnenruimte van het bouwplan hoeft niet aan eisen voor de openbare ruimte te voldoen. De onderverdeling wordt gegeven in Tabel 5-1 en Figuur 5-1. Deze onderverdeling is ingeschat op basis van algemene richtlijnen. Tabel 5-1. Ambitieniveaus op deelgebieden Type gebied

Motivatie, ambitieniveau

Doorlopen

Op looproutes rondom het plangebied worden geen bijzondere eisen ten aanzien van het windklimaat gesteld - Ambitieniveau: C (goed); - Minimaal niveau: D (matig). Gebieden beoordeeld als doorloopgebied: 1. Looproute en fietsroute langs de St. Cecliliastraat 2. Looproute en fietsroute langs de Hart van Brabantlaan 3. Calamiteitenroute noordzijde 4. Half verdiepte privé stallingsgarage 5. Looproutes in de half verdiepte privé stallingsgarage

Slenteren

In het binnenterrein tussen de hoog- en laagbouw en op de galerijen bij de laagbouw zullen mensen mogelijk rustiger lopen of even stil blijven staan. Dit is ook het geval bij de entrees van de gebouwen. Er wordt daarom gestreefd naar een goed windklimaat voor slenteren. - Ambitieniveau: B (goed); - Minimaal niveau: C (matig). Gebieden beoordeeld als slentergebied: 6. Entree toren (St. Ceciliastraat) 7. Entree laagbouw (Hart van Brabantlaan) 8. Galerij bij laagbouw 9. Binnenterrein tussen laagbouw en toren (gedeeltelijk)

Langdurig zitten

Op locaties met terrassen en bankjes worden ten behoeve van een comfortabel, langduriger verblijf hoge eisen aan het windklimaat gesteld. - Ambitieniveau: A (goed); - Minimaal niveau: B (matig). Gebieden beoordeeld als ‘langdurig zitten’: 9. Binnenterrein tussen laagbouw en toren (gedeeltelijk)

*De eisen voor ‘langdurig zitten’ zijn niet bedoeld voor horeca-terrassen. Voor dergelijke terrassen zijn vrijwel altijd windschermen en/of luifels nodig om een goed windklimaat te creëren.

18/34

RNL160.03145.00.0001

9. Slenteren / zitten

Figuur 5-1. Plangebied met ambitieniveaus voor windklimaat

RNL160.03145.00.0001

19/34

6 Beoordeling windklimaat In dit hoofdstuk wordt het windklimaat gepresenteerd en beoordeeld.

6.1 Windhinder Figuur 6-1 geeft de kwaliteitsklasse van het windklimaat in het plangebied op loopniveau, dat wil zeggen op 1,75 m boven het niveau van het maaiveld, de half verdiepte privé stallingsgarage en het verhoogde dek, en ook 1,75 m boven de verhoogde tuin van noordelijk gelegen gebouw . De waardering van de kwaliteitsklasse is afhankelijk van de activiteit (‘doorlopen’, slenteren’ of ‘langdurig zitten’, zie Tabel 4-2) en wordt hieronder verder besproken. Over het algemeen wordt het windklimaat gedomineerd door wind uit het zuidwesten. Deze wind waait tegen de gevels van gebouwen aan, stroomt vervolgens omlaag en om gebouwhoeken heen (zie bijlage 1). Op deze manier wordt wind met een hogere snelheid van grotere hoogtes naar loopniveau gevoerd, wat nadelig is voor het windklimaat. Hoe hoger de bebouwing, hoe sterker dit effect. Om deze reden is het windklimaat ten noorden van de planlocatie nadeliger voor het bouwplan (hoge toren) dan voor het vigerend bestemmingsplan. Ten zuiden van het bouwplan is de geprojecteerde situatie (lager gebouw) juist gunstiger. In de luwte van gebouwen en andere obstakels is het windklimaat vanzelfsprekend beter. Verruwing van het terrein (bomen, andersoortige begroeiing, hoogteverschillen) geeft weerstand aan de stroming en is ook gunstig voor het windklimaat

20/34

RNL160.03145.00.0001

Figuur 6-1. Kwaliteitsklasse van windklimaat, bouwplan

RNL160.03145.00.0001

21/34

6.1.1 Doorloopgebieden Figuur 6-2 toont de beoordeling van het windklimaat voor de activiteit ‘doorlopen’. De beoordeling voor de situatie na realisatie van het bouwplan is als volgt: 1. Looproute en fietsroute langs de St. Ceciliastraat Op deze routes is het windklimaat overwegend goed. Rondom de hoek aan de noordzijde van de toren is het windklimaat voor doorlopen matig. 2. Looproute en fietsroute langs de Hart van Brabantlaan Op deze routes is het windklimaat voor doorlopen goed 3. Calamiteitenroute noordzijde Langs de calamiteitenroute tussen de toren en het spoor is het windklimaat voor doorlopen goed. In de omgeving van de gebouwhoek aan de St. Ceciliastraat is het windklimaat matig. 4. Half verdiepte privé stallingsgarage Op het verlaagde parkeerterrein is het windklimaat voor doorlopen goed. 5. Looproutes in de half verdiepte privé stallingsgarage Op de looproutes in de half verdiepte stallingsgarage is het windklimaat voor doorlopen goed met uitzondering van de doorgang. Daar is ten noorden van het geluidscherm het windklimaat voor doorlopen slecht.

22/34

RNL160.03145.00.0001

3 4 5

1

2

Figuur 6-2. Windklimaat voor de activiteit ‘doorlopen’; bouwplan

RNL160.03145.00.0001

23/34

6.1.2 Slentergebieden Figuur 6-3 toont de beoordeling van het windklimaat voor de activiteit ‘slenteren’. De beoordeling voor de situatie na realisatie van het bouwplan is als volgt. 6. Entree toren (St. Ceciliastraat) Rond de entree van de toren is het windklimaat voor slenteren matig. 7. Entree laagbouw (Hart van Brabantlaan) Rond de entree van de laagbouw is het windklimaat voor slenteren goed tot matig. 8. Galerij bij laagbouw Op deze galerij is het windklimaat voor slenteren goed. 9. Binnenterrein tussen laagbouw en toren (gedeeltelijk) Op het binnenterrein is het windklimaat voor slenteren goed.

24/34

RNL160.03145.00.0001

6 9 8 7

Figuur 6-3. Windklimaat voor de activiteit ‘slenteren’; bouwplan.

RNL160.03145.00.0001

25/34

6.1.3 Gebieden voor langdurig zitten Figuur 6-4 toont de beoordeling van het windklimaat voor de activiteit ‘langdurig zitten’. 9. Binnenterrein tussen laagbouw en toren (gedeeltelijk) Op het binnenterrein is het windklimaat voor langdurig zitten goed.

9

Figuur 6-4. Windklimaat voor de activiteit ‘langdurig zitten’; bouwplan.

26/34

RNL160.03145.00.0001

6.2

Windgevaar

Er doet zich geen windgevaar voor in het plangebied (Figuur 6-5 en Error! Reference source not found.).

Figuur 6-5. Windgevaar; bouwplan.

RNL160.03145.00.0001

27/34

7 Conclusies en aanbevelingen 7.1 Conclusies Er is een kwantitatief onderzoek uitgevoerd naar het windklimaat rondom bouwplan Talent Square 2 in Tilburg. Het windklimaat in de openbare ruimte is relevant in de context van vergunningverlening door de gemeente. Het publiek mag niet blootgesteld worden aan windgevaar. Voor de openbare ruimte in het gebied worden er ook eisen worden gesteld aan het windcomfort, dat wil zeggen beperking van windhinder. Het windklimaat in niet openbare gebieden zoals de binnenruimte van het bouwplan hoeft niet aan eisen voor de openbare ruimte te voldoen. De beoordeling van het windklimaat in de geprojecteerde situatie is als volgt: 1. Op de looproute en fietsroute langs de St. Ceciliastraat is het windklimaat voor doorlopen overwegend goed. Rondom de hoek aan de noordzijde van de toren is het windklimaat voor doorlopen matig. 2. Op de looproute en fietsroute langs de Hart van Brabantlaan is het windklimaat voor doorlopen goed. 3. Langs de calamiteitenroute tussen de toren en het spoor is het windklimaat voor doorlopen goed. In de omgeving van de gebouwhoek aan de St. Ceciliastraat is het windklimaat matig. 4. In de verlaagde half verdiepte privé stallingsgarage is het windklimaat voor doorlopen goed 5. Looproutes in de half verdiepte privé stallingsgarage is het windklimaat voor doorlopen goed met uitzondering van de doorgang.

Daar is ten noorden van het geluidscherm het windklimaat voor doorlopen slecht. 1. Rond de entree van de toren (St. Ceciliastraat) is het windklimaat voor slenteren matig. 2. Rond de entree van de laagbouw aan de Hart van Brabantlaan is het windklimaat voor slenteren goed tot matig. 3. Op de galerij bij laagbouw is het windklimaat voor slenteren goed. 4. Op het binnenterrein tussen laagbouw en toren is het windklimaat voor slenteren en langdurig zitten goed. 5. Er doet zich geen windgevaar voor in het plangebied.

7.2

Aanbevelingen

Het is niet te voorkomen dat het plaatsen van een hoog gebouw op een aantal locaties tot een verandering van het windklimaat leidt. Het is gebruikelijk om een slecht windklimaat zoveel mogelijk te voorkomen, maar een matig windklimaat als ‘acceptabel’ te beschouwen. De aanbevelingen richten zich daarom op locaties met een slecht windklimaat voor het beoogde gebruik. Voor het slechte windklimaat ten noorden van de doorgang in de half privé stallingsgarage bestaan de volgende opties:  Accepteren van het slechte windklimaat. Het betreft een klein gebied en het windklimaat is hinderlijk maar niet gevaarlijk. Het bestaande TTS1 is studentenhuisvesting en TTS2 is bestemd als woongebouw voor starters. Gezien de jonge doelgroep zal het gebied naar verwachting veelal gebruikt worden door jonge mensen die over het algemeen beter bestand zijn tegen hinderlijke wind.  Het slechte windklimaat kan vermeden worden door de doorgang af te sluiten.  Het windklimaat zou kunnen worden verbeterd door de onderdoorgang ruimter te maken (het geluidscherm hoger te laten beginnen). Over het algemeen zullen meer bomen in de omgeving ten westen en zuidwesten van het plangebied het windklimaat rondom de planlocatie verbeteren.

28/34

RNL160.03145.00.0001

8 Bronnen Blocken B (2015) Computational Fluid Dynamics for Urban Physics: Importance, scales, possibilities, limitations and ten tips and tricks towards accurate and reliable simulation, Building and Environment, 91 pp. 219 – 245 Franke J, Hellsten A, Schlünzen H, Carissimo B (2007) Best practice guideline for the CFD simulation of flows in the urban environment. COST Office Brussels, ISBN 3-00-018312-4 Green RS (1992) Modelling turbulent air flow in a stand of widely-spaced trees, PHOENICS Journal, 5:294-312. NEN 8100:2006 Nederlandse norm. Windhinder en windgevaar in de gebouwde omgeving, Nederlands Normalisatie-instituut NPR 6097:2006 Nederlandse praktijkrichtlijn. Toepassing van de statistiek van de uurgemiddelde windsnelheden voor Nederland, Nederlands Normalisatie-instituut. Richards PJ & Hoxey RP (1993) Appropriate boundary conditions for computational wind engineering models using the k-ε turbulence model. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics (46, 47) pp. 145-153. Tominaga Y, Okaze T, Mochida A (2011) CFD modeling of snowdrift around a building: An overview of models and evaluation of a new approach. Building and Environment 46(4) pp. 899-910. Wieringa J (1992) Updating the Davenport roughness classification. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics 41(1-3) pp. 357-368.

RNL160.03145.00.0001

29/34

Bijlage 1 Windstroming om gebouwen In deze rapportage zijn de criteria voor windhinder en gevaar gegeven, aan deze criteria ligt de optredende windsnelheid ten grondslag. De wind- (of lucht) snelheid op loopniveau wordt in belangrijke mate beïnvloed door de aanwezige gebouwen. In deze bijlage worden een aantal ‘algemene effecten’ die optreden in de gebouwde omgeving toegelicht, aan de hand van simpele voorbeelden met één of twee gebouwen. In de praktijk zal het windklimaat nooit bepaald worden door één enkel gebouw. In de werkelijkheid zal de stedenbouwkundige situatie veel complexer zijn en zal de stroming rondom de gebouwen daarmee veel complexer zijn. De hoogtes en volumes van de gebouwen, de positionering van de gebouwen ten opzichte van elkaar en de oriëntatie ten opzichte van de overheersende windrichting bepalen gezamenlijk het windklimaat op loopniveau. Windklimaat rondom geheel vrijstaand, rechthoekig gebouw Aan de hand van afbeelding 1 wordt voor een eenvoudige situatie (geheel vrijstaand, rechthoekig gebouw) uitgelegd hoe de windsnelheden door het gebouw worden beïnvloed. 1. Op enige hoogte boven de bebouwde omgeving is de "ongestoorde" windsnelheid groter dan op loophoogte, waar 1 de wind ten gevolge van 2 beschutting door gebouwen wordt afgeremd. 5 2. De aanstromende lucht wordt door het gebouw geblokkeerd.

Langs en over het gebouw 4 3 ontstaan hogere luchtsnelheden, aangezien de totale hoeveelheid aanstromende lucht moet worden afgevoerd. Voor het gebouw ontstaat een stuwpunt. Afbeelding 1: Windklimaat rondom geheel vrijstaand, rechthoekig gebouw 3. Een deel van de, met hogere snelheid aanstromende lucht zal langs de gevel naar beneden stromen en zal juist boven de grond worden afgebogen. Aan de voet van het gebouw zullen wervels met een horizontale as ontstaan. 4. Deze wervels zullen naar de gebouwhoeken bewegen, waar wervels met een verticale as (staande wervels) ontstaan, die regelmatig van het gebouw loslaten, en zich dan van het gebouw af bewegen. In de gebieden met deze ’cornersteams’ zullen verhoogde windsnelheden, met een sterk variërende windrichting optreden. Dit verschijnsel wordt als ‘windhinder’ ervaren. 5. Achter het gebouw ontstaat een gebied waar onderdruk heerst. Ook in dit gebied komen wervels voor, maar de windsnelheden zijn over het algemeen laag. Het is een relatief luw gebied.

30/34

RNL160.03145.00.0001

Hoog versus laag Naast de gebouwgeometrie en de stedenbouwkundige situatie is de windsnelheid op de hoogte van de dakrand bepalend voor de windhinder op loopniveau. Hoe hoger het gebouw is (ten opzichte van zijn omgeving), hoe groter de beïnvloeding van het windklimaat zal zijn. Dit wordt weergegeven in afbeelding 2.

Vwind

h

Vwind

Boven omliggende bebouwing aanstromende wind geblokkeerd door gebouw

h

Wind geblokkeerd door gebouw: - meer wind & - hogere snelheden = Grotere effecten op loopniveau

Afbeelding 2: Hoogbouw versus laagbouw

Drukverschillen rondom doorgangen Wanneer de wind geblokkeerd wordt door een gebouw of een aantal gebouwen, zal aan de voorzijde van de gebouwen een gebied met een hogere druk ontstaan. Aan de achterzijde van het gebouw (de beschutte, luwe zijde) ontstaat een gebied met een lagere druk. Waar deze twee gebieden met elkaar verbonden worden, bijvoorbeeld door een onderdoorgang onder een gebouw door, zal een luchtstroom van het gebied met overdruk naar het gebied met onderdruk ontstaan: in de onderdoorgang zal het windklimaat door de verhoogde windsnelheden en turbulentie verslechteren.

RNL160.03145.00.0001

31/34

Bijlage 2 Technisch inlegvel voor numerieke simulatie Project Projectnaam Opdrachtgever Projectleider Datum

Gegevens Talent Square Tilburg Van de Ven Bouw en Ontwikkeling Paul van Gent 20-11-2020

Model Kerngebied Omgeving Omvang gemodelleerd gebied Afmetingen model Blokkeringsgraad Gemodelleerd groen Onderzochte windrichtingen Onderzochte configuraties

Algemene gegevens van het model Bebouwing binnen ca. 300 m rondom de geplande hoogbouw Bebouwing 1740 m x 1570 m x 335 m 285 m x 285 m x 60 m <3% Stromingsweerstand en turbulentie (Green, 1992) 12 Bouwplan

Computeropstelling Programmatuur Methodiek Algemeen Rekenrooster

Specifieke gegevens van de gebruikte programmatuur Phoenics FLAIR-EFS (versie 2019) Eindige volume methode (FVM) drie-dimensionaal, tijd-onafhankelijk, isothermisch Rechthoekige cellen, verfijnd nabij de bodem, verfijnd in het kerngebied, verder verfijnd in de directe omgeving van de geplande hoogbouw. Standard k-ε

Turbulentiemodellering Convectieve differentieschema’s Randvoorwaarden Instroomprofiel Uitlaat Zijwanden Boven Vloer/bodem

32/34

RNL160.03145.00.0001

Tweede-orde schema: Monotonic Upwind Scheme for Conservation Law (MUSCL; van Leer 1979) Gebruikte randvoorwaarden Logaritmische atmosferische grenslaag, Ruwheidslengte (z0): 1,0 m (alle windrichtingen) Constante druk Gesloten Gesloten, constante druk, turbulente kinetische energie en dissipatie Ruwe wand, no slip

Gegevensverwerking en beoordeling Amersfoortse coördinaten Toegepaste eisen (NEN8100)

Voor comfort Doorlopen Slenteren Zitten Regionale correctie Voor gevaar Slenteren Zitten Gepresenteerde resultaten

Informatie voor locatie en beoordeling windklimaat X = 133246, Y = 396779 VDR m/s Gewenste kwaliteitsklasse 5,0 5,0 5,0 Geen 15,0 15,0

≤D ≤C ≤B

Overschrijdingskans (%)

Beoordeling

P(VLOK > VDR:H) < 20 < 10 <5 P(VLOK > VDR:G) 0,05 - 0,30 ≤ 0,30

Grafische weergaven van kwaliteitsklasse, beoordeling en windgevaar.

Opmerkingen

RNL160.03145.00.0001

33/34

Deerns Nederland B.V. Bouwfysica & Energie Anna van Buerenplein 21F 2595 DA Den Haag bouwfysica@deerns.com www.deerns.nl