Vindmiljø - Lindholm Brygge Desktop Studie LB Katedralen, DAC Aps FORCE / Rev. C

Transkript

1 Vindmiljø - Desktop Studie FORCE / Rev. C

2

3

4 i TABLE OF CONTENTS: PAGE: 1. INTRODUKTION RESUME OG KONKLUSIONER Grundlæggende Antagelser Samlet Vurdering Vindmiljøkort VINDMILJØ Anvendelse af Vindmiljø Data Helårs Vindforhold Årstidsbetinget Vindmiljø Betragtede Vindretninger OMRÅDET OG DETS TOPOGRAFI Topografi Omkringliggende Bymiljø Områdernes Anvendelse VINDMILJØVURDERING Vind fra Vest til Sydvest Vind fra Øst Evaluering af de omkringliggende områder REFERENCER...18 Appendiks: Appendiks A : Vindmiljøkort

5 1 1. Introduktion har kontraheret FORCE Technology til at lave et desktop studie, der skal evaluere vindforholdene omkring Triplet Tower, DAC Katedral, DAC Tower og Konferencebygningen ved i Nørresundby. Vindforholdene vil blive evalueret med hovedvægten på vindkomforten omkring og imellem de nye bygninger. Informationen vedrørende de statistiske parametre, der beskriver det årlige vindklima, samt sommer og vinterklima, er taget fra observationer ved Flyvestation Aalborg offentliggjort af Dansk Meteorologisk Institut, DMI. Vurderingen af vindforholdene er baseret både på den årlige fordeling samt på de sæsonbetonede forhold, der gør sig gældende om sommer og vinter. Sæsonforhold er taget med i betragtningen og komfortkriteriet er baseret på 10-minuters middel vindhastighed. Figur 1.1 Kort over med Aalborg nederst.

6 2 2. Resume og Konklusioner 2.1 Grundlæggende Antagelser Desktop studiet fokuserer på de mest hyppige vindretninger i løbet af året. Vindretningerne er bestemt af foreliggende meteorologisk data fra (DMI). 1. Primære vindretninger er vest til sydvest med en fremherskende vindhastighed omkring 6 m/s. 2. Vindretning fra øst. 3. Vindretninger fra sydvest til sydøst er relevante men af mindre statistisk signifikans. Vindstatistikken er taget fra meteorologisk observations station 06030, der ligger på Flyvestation Aalborg. Detaljer er givet i Ref. / 1/. 2.2 Samlet Vurdering Vindforholdene er blevet vurderet for Triplet Tower, DAC Katedral, DAC Tower og Konferencebygningen ved i Aalborg. Det primære fokus var lagt på de områder, hvor der er forventet fodgængeraktivitet. Konceptet ved et desktop studie begrænser nøjagtigheden for vurderingen af vindmiljøet. En detaljeret og kvantitativ evaluering af vindmiljøet kan laves ved hjælp af vindtunnelforsøg, hvor et desktop studie altid vil give en generel kvalitativ vurdering. En detaljeret beskrivelse af det forventede vindmiljø er givet i sektion 5. En samlet vurdering er givet nedenfor, sorteret efter placering. Triplet Tower: Terrassen er placeret på den sydvestlige side af Triplet Tower huset. Hovedpunkterne for vindmiljøanalysen er: Terrassen er meget eksponeret for vind fra både øst og vest. Med vindretningen fra vest vil der dog være en læ zone i den nordlige ende af terrassen. Anbefaling: For at løse de mulige problemer med de store områder med blæst på terrassen kan man gøre glaskanten højere langs kanten. Hvis det ikke er en mulighed kan der eventuelt også placeres nogle skærme på selve terrassen for at give læ. Det kan være både store planter eller glasskærme. Passagen: Passagen er placeret mellem hovedbygningen og Triplet Tower huset. Hovedpunkterne for vindmiljøanalysen er: Passagen mellem Triplet Tower og Hovedbygningen vil blive udsat for meget vind, der bliver kanaliseret igennem. For vind fra både vest og øst vil der være meget blæst igennem hele passagen. Dog vil det med en østlig vind være lidt skærmet på grund af træerne der er placeret langs. Træerne yder dog ikke så stor beskyttelse i vinterhalvåret så der kan der være problemer med vindmiljøet udenfor indgangspartierne ind til Hovedbygningen. Anbefaling: For at forbedre vindforholdene og fjerne en del af vinden, der bliver ledt ned igennem passagen anbefales det at lave en blokering af vinden. Dette kan gøres ved at lave blokering enten igennem passagen eller i hver af enderne af passagen. Disse blokeringer kan består enten af træer, store

7 3 buske eller andre former for store klodser. Skærme, der er 50 % perforerede vil blokere vinden, men samtidig tillade vinden at passere uden der opstår hvirvler efter den. Hovedbygningen: Hovedbygningen består af den gamle katedral samt hallen og sidebygningerne og er placeret midt mellem de to tårne. Hovedpunkterne for vindmiljøanalysen er: Tagterrasserne, der er placeret på hallen vil generelt kun være udsat for vindgener på den del af facaden, som vender op i mod vinden. Butiksarkaderne, der vender ud mod ligger i læ når vinden kommer fra en vest til sydvestlig vindretning. Når vinden kommer fra en østlig retning vil vinden blæse ned langs fortovet. Træerne langs vejen vil kun give en begrænset beskyttelse. Anbefaling: For at forbedre vindmiljøet langs butiksarkader anbefales det at opstille en form for skærm. Det kan være flere træer eller en anden form for blokering. DAC Tower: DAC Tower er placeret i den nordøstlige ende af med indgangsparti mod nordøst. Hovedpunkterne for vindmiljøanalysen er: Tagterrassen, som er placeret på den sydøstlige side af DAC Tower er godt skærmet. Indgangspartiet er beskyttet når vinden kommer fra en vestlig retning. Når vinden kommer fra øst er der ingen læ og vinden vil blæse hen over pladsen ved siden af tårnet og forbi indgangspartiet. Anbefaling: For at bremse vinden anbefales at plante flere træer eller en anden form for blokering foran hotel tårnet for at bryde vinden. Konferencecentret: Konferencecentret er placeret bag DAC Tower og Katedralen. Hovedpunkterne for vindmiljøanalysen er: Tagterrassen på konferencecentret kan deles op i to zoner. Den zone, der er placeret langs katedralen og DAC Tower vil være relativt godt skærmet mod vinden. Den zone der befinder sig langs kanten vil derimod være udsat for vinden. Pladsen syd for konferencecentret er godt skærmet for østlig vind. Når vinden kommer fra vest vil området der er i læ blive mindre, men langs konferencecentret samt katedralen vil der være læ. Der vil dog være en del turbulens på selve pladsen men vindhastigheden vil være mindre da vinden vil blæse op over katedralen. Anbefaling: For at skabe mere læ på tagterrassen kan der opstilles en form for skærm, som blokerer vinden. Det samme kan gøres ved pladsen syd for bygningen.

8 4 2.3 Vindmiljøkort Vurderingen af vindmiljøet omkring givet i Sektion 2.2 kombineret med de lokale vindmæssige flowforhold er konverteret til vindmiljøkort. Farvekoden, som er anvendt på vindmiljøkortene er givet i Tabel 2.1 nedenfor. Områderne er delt op efter hvor godt de er skærmet. Et A signalerer således et meget skærmet område, hvor et D er et mindre skærmet område A B C D Områder, hvor man sidder ned eller opholder sig stillestående, i længere perioder; Terrasser, fortovscafé eller restaurant, udendørs teater, swimming pool. Områder, hvor man står eller sidder i kortere perioder; Parker, legepladser, butiksarkader, indkøbscentre Områder, hvor man spadserer langsomt, fornøjelsesgåture; Gangstier, indgangspartier, butiksarkader, indkøbscentre Områder, hvor man spadserer hurtigt og målrettet; Parkeringspladser, gader, fortove Tabel 2.1 Farvekoden vurdering til vindmiljø. Zonernes opdeling er baseret på empiri og de vindmæssige strømningsforhold, der gør sig gældende. I Appendiks A er der givet to vindmiljøkort, som er udarbejdet til dette projekt. Det første kort dækker vindretninger fra en vest til sydvestlig retning og det andet dækker en østlig vindretning. Det er vigtigt at understrege, at to forskellige områder, som har samme farve ikke nødvendigvis har samme vindhastighed. Zonerne er således et udtryk for den overordnede kvalitative niveau af afskærmning for vinden. Tilknytning af zonerne til diskrete vindhastigheder kræver en hvis form af strømningssimulering, enten numerisk eller fysisk i et vindtunnelforsøg.

9 5 3. Vindmiljø 3.1 Anvendelse af Vindmiljø Data Figur 3.1 Placering af Meteorologisk Målestation (Flyvestation Aalborg) og placering af Dataene til den statistiske vindfordeling er blevet målt ved den meteorologiske målestation ved Flyvestation Aalborg, som bliver opereret af (DMI), Ref. / 1/. ligger ca. 5km sydøst fra den meteorologiske målestation. For overførsel af den tilgængelige vindmiljø data følgende overvejelser er lavet: 1. Terræn: Den meteorologiske målestation er placeret i et fladt åbent terræn ved lufthavnen (terræn kategori II jf. Ref. / 3/), hvor ligger i en blanding af åbent terræn (terræn kategori II jf. Ref. / 3/) mod vest og et forstadsterræn (terræn kategori III jf. Ref. / 3/). 2. Middelvindhastighed: På grund af de forskellige terrænkategorier vil vindhastighed ved fortovsniveau være lavere ved end ved den meteorologiske målestation ved lufthavnen. 3. Vindretninger: Landskabet omkring kan karakteriseres som fladt terræn. Nord for hæver landskabet sig en smule og mod syd ligger Limfjorden. Dette har ikke umiddelbart nogen betydning på vindhastighederne og vindretningerne. Med hensyn til det generelle vindmiljø forventes ingen signifikant indflydelse. Baseret på de førnævnte overvejelser kan det konkluderes, at dataene fra den meteorologiske målestation ved Flyvestation Aalborg kan anvendes til desktop studiet vedrørende vindmiljøet på i Aalborg.

10 6 3.2 Helårs Vindforhold For at vurdere vindmiljøet ved skal de dominerende vindretninger igennem et år fastlægges. For desktop studiet bliver vindmiljøet identificeret af data, der er publiceret af Dansk Meteorologisk Institut (DMI), Ref. / 1 / anvendt. En grafisk fremstilling af de mest fremherskende daglige middel vindhastigheder og retninger er givet i Figur 3.2 nedenunder: Figur 3.2 Grafisk fremstilling af den årlige fordeling af 10-minutters middel vindhastigheder og indikering af de fremherskende vindretninger. Daglige Vindforhold Hovedvindretningen, der vil blive anvendt ved vurderingen af vindmiljøet for fodgængere, er listet nedenunder i aftagende signifikans. 1. Vest til sydvest med en fremherskende middelvindhastighed omkring 6m/s (hele året) 2. Øst 3. Sydvest til øst. Desktop studiet vil hovedsaligt fokusere på den første kategori af fremherskende vindretninger. Dvs. vinde fra vest til sydvest og vinde fra øst.

11 7 3.3 Årstidsbetinget Vindmiljø Figur 3.3 Grafisk fremstilling af fordelingen i løbet af sommer perioden af 10-minutters middel vindhastigheder og indikering af de fremherskende vindretninger. Vindforholdene i løbet af sommeren er domineret af vinde fra vest (primære) til sydvest (sekundære). Vinde fra øst kan også blive betragtet men er af mindre signifikans på grund af den sandsynlige forekomst.

12 8 Figur 3.4 Grafisk fremstilling af fordelingen i løbet af vinter perioden af 10-minutters middel vindhastigheder og indikering af de fremherskende vindretninger. Hovedvindretninger kommer fra vest til syd med et primært område fra en sydvestlig retning. Vinde fra syd til sydsydøst er af mindre statistisk betydning, men bør overvejes på grund af chill effects i vindmiljøet. 3.4 Betragtede Vindretninger Baseret på de førnævnte betragtninger angående den årlige og årstidsbestemte vindmiljø vil desktop studiet fokusere på vindretninger med følgende vægtning: 1. Vest til sydvest (hele året, både med fokus på sommer og vinter) 2. Øst (vinter)

13 9 4. Området og dets Topografi 4.1 Topografi Figur 4.1 Området omkring i Aalborg. Terrænet omkring byggeområdet på er domineret af lavt boligbyggeri i nordlig og østlig retning. Mod vest er der åbent landskab og mod syd befinder Limfjorden sig. Byggeområdet består af både kommercielle bygninger og almindelig beboelse.

14 Omkringliggende Bymiljø er placeret i en bymæssig bebyggelse med både kommercielle, industrielle og almindelig beboelses ejendomme. De nye bygninger er vist i Figur 4.2 og i Figur 4.3 er bygningshøjden på de nye samt det omkringliggende byggeri angivet. Figur 4.2 Oversigt over nybyggeriet ved. Figur 4.3 Bygningshøjden for nybyggeriet samt omkringliggende bygninger.

15 Områdernes Anvendelse Vurderingen af fodgængernes vindkomfort i bymæssige område fokuserer på de aktiviteter som folk i området vil benytte sig af. Disse aktiviteter er igen knyttet til de funktioner som området har. Typiske eksempler er gadecafeer eller gågader. Generelt kan fodgænger aktivitet inddeles i fire hovedkategorier: A B C D Områder, hvor man sidder ned eller opholder sig stillestående, i længere perioder; Terrasser, fortovscafé eller restaurant, udendørs teater, swimming pool. Områder, hvor man står eller sidder i kortere perioder; Parker, legepladser, butiksarkader, indkøbscentre Områder, hvor man spadserer langsomt, fornøjelsesgåture; Gangstier, indgangspartier, butiksarkader, indkøbscentre Områder, hvor man spadserer hurtigt og målrettet; Parkeringspladser, gader, fortove Tabel 4.1 Hovedkategorier for fodgænger anvendelse (Pedestrian Activity Comfort) Ref. / 4/. Figur 4.4 indikerer de områder, hvor den specifikke anvendelse med hensyn til fodgænger aktivitet gør vindmiljøet relevant. Figur 4.4 Åbne områder og fodgængerzoner omkring.

16 12 5. Vindmiljøvurdering 5.1 Vind fra Vest til Sydvest Figur 5.1 Vind fra vest til sydvest. Den frie vindretning er givet i kompasset som en blå pil. Figur 5.2 Vind fra vest til sydvest. Den frie vindretning er givet i kompasset som en blå pil.

17 13 Vindmiljø Vurdering for vindretningen vest til sydvest (Vindflowet omkring bygningerne er illustreret i Figur 5.1 og Figur 5.2) Triplet Tower: Vinden vil på den sydlige side blive tvunget igennem passagen ved (C) og højere oppe vil vinden blæse ind over store dele af terrassen (D), der kan skabe et vist ubehag. Der vil dog være læ på den nordlige ende af terrassen. På fortovet foran bygningen vil det blæse meget ved den sydlige del af facaden ud mod på grund af vinden der er blevet kanaliseret igennem passagen(c). Facaden i den nordøstlige ende vil være skærmet fra vinden der blæser ud langs vejen i stedet for inden på fortovet. Passagen: På grund af passagens placering vil vinden fra vest til sydvest blive kanaliseret igennem den (A+B). Dette vil bevirke at længere ophold ved en fortovscafe vil være ubehageligt på grund af vindforholdene her. Hovedbygningen og sidebygningerne: Fortovscafeerne ved hovedbygningen ud til vil i den sydlige ende blive påvirket af vinden, der blæser igennem passagen. I den nordlige ende vil der ikke være det samme ubehag og her vil længerevarende ophold være muligt. Det samme gør sig gældende ved butiksarkaderne der ligger i sidebygningerne til Hallen. Tagterrasserne der er placeret på den nordvestlige side af hallen (G) vil vindmæssigt være delt i to zoner. Den inderste del vil være relativt skærmet for vinden hvorimod den yderste del vil være udsat for vind. På den sydøstlige side vil tagterrasserne (H) hovedsageligt være skærmet idet vinden blæser henover. DAC Tower: Tagterrassen på DAC tårnet er relativt godt skærmet mod vinden der blæser fra vest. Dette gør sig også gældende ved indgangspartiet på den nordlige side af bygningen, som ligeledes vil være skærmet. Konferencecentret: Terrassen som ligger tættest op ad katedral bygningen vil være godt skærmet mod vinden. Den ydre del af terrassen vil være udsat for vestenvinden (G). Pladsen syd for konferencecentret (I) vil også have mindre blæst på grund af vindens retning henover konferencecentret. Der vil dog være en del turbulens på selve pladsen og langs facaderne ved bygningerne. Den store parkeringsplads bagved er ubeskyttet.

18 Vind fra Øst Figur 5.3 Vind fra øst. Den frie vindretning er givet i kompasset som en blå pil. Figur 5.4 Vind fra øst. Den frie vindretning er givet i kompasset som en blå pil.

19 15 Vindmiljø Vurdering for østlig vindretning (Vindflowet omkring bygningerne er illustreret i Figur 5.3 og Figur 5.4.) Triplet Tower: Terrassen på forsiden af bygningen vil være meget udsat for vinden fra øst (C). Længerevarende ophold vil være forbundet med en vis ubehagelighed. Især om vinteren kan det være et stort problem hvis terrassen bliver anvendt på det tidspunkt. Passagen: Fortovscafeen i passagen mellem Triplet Tower og Hovedbygningen (A+D) vil også for en østlig vind blive udsat for en kanalisering af vinden, der blæser igennem. Indgangspartierne indtil hovedbygningen, som også ligger i passagen vil også være udsat for vinden, der blæser igennem passagen. I vintersæsonen kan det således være til stor gene for fodgængere. Hovedbygningen og sidebygningerne: Vind, der kommer fra øst, vil til dels blæse hen over hovedbygningen, men en del af vinden vil også blæse ned lags fortovet (E). Træerne vil dog bremse vinden, men om vinteren hvor der ikke er blade på træerne vil det give ubehag at opholde sig i længere perioder her. Om sommeren vil der være mere læ på grund af træernes læeffekt. Tagterrasserne vil i den østlige side af bygningen(f) vil til dels være skærmet på den indre del mens den ydre del vil være udsat for vind. På den anden side af hovedbygningen vil tagterrasserne være skærmet mod vinden. DAC Tower: Tagterrassen på DAC tårnet vil på grund af placeringen ikke være udsat for vinden. Vinden fra øst vil i stedet blæse hen over bygningen (G). Ved indgangspartiet på den nordlige side (B) vil vinden blæse forbi og være til gene for fodgængere, da der ikke er nogen form for læ. Træerne der er placeret ude ved vil ikke give nogen nævneværdig effekt. Konferencecentret: Tagterrassen på konferencecentret vil være meget skærmet mod vinden fra øst (H) længst inde mod katedralen. Længere ude mod kanten af terrassen vil der være mere vind inden vinden blæser ud over kanten. Pladsen syd for konferencecentret vil være i læ for vinden. Der vil dog være en del turbulens på pladsen, hvor vinden vil slå ned (I). Parkeringspladsen bagved ligger beskyttet af både Konferencebygningen og af DAC tårnet.

20 Evaluering af de omkringliggende områder I forbindelse med bebyggelsen af de nye bygninger på evalueres vindmiljøet på de omkringliggende områder. Dette kan inddeles i otte områder: A. Området langs med nord for DAC Tower bygningen. B. Området langs med øst for Triplet Tower, Hallen og sidebygningen. C. Området øst for eksisterende erhvervsbygninger på. D. Området øst for eksisterende erhvervsbygninger på. E. Området sydvest for Triplet Tower. F. Området vest for Hallen. G. Området vest for DAC Tower. H. Området vest for Triplet Tower og DAC Tower. Områderne er vist i Figur 5.5 nedenunder. En 3-dimemsionel udgave af området er også givet i Figur 4.3. Figur 5.5 Vindmiljøs ændringer i de omkringliggende bebyggelser. Evalueringen af vindmiljøet ved de omkringliggende naboområder på grund af den de nye bygninger er baseret på de fremherskende vindretninger som givet i Figur 3.2. De fremherskende vindretninger er vinde fra vest til sydvest. For en vestlig vind vil basen ved Triplet Tower skabe smalle passager, hvor vinden blæse igennem og ud på den sydlige ende af (område B). Orienteringen af DAC Tower samt sidebygningen vil i den nordlige ende forårsage kraftig vind langs facaderne (område A). Områderne C og D vil ikke opleve nogen væsentlig indflydelse på vindmiljøet udover en marginal forøgelse af turbulensen. Ved en østlig vindretning vil DAC Tower samt den lave bygning nord for DAC Tower skabe en smal passage vest

21 17 for DAC Tower, hvor vindmiljøet vil blive påvirket (G). Der vil her opstå mere turbulens ved hjørnerne. Området mellem Triplet Tower og Katedralen vil skabe en smal passage hvor vinden som passere igennem vil påvirke den sydlige ende af område F. Den nordlige ende af område F vil i mindre grad blive påvirket. Området H vil ikke blive påvirket af de nye bygninger ved en østlig vind. Området langs (B) vil blive påvirket på grund af den større flade vinden skal forcere. Vinden vil således bevæge sig langs facaden på sidebygningen og Hallen inden den passere igennem de smalle passager ved Triplet Tower. Området syd for Triplet Tower (E) vil blive påvirket af de ændrede forhold på grund af Triplet Tower bygningens placering, som skaber en smal passage hvor vinden vil blive ledt igennem. For alle andre fremtrædende vindretninger, som omtalt i afsnit 3, vil ændringerne i vindmiljøet, på grund af de ny bygninger, være mindre væsentlige. Baseret på førnævnte overvejelser omkring DAC Tower og Triplet Tower samt de andre nye bygninger på kan deres indflydelse på vindmiljøet i nærområder opsummeres til følgende: Område A: Område B: Ca. halvdelen af tiden vil der være højere vindhastighed ved fortovsniveau. Ca. halvdelen af tiden vil der i den sydlige ende af området være højere vindhastighed på grund af de smalle passager omkring Triplet Tower. Område C: - ubetydelig Område D: - ubetydelig - Område E: Område F: Område G: Ved østlig vind vil der være højere vindhastighed, svarende til 10 % af tiden, på grund af den smalle passage mellem Triplet Tower og bebyggelsen syd for Triplet Tower. Ved østlig vind vil der være højere vindhastighed, ca. 10 % af tiden, på grund af den smalle passage mellem Triplet Tower og Katedralen. Ved østlig vind vil der være højere vindhastighed på grund af den smalle passage mellem DAC Tower og bebyggelsen nordvest for DAC TowerKatedralen. Det vil forekomme ca. 10 % tiden. Område H: - ubetydelig

22 18 6. Referencer Ref. / 1 / Danish Meteorological Institute, 1999 Observed Wind Speed and Direction in Denmark - with Climatological Standard Normals, Danish Meteorological Institute Ministry of Transport, Technical Report 99-13, Copenhagen 1999 Ref. / 2 / Miljøministeriet Kort & Matrikelstyrelsen Ref. / 3 / Eurocode 1 Actions on Structures Part 1-4: General Actions - Wind Actions Ref. / 4 / H.Holger Koss On differences and similarities of applied wind comfort criteria Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, Vol.94, Issue 11, November 2006, pages

23 Appendiks A Vindmiljøkort. Report: Appendix-A.doc

24 Appendix A.1 Vindmiljøkort for vestlig til sydvestlig vindretning. Report: Appendix-A.doc

25 Appendix A.2 Vindmiljøkort for østlig vindretning. Report: Appendix-A.doc