NOTAT. 1. Vindklimavurdering for kommende boligområde på Midtfjell

Transkript

1 NOTAT Projekt Vindklimavurdering for kommende boligområde på Kunde Gjesdal Kommune Notat nr. 1 Dato Til Fra Marianne Berge Nina Gall Jørgensen 1. Vindklimavurdering for kommende boligområde på I forbindelse med udarbejdelse af en områdeplan for Gjestal kommune i Rogealand vurderes vindklimaet i området omkring med henblik på sikring af komfortable uderum i bymiljøet. Det betragtede område omkring, hvor bolig byggeriet er planlagt, ses af Figur 1-1 a) og b). Dette notat giver en overordnet vurdering af vindforholdende i området. Vurderingen medtager ikke geometrien af den planlagte bebyggelse men skal give nogle generelle retningslinjer for bebyggelsens geometri, placering og orientering. I notatet tages der derfor kun udgangspunkt i områdets terræn og den eksisterende bebyggelse. Dato Rambøll Hannemanns Allé 53 DK-2300 København S T F Terrænet omkring Midfjell karakteriseres ved lav og jævn bebyggelse mod nord, øst og sydøst og af småkuperede græsområder mod vest. Området er ret åbent er derfor udsat for vindforhold med høje vindhastigheder. Mod nord og syd er der skovområder, der til en vis grad, vil bremse vinden. Afgrænsning af boligområdet ses af Figur 1-1 c) og højdepunkter, terrænrygge og flade områder er markeret på Figur 1-1 d). Når vinden passerer terrænet, dannes der et såkaldt vindprofil pga. friktion, hvor vindhastigheden er lavest ved jordniveau og stiger som funktion af højden over terræn. Formen på profilet afhænger af terrænnets ruhed. 1/7 Rambøll Danmark A/S CVR NR Medlem af FRI

2 a) b) c) d) Figur 1-1 Oversigt over Midfjell området hvor boligbyggeriet planlægges anlagt. Figur 1-2 Vindprofil for forskellige terræntyper. 2/7

3 1.1 Vindforhold omkring området Den nærmeste meteorologiske målestation med tilgængelige data er Stavanger lufthavn i Sola der, som vist på Figur 1-1 a), ligger nord-vest for området. En vindrose herfra, der viser vindhastighedens frekvensfordeling i %, er vist på Figur 1-3. Her ses det, at den dominerende vindretning er NNV og SSØ. Figur 1-4 viser frekvensfordelingen af vindretningerne for de forskellige årstider. Om vinteren er vindretninger SØ og SSØ dominerende og om sommeren er det vindretning NW og NNV der er de dominerende. Forårs og efterårs situationen ligner mest vintersituationen. Figur 1-3. Vindrose for Stavanger lufthavn i Sola, der viser frekvensfordelingen af vindhastigheden i % for hele året i perioden Vinter Forår Sommer Efterår Figur 1-4. Vindrose for Stavanger lufthavn i Sola, der viser frekvensfordelingen af vindretningerne delt ud på årstider i perioden /7

4 Da de hyppigste vindretninger er NNV om sommeren og SØ om vinteren er det vigtigt at overveje, hvordan området omkring er påvirket af disse vindretninger. En detaljeret vurdering af vindmiljøet omkring bygninger kræver, at vindhastigheden i bygningernes nærområde bestemmes enten ved vind tunnel forsøg eller ved beregninger. Derfor kan der her kun gives et overordnet skøn af vindforholdene, hvor udsatte områder påpeges baseret på områdets terræn og topologi. På Figur 1-5 vises områder omkring, der ved hhv. vind fra NNV og SSØ vurderes at være meget eller moderat udsat for høje vindhastigheder. Ved vind fra NNV vil vinden accelereres, når den passerer Rossåsen og skabe en zone, hvor der kan opstå høje vindhastigheder (område 1). På den østlige del af området (område 2) vil der være lavere vindhastigheder, da den eksisterende nordlige bebyggelse vil bryde vinden op og skabe læ for området. Derudover vil Rossåsen også skabe en læzone nedstrøms af åsen (område 3). Når vinden kommer fra SSØ vil den sydlige skov og bebyggelse nedsætte vindhastigheden og derved skabe områder med lavere vind (område 1 og 2). Når vinden skal passere rundt om, vil der skabes en acceleration af vinden omkring fjeldet (område 3). Vindforholdene på disse områder kan tages i betragtning når placering og orientering af bebyggelsen fastlægges. Den eksisterende bebyggelse og beplantning i området medvirker til at skabe læområder og bør derfor inkluderes i overvejelserne. Derudover er det generelt forbedrende for vindforholdene at højden af den nye bebyggelse ikke overskrider de eksisterende højdeforhold i området. Bygningshøjder kan varieres langsomt fra lave bygninger i yderområder til højere bygninger ind mod midten af bebyggelsen. Rossås 1 Rossås Figur 1-5. Områder der hhv. er meget udsatte (røde) og moderat udsatte (grønne) ved vind fra NNV og SSØ. 4/7

5 Et udkast af bebyggelse og beplantning på området er vist i Figur 1-6. Det nordlige bebyggelsesfelt ligger i en zone udsat for høje vindpåvirkninger. Her kan det være nødvendigt med afskærmning nord for området for at bremse vinden, før den rammer bygningsfeltet. Den høje bygning, der ligger øst for, ligger også ind i en zone, hvor der kan være høje vindhastigheder. Hvis bygningen er for høj i forhold til det omkringliggende kan den yderligere forøge vindhastigheden omkring bygningen. Vinden vil dog blive bremset af skoven syd for området. De grønne felter der går på tværs af området vil bremse vinden, så den ikke kan strømmer uhindret igennem området. Ligeledes er det fornuftigt at områdets hovedvej slynger sig igennem området og derved ikke skaber en lige kanal parallel med den dominerende vindretning. En generel beskrivelse af vind omkring bygninger og i byområder og nogle retningslinjer for at sikre gode vindforhold er givet i afsnit 1.2. Figur 1-6. Udkast til bebyggelse og grønne områder i områdeplanen. 5/7

6 1.2 Lokale vindforhold i byområder I byområder er de lokale vindforhold styret hovedsageligt af bygninger og andre strukturer, der påvirker vinden. Uønskede vindforhold kan opstå som følge af udformning og placering af bygninger, der forhindrer vinden i at strømme frit igennem et område, således at der opstår lokale accelerationer af vinden. Sådanne accelerationer kan skabe ubehagelige vindforhold i uderum eller udsætter fodgængere og cyklister for pludselige vindstød, der kan blive så kraftige, at de i visse tilfælde medfører sikkerhedsmæssige problemer. Strømningsfelter omkring bygninger er yderst komplekse og afhænger bl.a. af bygningernes geometri, placering og de omkringliggende bygninger. Når vind rammer fronten på en rektangulær bygning brydes den op, og der skabes det kompleks strømningsmønster omkring bygningen, som ses af Figur 1-7. Der sker en nedstrømning fra facaden fra ca. 2/3 dele af vinden ned i terrænniveau, hvor der derefter skabes en hvirveller forneden af bygningen. Derved opstår der speed-up af vinden omkring bygningens hjørner og en læ zone bag bygningen. Bygninger der vender den brede front op mod vinden har den største indflydelse på vindforholdende omkring bygningen, da der skabes størst modstand for vinden. Typisk vil høje bygninger også bidrage mere til den lokale vindhastighed ved terræn, da mere vind er rettet nedstrøms ad facaden. En cirkulær bygninger er mere aerodynamisk end en rektangulær form og derved skabes mindre speed-up og læ zoner omkring bygningen. Der er altså generelt set betydelige forskelle på, hvordan vinden bevæger sig omkring bygninger afhængig af deres udformning. Der er flere muligheder for at afhjælpe dårligt vindmiljø omkring bygninger ved f.eks. at etablere femspring i form af baldakiner eller brud i bygningernes facader. Ved høje bygninger kan bygningens base udvides for at forhindre vinden i at strømme ned til gadeniveau, som vist på Figur 1-9 a). Strømningsforholdene omkring flere bygninger og strukturer i byområder er bl.a. afhængig af bygningernes indbyrdes placering og udformning. Når vinden strømmer igennem områder, hvor arealet er indsnævret, øges vindhastigheden, f.eks. når vinden rammer en bygningsfront og bliver kanaliseret igennem lange åbne passager mellem bygningerne parallel med vindretningen, eller når den presses igennem mindre åbninger eller mellem bygninger (se Figur 1-8). Som vist på Figur 1-9 b) kan vinden brydes op ved at forskyde bygnings rækkerne, eller der kan skabes mindre læområder ved at trække bygninger tilbage fra passagen. Vind, der rammer en bebyggelsesklynge, kan ved bygningernes placering ledes rundt om, hvorved der skabes bedre uderum, der er placeret inde i klyngen (Figur 1-9 c)). Ved at øge bygningernes højde gradvist i en strømlinjet form kan vinden styres hen over bygningerne. Hvis der er for stor variation i bygningernes højde kan vinden blive fanget af en høj bygning, der stikker op over de andre, og blive ført nedad og skabe ubehagelige vindforhold på gadeniveau. Af ovenstående er det tydeligt, at det er vigtigt at optimere bygningernes geometri og placering i forhold til de dominerende vindretninger for at sikre optimale lokale vindforhold på udeområder. Derudover kan de lokale vind forhold forbedres ved benyttelse af beplantning eller anden form for vindafskærmning, der danner læ i ønskede zoner. Et eksempel på beplantnings indflydelse på vinden ses på Figur /7

7 Vind på tværs af bygningen Vind på langs af bygningen Nedstrømning Speed-up ved hjørner Figur 1-7. Principskitse for luftstrømningen omkring rektangulære strukturer. Vind igennem smalle passager Vind igennem åbninger Figur 1-8. Principskitse for luftstrømning omkring flere strukturer. a) b) c) d) Figur 1-9. Principskitse af bygnings geometri og orientering, der påvirker vind strømningen. Figur Betydning af bevoksningstæthed ved anvendelse af træer og busker. 7/7