Project De Eglantier, Apeldoorn Opdrachtgever Scan Estate Architect diverse Omschrijving Windhinderonderzoek R807174aaA2 Datum Opgesteld Ir

Transcriptie

1 Project De Eglantier, Apeldoorn Opdrachtgever Scan Estate Architect diverse Omschrijving Windhinderonderzoek R807174aaA2 Datum

2 Project De Eglantier, Apeldoorn Opdrachtgever Scan Estate Architect diverse Omschrijving Windhinderonderzoek R807174aaA2 Datum Opgesteld Ir. A.C.M. Baak Projectleider ing. R.T.M. Wolf Plein CC Wateringen + T F E info@wolfdikken.nl Wolf Dikken adviseurs is een geregistreerde handelsnaam van htv adviseurs bv, ingeschreven bij de KvK onder nummer

3 INHOUD BLZ. 1. Inleiding 4 2. Beschrijving stedenbouwkundige situatie 5 3. Normstelling 6 4. Uitgangspunten modellering 7 5. Simulatieresultaten 9 6. Conclusie 13 Figuur 1 t/m 7 BIJLAGE(N) Bijlage 1 - visualisaties windstromingen per windrichting 3

4 1. INLEIDING In opdracht van Scan Estate is door diverse architecten een plan ontworpen voor het winkelcentrum De Eglantier te Apeldoorn. Het betreft hier zowel nieuwbouw als verbouw van woningen en utiliteitsbouw. Het plan is gelegen aan de Gildenlaan en de Eglantierlaan te Apeldoorn (zie figuur 1). Door Wolf Dikken adviseurs is een windhinderonderzoek uitgevoerd. Hierbij is het windklimaat in de toekomstige situatie in beeld gebracht in de directe omgeving van het onderhavige nieuwbouwplan. Bij het onderzoek is met name aandacht besteed aan de invloed van de nieuw te bouwen blokken op de locatie van het tuincentrum en nabij De Drie Ranken (zie figuur 1). Van de blokken op deze locaties is de nieuwe situatie onderzocht. Van de overige delen binnen het plan is de bestaande situatie beschouwd. Doel van het onderzoek is het lokaliseren van eventuele knelpunten betreffende een onaangenaam windklimaat (gebieden met grote windsnelheden en windgevoelige activiteiten zoals fietsroutes en terrassen). Mogelijke oplossingen voor eventuele knelpunten kunnen nader worden onderzocht in een vervolgonderzoek. Bij het uitvoeren van het onderzoek is gebruik gemaakt van de volgende gegevens: - situatietekening van de architect (AGS) d.d ; - plattegronden en geveltekeningen van de architect (AGS) d.d ; - plattegronden en geveltekeningen van de architect (Soeters van Eldonk) ontvangen d.d ; - plattegronden en geveltekeningen van de architect (Witteveen) ontvangen d.d ; - satellietkaart; - omgevingsfoto s maart 2006; - Stedenbouwkundig plan Januari

5 2. BESCHRIJVING STEDENBOUWKUNDIGE SITUATIE Het plan bestaat in grote lijnen uit een winkelgebied met gebouwen van afwisselende hoogte. De beschouwde nieuw te bouwen blokken (op de locatie van het tuincentrum en nabij De Drie Ranken ) bevinden zich aan de buitenzijde van dit winkelgebied. Het noordelijk gelegen nieuwbouwblok (op de locatie van het tuincentrum) bestaat uit twee delen van ongeveer 4 á 5 bouwlagen (totale hoogte circa 20 m). Op de onderste bouwlaag is een commerciële ruimte gelegen. Het zuidelijk gelegen deel bestaat uit twee bestaande blokken (blok 13 en 14) en een nieuw te bouwen deel ter hoogte van De Drie Ranken. In dit nieuwe deel komt op de begane grond een commerciële ruimte met een parkeerdek hierboven op. Op de verdiepingen komen woningen en ruimten voor bijeenkomsten van ongeveer 2 á 3 bouwlagen (totale hoogte circa 15 m). De hoogte van de overige bebouwing in het winkelgebied is ongeveer 3 bouwlagen (circa 12 m). Het winkelgebied is aan de noordoostzijde begrensd door de Gildenlaan, aan de zuidoostzijde door de Eglantierlaan en aan de westzijde door water. Buiten het winkelgebied liggen aan de zuidzijde gebouwen met recreatieve functies variërend in hoogte. Aan de westzijde en oostzijde liggen enkele gebouwen met o.a. zorgfuncties van 3 bouwlagen (circa 15 m.) De overige bebouwing in de omgeving bestaat voornamelijk uit rijtjeshuizen met een hoogte van ongeveer 8 m. 5

6 3. NORMSTELLING Er zijn geen wettelijk vastgelegde eisen voor de mate van windhinder en windgevaar bij openbare ruimten en woningen en dergelijke. Om een oordeel te kunnen geven over een windklimaat op leefniveau in de toekomstige situatie kan gebruik worden gemaakt van NEN 8100:2006 Windhinder en windgevaar in de gebouwde omgeving. Deze methode beschrijft een eenduidige bepalingsmethode om te komen tot een objectief oordeel van het windklimaat. Op basis van de NEN 8100:2006 dient een beoordeling van het lokale windklimaat plaats te vinden middels een bepaling van de volgende overschrijdingskansen: 1. Windhinder: - overschrijdingskans VLOK > VDR;H VLOK = lokale uurgemiddelde windsnelheid op loop- of verblijfsniveau [m/s] VDR;H = drempelsnelheid ter beoordeling van windhinder = 5.0 m/s De grootte van de overschrijdingskans bepaalt in welke kwaliteitsklasse het lokale windklimaat valt (zie tabel 1). Een beoordeling van het windklimaat vindt vervolgens plaats door naast de kwaliteitsklasse tevens de uit te voeren activiteit(-en) te bepalen (zie tabel 1). TABEL 1 - BEOORDELING WINDKLIMAAT BETREFFENDE WINDHINDER (v > 5 m/s) overschrijdingskans VLOK > VDR;H in kwaliteitsklasse activiteiten procenten van het I. doorlopen II. slenteren III. zitten aantal uren per jaar < 2.5 A goed goed goed B goed goed matig C goed matig slecht D matig slecht slecht > 20.0 E slecht slecht slecht 2. Windgevaar: - overschrijdingskans VLOK > VDR;G VLOK = lokale uurgemiddelde windsnelheid op loop- of verblijfsniveau [m/s] VDR;G = drempelsnelheid ter beoordeling van windgevaar = 15.0 m/s TABEL 2 - BEOORDELING WINDKLIMAAT BETREFFENDE WINDGEVAAR (v > 15 m/s) overschrijdingskans VLOK > kwalificatie VDR;G in procenten van het aantal uren per jaar 0.05 < p < 0.30 beperkt risico p > 0.30 gevaarlijk 6

7 4. UITGANGSPUNTEN MODELLERING Middels CFD (computational fluid dynamics) zijn in 12 windrichtingen de stromingspatronen bepaald. Hiertoe is een computermodel gemodelleerd met een schaal 1:1 van de te realiseren situatie. Bij het modelleren van het model en uitvoeren van de berekeningen is gebruik gemaakt het softwarepakket EFD Pro Het model is opgebouwd uit het nieuw te bouwen plan en de omliggende bestaande bebouwing. Van de nieuw te bouwen bebouwing zijn de vormen tot op het niveau van balkons en dakkapellen e.d. ingevoerd. De bestaande bebouwing is in een straal van circa 300 m rondom het nieuwbouwplan gemodelleerd om de invloed van de omliggende bebouwing op de luchtstroming nabij het nieuwbouwplan in voldoende mate mee te nemen. Van de bestaande bebouwing zijn de hoofdvormen gemodelleerd. Eventuele ruwheidslengten binnen het model zijn verwaarloosd (ten gevolge van andere materialen / obstakels dan gemodelleerd). Verder is de begroeiing niet gemodelleerd waardoor dus is gerekend met ongunstig scenario (zie figuur 2 voor een overzicht van het model). Het windprofiel waarmee is gerekend kan worden uitgedrukt in de vorm van de volgende formule: U(z) = Ug * (H/Hg) ^ U(z) = de windsnelheid op hoogte z [m/s] Ug = de windsnelheid aan de bovenzijde van de grenslaag [m/s] H = hoogte [m] Hg = hoogte van de grenslaag [m] = coëfficiënt afhankelijk van de terreinruwheid [-] Ten behoeve van het voorliggende onderzoek is uitgegaan van de volgende waarden: Ug = 10 m/s, Hg = 240 m, = 0.3 (waarden voor een (voor-)stedelijk gebied) Hiermee kan bovengenoemde formule als volgt worden omschreven: U(z) = 10 * (H/240) ^ 0.3 Het instroomprofiel is tot een dusdanige hoogte (boven de bebouwing) gemodelleerd, dat (boven de bebouwing) voldoende ruimte overblijft voor een luchtstroming welke niet wordt gestoord door de directe bouwkundige omgeving (model tot 180 m boven maaiveld). Daarnaast is aan de voor- en achterzijde van de bebouwing en aan de zijkanten van de bebouwing in het model voldoende ruimte meegenomen om tot een juiste stromingsprofiel te komen ter plaatse van de bebouwing. De stromingen zijn tijdsonafhankelijk opgelost en de thermische effecten zijn verwaarloosd. De rekenpunten zijn geplaatst op een hoogte van 1.75 m boven maaiveld rondom de beschouwde nieuwbouwblokken op de locatie van het tuincentrum en nabij de drie ranken (zie figuur 3). Het model is opgebouwd uit circa cellen om te komen tot een voldoende nauwkeurigheid (zie figuur 4 voor de horizontale verdeling van de cellen op loophoogte). 7

8 Om te komen tot een bepaling van de windsnelheid op loopniveau worden per meetpunt de resultaten gepresenteerd in de vorm van de volgende snelheidsverhouding: Cv;wt = VLOK;wt / VREF;wt Cv;wt = windsnelheidsverhouding in een windtunnel / CFD-berekening [-] VLOK;wt = lokale uurgemiddelde windsnelheid op loop- of verblijfsniveau [m/s] VREF;wt = referentie uurgemiddelde windsnelheid op 60 m hoogte boven locatie [m/s] Door deze snelheidsverhouding gelijk te stellen aan de snelheidsverhouding welke in werkelijkheid (in situatie) optreedt, kan de werkelijke lokale uurgemiddelde windsnelheid op loop- of verblijfsniveau worden bepaald (in situatie): Cv;wt = Cv;is VLOK;is = Cv;wt * VREF;is Cv;is = windsnelheidsverhouding in werkelijkheid (in situatie) = VLOK;is / VREF;is De werkelijk optredende referentie uurgemiddelde windsnelheid op 60 m hoogte boven de locatie wordt bepaald middels de windstatistiek conform NPR 6097:2006. Met behulp van deze NPR is de windstatistiek op de exacte locatie bepaald (zie figuur 5). Op basis van deze windstatistiek kan bij elke windsnelheidsverhouding in werkelijkheid (in situatie) het aantal te verwachten overschrijdingsuren worden bepaald (zie figuur 6). Het aantal te verwachten overschrijdingsuren bij een bepaalde windsnelheidsverhouding in werkelijkheid (in situatie) is gelijk aan het aantal overschrijdingsuren bij eenzelfde snelheidsverhouding berekend middels CFD. In figuur 7 is zichtbaar op welke wijze de onbelemmerde windsnelheden in relatie staan met de mate van hinder en gevaar afhankelijk van de diverse verhoudingscoëfficiënten. Figuur 7 geeft dus inzicht in de wijze waarop de uren in figuur 5 worden opgeteld om te komen tot de uren zoals weergegeven in figuur 6. 8

9 5. SIMULATIERESULTATEN In dit hoofdstuk worden de resultaten weergegeven van de berekeningen ten behoeve van ontwerpvariant 1. In bijlage 1 zijn de luchtstromingen per windrichting grafisch weergegeven op een hoogte van 1.75 m. In de onderstaande tabellen zijn de berekeningsresultaten voor de diverse meetpunten numeriek weergegeven. In de onderstaande tabel 3 is de berekende windsnelheidsverhouding per meetpunt en windrichting weergegeven (Cv;wt). TABEL 3 - BEREKENDE WINDSNELHEIDSVERHOUDINGEN PER MEETPUNT EN WINDRICHTING [-] meetpunt windrichting (* 10 graden) mp1 0,562 0,451 0,230 0,088 0,138 0,103 0,323 0,283 0,251 0,127 0,131 0,461 mp2 0,496 0,302 0,416 0,320 0,519 0,197 0,319 0,295 0,241 0,236 0,377 0,473 mp3 0,203 0,103 0,111 0,284 0,524 0,308 0,143 0,164 0,064 0,222 0,450 0,512 mp4 0,070 0,250 0,412 0,408 0,367 0,111 0,205 0,282 0,253 0,274 0,175 0,273 mp5 0,506 0,287 0,117 0,049 0,031 0,152 0,255 0,265 0,284 0,083 0,135 0,209 mp 6 0,106 0,380 0,392 0,270 0,163 0,157 0,277 0,480 0,301 0,171 0,085 0,055 mp 7 0,011 0,090 0,057 0,187 0,245 0,290 0,205 0,144 0,192 0,307 0,382 0,069 mp 8 0,156 0,179 0,131 0,013 0,069 0,317 0,419 0,364 0,234 0,254 0,249 0,430 mp 9 0,081 0,125 0,076 0,074 0,063 0,139 0,225 0,351 0,365 0,037 0,031 0,239 mp10 0,142 0,109 0,124 0,110 0,317 0,327 0,324 0,153 0,097 0,196 0,134 0,176 9

10 Op basis van tabel 3 en de bovenste tabel in figuur 6 zijn de berekende overschrijdingsuren betreffende windhinder per meetpunt en windrichting bepaald (v > 5 m/s). Deze uren zijn weergegeven in onderstaande tabel 4. TABEL 4 - BEREKENDE OVERSCHRIJDINGSUREN PER MEETPUNT EN WINDRICHTING [uur] (v > 5 m/s, kans op windhinder) windrichting (* 10 graden) meetpunt mp mp mp mp mp mp mp mp mp mp Bij de bepaling van het aantal overschrijdingsuren (op basis van de bovenste tabel in figuur 6) heeft een afronding naar boven plaatsgevonden. 10

11 Op basis van tabel 3 en de onderste tabel in figuur 6 zijn de berekende overschrijdingsuren betreffende windgevaar per meetpunt en windrichting bepaald (v > 15 m/s). Deze uren zijn weergegeven in onderstaande tabel 5. TABEL 5 - BEREKENDE OVERSCHRIJDINGSUREN PER MEETPUNT EN WINDRICHTING [uur] (v > 15 m/s, kans op windgevaar) windrichting (* 10 graden) meetpunt mp mp mp mp mp mp mp mp mp mp mp Bij de bepaling van het aantal overschrijdingsuren (op basis van de onderste tabel in figuur 6) heeft een afronding naar boven plaatsgevonden. 11

12 In onderstaande tabel 6 is per meetpunt het totaal aantal overschrijdingsuren betreffende windhinder en windgevaar gegeven, zowel in absolute als in relatieve waarden. Op basis van deze resultaten is het windklimaat beoordeeld / aangemerkt tot een bepaalde kwaliteitsklasse (volgens NEN 8100:2006). TABEL 6 - OVERZICHT REKENRESULTATEN EN BEOORDELING PER MEETPUNT totale overschrijdingen [uur] totale overschrijdingen [% uren / jaar] beoordeling v > 5 m/s v > 15 m/s v > 5 m/s v > 15 m/s meetpunt (windhinder) (windgevaar) (kans op (kans op windhinder windgevaar windhinder) windgevaar) (klasse) mp ,48 0,00 A ongevaarlijk mp ,79 0,00 B ongevaarlijk mp ,54 0,00 A ongevaarlijk mp ,76 0,00 A ongevaarlijk mp ,64 0,00 A ongevaarlijk mp ,13 0,00 B ongevaarlijk mp ,36 0,00 A ongevaarlijk mp ,64 0,00 B ongevaarlijk mp ,95 0,00 A ongevaarlijk mp ,54 0,00 A ongevaarlijk Op grond van bovenstaande tabel wordt geconcludeerd dat op geen enkele positie het windklimaat als gevaarlijk of risicovol dient te worden aangemerkt. Betreffende de mate van windhinder kunnen de resultaten als volgt worden samengevat: - Nabij de meetpunten 2, 6 en 8 valt het windklimaat onder klasse B. Dit betekent dat bij doorlopen en slenteren het windklimaat over het algemeen als goed zal worden beoordeeld en bij stilzitten als matig; - Nabij de overige meetpunten zal het windklimaat ook bij stilzitten als goed worden beoordeeld; Op basis van het bovengenoemde worden geen knelpunten betreffende het te verwachten windklimaat geconstateerd. 12

13 6. CONCLUSIE Op grond van het uitgevoerde onderzoek wordt geconcludeerd dat er geen knelpunten betreffende het toekomstige windklimaat in de onderhavige situatie zijn te verwachten. De bebouwing zal op leefniveau voldoende beschutting bieden voor wind. Zowel bij doorlopen als slenteren zal het windklimaat over het algemeen als goed worden beoordeeld. Bij stilzitten zal het windklimaat in de open gebieden (rekenpunt 2, 6 en 8) als matig worden ervaren. Op de overige (meer beschutte) posities zal het windklimaat over het algemeen ook bij stilzitten als prettig worden ervaren. 13

14 locatie tuincentrum De Drie Ranken figuur 1 - situatie

15 figuur 2 - overzicht model

16 figuur 3 - overzicht meetpunten

17 figuur 4 - overzicht rekencellen / grid

18 FREQUENTIETABEL VAN DE 60 M WINDSNELHEID DISTRIBUTIEF ABSOLUUT [UREN/JAAR] (x = , y = , jaar: , op basis van NPR 6097:2006) windsnelheid windrichting (* 10 graden) cum. [m/s] 0,0-0,9 14,6 15,9 15,8 14,9 15,8 14,6 20,3 25,5 29,1 27,0 24,9 20,5 238,9 1,0-1,9 51,1 48,8 48,0 43,5 43,0 48,1 72,7 85,0 93,7 82,4 74,8 61,1 752,2 2,0-2,9 64,9 64,7 68,8 64,2 66,9 74,8 102,7 131,8 114,0 110,0 96,8 74,7 1034,3 3,0-3,9 68,7 85,4 86,2 79,3 73,7 81,6 121,3 158,1 144,9 118,6 96,0 70,2 1184,1 4,0-4,9 61,9 81,4 96,9 86,7 75,5 80,3 122,8 186,1 166,9 118,1 87,8 61,5 1226,0 5,0-5,9 49,1 70,3 95,5 84,0 65,3 69,9 116,2 181,4 165,1 103,5 73,4 51,8 1125,7 6,0-6,9 36,5 62,6 75,3 67,6 49,0 49,8 98,2 156,4 154,3 87,1 55,7 33,1 925,3 7,0-7,9 21,1 41,8 55,0 50,0 35,5 35,8 81,5 143,4 133,9 65,9 40,0 22,2 726,1 8,0-8,9 13,2 27,3 44,2 39,7 24,3 25,2 62,4 114,7 106,1 43,3 22,5 14,9 537,8 9,0-9,9 6,7 16,9 31,5 30,2 13,6 16,0 44,7 92,9 75,1 30,7 13,1 6,6 378,0 10,0-10,9 3,7 11,3 21,5 17,9 6,1 8,9 30,3 68,5 58,2 19,2 7,2 3,4 256,1 11,0-11,9 2,2 4,8 12,9 11,5 2,8 5,4 21,0 48,3 36,9 13,4 3,5 2,2 165,0 12,0-12,9 1,2 2,5 8,6 7,9 1,0 2,6 12,2 30,3 23,0 7,7 1,3 1,0 99,2 13,0-13,9 0,7 1,5 5,1 4,7 0,6 1,2 7,2 18,8 12,7 5,0 0,8 0,3 58,7 14,0-14,9 0,0 0,6 1,5 1,6 0,4 0,5 4,0 10,7 6,9 2,4 0,2 0,2 29,0 15,0-15,9-0,3 0,7 0,4 0,1 0,2 2,0 5,1 3,6 1,1 0,2 0,0 13,7 16,0-16, ,2 0,3 0,1-0,9 3,2 2,0 0,9 0,2-7,8 17,0-17, ,2 0, ,6 1,7 1,1 0,4 0,1-4,3 18,0-18, , ,5 1,0 0,6 0, ,3 19,0-19, , ,1 0,5 0,2 0, ,9 20,0-20, ,0 0,2 0, ,2 21,0-21, ,0 0,1 0, ,1 22,0-22, ,0 0,1 0, ,1 23,0-23, , ,0 24,0-24, ,0-25, ,0-26, ,0-27, ,0-28, ,0-29, ,0-30, ,0-31, figuur 5 - frequentietabel van wind op 60m hoogte

19 OVERSCHRIJDINGSUREN PER JAAR (v > 5 m/s, kans op windhinder) Cv;is [-] windrichting (* 10 graden) cum. 1,0 134,4 239,9 352,2 316,2 198,8 215,5 481,8 876,9 780,1 380,9 218,2 135,7 4330,3 0,9 134,4 239,9 352,2 316,2 198,8 215,5 481,8 876,9 780,1 380,9 218,2 135,7 4330,3 0,8 85,3 169,6 256,7 232,2 133,5 145,6 365,6 695,5 615,0 277,4 144,8 83,9 3204,6 0,7 48,8 107,0 181,4 164,6 84,5 95,8 267,4 539,1 460,7 190,3 89,1 50,8 2279,3 0,6 27,7 65,2 126,4 114,6 49,0 60,0 185,9 395,7 326,8 124,4 49,1 28,6 1553,2 0,5 7,8 21,0 50,7 44,7 11,1 18,8 78,8 188,1 145,6 50,4 13,5 7,1 637,4 0,4 1,9 4,9 16,3 15,3 2,2 4,5 27,5 71,3 50,5 17,8 2,8 1,5 216,3 0,3 0,0 0,0 0,4 0,7 0,1 0,0 2,1 6,4 4,3 1,6 0,3 0,0 15,7 0,2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 OVERSCHRIJDINGSUREN PER JAAR (v > 15 m/s, kans op windgevaar) Cv;is [-] windrichting (* 10 graden) cum. 1,0 0,0 0,3 1,1 1,1 0,2 0,2 4,1 11,5 7,9 2,7 0,5 0,0 29,4 0,9 0,0 0,0 0,4 0,7 0,1 0,0 2,1 6,4 4,3 1,6 0,3 0,0 15,7 0,8 0,0 0,0 0,0 0,1 0,0 0,0 0,6 1,5 1,2 0,3 0,0 0,0 3,6 0,7 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,2 0,0 0,0 0,0 0,2 0,6 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Opgemerkt wordt dat bovenstaande tabellen tot stand zijn gekomen op basis van figuur 5 en figuur 7. Bij de bepaling van het aantal overschrijdingsuren heeft een afronding naar boven plaatsgevonden. figuur 6 - tabel met overschrijdingsuren (afhankelijk van windrichting en belemmering)

20 LOKALE WINDSNELHEID [m/s] (op een hoogte van 1.75 m) (geel = windhinder, rood = windgevaar) Cv;is [-] Referentiewindsnelheid [m/s] (op een hoogte van 60 m) figuur 7 - tabel met lok. windsnelheden (afh. van windsnelheid op 60 m hoogte en belemmering)

21 BIJLAGE 1 VISUALISATIES WINDSTROMINGEN PER WINDRICHTING

22 windrichting 0 graden

23 windrichting 30 graden

24 windrichting 60 graden

25 windrichting 90 graden

26 windrichting 120 graden

27 windrichting 150 graden

28 windrichting 180 graden

29 windrichting 210 graden

30 windrichting 240 graden

31 windrichting 270 graden

32 windrichting 300 graden

33 windrichting 330 graden