straatniveau rond het huidige ontwerp van de nieuwbouw zal zijn in het geval dat de omgeving met de bestaande situatie overeenkomt. In overleg met de

Transcriptie

1 NOTITIE BESTEMMINGSPLANPROCEDURE WINDHINDER Aan : Brink Management / Advies b.v. T.a.v. : mevrouw C. Dijk Referentie : Behandeld door : Vestiging Utrecht / dr. ir. F.J.R. van Mook Datum : 23 november 2016 Betreft : Windhinder rond nieuwbouw Suitsupply in het kader van een bestemmingsplanprocedure Bijlagen : 4 1. Inleiding Nieman Raadgevende Ingenieurs doet onderzoek naar het windklimaat rond de nieuwbouw van het hoofdkantoor van Suitsupply in Amsterdam. In deze notitie gaan we in op het windklimaat voor voetgangers rond het huidige ontwerp van de nieuwbouw in een omgeving die met de bestaande situatie overeenkomt. 2. Documenten Onze bevindingen zijn gebaseerd op de volgende documenten: Schetsontwerp Suitsupply, , door BIG; 3d-dwg-bestand van het huidige ontwerp voor het hoofdkantoor van Suitsupply van door BIG; Plangebied Kop Zuidas Amsterdam, Windklimaatonderzoek met behulp van CFD, rapportnummer O RA-001, 12 oktober 2016, door Peutz, in opdracht van de gemeente Amsterdam; correspondentie met de gemeente Amsterdam om de definitie van de bestaande situatie van de omgevende bebouwing die in de voorhanden studie aangehouden moet worden. Onze interpretatie hebben we in een memo op 9 november 2016 aan dhr. Jouke Eppenga van de gemeente verwoord (Bijlage 1). Hij heeft per deze interpretatie goedgekeurd. 3. Vraagstelling Het bestemmingsplan staat een gebouwhoogte van maximaal 27 m toe op het gedeelte van kavel C2 waar de nieuwbouw van het kantoor beoogd wordt. Het huidige ontwerp voor het kantoor heeft een hoogte van circa 57 m (Figuur 1). Ons is de vraag gesteld wat het windklimaat voor voetgangers op

2 straatniveau rond het huidige ontwerp van de nieuwbouw zal zijn in het geval dat de omgeving met de bestaande situatie overeenkomt. In overleg met de gemeente Amsterdam is de bestaande situatie gedefinieerd, aan de hand van een memo die in Bijlage 1 is opgenomen. De bestaande situatie is in feite gedefinieerd met het computermodel waarmee windhinder met een andere omgevende bebouwing is berekend door Peutz in oktober In dit model worden slechts een aantal gebouwen verwijderd, waardoor ten zuidoosten van het project braak liggend terrein ontstaat (Figuur 2). braak terrein Figuur 1: Impressie Suitsupply (BIG). Figuur 2: Aanpassingen aan het model uit oktober 2016 om het met de bestaande situatie overeen te laten komen. 4. Methode Windhinder en windgevaar in de gevraagde situatie is beoordeeld met computersimulaties (CFD) volgens NEN 8100:2006 Windhinder en windgevaar in de gebouwde omgeving. Het rekenmodel en de computerberekeningen zijn door Peutz opgesteld respectievelijk uitgevoerd. In Bijlage 2 zijn de belangrijkste gegevens over het rekenmodel opgesomd (d.i. het technisch inlegvel volgens de norm). Het rekenmodel is gebaseerd op het rekenmodel dat Peutz voor de windhinderstudie voor de gemeente Amsterdam in oktober 2016 gemaakt heeft. Voor de voorliggende studie zijn uit het oorspronkelijke model een aantal blokken ten zuidoosten van het project verwijderd, zoals in de vorige paragraaf is november 2016 Pagina 2

3 aangegeven. Hierdoor zijn de resultaten van de voorliggende studie heel goed met die van de studie uit oktober 2016 te vergelijken. 4.1 Criteria voor windhinder en windgevaar Conform NEN 8100 slaat windhinder en windgevaar op de mechanische effecten die voetgangers vanwege de wind ondervinden. In het bestemmingsplan en de daaronder liggende studies wordt dezelfde norm gehanteerd. In de literatuur wordt algemeen aangegeven dat windhinder bij lokale luchtsnelheden groter dan 5 m s -1 optreedt. Vanaf deze snelheid (vergelijkbaar met Beaufort 3 tot 4) wapperen haren, kleding en paraplu s, en worden stof en papieren weggeblazen. Bij lokale luchtsnelheden groter dan 15 m s -1 (ongeveer Beaufort 7 tot 8) treedt windgevaar op, omdat mensen uit hun evenwicht worden gehaald, ze niet recht meer kunnen lopen of zelfs kunnen gaan vallen. In NEN 8100 worden de genoemde snelheden als drempelsnelheden aangehouden. In Tabel 2 en Tabel 3 zijn de eisen opgesomd voor het beoordelen van het aandeel van de tijd dat de drempelsnelheden voor windhinder respectievelijk windgevaar overschreden mogen worden. Het windklimaat dient immers in termen van overschrijdingskansen te worden beschreven, juist vanwege het grillige karakter van de wind. Windhinder en windgevaar kunnen niet voor de volle 100% vermeden worden. Aan de overschrijdingskansen van de lokale luchtsnelheid worden kwalificaties gekoppeld. De kwalificaties geven de geschiktheid voor een activiteit aan. De activiteiten worden in de norm in drie klassen ingedeeld, zie Tabel 1. Tabel 1: Activiteitenklassen volgens NEN 8100:2006. klasse voorbeelden I. doorlopen, gericht lopen parkeerterrein, trottoir II. slenteren, zitten en staan winkelstraat, onoverdekt winkelcentrum, park, gebouwingang III. langdurig zitten terras, bankje in park Bij windhinder hanteert men de kwalificaties goed, matig en slecht voor een zekere activiteit, maar men kan ook het lokale windklimaat met een kwaliteitsklasse A tot en met E aanduiden. Bij windgevaar spreekt de norm van beperkt risico en gevaarlijk. Aan situaties met de kwalificatie gevaarlijk mag het publiek niet worden blootgesteld november 2016 Pagina 3

4 Tabel 2: Beoordeling van het lokale windklimaat voor windhinder op loop- of verblijfsniveau (NEN 8100:2006). De drempelsnelheid is v DR;H = 5,0 m s -1. overschrijdingskans p(v LOK > v DR;H ) in % van het aantal uur per jaar activiteitenklasse I. doorlopen II. slenteren III. langdurig zitten < 2,5 goed goed goed A 2,5 5 goed goed matig B 5 10 goed matig slecht C matig slecht slecht D > 20 slecht slecht slecht E kwaliteitsklasse Tabel 3: Beoordeling van het lokale windklimaat voor windgevaar op loop- of verblijfsniveau (NEN 8100:2006). De drempelsnelheid is v DR;G = 15 m s -1. overschrijdingskans p(v LOK > v DR;G ) activiteitenklasse in % van het aantal uur per jaar I. II. doorlopen slenteren 0,05 0,30 acceptabel niet acceptabel 0,30 niet niet acceptabel acceptabel III. langdurig zitten niet acceptabel niet acceptabel kwalificatie beperkt risico gevaarlijk 4.2 Terreinruwheid De omgeving buiten een straal van (minimaal) 300 m wordt in de abstracte termen van (aerodynamische) terreinruwheden beschreven. NEN 8100 verwijst hiervoor naar NPR 6097:2006. Met het computerprogramma en de data die onderdeel van de NPR zijn, kan een kaart met de terreinruwheden in een straal van 6 km rond een plangebied worden gegenereerd. De ruwheidskaart is op satellietfoto s van het landgebruik in 1995 en 1997 gebaseerd. De ruwheidskaart rond het project is in Bijlage 3 opgenomen. Op grond hiervan wordt voor het terrein op meer dan 300 m afstand in de simulatie een ruwheidslengte z 0 van 0,5 m in de windrichting van 180 aangehouden, en een ruwheidslengte z 0 van 0,7 m voor de overige windrichtingen. De ruwheidslengte bepaalt de vorm van de curve die de windsnelheid met de hoogte beschrijft november 2016 Pagina 4

5 4.3 Windstatistiek Omdat de luchtstroming (in het algemeen) schaalbaar is, dat wil zeggen dat voor een gegeven windrichting de verhouding van luchtsnelheden op twee willekeurige punten rond het project niet verandert door een vergroting of verkleining van de algemene windsnelheid, hoeft men maar bij één enkele algemene windsnelheid (dit is de referentiewindsnelheid) een simulatie uit te voeren. Met de gemeten verhouding tussen een lokale luchtsnelheid op een meetpunt en de referentiewindsnelheid kan men de lokale luchtsnelheid bij iedere willekeurige referentiewindsnelheid uitrekenen. Conform NEN 8100 wordt met CFD-simulaties een snelheidsverhouding c op een meetpunt berekend: c = v LOK / v REF, met: v LOK v REF de lokale luchtsnelheid op loopniveau; de referentiewindsnelheid op 60 m hoogte. Met NPR 6097 is de windstatistiek op 60 m hoogte op een willekeurige plek in Nederland gegeven. (In Bijlage 4 is deze statistiek grafisch met een windroos weergegeven.) Deze statistiek is een jaargemiddelde die op metingen van de wind op KNMI-weerstations over een periode van minstens 30 jaar is gebaseerd. Met de statistiek van de referentiewindsnelheid kan men aan de hand van de snelheidsverhouding c die afhankelijk van de windrichting met CFD op een meetpunt is berekend, de statistiek van de lokale luchtsnelheid op het meetpunt bepalen en daarmee de overschrijdingskansen voor windhinder en windgevaar. 4.4 Rekenrooster De omgeving binnen een straal van (minimaal) 300 m wordt als concrete gebouwvolumen gemodelleerd. In het project is dit voor een gebied van circa 850 bij 950 m gedaan (Figuur 3). Figuur 4 toont het rekendomein, ingezoomd op Suitsupply. Een impressie van het grid van het rekenmodel levert Figuur november 2016 Pagina 5

6 Figuur 3: Rekendomein, gezien van zuidwest. Figuur 4: Rekendomein, ingezoomd november 2016 Pagina 6

7 Figuur 5: Impressie van het grid van het rekenmodel. 5. Resultaten Figuur 6 toont de overschrijdingskansen voor windhinder op 1,75 m boven maaiveld rond het project. Met een zekere kleur zijn gebieden met eenzelfde range van overschrijdingskansen voor windhinder aangegeven. Elke kleur, en dus elke range van overschrijdingskansen, geeft zo een beoordeling volgens de norm afhankelijk van de activiteitenklasse aan (vergelijk met Tabel 2). Op straatniveau rond het project zijn twee activiteitenklassen relevant: activiteitenklasse II slenteren, die we ter plaatse van gebouwtoegangen en langs etalages hanteren, en activiteitenklasse I doorlopen, die we op de overige plekken hanteren (vergelijk met Tabel 1). Binnen de verschillende activiteitenklassen wordt er gestreefd naar de beoordeling goed, eventueel matig november 2016 Pagina 7

8 Figuur 6: Overschrijdingskansen van windhinder op 1,75 m boven maaiveld. Uit Figuur 6 blijkt het volgende: Langs de gevels van Suitsupply (met C2 in de figuur aangegeven) is het windklimaat grotendeels goed voor doorlopen en goed tot matig voor slenteren (grijs, blauw en groen in de figuur). Echter, op de zuidwest- en zuidoosthoeken van Suitsupply en aan de westgevel (in de buurt van en behorend bij Motel One) is het windklimaat matig voor doorlopen en slecht voor slenteren (geel in de figuur). We adviseren etalages en entrees op deze plekken zorgvuldig te ontwerpen, of te vermijden november 2016 Pagina 8

9 Vlak aan de oostzijde van kavel C2 geldt een goed windklimaat voor doorlopen en slenteren (grijs en blauw in Figuur 6). Dit geldt ook voor ongeveer de helft van het plein ten oosten van Suitsupply. Echter, op de andere helft van het plein en verder weg naar het oosten, vanaf de zuidoosthoek van kavel C2, zal het windklimaat matig voor doorlopen en slecht voor slenteren zijn (geel in Figuur 6). In dit gebied heeft de wind vrij spel, omdat gebouwen en andere obstakels ten zuiden en zuidoosten van het project, die voor eventuele beschutting kunnen zorgen, ontbreken. Daarentegen kunnen eventuele gebouwen ook plaatselijk een minder windklimaat veroorzaken. Ter vergelijking halen we in Figuur 7 resultaten van Peutz uit oktober 2016 aan, waar het windklimaat in het geval van een zeker ontwerp voor de verkaveling ten zuiden en zuidoosten van kavel C2 is bestudeerd. Uit de simulaties met de bestaande situatie voor de omgeving van het project blijkt evenwel geen gebied waar het windklimaat slecht is voor doorlopen. Van windgevaar is in het getoonde gebied (Figuur 6) volgens de simulaties geen sprake. Figuur 7: Windhinderstudie met CFD in opdracht van de gemeente Amsterdam (Peutz, 12 oktober 2016) november 2016 Pagina 9

10 6. Conclusie In opdracht van Brink Management / Advies b.v. heeft Nieman RI een onderzoek naar windhinder en windgevaar volgens NEN 8100:2006 in het project Suitsupply in Amsterdam uitgevoerd. Door middel van computersimulaties (CFD) is het windklimaat voor voetgangers op straatniveau rond het huidige ontwerp van het project in combinatie met de omgeving die met de bestaande situatie overeenkomt, gekwantificeerd. De gehanteerde uitgangspunten en criteria zijn in paragraaf 2 tot en met 4 beschreven. Het rekenmodel en de computersimulaties zijn door Peutz opgesteld respectievelijk uitgevoerd. Resultaten zijn in paragraaf 5 beschreven. Kort gezegd blijkt uit de simulaties dat in het beschouwde gebied geen slecht windklimaat voor doorlopen noch windgevaar voorkomt. Er zijn wel plekken aan te wijzen waar matig tot slecht windklimaat voor slenteren (en gebouwentrees) te verwachten is. We adviseren etalages en entrees op deze plekken zorgvuldig te ontwerpen, of te vermijden. Deze plekken rond de nieuwbouw voor Suitsupply (kavel C2) zijn overigens grotendeels vergelijkbaar met de nieuwbouw in een omgeving ten zuiden en zuidoosten van het project die wel bebouwd is ( eindsituatie ). Dit betekent dus dat men maatregelen die men in de eindsituatie wil toepassen om windhinder te verminderen, ook in een eerder stadium van de ontwikkeling van het gebied kan toepassen en realiseren (op voorwaarde dat de werkelijke eindsituatie niet te veel van in andere studies beschouwde ontwerpen voor eindsituaties afwijkt). Dit adviseren we in elk geval voor het bovengenoemde zorgvuldige ontwerp van entrees. Een aanvullende maatregel kan de intensivering van het groen langs de Europaboulevard en het Dr. C.W. Ittmanpad zijn. Daarmee kan het windklimaat aan de west- en zuidzijde van kavel C2 licht verbeterd worden. In de bestaande situatie, waar het terrein ten zuiden en zuidoosten van het project braak ligt, kan groen vanaf de zuidoosthoek van kavel C2 langs de Gaasterlandstraat en groen op het plein het windklimaat ten noorden van deze straat en op het plein wat verbeterd worden. Het effect van dit groen is uiteraard afhankelijk van de doorlaat en de mate van aaneensluiting van het groen (hagen zijn effectiever dan bomen; bomen op korte stammen zijn effectiever dan bomen op hoge stammen) november 2016 Pagina 10

11 Bijlage 1 Bestaande situatie november 2016

12 Definitie van bestaande situatie rond Suitsupply Nieman, In verband met de bestemmingsplanprocedure over de nieuwbouw van Suitsupply (kavel C2) wil de gemeente Amsterdam graag het windklimaat (windhinder) rond de nieuwbouw van Suitsupply in kaart laten brengen in combinatie met de bestaande situatie. Voor de definitie van bestaande situatie hebben we op 8 november 2016 Figuur 1 van de gemeente via Brink ontvangen. De heer J. Eppenga van de gemeente heeft vandaag telefonisch nog toegelicht dat: de gedeelten met In ontwikkeling en Nog niet gerealiseerd als vlak braak terrein beschouwd moeten worden; de bestaande bomen moeten worden aangehouden, voor zover ze voor windhinder relevant zijn. In Figuur 1 is een toekomstige situatie van bomen en groen aangegeven. Zo is het plein ten oosten van C2 in de bestaande situatie braak en zonder bomen; de nieuwe toren bij de RAI, die nu in aanbouw is, moet meegenomen worden, voor zover deze voor windhinder relevant is. (En deze toren is o.i. relevant.) De geometrie die Peutz in het CFD-onderzoek voor de gemeente op 12 oktober 2016 heeft toegepast (Figuur 2), wordt als onderlegger voor nieuwe CFD-berekeningen gebruikt. De nieuwbouw van Suitsupply en de toren bij de RAI zijn in deze geometrie al opgenomen. Voor zover is na te gaan volgt het bomenplan in deze geometrie de bestaande situatie. Daarom bestaat de aanpassing van de geometrie slechts uit het verwijderen van een aantal blokken, die we in Figuur 3 hebben aangegeven. Figuur 1: Ontvangen (Gemeente Amsterdam). 1

13 Figuur 2: Windhinderstudie met CFD (Peutz, 12 oktober 2016). braak terrein Figuur 3: Aanpassingen aan het model uit oktober om het met de bestaande situatie overeen te laten komen. 2

14 Bijlage 2 Technisch inlegvel Project Projectgegevens Projectnaam Suitsupply Amsterdam Opdrachtgever Brink Management / Advies b.v. Projectleider bij Nieman John Bouwman Datum berekeningen 23 november 2016 Model Algemene gegevens van het model Omvang gemodelleerd gebied 850 * 950 m Kerngebied gebied rondom de geplande nieuwbouw Omgeving stedelijk Afmetingen model 950 * 1050 * 500 m Blokkeringsgraad < 10% Gemodelleerd groen jaargemiddelde bomen Onderzochte windrichtingen 12 (rondom in sectoren van 30 ) Onderzochte configuraties 1 configuratie (huidig ontwerp Suitsupply + bestaande omgeving volgens Bijlage 1) Computeropstelling Specifieke gegevens over de gebruikte programmatuur Programmatuur OpenFoam 3.0.x FVM (eindige-volumemethode) FEM (eindige-elementenmethode) Algemeen drie-dimensionaal twee-dimensionaal tijdsonafhankelijk tijdsafhankelijk isothermisch thermisch actieve scalars passieve scalars Rekenrooster circa 7,2 miljoen cellen; verfijning t.p.v. de geplande bebouwing Turbulentiemodellering k-ε-rng-turbulentiemodel Convectieve differentieschema s snelheidscomponenten: Gauss turbulentiegrootheden: Gauss scalaire variabelen: -- Randvoorwaarden Gebruikte randvoorwaarden Instroomprofiel windrichting 180 : z 0 = 0,5 m overige windrichtingen: z 0 = 0,7 m Uitlaat constante druk Boven-/zijwanden gesloten, wrijvingsloos november 2016

15 Gegevensverwerking en Informatie voor locatie en berekening windklimaat -beoordeling Amersfoortse coördinaten van de X = en Y = locatie Toegepaste eisen v DR Gewenste Overschrijdingskans [m s -1 ] kwaliteitsklasse [%] Voor comfort p(v LOK > v DR;H ) Doorlopen 5,0 C of beter p < 10 Slenteren 5,0 B of beter p < 5 Zitten 5,0 n.v.t p < 2,5 Regionale correctie nee Voor gevaar p(v LOK > v DR;G ) 15 n.v.t. 0,05 < p < 0,30 15 n.v.t. p 0,30 Gepresenteerde resultaten overschrijdingskansen van windhinder (grafisch, Figuur 6) en windgevaar (tekstueel) Opmerkingen en eventuele (geen) conclusies van proefoverschrijdend belang november 2016

16 Bijlage 3 Terreinruwheid november 2016

17 Breedte- en lengtegraden van het midden van het project zijn circa 52, en respectievelijk 4, De overeenkomstige Amersfoortse coördinaten zijn X = , Y = De kaart toont het landgebruik tot een straal van 6 km rond het plan. De kaart is op satellietfoto s van het landgebruik in 1995 en 1997 gebaseerd. De in de legenda vermelde ruwheidslengte z 0 is een maat voor de ruwheid november 2016

18 november 2016

19 Bijlage 4 Windroos De onderstaande windroos geeft de cumulatieve verdeling van uurlijkse windsnelheden op 60 meter hoogte in fractie van de tijd per windrichting. De gegevens uit NPR 6097:2006 zijn gebaseerd op de gemeten windsnelheden van de KNMI-weerstations in het tijdvak en op een ruwheidskaart (Bijlage 3) die aan de hand van satellietfoto s van het landgebruik in 1995 en 1997 is gemaakt. De onderstaande windroos geldt voor het project (Amersfoortse coördinaten X = , Y = ). Windrichtingen: noord = 0, oost = 90, zuid = 180, west = Windroos op 60 m -Suitsupply te Amsterdam ,1800 0,1600 0,1400 0,1200 0,1000 0,0800 0,0600 0,0400 0,0200 0, tot 3,0 m/s tot 6,0 m/s tot 9,0 m/s tot 12,0 m/s tot 15,0 m/s totaal november 2016