Beperken van wind hinder om gebouwen deell

Transcriptie

1

2 Beperken van wind hinder om gebouwen deell

3

4 Beperken van windhinder om gebouwen deell 65 Stichting Bouwresearch Kluwer Technische Boeken B.V. - Deventer - Antwerpen Ten Hagen B.V. - Den Haag

5 Het doel van de Stichting is het coördineren, stimuleren en begeleiden van speurwerk op het gebied van de bouwvoorbereiding, de bouwtechniek en de bedrijfstechniek in de bouwnijverheid, alsmede de verbreiding van de resultaten daarvan, zowel ten behoeve van de opleiding als tot de vorming van kennis bij het bouwen. De Stichting verstrekt opdrachten aan researchinstituten; zij vormt stuurgroepen en studiecommissies voor onderwerpen die zij in opdracht geeft. De Stichting sluit iedere aansprakelijkheid uit voor schade voortvloeiende uit het gebruik van de in deze publikatie vervatte gegevens. ISBN Kluwer Technische Boeken B.V. - Deventer 1979 Ten Hagen B.V. - Den Haag Ie druk 1979 Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, fotokopie, microfilm of op welke andere wijze ook, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever. No part ofthis book may be reproduced in any form by print, photoprint, microfilm or any other means without written permission from the publisher.

6 Inhoud. Woord vooraf. Samenvatting Summary Inleiding Invloed van het weer op de mens Weer en klimaat.... Reacties van de mens op het weer Het verschijnsel wind Eigenschappen van de wind. Gemiddelde windsnelheden Verloop van de gemiddelde windsnelheid over de hoogte Kortstondige snelheidsvariaties Gemiddelde windsnelheid Windsnelheid in vlagen Vlaagafmetingen Turbulentie Snelheidsvariaties gedurende een jaar Spectrum.... Maximale windsnelheden (uurgemiddelde) Overschrijdingskans van windsnelheden I} Windstromingen om gebouwen... Beschrijving van het stromingsbeeld Beschrijving in formulevorm Windhinder Houding van mensen ten aanzien van wind Fysieke invloed van de wind Constante windsnelheid Variërende windsnelheid.. Maximale snelheid in een vlaag Windhinder Windgevaar Samenvatting Windhindercriterium Algemene beschouwingen Criterium van Davenport Vaststellen van een nieuw criterium De windsnelheden in een bebouwde omgeving

7 7 Aard van de bebouwing 7.1 Typen gebouwen Torengebouwen Langwerpige smalle gebouwen Blokvormige gebouwen Oudere stedelijke bebouwing 7.2 Karakterisering van de hoogbouwwijken Windtunnelonderzoek Het bepalen van luchtstromingen rond gebouwen Metingen in werkelijkheid Metingen in windtunnels Modelregels.... Relateren van windhinder aan de windtunnelresultaten Overzicht van de meetmethoden Keuze van de meetmethodiek Korrelerosiemethode Beschrijving Definitie windhinderparameter Windtunnelproeven Algemeen overzicht Modellen... Toelichting op de fotobijlage Toelichting op de verschijnselen Algemeen... Hoog breed gebouw Hoog smal gebouw Laag breed gebouw Invloed van de vorm van het grondvlak Enkelvoudige blokvormige gebouwen Invloed van de hoofdafmetingen.... Invloed van de horizontale afmetingen van het gebouw Invloed van de hoogte van het gebouw Samenvatting.... Conclusie.... Invloed van de windrichting Grootte van het invloedsgebied Stromingsbeeld bij constante verhouding b: I: h Definitie invloedsgebied Invloedsgebied bij constante verhouding b:l:h Invloedsgebied bij constant grondvlak en variërende hoogte Invloedsgebied als functie van de afmetingen van de voorgevel Invloedsgebied als functie van de windrichting Samengestelde blokvormige gebouwen L-vormige plattegrond... U-vormige plattegrond Zig-zag-vormige plattegrond. Y -vormige plattegrond

8 12 Globale regels voor de bepaling van de windhinder Algemeen Aanbevelingen voor de omvang van het windhinderonderzoek 12.3 Ontwerpregels Toegangen tot het gebouw Afstand van een hoog gebouw tot de omringende (lagere) bebouwing Bepaling invloedsgebied Invloed van de afmetingen van een gebouw op de windhinder 12.4 Toepassingen Windhindergebieden Bepaling van de windhindermaat van een gebouw Voorbeeld Samenvatting Begrippen Symbolen Literatuur Meetfoto's in afzonderlijke fotobijlage 7

9 Woord vooraf Het is langzamerhand algemeen bekend dat in ons land het verschijnsel 'wind' tot hinderlijke en zelfs gevaarlijke effecten kan leiden. Speciaal is dat het geval bij en tussen stedelijke bebouwing en nog in heviger mate, wanneer daarbij sprake is van hoogbouw. Wanneer wij denken aan het beperken van windhinder dan kan het nooit in de bedoeling liggen om de wind te laten verdwijnen. Het is duidelijk dat wind - als natuurverschijnsel- niet op te heffen is; we zijn dan ook gewend om met het effect van wind te leven. Wanneer dat effect echter bepaalde normen overschrijdt, ervaren we dat als hinder, als ongemak. In die gevallen zoeken we naar middelen om die overlast te verminderen en tot acceptabele verhoudingen terug te brengen. Indien dergelijke maatregelen, ter beperking van windoverlast, genomen worden wanneer dat euvel in de werkelijkheid reeds blijkt, dan kan er slechts sprake zijn van correcties, d.w.z het voorkomen van de ergste hinder achteraf. In enkele gevallen is verbetering te bereiken en daarom is onderzoek naar en inzicht in het effect van wind afschermende middelen zeker nodig. Van veel wezenlijker betekenis is evenwel het zodanig ontwerpen van gebouwen en gebouwcomplexen, dat hinder door wind zoveel mogelijk wordt voorkomen. Dat wil zeggen, dat we in staat moeten zijn om bij de eerste ontwerp beslissingen ons te realiseren of een bepaalde gebouwligging en -samenstelling tot overmatige en onaanvaardbare windeffecten aanleiding kan geven. Bovendien dienen we inzicht te hebben door welke andere ontwerpoplossing dergelijke hinderlijke verschijnselen vermeden kunnen worden. Deze publikatie - ontstaan uit een uitgebreid onderzoek naar windhinder - wil dat inzicht geven. Bij het onderzoek is gebruik gemaakt van proefnemingen in een windtunnel, in hoofdzaak gebaseerd op de korrelerosiemethode. Deze methode wordt elders in de voorliggende publikatie uiteengezet. Het is een beproevingsmethode, die eenvoudig en snel werkt en daardoor op relatief weinig kostbare wijze een voldoend betrouwbaar inzicht voor het beoogde doel geeft. Dat doel is om bouwkundige en stedebouwkundige ontwerpers in staat te stellen om zelf kennis van de te verwachten verschijnselen te krijgen. Daartoe zijn de verrichte proeven gerubriceerd naar veel voorkomende gebouwvormen en -groeperingen. Uit deze proeven series kon een aantal 'vuistregels' worden ontwikkeld, die in de praktijk van het ontwerpen inzicht in mogelijkheden en gevolgen kunnen geven. Vertrouwd wordt dat deze 'vuistregels' kunnen bijdragen tot beter begrip van windgedrag en kunnen voorkomen dat onjuiste ontwerpbeslissingen worden genomen. Het uitvoerende werk voor het onderzoek werd door de rapporteurs verricht. Naast literatuurstudie en theoretische benaderingen bestond een belangrijk deel van de werkzaamheden uit proefnemingen door middel van modellen in de windtunnel, uit de interpretatie van de resultaten en uit het omzetten van die interpretatie tot voor de praktijk bruikbare conclusies en uitgangspunten. 8

10 De overige leden van de studiecommissie vormden een klankbord voor de onderzoekers. Zij leverden hun bijdragen om ordening te verkrijgen in het omvangrijke onderzoekmateriaal. De aanwijzingen, die daarbij verkregen werden berustten enerzijds op fysische deskundigheid, anderzijds op inzichten van de bouwkundige en stedebouwkundige ontwerpers. Ook werden menselijke en sociale aspecten, nl. het al of niet aanvaardbaar zijn van windhinder uit een oogpunt van belevingsaspecten, in de overwegingen betrokken. De studiecommissie C 3 'Beperken van windhinder om gebouwen' had de volgende samenstelling: prof. ir. A. C. Verhoeven, voorzitter ir. I. Moerman, secretaris prof. ir. H. Bergh dr. ir. C. Th. Nix ir. E. van der Ree drs. W. Smeulers ir. W. J. Beranek, rapporteur} H. van Koten, rapporteur Technische Hogeschool- Delft Stichting Bouwresearch Nationaal Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium architect en stedebouwkundige architect en stedebouwkundige Technische Hogeschool- Delft Instituut TNO voor Bouwmaterialen en Bouwconstructies prof ir. A. C. Verhoeven, voorzitter 9