CFD-vindanalyse Firkanten Bodø

Transkript

1 Hent AS Oppdragsnr.: Dokumentnr.: 01 Versjon:

2 Oppdragsgiver: Hent AS Oppdragsgivers kontaktperson: Geir Saltvik Rådgiver: Norconsult AS, Vestfjordgaten 4, NO-1338 Sandvika Oppdragsleder: Nick Pedersen Fagansvarlig: Anders Welde Vikan Andre nøkkelpersoner: Rapport for kommentar hos kunde. PNBPe AWVik PNBPe Versjon Dato Beskrivelse Utarbeidet Fagkontrollert Godkjent Dette dokumentet er utarbeidet av Norconsult AS som del av det oppdraget som dokumentet omhandler. Opphavsretten tilhører Norconsult. Dokumentet må bare benyttes til det formål som oppdragsavtalen beskriver, og må ikke kopieres eller gjøres tilgjengelig på annen måte eller i større utstrekning enn formålet tilsier Side 2 av 37

3 Sammendrag Det er utført en kvantitativ vindanalyse av Firkanten i Bodø for å evaluere vindforholdene og vindkomfort rundt nye bygg som en del av et reguleringsforslag på vegne av Hent AS. Analysen er basert på 3D CFD-simuleringer av de aktuelle byggene, med en beregning av vindforsterkning for ulike vindretninger og en statistisk behandling av resultatene ved bruk av lokale meteorologisk data. Det er gjort utregninger av årsmidlet vindhastighet, og av vindkomfort og sikkerhet. To beregningsmodeller er kjørt, én for dagens situasjon og én for de foreslåtte byggene. Eksisterende bygg ved dagens situasjon er næring/lagerbygg på 1 2 etasjer, sammenlignet med de foreslåtte byggene som, med sine opptil 9 etasjer, er vesentlig høyere enn nabobebyggelse i området. Resultatene viser at de foreslåtte byggene vil, overordnet sett, gi mer utfordrerne vindforhold inne i planområdet og i gatene rundt. Den økte høyden på de foreslått byggene betyr at vinden i større grad fanges av bygningsfasadene og ledes ned mot bakken. Planområdet er også spesielt eksponert ved vind fra øst pga. åpen mark øst for tomten, og østlig vind er dominerende i Bodø. Tre spesifikke områder kan utpekes der høye hastigheter vil forekomme relativt ofte: i de to passasjene mellom byggene langs nordøstlig side av planområdet, og ved sørlige hjørne av det østlige bygget. Høye vindhastigheter i passasjene betyr at det vil være ukomfortabelt for sittende (og delvis for gående) i selve passasjene og for store deler av torget midt i planområdet. Det vil også medføre ugunstig forhold på små deler av sykkelveien langs Riksvei 80. Høye hastigheter ved hjørnet på de østlige bygget gir dårligere vindkomfort for Sandhorngata sør for tomten. Ved en av passasjene mellom byggene samt ved hjørnet nærmest Sandhorngata er det også klassifisert som «farlig» iht. vindrelatert sikkerhet. Vindskjerming bør vurderes for disse tre utpekte områdene Side 3 av 37

4 Contents Introduksjon 5 Vindforhold i området 6 Beliggenhet 6 Vindstatistikk 7 Metodikk 9 CFD-simuleringer 9 Beregningsmodell 9 Modelloppsett og grensebetingelser 11 Vindforsterkning 13 Vindkomfort og sikkerhet 13 Resultater 15 Vindforsterkning ved fremherskende retninger 15 Vind fra øst 15 Vind fra vest-sørvest 17 Vindhastighet midlet over året 18 Vindkomfort og sikkerhet 19 Vindkomfort 19 Sikkerhet 21 Diskusjon og anbefalinger 23 Konklusjon 24 Referanser 25 Vedlegg vindforsterkning for alle vindretninger Side 4 av 37

5 Introduksjon Norconsult AS har gjennomført en kvantitativ vindanalyse med bruk av CFD-simuleringer av foreslåtte bygninger ved Firkanten i Bodø, som del av et reguleringsforslag på vegne av Hent AS. Forslaget er basert på nye bygg på mellom 2 til 9 etasjer med ulik utforming. Bygningsvolumene vises i figur 1. Figur 1: Foreslått bygningsvolumer for planområdet. Bygninger kan ha stor påvirkning på vinden. Store fasader kan "dra ned" vind til gatenivå og akselerere vindfeltet rundt byggets hjørner. Samspill mellom flere bygg som står tett nær hverandre kan ha uventede effekter på strømningen, og gater kan f.eks. bli som vindpassasjer. Disse faktorene påvirker komforten, og i enkelte tilfeller sikkerheten, i områder rundt bygg. Vindforholdene nær bygninger avhenger av deres generelle utforming, deres plassering i forhold til hverandre og vindstatistikken i området, faktorer som alle tas med i CFD-analysen. I dette tilfelle er det vindforholdene på bakken rundt de nye byggene som er vurdert. Simuleringer er kjørt både for dagens situasjon og for de foreslåtte byggene. Simuleringsresultatene er brukt i en statistisk beregning av middelvind og av vindkomfort, analysert iht. internasjonal standard. Vindkomfortberegning gir også resultater for vindbasert sikkerhet Side 5 av 37

6 Oppdragsnr.: Dokumentnr.: 01 Versjon: 01 Vindforhold i området Beliggenhet Planområdet ligger på østsiden av Bodø bykjerne i Nordland. Planområdet omtales som «Firkanten» og ligger ved Gamle riksvei 1 5. Planområdet vises med rød prikk i figur 2. Figur 2: Kart over området. Planområdet vises med rød prikk. Nærmest meteorologisk stasjon vist med blå prikk. Kart fra Kartverket. Riksvei 80 Gamle Riksvei Sandhorngata Figur 3: Oversikt over planområdet for dagens situasjon (rødt felt til venstre). Kart fra Kartverket. Planområdet består i dag av næring/lagerbygg på 1 2 etasjer. Tomten grenser Gamle Riksvei mot vest, Riksvei 80 mot nordøst, og Sandhorngata mot sør. Mot sørøst og vest for tomten ligger det også områder med næring/lagerbygg på 1 2 etasjer. Videre øst er det åpent mot flat mark. Ellers kan området for øvrig karakteriseres som småhusbebyggelse på 2 3 etasjer. Dagens situasjon er dermed at det er relativt tett bebyggelse i området med tilsvarende takhøyde som byggene på planområdet, og at planområdet er dermed bra skjermet fra vind fra alle retninger unntatt fra øst (der vinden blåser inn uhindret) Side 6 av 37

7 Vindstatistikk Vindroser for Bodø er vist i figur 4. Figuren viser statistisk fordeling av vindretninger som prosentvise andeler av tiden det blåser i ulike retninger. I disse figurene er de også delt etter vinter- og sommerhalvår. Vindrosene er basert på data fra Meteorologisk institutt målt ved Bodø lufthavn i perioden I Bodø er fremherskende vindretninger fra øst og fra vest-sørvest. Vind fra øst er klart den mest dominante vindretningen, og det blåser fra østlige retninger ca. 40 % av året. Gjennomsnittlig vindhastighet er 6,3 m/s. Dette er en høy middelvind, og Bodø er generelt sett et vindutsatt sted. Middelvinden kan sammenlignes med et gjennomsnitt på 2,7 m/s i Oslo eller 3,4 m/s i Bergen, for eksempel. Det blåser med hastighet på over 5,0 m/s ca. 60 % av året. Det er relativt stor forskjell i middelvind for sommer- og vinterhalvåret i Bodø (4,9 m/s for sommer og 7,7 m/s for vinter). De høyeste vindhastighetene (> 15 m/s) forekommer som regel vinterstid, men høye hastigheter (10 15 m/s) oppleves også om sommeren (5,5 % av sommerhalvåret). Vindhastighetene det refereres til i meteorologisk data er for øvrig vind i vanlig referansehøyde, 10 meter over bakken. Vindretning på et sted påvirkes av det lokale terrenget, og forholdene i det aktuelle området vil kunne avvike noe fra vindrosen, som er målt ca. 2,7 km unna. Det anses derimot ikke å være noen forhold som tyder på at det vil være store forskjeller mellom Bodø lufthavn og planområdet. Det lokale terrenget er relativt flatt med lite endring i høyde. Figur 4: Vindrose over året, målt ved Bodø lufthavn Side 7 av 37

8 Figur 5: Vindrose for Bodø lufthavn, delt i hhv. vinter- og sommerhalvår. Meteorologisk stasjon Observert middelvind (m/s) BODØ 6,3 Tabell 1: Observert middelvind over året. Figur 6: Andel av året ulike vindhastigheter forekommer for Bodø Side 8 av 37

9 Metodikk CFD-simuleringer Beregningene i denne rapporten er utført ved CFD-simuleringer. CFD er en forkortelse for det engelske uttrykket «Computational Fluid Dynamics». Denne typen analyse innebærer at de fundamentale likningene for fluiders bevegelse («Navier-Stokes likninger») løses ved numerisk iterasjon. Norconsult benytter den ledende programvarepakken ANSYS CFX ( for slike analyser, og har lang erfaring med CFD-analyser for lokalklima. Ved slike simuleringer er turbulensmodellering og konstruksjon av beregningsnett (engelsk «mesh» eller «grid») svært viktig for løsningens kvalitet. I dette arbeidet er det benyttet RANS 1 -modellering med en SST 2 turbulensmodell. Dette er å anse som å være innenfor kategorien «industristandard» metodikk for slik modellering. CFD er brukt i dette tilfelle for å beregne vindfeltet rundt byggene for relevante vindretninger og hastigheter. Resultatene er brukt videre i en statistisk beregning for middelvind for området, samt for vindkomfort og sikkerhet, analysert iht. internasjonal standard. Beregningsmodell Beregningsmodellen ble konstruert ut fra CAD-modell av planområdet, samt digital terrengdata. To modeller ble konstruert, én for de foreslåtte byggene og én for dagens situasjon. De endelige modellene er vist i figur 7 figur 9. Det er i første rekke proporsjonene til byggene, dvs. høyde i forhold til bredde, bredde på passasjer mellom bygg i forhold til høyder på fasader osv., som er avgjørende for hvordan vinden påvirkes. Overflatedetaljer har derimot relativ liten virkning. Nabobygg i en radius på ca. 300 m rundt planområdet ble inkludert i modellen. Bygninger lengre vekke enn dette ble modellert som en økt effektiv terrengruhet. Total utstrekningen av en slik modell blir valgt ut fra erfaring, slik at avstanden til yttergrensene er stor nok til at strømningen i simuleringen kan finne sin naturlige vei forbi geometrien (dvs. slik at modellområdets utstrekning ikke har innvirkning på løsningen). I dette tilfelle var total diameter på simulert område ca. 2,2 km. 1 Reynolds-averaged Navier-Stokes, dvs. Reynoldsmidlet Navier-Stokes. 2 Shear Stress Transport, en kombinasjon av k-epsilon-modell i fristrøm og k-omega-modell langs vegger Side 9 av 37

10 Figur 7: Oversikt over CFD-modellen. Her vist med foreslåtte bygg i rosa, og nabobygg i grått. Figur 8: Planområdet i nærmere detalj. Her vist med dagens situasjon Side 10 av 37

11 Figur 9: Planområdet i nærmere detalj. Her vist med foreslåtte bygg. Modelloppsett og grensebetingelser For alle innløp, utløp, og overflater i modellen må et antall fysiske forhold spesifiseres. I dette tilfellet ble vindhastighet, vindretning og turbulensvariable (k og epsilon) spesifisert for den siden vinden kommer fra. For utløpet på nedstrøms side, samt toppen av volumet, ble det definert trykkbetingelser slik at vinden var fri til å komme inn og ut av disse flatene avhengig av hvordan strømningen finner veien gjennom volumet. Modellvolumet er vist i figur 10 ved vind fra nord. Vindhastighet og turbulens på innløpet er låst til profilene vist i figur 11. Profilet er satt opp for å svare til karakteristiske forhold i den aktuelle typen terreng og bakken er representert med en aerodynamisk ruhet som stemmer godet overens med dette profilet og fullskaladata [Counihan, 1975 og Fundamentals of Atmospheric Modeling, 2005]. Grensebetingelse Verdi Innløp Atmosfærisk hastighets- og turbulensprofil (se figur 11) Utløp og toppen av domenet Vindstyrke ved 10 m høyde Vindretninger Ruhet på bakken («sandgrain») 3 Trykk betingelse (0 Pa relativ trykk) 5 m/s 0-330, med 30 intervall 9 m (terreng utenfor den sentrale sonen der nabobygg er inkludert) 1,5 m (bakke innenfor den sentrale sonen) Tabell 2: Grensebetingelser brukt i CFD-beregningene. 0,3 m (åpen mark øst for planområdet) 3 Fundamentals of Atmospheric Modeling. 2nd Edition, Mark Z. Jacobson, Stanford University, California, ISBN: , Side 11 av 37

12 Figur 10: Modellvolum med illustrasjon av grensebetingelser. Figur 11: Grensebetingelser for hastighet og turbulens Side 12 av 37

13 Vindforsterkning Vindforsterkningen er et relativt mål på hvor høy vindhastigheten er i kroppshøyde (1,5 m) i forhold til uforstyrret vind i 10 meters høyde (altså den vanlige referansehøyden til vindmålinger): ø 10 ø 100 % Resultatet viser dermed hvorvidt luften blir bremset (verdier < 100 %) eller akselerert (verdier > 100 %) av byggene sammenlignet med den innkommende vinden. Vindkomfort og sikkerhet Utover vindens hastighet er måten den oppleves av mennesker viktig i en forståelse av vindforhold. Vindkomfort beskriver effekten av de mekaniske kreftene utøvd av vinden. Mer presist, vindkomfort beskriver hvorvidt og hvor ofte disse kreftene blir plagsomme eller forhindrer folk å gjennomføre forskjellige aktiviteter (stillesittende folk på en benk opplever vind annerledes enn folk som går raskt ned en gate). En persons opplevelse og bedømmelse av når vinden begynner å bli plagsom er et subjektivt begrep, og det finnes dermed flere metoder for analyse av vindkomfort (se f.eks. [Blocken and Carmeliet, 2004]). Begrepet tar ikke for seg komfort relatert til f.eks. termiske eller akustiske effekter, men disse faktorene kan også spille en viktig rolle i overordnet «komfort». Et av de mest utbredte sett med komfortkriterier brukt som industristandard for vindanalyser i dag er fra Lawson [Lawson, 1990]. Disse kriteriene definerer seks komfortklasser basert på maksimal timemidlet vindhastighet opplevd i kroppshøyde 95 % av året. Komfortklassene definerer akseptable hastighetsgrenser for forskjellige aktiviteter og områder (tabell 3). Grensene er et resultat av omfattende forskning. Hvis det blåser med vindstyrke over grenseverdiene på et sted mer enn 5 % av året, klassifiseres det området som ukomfortabelt for de forskjellige aktivitetskategoriene. I slike tilfeller bør vindskjermingstiltak vurderes. Maksimal timemidlet vindhastighet opplevd i kroppshøyde 95 % av året Komfortklasse Aktivitetskategori < 2 m/s A Stå eller sitte lengre opphold; ekstra utsatt 2 4 m/s B Stå eller sitte lengre opphold 4 6 m/s C Stå eller sitte korte opphold Områdebeskrivelse Steder for stillesittende bruk som er behagelig stort sett hele året. Bra egnet for utsatte aktiviteter som uteservering. Steder for stillesittende bruk som er behagelig store deler av året. Utendørs oppholdsarealer som parker og fellesområder med sittegruppe. Steder der man vil være ute, men godtar noe økt vind. Inngangspartier for bygninger, holdeplasser for kollektivtransport, lekeplasser. 6 8 m/s D Spasere Steder der folk skal kunne spasere uten ubehag. På fortau, ned promenader, gjennom shoppingområder m/s E Rask gange Steder som er vindutsatt, men der man kun skal bevege seg gjennom. Eksponerte områder som veier og parkeringsplasser. > 10 m/s F Ukomfortabelt for alle Steder det kan bli vanskelig å gå når det blåser sterkt; men ikke ansett som farlig. Tabell 3: Lawsons kriterier for vindkomfort [Lawson, 1990] Side 13 av 37

14 I tillegg til komfort definerer Lawsons kriterier også grenser for når vinden påvirker menneskers sikkerhet. Her definerer Lawson forskjellige sikkerhetsklasser basert på maksimal timemidlet vindhastighet opplevd i kroppshøyde % av året (dvs. den vindhastigheten som ikke blir oversteget mer enn to ganger i året): Maksimal timemidlet vindhastighet opplevd i kroppshøyde % av året Sikkerhetsklasse Beskrivelse < 15 m/s A Ufarlig for generell befolkning m/s B Ufarlig for befolking i god helse. Begrenset fare for spesielt utsatte mennesker (eldre eller de dårlig til bens) > 20 m/s C Farlig, vinden vil til tider være sterk nok til å blåse folk over ende. Tabell 4: Lawsons kriterier for vindsikkerhet [Lawson, 1990] Side 14 av 37

15 Resultater Vindforsterkning ved fremherskende retninger Det er tatt ut resultater for vindforsterkning ved kroppshøyde (1,5 m). I dette delkapitlet presenteres resultater ved vind fra øst og vest-sørvest. Figurer for alle vindretninger finnes i vedlegg. Vind fra øst Figur 12: Vindforsterkning og strømningspiler i kroppshøyde ved vind fra øst - dagens situasjon. Figur 13: Vindforsterkning og strømningspiler i kroppshøyde ved vind fra øst foreslåtte bygg Side 15 av 37

16 Med vind fra øst blåser vinden mer eller mindre uhindret inn mot tomten over den åpne marken øst for planområdet. For dagens situasjon (figur 12), der takhøyden er relativ lav og uniform, blåser vinden for det meste over toppen av de eksisterende byggene. Langs bakken strømmer vinden mellom og rundt byggene, slik at det blåser mot nordvest langs Riksvei 80, vest langs Sandhorngata og nordvest opp Gamle Riksvei. Vindforsterkning i disse gatene er på mellom %. For de foreslåtte byggene (figur 13), som er høyere, betyr den økte bygningsmassen at vinden i større grad fanges i høyden, ledes ned mot bakken og presses sammen gjennom åpne partier. Økt vindforsterkning er synlig langs Sandhorngata, opp Riksvei 80, og i passasjene mellom byggene inn mot midten av planområdet. Ved sørlig hjørnet av det østlige bygget og i passasjene mellom byggene ser man vindforsterkning på opp mot 125 % - her blir vinden presset og akselerert rundt hjørnene Side 16 av 37

17 Vind fra vest-sørvest Figur 14: Vindforsterkning og strømningspiler i kroppshøyde ved vind fra vest-sørvest - dagens situasjon. Figur 15: Vindforsterkning og strømningspiler i kroppshøyde ved vind fra vest-sørvest foreslåtte bygg. Vind fra vest-sørvest blåser inn mot planområdet etter å ha blåst over og mellom den tette småhusbebyggelsen som ligger rundt. Vindstyrken er dermed redusert, og siden byggene er av relativ uniform høyde får man lave hastigheter på bakken rundt planområdet (figur 14). Vinden strømmer stort sett over taknivå. Unntaket er langs Sandhorngata gaten er orientert med vindretningen og luften kanaliseres dermed bortover gaten. Med de høyere foreslåtte byggene vil vinden i større grad fanges av bygningsfasadene, slik at vinden ledes ned mot bakken. Det sentrale området i planområdet vil dermed oppleve økte hastigheter enn før, og gjerne i form av ustabile vindkast. Økte vindhastigheter vil forekomme i passasjene mellom byggene, og vinden vil strømme i nordøstlig retning ut på Riksvei 80. Vindforsterkning langs Sandhorngata er mer eller mindre uendret. En effekt av den økte bygningshøyden er at krysset mellom Riksvei 80 og Sandhorngata ligger i le og blir skjermet fra vinden Side 17 av 37

18 Vindhastighet midlet over året Ved å kombinere vindstatistikken med vindforsterkningsresultatene for alle simulerte vindretninger, kan man beregne middelvinden over året i kroppshøyde (1,5 m). Figur 16: Vindhastighet i kroppshøyde midlet over året dagens situasjon. Figur 17: Vindhastighet i kroppshøyde midlet over året foreslåtte bygg Ved å sammenligne figur 16 og figur 17 kan man, overordnet sett, si at effekten av de foreslåtte byggene er: Økt vindhastigheter inne på selve planområdet, spesielt i passasjene mellom byggene. Økt vindhastighet langs Sandhorngata, spesielt ved det sørlige hjørnet av det østlige bygget. Økt vindhastighet opp Riksvei 80, med lommer av høy vind som blåser vinkelrett over veien pga. passasjene mellom de foreslåtte byggene. Redusert vindhastighet langs Gamle Riksvei og for øvrig vest for planområdet. Redusert vindhastighet øst for planområdet, spesielt ved krysset mellom Riksvei 80 og Sandhorngata Side 18 av 37

19 Vindkomfort og sikkerhet Vindkomfort Klasse Aktivitetskategori Passer for A Stå eller sitte ekstra utsatt Uteservering B Stå eller sitte lengre opphold Utendørs oppholdsarealer, parker, fellesområder med sittegruppe. C Stå eller sitte korte opphold Inngangspartier, holdeplasser, lekeplasser. D Spasere Fortau, gågater, shoppingområder E Rask gange Eksponerte områder som veier og parkeringsplasser. F Ukomfortabelt for alle Kan bli vanskelig å gå til tider; men ikke ansett som «farlig». Tabell 5: Lawsons kriterier for vindkomfort, forenklet (se delkapittel 3.5). Figur 18: Vindkomfort i kroppshøyde dagens situasjon. Figur 19: Vindkomfort i kroppshøyde foreslåtte bygg Side 19 av 37

20 Vindkomfort-resultatene gjenspeiler observasjonen for middelvinden i delkapittel 4.2. Langs Riksvei 80/sykkelvei: Dagens situasjon: komfortklasse E i nærheten av krysset med Sandhorngata, komfortklasse D lengre nordvest. Vinden vil som regel merkes her langs veien og sykkelstien, men komfortnivået er akseptabelt for gående/syklende under omstendighetene. Merk at over den åpne marken øst for planområdet er det komfortklasse E, så dette tilsvarer komfortnivået med uskjermet vind. Foreslåtte bygg: komfortklasse D i nærheten av krysset med Sandhorngata, en blanding av klasse D og E lengre nordvest, samt to små områder med klasse F ved sykkelstien ved passasjene mellom de foreslåtte byggen. Overordnet sett er dette en mild forverring av forholdene langs Riksvei 80 sammenlignet med dagens situasjon. De to områdene med komfortklasse F langs sykkelstien ved nordlig hjørner av hovedbygget kan bli problematiske for syklende, spesielt da man vil sykle inn og ut av områder med sterk vind som blåser fra siden. Langs Sandhorngata: Dagens situasjon: komfortklasse E i krysset med Riksvei 80, over i klasse D for gatestrekket sør for planområdet. Akseptabelt for gående. Foreslåtte bygg: komfortklasse D i krysset med Riksvei 80, over i klasse E for gatestrekket sør for planområdet. En forverring av vindforholdene for gaten overordnet sett, også for parkeringsplassen ved Rema En sone med klasse F ved sørlig hjørne av det østlige bygget på planområdet, her vil det være ukomfortabelt å gå. Utenom denne sonen er forholdene fremdeles ansett som akseptable. Langs Gamle Riksvei: Dagens situasjon: komfortklasse D ved sørlig del av byggene i planområdet, til klasse C opp mot Riksvei 80. Her er det relativt god vindkomfort, spesielt for gående. Foreslåtte bygg: en forbedring i komfort kan forventes, da man ser klasse B for store deler av gateløpet. Inne i planområdet: Dagens situasjon: varierende komfortklasse, men stort sett klasse D eller bedre. Foreslåtte bygg: stort sett klasse C, D og E, med noen utvalgte steder med klasse B. Områder der det planlegges lengre opphold, f.eks. sittegrupper eller utendørs servering, bør planlegges der man ser komfortklasse B. I de to passasjene som går fra midten av tomten og ut til Riksvei 80 ser man områder med klasse E og F, og her vil det være ukomfortabelt for gående Side 20 av 37

21 Sikkerhet Klasse Beskrivelse A Ufarlig for generell befolkning B Ufarlig for befolking i god helse. Begrenset fare for utsatte mennesker (eldre eller de dårlig til bens). C Farlig, vinden vil til tider være sterk nok til å blåse folk over ende. Tabell 6: Lawsons kriterier for vindsikkerhet, forenklet (se delkapittel 3.5). Figur 20: Sikkerhet dagens situasjon. Figur 21: Sikkerhet foreslåtte bygg Side 21 av 37

22 Langs Riksvei 80/sykkelvei: Dagens situasjon: Sikkerhetsklasse A og B oppover veien, sårbare personer med dårlig balanse kan bli utsatt for en begrenset fare når det blåser sterkt. Foreslåtte bygg: Fremdeles sikkerhetsklasse A og B, men med noe endret mønster. Langs Sandhorngata: Dagens situasjon: Sikkerhetsklasse A for store deler av gaten, et mindre felt med klasse B Foreslåtte bygg: Et utvidet felt med klasse B nedover gaten, og en lomme med klasse C som strekker fra sørlig hjørnet av det østlige bygget. Dette er karakterisert som farlig, der det vil oppstå mer enn to hendelser i året der vindhastigheten som oppnås vil kunne blåse folk over ende. Langs Gamle Riksvei: Dagens situasjon: Sikkerhetsklasse A, ingen fare. Foreslåtte bygg: Sikkerhetsklasse A, ingen fare. Inne i planområdet: Dagens situasjon: Sikkerhetsklasse A, ingen fare. Foreslåtte bygg: Sikkerhetsklasse A og B for store deler av planområdet. Sikkerhetsklasse C i nordøstlige passasje mellom byggene karakterisert som farlig Side 22 av 37

23 Diskusjon og anbefalinger De foreslåtte byggene ved planområdet vil, overordnet sett, gi mer utfordrende vindforhold langs Riksvei 80 mot nord og i Sandhorngata mot sør, samt inne på selve tomten, sammenlignet med dagens situasjon. Det vil bli en forbedring i vindforholdene i Gamle Riksvei mot vest. En forverring av vindforholdene er ikke helt uventet siden det er foreslått en vesentlig økning i bygningshøyde og fordi planområdet er spesielt eksponert ved vind fra øst. Vind fra denne retningen er dominerende i Bodø. Det flate markområdet øst for tomten er per i dag åpent og ubebygd, noe som betyr at vind fra øst blåser inn uhindret. Ved fremtidig bygging på disse nabotomtene vil strømningsbildet sannsynligvis forbedre seg med tanke på planområdet. De mest betydningsfulle endringene fra dagens situasjon oppstår i de nordøstlige passasjene mellom de foreslåtte byggene og ved det sørlige hjørnet av det østlige bygget. Ved disse stedene blir vinden presset ned mot bakken og akselerert mellom byggene eller rundt hjørnet høye hastigheter vil forekomme relativt ofte både i selve passasjene samt delvis inne på torget (figur 13 og figur 17). Resultatene viser at på utvalgte steder vil det være ukomfortabelt for sittende og for gående (figur 19), og hastighetene vil bli «farlige» når det blåser sterkt (figur 21). Passasjene mellom byggene betyr også at syklende langs Riksvei 80 vil sykle inn og ut av områder der det blåser på tvers over sykkelvegen lokalt ved passasjene. Det er anbefalt at vindskjermingstiltak vurderes for passasjene, samt ved sørlig hjørne på det østlige bygget (se figur 22). Dette kan være i form av konstruksjon som er designet for å bremse vinden, f. eks. levegger eller perforerte skjermingsplater, eller i form av vegetasjon og beplantning. Slike tiltak vil kunne redusere vindhastighetene lokalt i problemområdene. Vindskjerming kan også brukes for å f. eks. skjerme individuelle sittegrupper eller oppholdsarealer inne på tomten. Merk at hvis vegetasjon skal vurderes må den være relativ tett trær bør kombineres med hekk og busk, for eksempel, og et fåtalls trær plantet for seg selv er som regel ikke tilstrekkelig. Figur 22: Områder der vindskjermingstiltak bør vurderes (markert med rød sirkel) Side 23 av 37

24 Konklusjon Det er utført en kvantitativ vindanalyse av Firkanten i Bodø for å evaluere vindforholdene og vindkomfort rundt nye bygg som en del av et reguleringsforslag på vegne av Hent AS. Analysen er basert på 3D CFD-simuleringer av de aktuelle byggene, med en beregning av vindforsterkning for ulike vindretninger og en statistisk behandling av resultatene ved bruk av lokale meteorologisk data. Det er gjort utregninger av årsmidlet vindhastighet, og av vindkomfort og sikkerhet. To beregningsmodeller er kjørt, én for dagens situasjon og én for de foreslåtte byggene. Eksisterende bygg ved dagens situasjon er næring/lagerbygg på 1 2 etasjer, sammenlignet med de foreslåtte byggene som, med sine opptil 9 etasjer, er vesentlig høyere enn nabobebyggelse i området. Resultatene viser at de foreslåtte byggene vil, overordnet sett, gi mer utfordrerne vindforhold inne i planområdet og i gatene rundt. Den økte høyden på de foreslått byggene betyr at vinden i større grad fanges av bygningsfasadene og ledes ned mot bakken. Planområdet er også spesielt eksponert ved vind fra øst pga. åpen mark øst for tomten, og østlig vind er dominerende i Bodø. Tre spesifikke områder kan utpekes der høye hastigheter vil forekomme relativt ofte: i de to passasjene mellom byggene langs nordøstlig side av planområdet, og ved sørlige hjørne av det østlige bygget. Høye vindhastigheter i passasjene betyr at det vil være ukomfortabelt for sittende (og delvis for gående) i selve passasjene og for store deler av torget midt i planområdet. Det vil også medføre ugunstig forhold på små deler av sykkelveien langs Riksvei 80. Høye hastigheter ved hjørnet på de østlige bygget gir dårligere vindkomfort for Sandhorngata sør for tomten. Ved én av passasjene mellom byggene samt ved hjørnet nærmest Sandhorngata er det også klassifisert som «farlig» iht. vindrelatert sikkerhet. Vindskjerming bør vurderes for disse tre utpekte områdene Side 24 av 37

25 Referanser Counihan, J., Adiabatic atmospheric boundary layers: A review and analysis of data from the period , Atmospheric Environment, Vol.79, pp Fundamentals of Atmospheric Modeling, 2nd Edition, Mark Z. Jacobson, Stanford University, California, ISBN: , 2005 Blocken, B. and Carmeliet, J., Pedestrian wind environment around buildings: Literature review and practical examples. Journal of Thermal Envelope and Building Science 28(2): Lawson, T.V., The Determination of the wind environment of a building complex before construction, Department of Aerospace Engineering, University of Bristol, Report Number TVL Side 25 av 37

26 Vedlegg vindforsterkning for alle vindretninger Vind fra 0 Figur 23: Vindforsterkning og strømningspiler ved vind fra 0 dagens situasjon. Figur 24: Vindforsterkning og strømningspiler ved vind fra 0 foreslåtte bygg Side 26 av 37

27 Vind fra 30 Figur 25: Vindforsterkning og strømningspiler ved vind fra 30 dagens situasjon. Figur 26: Vindforsterkning og strømningspiler ved vind fra 30 foreslåtte bygg Side 27 av 37

28 Vind fra 60 Figur 27: Vindforsterkning og strømningspiler ved vind fra 60 dagens situasjon. Figur 28: Vindforsterkning og strømningspiler ved vind fra 60 foreslåtte bygg Side 28 av 37

29 Oppdragsnr.: Dokumentnr.: 01 Versjon: 01 Vind fra 90 Figur 29: Vindforsterkning og strømningspiler ved vind fra 90 dagens situasjon. Figur 30: Vindforsterkning og strømningspiler ved vind fra 90 foreslåtte bygg Side 29 av 37

30 Oppdragsnr.: Dokumentnr.: 01 Versjon: 01 Vind fra 120 Figur 31: Vindforsterkning og strømningspiler ved vind fra 120 dagens situasjon. Figur 32: Vindforsterkning og strømningspiler ved vind fra 120 foreslåtte bygg Side 30 av 37

31 Oppdragsnr.: Dokumentnr.: 01 Versjon: 01 Vind fra 150 Figur 33: Vindforsterkning og strømningspiler ved vind fra 150 dagens situasjon. Figur 34: Vindforsterkning og strømningspiler ved vind fra 150 foreslåtte bygg Side 31 av 37

32 Vind fra 180 Figur 35: Vindforsterkning og strømningspiler ved vind fra 180 dagens situasjon. Figur 36: Vindforsterkning og strømningspiler ved vind fra 180 foreslåtte bygg Side 32 av 37

33 Vind fra 210 Figur 37: Vindforsterkning og strømningspiler ved vind fra 210 dagens situasjon. Figur 38: Vindforsterkning og strømningspiler ved vind fra 210 foreslåtte bygg Side 33 av 37

34 Vind fra 240 Figur 39: Vindforsterkning og strømningspiler ved vind fra 240 dagens situasjon. Figur 40: Vindforsterkning og strømningspiler ved vind fra 240 foreslåtte bygg Side 34 av 37

35 Vind fra 270 Figur 41: Vindforsterkning og strømningspiler ved vind fra 270 dagens situasjon. Figur 42: Vindforsterkning og strømningspiler ved vind fra 270 foreslåtte bygg Side 35 av 37

36 Oppdragsnr.: Dokumentnr.: 01 Versjon: 01 Vind fra 300 Figur 43: Vindforsterkning og strømningspiler ved vind fra 300 dagens situasjon. Figur 44: Vindforsterkning og strømningspiler ved vind fra 300 foreslåtte bygg Side 36 av 37

37 Oppdragsnr.: Dokumentnr.: 01 Versjon: 01 Vind fra 330 Figur 45: Vindforsterkning og strømningspiler ved vind fra 330 dagens situasjon. Figur 46: Vindforsterkning og strømningspiler ved vind fra 330 foreslåtte bygg Side 37 av 37