VINDSIMULERINGER LØVOLDSGÅRDEN, BODØ

Transkript

1 Beregnet til Gunvald Johansen Bygg AS Dokumenttype Vindanalyse Dato Juni 2016 VINDSIMULERINGER LØVOLDSGÅRDEN, BODØ

2 VINDSIMULERINGER BODØ Revisjon 001 Dato 2016/06/23 Utført av Ingvild Fladvad Størdal Kontrollert av Hanne Weggeberg Godkjent av Kristine Solberg Opofte Beskrivelse Vindanalyse Ref Rambøll Hoffsveien 4 Postboks 427 Skøyen N-0213 Oslo T

3 BODØ INNHOLDSFORTEGNELSE 1. Innledning Bakgrunn for prosjektet 1 2. Generelt om vindforhold Klimatiske forhold vindanalyse 2 3. Vindanalyse Vurderingsgrunnlag Bygningsmasse Vind Vindanalyse Usikkerhet 4 4. Vurderinger, resultater og konklusjon Vurderinger og resultater Vindanalyse Konklusjon 8 VEDLEGG Vedlegg 1. Vindrose for vind i 3D-modell Vedlegg 2. Store vindstyrkekart

4 BODØ 1 1. INNLEDNING 1.1 Bakgrunn for prosjektet I forbindelse med utarbeiding av reguleringsplan for Løvoldsgården i Bodø har Rambøll Norge AS fått i oppdrag av Gunvald Johansen Bygg AS å utarbeide en vindanalyse. Løvoldsgården ligger i Tollbugata 11 (gårds- og bruksnummer: 138/409 og 138/47) ved havna nord i Bodø sentrum. Planområdet med omkringliggende områder er markert i Figur 1 med blå firkant. Figur 1. Oversikt over planområde og nærliggende områder. Planområdet for Løvoldsgården/Tollbugata 11 er markert med en blå firkant i kartet til venstre, og for et mindre kartutsnitt i kartet til høyre. Kartet til høyre viser eksisterende bygningsmasse ved området. Kartene er hentet fra Vindanalysen er utført for fremtidig situasjon med nytt bygg. Den nye bygningen som skal settes opp består av 9 etasjer (se Figur 2). For vindanalyse ved planområdet er det presentert gjennomsnittlig og maksimal vindstyrke for bakkeplan (1-2 m over terreng), her presenteres også vind i passasjen mot eksisterende bebyggelse mot nord-øst. I tillegg er det presentert gjennomsnittlig og maksimal vindstyrke ved balkonger i 4. etasje (10-13 m over terreng) og 9. etasje (26-30 m over terreng). Figur 2. Ny bygningsmasse i Tollbugata 11, venstre: Sett fra nord, høyre: Sett fra sør-øst. Det skal settes opp en blokkbygning med 9 etasjer. Fra 1. til 3. etasje skal det være en passasje mot eksisterende bygning mot nord-øst. Figur mottatt fra LPO arkitekter

5 BODØ 2 2. GENERELT OM VINDFORHOLD 2.1 Klimatiske forhold vindanalyse For å gi en indikasjon på hvordan vindstyrke ved planområdet oppleves subjektivt, refereres det i denne rapporten til «Lawson Criteria» 1. Det er ingen norske retningslinjer for terskelverdier for vindhastighet ved etablering av nye bygg. Kriteriene som brukes i denne rapporten definerer vind i forhold til hva som oppfattes som komfortabelt og sikkert for ulike aktiviteter. En oversikt over inndeling av vindstyrke i henhold til Lawson Criteria er vist i Tabell 1. Tabell 1. Rangering av komfort ved ulike vindstyrker etter Lawson Criteria Vindstyrke Aktivitet Områdebruk (m/s) 0-4 Stå eller sitte over lengre perioder Områder som er behagelig å oppholde seg i gjennom hele året. Slike områder er egnet for utendørs oppholdsarealer som kafeer eller restauranter. 4-6 Stå eller sitte over kortere perioder Områder som er behagelige store deler av året og kan ha potensiale for stillesittende bruk på dager med lite vind. 6-8 Spasere Områder som er egnet for aktiviteter som vindusshopping Rask gange Områder som ofte eksponeres for sterkere vind, på slike områder er det ubehagelig å oppholde seg. >10 Ukomfortabelt for alle brukere Områder som er ubehagelige for all type aktivitet 3. VINDANALYSE I denne rapporten beskrives utførelse av vindsimulering ved planområdet, samt resultater som viser gjennomsnittlige og maksimale vindstyrker som kan forventes ved planområdet over et år. Utredning av vindstyrke blir gjennomført som en vindfeltsimulering i programmet Soundplan med modulen MISKAM. 3.1 Vurderingsgrunnlag Bygningsmasse Grunnlag for bygningsmassen ved området er mottatt fra kunde og brukt for å lage en 3D-modell over planområdet. Simulering av vind er gjort i 3D-modellen, hvor bygningsmassens innflytelse på luftstabilitet og turbulens 2 i området tas hensyn til. I beregningene skyldes turbulens struktur til bygningsmassen, og luftstabiliteten regnes ut på grunnlag av dette. Terreng tas ikke hensyn til i modulen MISKAM. I midlertid er terrenget ved planområdet tilnærmet flatt, og det er forventet at det er bygningsmasse som har størst effekt på vindflyt ved planområdet Vind Vinddata er hentet fra Meteorologisk institutt sin tjeneste eklima.no 3, fra meteorologisk stasjon ved Bodø lufthavn. Denne stasjonen ligger rundt 2 km sør-sørvest for planområdet, og det er få topografiske barrierer mellom målestasjonen og planområdet. Data fra målestasjonen er derfor vurdert som representative for vindforholdene ved planområdet. Måledataene er registrert på 10 meters høyde over terreng. Måledataene importeres til programvaren og vindhastighet og - retning reduseres til et antall klasser som beskriver vinden i området tilstrekkelig. Vindretning og 1 Kilde: T.V. Lawson, London Docklands Development Corporation "The evaluation of the windiness of a building complex before construction" 2 Kilde: 3

6 BODØ 3 -styrke simuleres så i 3D-modellen i horisontale lag definert i modellen. Fra simuleringen vurderes gjennomsnittlig og maksimal vindhastighet mot Lawson Criteria (Tabell 1). I forkant av beregningene ble det foretatt en vurdering av vindroser fra denne målestasjonen. Figur 3 viser vindroser for den siste tiårsperioden og for ett helt år (2015) fra den meteorologiske stasjonen ved Bodø lufthavn. De to vindrosene viser at vindforholdene registrert i 2015 er representative for måledata registrert de siste 10 år. Dataene for 2015 er dermed representative for et normalt år, og benyttes videre i beregningene. Den dominerende vindretningen er fra øst for både tiårsperioden og for Figur 3. Vindrose fra meteorologisk stasjon ved Bodø lufthavn fra den siste 10-årsperioden (øverst) og for 2015 (nederst). Vindroser er hentet fra eklima.no For å vurdere om det er variasjon i vindretning eller styrke mellom årstider, ble det hentet ut vindroser fra de ulike årstidene for tiårsperioden ( ). Disse vindrosene er presentert i Figur 4. Vindrosene viser at for vinter, vår og høst er vind fra øst dominerende. For sommer er vind fra vest-sørvest og øst like dominerende.

7 BODØ 4 Figur 4. Vindrose fra meteorologisk stasjon ved Bodø lufthavn fra den siste tiårsperioden fordelt på årstidene vinter, vår, sommer og høst. Figurer er hentet fra eklima.no Kumulativ frekvens av vindstyrke- og retning simulert for planområdet i 3D-modellen er presentert i Vedlegg Vindanalyse Fremstillingen av vindanalysen viser gjennomsnittlig og maksimale vindhastigheter sammenlignet med Lawson Criteria. For planområdet ved Løvoldsgården er følgende horisontale lag undersøkt: 0-0,3 m, 0,3-0,6 m, 0,6-1 m, 1-2 m, 2-3 m, 3-5 m, 5-7 m, 7-10 m, m, m, m, m, m, m, m, m, m, og m. Beregninger i det horisontale laget fra 1 til 2 m brukes for å presentere vindhastighet ved bakkeplan, og i passasjen mellom ny bygning og eksisterende bebyggelse. Beregninger fra det horisontale laget fra 10 til 13 m brukes for å presentere vind ved balkongene i 4. etajse, mens beregninger fra 26 til 30 m viser vind ved balkongene i 9. etasje. Det er presentert gjennomsnittlig og maksimale vindhastigheter for disse tre lagene. Det er lagt inn at det skal simuleres vind til 250 m høyde over terreng for å gjøre rede for hvordan bygningen kan påvirke turbulens i luftmassene høyt over hustakene. 3.3 Usikkerhet Beregning av vindhastigheter kan ha følgende usikkerhetsfaktorer: - Terrenget er ikke tatt hensyn til i beregningene. - Beregningene viser kun resultater for gjennomsnittlig og maksimale vindscenarier, og ikke spesifikke vindretninger.

8 BODØ 5 4. VURDERINGER, RESULTATER OG KONKLUSJON 4.1 Vurderinger og resultater Resultatene fra vindanalysen er vist i Figur 5 for gjennomsnittlig og maksimal vindhastighet ved bakkeplan, i Figur 6 for gjennomsnittlig og maksimal vindhastighet ved balkonger i 4. etasje (10-13 meter over terreng), og i Figur 7 for gjennomsnittlig og maksimal vindhastighet ved balkonger i 9. etasje (26-30 meter over terreng). Alle figurene er presentert i større format i Vedlegg 3. Vindhastighetene er fargekodet etter Lawson Criteria presentert i Tabell 1. Figur 5. Simulert gjennomsnittlig (nede til venstre) og maksimal (oppe til høyre) vindhastighet (i meter per sekund (m/s)) ved bakkeplan ved Løvoldsgården/Tollbugata 11 i Bodø. Tollbugata 11 er markert med grå grunnfarge og rød skravering i figuren. Vindhastighetene er klassifisert etter Lawson Criteria.

9 BODØ 6 Figur 6. Simulert gjennomsnittlig (nede til venstre) og maksimal (oppe til høyre) vindhastighet (i meter per sekund (m/s)) ved meter høyde over terreng ved Løvoldsgården/Tollbugata 11 i Bodø. Tollbugata 11 er markert med grå grunnfarge og rød skravering i figuren. Vindhastighetene er klassifisert etter Lawson Criteria.

10 BODØ 7 Figur 7. Simulert gjennomsnittlig (nede til venstre) og maksimal (oppe til høyre) vindhastighet (i meter per sekund (m/s)) ved meter høyde over terreng ved Løvoldsgården/Tollbugata 11 i Bodø. Tollbugata 11 er markert med grå grunnfarge og rød skravering i figuren. Vindhastighetene er klassifisert etter Lawson Criteria Vindanalyse Den dominerende vindretningen i modellen er 90 øst som vist i vindrose i Vedlegg 1. Bakkeplan De gjennomsnittlige vindhastighetene ved bakkeplan ved planområdet ligger hovedsakelig innenfor den laveste klassen for Lawson Criteria på 0-4 m/s. Det sees ingen forhøyede vindhastigheter i passasjen sammenlignet med vind på kaikanten og i bakkant av bygningen, og også her er vindhastigheten i den lavete klassen for Lawson Criterea mellom 0 og 4 m/s for gjennomsnittlig vindhastighet. Intervallet 0-4 m/s er områder der det er behagelig å oppholde seg i over lengre perioder gjennom hele året. Områder hvor gjennomsnittlige vindhastigheter er under 6 m/s kan ha potensiale for stillesittende bruk på mindre vindfulle dager. De maksimale vindhastighetene rundt Tollbugata 11 viser at det på bakkeplan 1-2 meter over terreng hovedsakelig vil være vindhastigheter som klassifiseres i høyeste klasse etter Lawson Criteria. Dette er vindhastigheter som er ukomfortabelt for alle brukere, og ubehagelig for all type aktivitet. Balkonger ved 4.etasje De gjennomsnittlige vindhastighetene som simuleres ved balkongene i 4.etasje ligger også innenfor den laveste klassen for Lawson criteria og under 4 m/sek. I midlertid vil gjennomsnittlig vindhastighet for planområdet være høyere over vannet og på siden av bygget vest for Tollbugata 11 ved m over terreng, sammenlignet med på bakkeplan. Den maksimale vindhastigheten rundt Tollbugata 11 viser samme bilde som ved bakkeplan; området domineres av vinder som klassifiseres i høyeste klasse etter Lawson Criteria.

11 BODØ 8 Balkonger ved 9.etasje De gjennomsnittlige vindhastighetene som simuleres ved balkongene i 9. etasje ligger innenfor nest laveste og tredje laveste klassen etter Lawson Criteria. På sjøsiden er simulert vindhastighet mellom 4 og 6 m/s, mens vind tett ved bygningsmassen på baksiden av bygget ikke overstiger 4 m/s. Den maksimale vindhastigheten rundt Tollbugata 11 ved 9. etasje viser samme bilde som ved bakkeplan; området domineres av vinder som klassifiseres i høyeste klasse etter Lawson criteria. 4.2 Konklusjon Vindanalysen viser at gjennomsnittlig vindhastighet i hovedsak ikke er høyere enn 4 m/s for alle områder rundt den planlagte bygningsmassen. Dette gjelder også for passasjen som er lagt inn nord-øst for ny bygning mot eksisterende bebyggelse. Det observeres ingen forhøyede vindhastigheter i passasjen. Resultatene for de maksimale vindhastighetene viser at store deler av området vil oppleve vindhastigheter i høyeste klasse etter Lawson Criteria i løpet av et år. Dette er vindhastigheter som er ubehagelig for all type aktivitet. Ut fra vindberegningene indikeres det at det ved gjennomsnittlig vindhastighet ikke vil være noen områder ved bygget som er utsatt for ubehagelige vindhastigheter. Ved gjennomsnittlige vindhastigheter vil det dermed være behagelig å stå eller sitte over lengre perioder rundt hele det planlagte bygget.

12 BODØ 9 VEDLEGG 1. Vindrose for vind i 3D-modell For å simulere vindflyt ved planområdet ved Løvoldsgården/Tollbugata 9 er timesvise vinddata målt ved Bodø lufthavn meteorologiske stasjon i 2015 importert til programmet Soundplan. Informasjonen i datasettet er komprimert og vindretningene som er målt i grader er delt inn i klasser som vist i Figur 1. Dominerende vindretning ved Bodø lufthavn meteorologiske stasjon er fra øst, og vindstyrken kan komme opp i over 21 meter per sekund. Figur 1. Kumulativ frekvensfordeling av vind målt ved Bodø lufthavn meteorologiske stasjon i Målte vinddata er klassifisert i 36 grupper basert på retning og 10 klasser basert på styrke. Dataene brukes for å simulere vind i en 3Dmodell. Ramboll

13 VEDLEGG 2. Kart som viser vindhastighet I forbindelse med utarbeiding av reguleringsplan for Løvoldsgården i Bodø har Rambøll Norge AS fått i oppdrag av Gunvald Johansen Bygg AS å utarbeide en vindanalyse. Vindanalysen er utført med programvaren Soundplan. Vinddata målt ved Bodø Lufthavn over et helt år (2015) har blitt brukt for å simulere vindflyt i en 3Dmodell over området. Resultater er presentert for gjennomsnittlig og maksimal vindhastighet ved bakkeplan (1-2 m over terreng) i Figur 1 og 2, for gjennomsnittlig og maksimal vindhastighet ved balkonger i 4.etasje (10-13 m over terreng) i Figur 3 og 4, og for gjennomsnittlig og maksimal vindhastighet ved balkonger i 9.etasje (26-30 m over terreng) i Figur 5 og 6. 1 Kilde: T.V. Lawson, London Docklands Development Corporation "The evaluation of the windiness of a building complex before construction"

14 Figur 1. Vindflyt ved planområdet til Løvoldsgården/Tollbugata 11 er simulert ved å importere timesvise vinddata fra meteorologisk stasjon ved Bodø lufthavn til en 3D-modell over planområdet. Gjennomsnittlig vindhastighet ved bakkeplan, 1-2 m over terreng, ved planområdet er presentert i figuren. 1 Kilde: T.V. Lawson, London Docklands Development Corporation "The evaluation of the windiness of a building complex before construction"

15 Figur 2. Vindflyt ved planområdet til Løvoldsgården/Tollbugata 11 er simulert ved å importere timesvise vinddata fra meteorologisk stasjon ved Bodø lufthavn til en 3D-modell over planområdet. Maksimal vindhastighet ved bakkeplan, 1-2 m over terreng, ved planområdet er presentert i figuren. 1 Kilde: T.V. Lawson, London Docklands Development Corporation "The evaluation of the windiness of a building complex before construction"

16 Figur 3. Vindflyt ved planområdet til Løvoldsgården/Tollbugata 11 er simulert ved å importere timesvise vinddata fra meteorologisk stasjon ved Bodø lufthavn til en 3D-modell over planområdet. Gjennomsnittlig vindhastighet ved balkonger i 4.etasje, m over terreng, er presentert i figuren. 1 Kilde: T.V. Lawson, London Docklands Development Corporation "The evaluation of the windiness of a building complex before construction"

17 Figur 4. Vindflyt ved planområdet til Løvoldsgården/Tollbugata 11 er simulert ved å importere timesvise vinddata fra meteorologisk stasjon ved Bodø lufthavn til en 3D-modell over planområdet. Maksimal vindhastighet ved balkonger i 4.etasje, m over terreng, er presentert i figuren. 1 Kilde: T.V. Lawson, London Docklands Development Corporation "The evaluation of the windiness of a building complex before construction"

18 Figur 5. Vindflyt ved planområdet til Løvoldsgården/Tollbugata 11 er simulert ved å importere timesvise vinddata fra meteorologisk stasjon ved Bodø lufthavn til en 3D-modell over planområdet. Gjennomsnittlig vindhastighet ved balkonger i 9.etasje, m over terreng, er presentert i figuren. 1 Kilde: T.V. Lawson, London Docklands Development Corporation "The evaluation of the windiness of a building complex before construction"

19 Figur 6. Vindflyt ved planområdet til Løvoldsgården/Tollbugata 11 er simulert ved å importere timesvise vinddata fra meteorologisk stasjon ved Bodø lufthavn til en 3D-modell over planområdet. Maksimal vindhastighet ved balkonger i 9.etasje, m over terreng, er presentert i figuren. 1 Kilde: T.V. Lawson, London Docklands Development Corporation "The evaluation of the windiness of a building complex before construction"