Skei-Sandved, Sandnes

Transkript

1 Notat Skei-Sandved, Sandnes Vindforhold og vindkomfort Erik Berge Versjon På oppdrag fra Arkitektkontoret Stav AS er det gjort en vurdering av vindforhold og vindkomfort for utbyggingen av Skei-Sandved i Sandnes. Vindanalysen bygger på bakgrunns vinddata fra Meteorologisk Institutt og en lokal tolkning av disse dataene for planområdet. 1 Sammendrag Beskrivelse av området Vindforhold rundt bygninger og vindkomfort Vindforhold...5 Middelvind... 5 Retningsfordeling... 6 Hastighetsfordeling og vindkomfort Vindforhold og vindkomfort i planområdet...8 Vind fra NNV Bakkeplanet... 9 Vind fra NNV - Balkonger Vind fra SSØ Bakkeplanet Vind fra SSØ - Balkonger Andre vindretninger Innvirkninger på naboarealer Effekter av bygningshøyder Avbøtende tiltak AS Civitas By-, miljø- og samfunnsplanlegging

2 1 Sammendrag Det er gjort en enkel vindvurdering for planområdet Skei-Sandved sørvest for Sandnes. De viktigste resultatene er: De dominerende vindretningene er SSØ og NNV. Om vinteren er vind fra retningene S og ØSØ også hyppige, og om sommeren er S og VNV også hyppige retninger. Midlere hastighet i 10 m høyde over bakken er estimert til 3.7 m/s. Planområdets utforming gjør at god vindkomfort kan forventes for flere av de samme arealene for begge hovedvindretningene SSØ og NNV. Dette gjelder særlig i hjørnet av BB2/BB3, øst for BB1 og vest for BB4. Tilsvarende vil flere av de samme arealene være vindutsatt for begge hovedvindretningene, og dette gjelder særlig de sentrale deler av utearealene, passasjene mellom BB2 og BB3, BB3 og BB4, nordøstre hjørne av BB1 og sørvestre hjørne av BB5. En enkel vurdering av vindkomfort viser at i middel kan god vindkomfort forventes for gående, mens for utearealer for sittegrupper og inngangspartier forventes mer ugunstig vindkomfort. På utsatte områder vil det være ugunstig vindkomfort også for gående, mens de mest skjermede områdene vil ha gunstig vindkomfort også for utearealer for sittegrupper og inngangspartier. Utviklingen av planområdet vil generelt bremse vinden inn mot naboarealer sammenlignet med dagens situasjon. Samtidig vil vindforsterkning inn på nabotomter forventes lokalt utenfor passasjene mellom BB2 og BB3, BB3 og BB4 og for området nordøst for BB1. Mindre endringer i bygningshøyder (1 etasje) forventes å ha liten innvirkning på vindforholdene i bakkenivået. Avbøtende tiltak bør vurderes for: o Utearealene sentralt i planområdet, i passasjene mellom BB2 og BB3 og mellom BB3 og BB4. o Inngangspartier på vestsiden av BB1 og BB2, nordsiden av BB1, i passasjene, ut mot Jærveien ved BB4 og på nordsiden av BB5. o Arealene ut mot Sandvedbøen og Jærveien o Balkonger o Utsatte hushjørner 2

3 2 Beskrivelse av området I figuren nedenfor er beliggenheten til planområdet vist. Området Skei- Sandved ligger ca. 2 km sørvest for Sandnes sentrum. Det er lavhusbebyggelse og vegetasjon i alle retninger ut fra planområdet, med enkelte mindre åpne arealer inn i mellom. Terrenghøydene øker mot nord og vest, mens de avtar mot sør og øst nærmest planområdet. Nær inntil østsiden av planområdet ligger Jærveien. N Figur 2-1. Kart som viser beliggenheten av planområdet (innenfor sirkelen). Kart hentet fra norgeskart.no. 3 Vindforhold rundt bygninger og vindkomfort Bygninger vil generelt ha en oppbremsende effekt på vinden. Samtidig vil bygninger lokalt kunne styre vinden og gi vindforsterkning. Til større bygningene er til større effekt vil de kunne ha på vinden nær bakken. I Figur 3-1 har vi vist en skisse av vindforholdene rundt en bygning. Når vinden strømmer mot bygningen vil retningen på luftstrømmen endres og vinden vil akselereres over toppen eller rundt hjørnene på huset. Vindforsterkningen rundt hushjørner ved bakken kan typisk være på % i forhold til vindhastigheten lengre ut fra bygget. På lesiden av bygninger vil vindhastighetene bli lavere, men turbulens med vindkast vil 3

4 forekomme. Arealer mellom bygninger eller langs rekker av bygninger, som er orientert i samme retningen som vindretningen, vil også gi vindforsterkninger, mens hus og husrekker på tvers av vinden vil kunne skape lunere uteoppholdsrom. Vegetasjon virker også bremsende på vind og beplanting er viktig for å skape god vindkomfort. Plassering og orientering av bygninger, rekker av bygninger og vegetasjon er derfor av stor betydning for hvordan vindkomforten vil bli innenfor et område. Vind Turbulens Figur 3-1. Skisse av vind rundt en bygning. Erik Berge, CIVITAS AS Vindkomfort kan kvantifiseres ved hjelp av vindkomfortkriterier utviklet gjennom studier av hvordan vindforhold oppleves. Vindkomfort vil oppleves forskjellig avhengig av uteaktivitet og oppholdsrom. Eksempelvis vil en vindhastighet kunne oppfattes som uakseptabel når man sitter ute og spiser, mens samme vindhastighet oppfattes som akseptabel når man beveger seg til og fra en bygning. Lawsons komfortkriterier er utviklet ved Universitetet i Bristol, England over en 30 års periode og er anerkjent internasjonalt for klassifisering av vindkomfort. I dette arbeidet har vi vist til Lawsons komfortkriterier (se Tabell 1) i diskusjonen av vindkomfort. Vi ser at Lawsons kriterier gir prosentvis andel av tiden over en viss vindstyrke som antas som «akseptabel» for et gitt oppholdsrom eller aktivitet. Eksempelvis antas det som akseptabelt at vindhastigheten er over 3.5 m/s inntil 4 % av tiden for utearealer for sittegrupper, mens det er akseptabelt at vindhastigheten er over 5.5 m/s inntil 6 % av tiden for fotgjengerområder. Opplevd utekomfort vil også være avhengig av sol/skyggeforhold, temperatur og fuktighet. For en detaljert 4

5 kvantifisering av vindkomforten rundt bygninger og i uteoppholdsrom er det nødvendig med 3-D vindberegninger. I dette notatet har vi diskutert forventet vindkomfort for ulike områder i tilknytning til utbyggingen basert på en tolkning av vinddataen beskrevet i neste kapittel. Tabell 1. Lawsons komfortkriterier. Oppholdsrom/Aktivitet Akseptabelt (1) Utearealer for sittegrupper 4 % > 3.5 m/s (2) Inngangspartier for bygninger 4 % > 3.5 m/s (3) Fotgjengerområder for stående 6 % > 3.5 m/s (4) Fotgjengerområder 6 % > 5.5 m/s (5) Fotgjengere til og fra arbeidet 2 % > 8.0 m/s (6) Veier og parkeringsplasser 2 % > 10.5 m/s 4 Vindforhold Vinddata er levert av Meteorologisk Institutt, og de er gyldige for perioden Dataene er fra en meteorologisk finskalamodell med 1 km horisontal avstand mellom beregningspunktene. Dataene representerer bakgrunns vindforhold i 10 m høyde over bakken for planområdet. Tidligere erfaringer med vindhastigheter i 10 m høyde fra modeller fra Rogaland viser at vindhastighetene er noe for høye, typisk %. Vi har derfor redusert vindhastighetene hentet fra modellen med 15 %. Middelvind Års- og sesongmidler av bakgrunnsvinden er vist i Tabell 2. Vi ser at det er sterkest middelvind om vinteren (4.7 m/s), mens vindhastighetene er lavest sommer og høst (henholdsvis 3.3 og 3.1 m/s). Årsmiddelvinden i 10 m er 3.7 m/s. Tabell 2. Års- og sesongmidler av bakgrunns vindhastigheter for området ved Sandved. Årsmiddel Vinter Vår Sommer Høst 3.7 m/s 4.7 m/s 3.7 m/s 3.3 m/s 3.1 m/s 5

6 Retningsfordeling Vindrosene for hele året, sommer- og vinterhalvåret er vist i Figur 4-1. Merk at vindrosen også gir klassifiseringen i ulike hastigheter for hver av de tolv gitte retningen, og at hastighetsklassene følger komfortkriteriene i Tabell 1. De dominerende vindretningene summert over hele året er SSØ (18 %), S (15 %), NNV (13 %), og ØSØ (10 %). I sommerhalvåret er NNV (20 %) og SSØ (16 %) de mest utpregede retningene, og vindhastigheter over 5.5 m/s sees først og fremst for retningene NNV, S og SSØ. I vinterhalvåret er retningene SSØ (20 %), S (16 %) og ØSØ (13 %) mest vanlige. Forholdsvis høye vindhastigheter (over 8 m/s) kan forventes for de fleste retningene vinterstid. Figur 4-1. Bakgrunns vindrose for Skei-Sandved i 10 m høyde basert på data for hele året, vinterhalvåret, sommerhalvåret og sommerhalvåret mellom kl. 16 og 20. Hyppigheten av hastighetsklasser jamfør Tabell 1 for hver vindretning er gitt ved hjelp av fargeskalaen. 6

7 Vi har i tillegg vist vindrosen for perioden kl på ettermiddagen i sommerhalvåret. Dette er en periode av døgnet og året da det kan forventes mye uteaktivitet rundt husene og på terrassene. Fra vindrosen ser vi at retningene NNV og VNV er hyppigst i denne perioden. Disse vindretningene representerer i stor grad solgangsvinden. De høyeste hastighetene er for retningene NNV og S. Det er viktig å ta hensyn til disse retningene (og da særlig NNV) når soner for uteaktiviteter og avbøtende tiltak planlegges. Hastighetsfordeling og vindkomfort I Figur 4-2 er vist hyppigheten av vinden i klasser på 1 m/s for sommerog vinterhalvåret. Vi ser at det er større hyppighet av lave vindhastigheter om sommeren sammenlignet med vinteren. De høyeste vindhastighetene inntreffer vinterhalvåret. I 10 m høyde inntrer hastigheter i intervallet m/s 56 % og 48 % av tiden for henholdsvis sommerhalvåret (april-september) og vinterhalvåret (oktober-mars). Tilsvarende tall for intervallet m/s er 30 % og 24 % og for intervallet m/s 12 % og 18 %. Vindhastigheter over 8.0 m/s inntreffer ca. 2 % av tiden i sommerhalvåret og 7 % av tiden i vinterhalvåret. I perioden kl om ettermiddagen i sommerhalvåret øker hyppigheten av vindhastigheter i intervallet m/s og m/s til henholdsvis 39 % og 17 % sammenlignet med hele sommerhalvåret. Dette skyldes den relativt kraftige solgangsvinden fra NNV i Rogaland. Figur 4-2 Vindhastighetsfordeling av bakgrunnsvinden i 10 m høyde over bakken for sommer- og vinterhalvåret. Vindhastighetene i fotgjengerhøyde vil variere mye lokalt avhengig av skjerming bak hus og vegetasjon, vindforsterkning på hushjørner og mellom bygninger etc. Men i gjennomsnitt vil vindhastigheten typisk 7

8 kunne avta med % fra 10 m til 2 m høyde. Hvis vi antar en reduksjon på 30 % fra 10 m til 2 m kan vi estimere en midlere forventet hastighetsfordeling i 2 m høyde for bakgrunnsvinden. Ved hjelp av Lawsons vindkomfortklassifisering fra Tabell 1 kan vi gi et anslag av gjennomsnittlig hyppighet av vindhastigheter over grensene i tabellen. Data for dette er vist i Figur 4-3. Vi ser at kravet til gode uteoppholdsplasser for utearealer for sittende, inngangspartier til bygninger og stående fotgjengere vil i «gjennomsnitt» være vanskelig å oppfylle i området Skei-Sandved. For gående fotgjengere vil det være god vindkomfort i sommerhalvåret og om ettermiddagen i sommerhalvåret, mens i vinterhalvåret vil det være redusert vindkomfort for gående. For fotgjengere til og fra arbeidet og for parkeringsplasser vil det i gjennomsnitt være gode forhold. Slik vindforholdene er i Rogaland må det forventes at komfortkriterier beskrevet i Lawsons tabell overskrides en del steder. Det vil derfor være vanskelig å tilfredsstille vindkomfortkriterien alle steder innenfor planområdet. Figur 4-3. Gjennomsnittlig hyppighet av hastigheter for de ulike hastighetsklassene fra Lawsons vindkomfortkriterier i Tabell 1. I det neste avsnittet har vi diskutert de lokale vindforholdene og lokal vindkomfort innenfor den foreslåtte utbyggingen. 5 Vindforhold og vindkomfort i planområdet Planområdet er vist i perspektiv fra nord i Figur 5-1 og fra sør i Figur 5-3. Situasjonsplan for området er vist i Figur 5-2. Det er noe høydeforskjell innenfor planområdet, og terrenget er høyest ved A (Figur 5-1) og noe lavere ved B og C. Bygningene har en varierende høyde fra ca. 10 m til 8

9 25 m. De høyeste bygningene finner vi i BB3 og BB2. Den største åpningen der luft kan strømme ut og inn av planområdet er ved A, mens det er mindre åpninger ved B og C. Bebyggelsen er sammenhengende med unntak av de tre åpningene ut mot veiene som omkranser planområdet. Vind fra de to hovedvindretningene NNV og SSØ vil ledes gjennom planområdet mellom A og B og de sentrale delene av det indre gårdsrommet vil derfor være noe vindutsatt. Samtidig vil områder inn mot hjørnene av BB2/BB3 og BB4/BB5 være godt skjermet. Det forventes derfor områder med gunstig vindkomfort innenfor planområdet både ved NNV og SSØ vind. Fasadene er brutte både på innsiden og utsiden av byggene BB1-BB5. Dette vil bidra noe til oppbremsing av vinden langs fasadene. I de neste avsnittene er vindforholdene diskutert for bakkeplanet og balkonger. Påvirkning på nabotomter er også vurdert. Diskusjonen er fokusert på vindretningene NNV og SSØ. Vind fra NNV Bakkeplanet I Figur 5-1 er planområdet vist i perspektiv fra nord sammen med vindpiler som viser hvordan luften forventes å bevege seg for vindretningen NNV. Luft vil strømme inn i planområdet ved A og ut ved B. Det vil også være noe vind ut åpningen ved C. På utsiden av planområdet vil luften strømme sørover langs Sanvedbøen og trolig østover på nord- og sørsiden av planområdet. Områdene ut mot Jærveien vil være mer i le. Vind fra ca. 2/3 høyde av huset og lavere vil kunne trekkes ned mot bakken (G), mens vind høyere enn dette vil akselereres over hustaket (F). Noe luft vil også presses langs fasadene slik som illustrert ved H. Balkonger kan derfor være vindutsatte. I Figur 5-2 er planområdet sett ovenfra og de mest vindutsatte sonene er angitt med oransje sirkler, mens de minst vindutsatte er angitt med blå sirkler. De luneste områdene forventes på østsiden av bygg BB2 og BB1, mellom bygg BB1 og BB2, og på sørsiden av BB2 og BB3. Gunstige områder er også nord for BB3, vest og øst for BB4 og sør for BB5 (se blå sirkler). Flere av disse områdene ligger også godt til for ettermiddag- og kveldssol. De mest vindutsatte områdene i bakkeplanet er sentralt i utearealene der vinden vil blåse fra NV mot SØ, passasjene mellom BB2 og BB4, og mellom BB3 og BB4. Ved vind fra NNV er trolig åpningen mellom BB3 og BB4 mest utsatt. Samtidig er det noe usikkerhet knyttet til dette siden 9

10 terrenghøyden øker mot NV innenfor planområdet noe som kan skjerme for vinden. Hushjørner som er eksponert er lengst NV og NØ ved bygg BB1, NØ hjørne på bygg BB3, SV hjørne på bygg BB4 og SV og NØ hjørner på bygg BB5 (se små oransje sirkler). F E H B 1 G C D A NNV Figur 5-1. Perspektiv av planområdet fra nord. Pilene angir hvordan vinden forventes å strømme rundt bygningene når det blåser fra NNV. Turbulens oppstår særlig på lesiden av bygninger og kan forventes på sørsiden av BB2, BB3 og østsiden av BB4. Området mellom BB1 og BB2, og mellom BB4 og BB5 er trolig også utsatt for turbulens når det blåser fra NNV. 10

11 NNV I Figur 5-2. Skisse av vindforholdene i bakkeplanet for retningen NNV. Blå og oransje sirkler angir henholdsvis de minst og mest vindutsatte områdene. Vind fra NNV - Balkonger Vind fra NNV vil blåse langs fasadene mot sør på vestsiden av BB1 og BB2 og gjøre balkonger på denne siden av byggene eksponert. Balkongene på vestsiden av bygg BB4, nordsiden av bygg BB5 og balkonger nær passasjene mellom bygg BB2 og BB3, og bygg BB3 og BB4 vil også være vindutsatte. Balkonger på østsiden, og særlig sørsiden av byggene vil være skjermet. Vindhastigheten øker med høyden slik at balkongene i de øverste etasjene er mer utsatt enn de som er lavere. Anslagvis vil vindhastigheten øke med en faktor 2 fra bakkeplanet (2 m) og opp til de øverste balkongene i ca. 25 m. 11

12 Vind fra SSØ Bakkeplanet I Figur 5-3 er planområdet vist i perspektiv fra sør sammen med vindpiler som indikerer hvordan luften vil bevege seg for vind fra SSØ. SSØ vind vil komme inn i planområdet ved A og C (Figur 5-3). Samtidig vil luften kunne strømme nordover på østsiden av BB4 og sørsiden av BB3 og BB2. Vindhastigheten vil trolig øke noe fra A opp mot B siden terrenghøyden øker. Vinden vil også følge Jærveien (D) og Sanvedbøen (E) nordover. Vinden vinkelrett på fasadene vil akselereres over hustakene eller presses ned mot bakken slik som illustrert ved F og G, mens noe vind vil blåse lang fasadene og balkonger (H) (se også diskusjonen for NNV vind ovenfor).. E B H C F G A D SSØ Figur 5-3. Perspektiv av planområdet fra sør. Pilene angir hvordan vinden forventes og strømme rundt bygningene når det blåser fra SSØ. De mest vindutsatte områdene for SSØ vind sammenfaller med mange av de mest utsatte områdene ved NNV vind. Tilsvarende er mange av de lune arealene også på samme sted (se Figur 5-4). De luneste områdene forventes på østsiden av bygg BB1 og BB2, mellom bygg BB1 og BB2 og på vestsiden av BB4. Gunstige områder er også områdene nord for BB3 og nord og vest for BB1. Mange av disse områdene sammenfaller med de mest gunstige områdene ved NNV vind. De mest vindutsatte områdene i bakkeplanet er, som for NNV vind, sentralt i planområdet der vinden vil blåse fra SØ mot NV, i passasjene 12

13 mellom BB2 og BB4 og mellom BB3 og BB4. Ved vind fra SSØ vil også området øst for BB1 være en del utsatt. Hushjørner som er eksponert er lengst NØ ved bygg BB1, SV hjørne på bygg BB2, SØ hjørne på bygg BB3, SV og NØ hjørner på bygg BB4 og SV hjørne på bygg BB5. Turbulens kan forventes på nordsiden av BB3 og på vestsiden av BB1, BB2 og BB4. Området mellom BB1 og BB2, og BB4 og BB5 er trolig også utsatt for noe turbulens. SSØ Figur 5-4. Skisse av vindforholdene i bakkeplanet for retningen SSØ. Blå og oransje sirkler angir henholdsvis de minst og mest vindutsatte områdene. 13

14 Vind fra SSØ - Balkonger Når det blåser fra SSØ vil balkongene i BB4 ut mot Jærveien være utsatt. Balkongene på sørsiden av BB3 og BB2, og østsiden av BB2 og BB1 vil også være noe vindutsatt. Særlig gjelder dette balkongene i de øverste etasjene og de lengst nordøst i BB1. Balkongene lengst sør og i de nederste etasjene på østsiden av BB2 vil ligge i mer le. Balkonger med relativt lave vindhastigheter vil være på nordsiden av BB3 og vestsiden av BB4. SSØ vind vil følge Sanvedbøen nordover og dermed gjøre fasadene og balkongene mot vest noe vindutsatte her. Andre vindretninger. Retningene S og ØSØ er også forholdsvis hyppige, særlig i vinterhalvåret, mens VNV er en hyppig vindretning om ettermiddagen sommerstid. S og ØSØ vind vil i store trekk følge samme mønster som vind fra SSØ gjennom planområdet. Vind fra ØSØ vil kunne bli mer forsterket i gaterommene på nord- og sørsiden, mens områdene vest for BB1 og BB2 vil ligge mer skjermet enn for vindretningene SSØ og S. Tilsvarende vil VNV vind forsterkes i gaterommene på nord- og sørsiden, mens områdene ut mot Jærveien vil være mer skjermet enn for NNV vind. Åpningen mellom BB2 og BB3 vil være mindre vindutsatt for retningene ØSØ og VNV enn for vind fra SSØ, NNV og S, mens det omvendte vil være tilfelle for åpningen mellom BB1 og BB2, Innvirkninger på naboarealer Planområdet er i dag delvis åpent med enkelte bygninger og noe vegetasjon. Ved å introdusere den planlagte bebyggelsen vil en reduksjon av vindhastighetene kunne forventes særlig på nord- og sørsiden av planområdet. Analysen ovenfor viser imidlertid at områdene nær passasjene mellom byggene BB2 og BB3, byggene BB3 og BB4 og nordøstsiden av BB1 kan bli noe mer vindutsatt enn i dag. Avbøtende tiltak i disse områdene anbefales (avsnitt nedenfor). En mindre forsterkning av hovedvindretningene NNV og SSØ kan også forventes langs Jærveien og Sandvebøen og i forlengelsen av disse veiene. Vindeffekter utenfor planområdet forventes i makismalt noen titalls meter i lengderetningen ut fra planområdet. Siden det er brutte fasader ut mot Jærveien og Sandvedbøen vil dette motvirke en forsterkning av vinden her. Effekter av bygningshøyder Vindhastighetene øker med høyden og vil i 25 m kunne være det dobbelte av hastigheten i 2 m. Når vinden treffer normalt inn på en fasade vil luft med høyere hastighet kunne føres ned og gi høyere 14

15 vindhastigheter i bakkeplanet. Ved å redusere høyden på de høyeste husene med eksempelvis 1 etasje forventes en reduksjon av vindhastigheten i 2 m på noen få prosent. Årsaken til at dette gir små effekter i bakkeplanet er at vinden nær bakken i stor grad er bestemt av geometrien til bebyggelsen i planområdet og området rundt. Større endringer i høyden på byggene vil kunne gi større lokale vindeffekter i bakkeplanet. 6 Avbøtende tiltak Det anbefales å gjøre avbøtende tiltak innenfor planområdet. Forslag til avbøtende tiltak er: - Innfelling av inngangspartier og bruk av takutspring på vestsiden av byggene BB1 og BB2, nørdøstsiden av BB1, i passasjene mellom byggene BB2 og BB3 og BB3 og BB4, ut mot Jærveien ved den sørligste delen av BB4 og på nordsiden av BB5. - Etablering av vegetasjon og vindskjerming sentralt i planområdet. Det er viktig med lav vegetasjon i tillegg til trær slik at vinden ikke forsterkes i fotgjengerhøyde under trekronene. - Etablering av vegetasjon og/eller vindskjermer som bryter ned vinden i passasjene mellom BB2 og BB3 og BB3 og BB4. - Vindskjerming ved utsatte hushjørner slik som på NØ siden av BB1, SV siden av BB5. - Vindskjerming på vestsiden av BB1 og BB2 ut mot Sandvedbøen og på østsiden av BB4 ut mot Jærveien. - Balkongene er vindutsatte og vindskjermer, f. eks. glassvegger med mulighet for full eller delvis avskjerming anbefales. 15