Notat Storebukta, Kolbotn Lokalklima og lokal luftkvalitet Erik Berge 12.04.2017 På oppdrag fra Storebukta Boligutvikling AS er det gjort en enkel vurdering av lokalklima og lokal luftkvalitet for utviklingen av Storebukta, Kolbotn. Vurderingene er gjort ut fra lokale meteorologiske data, eksisterende informasjon om luftkvaliteten i Osloområdet og forslaget til utbygging. Kontaktperson i Storebukta Boligutvikling har vært Tom Andrè Svenning-Gultvedt. 1 Sammendrag...2 2 Beskrivelse av området...3 3 Lokalklima...4 Vindforhold rundt bygninger... 4 Lokale klimadata... 4 Middelvind og retningsfordeling... 5 Temperaturfordeling og inversjon... 5 Nedbør og luftfuktighet... 7 Lokalklima og avbøtende tiltak innenfor planområdet... 8 Innvirkninger på naboarealer... 10 4 Lokal luftkvalitet... 10 Anbefalte grenser for luftforurensning i arealplanlegging... 10 Utslipp og spredning av NO 2 og PM 10... 10 Lokal luftkvalitet ved Storebukta... 12 Lokale tiltak for å redusere konsentrasjonene... 13 AS Civitas By-, miljø- og samfunnsplanlegging www.civitas.no
1 Sammendrag Det er gjort en enkel vurdering av lokalklima og lokal luftkvalitet for Storebukta, Kolbotn. De viktigste resultatene for lokalklima er: Planområdet Storebukta er mest eksponert for vind fra sør inn fra Kolbotnvannet, mens området er mer skjermet for andre vindretninger. Vegetasjonen mellom planområdet og vannet vil dempe vind fra sør, og det er viktig å beholde denne vegetasjonen. Deler av gårdsrommet vil være godt skjermet og få et gunstig vindklima. Åpningene mellom bygningene mot sør og åpningen i nord kan få noe vindforsterkning, og lokale skjermingstiltak bør vurderes her. Terrassene i de øvre etasjene vil være noe vindeksponert, særlig på vestsiden av de høyeste blokkene. Planområdet ligger nær Kolbotnvannet noe som i perioder kan gi høy luftfuktighet. I vinterhalvåret vil Kolbotnvannet være et oppsamlingspunkt for kaldluft og gi økt hyppighet av kraftige inversjoner inn mot planområdet. Inversjoner er tilfeller med kald luft nær bakken og varmere luft høyere opp. Kraftige inversjoner er estimert til å inntreffe 6 % av tiden i perioden oktober-mars. De viktigste resultatene for lokal luftkvalitet er: Kilder til lokal luftforurensning vil være Skiveien, de lokale veiene ved Kolbotn sentrum, jernbanen og lokal vedfyring. Værforholdene gjør at det en del dager forventes transport av luftforurensning fra Skiveien og jernbanen inn mot planområdet i kombinasjon med inversjon og dårlige spredningsforhold. En enkel vurdering basert på erfaringer fra beregninger i Osloområdet, samt luftsonekartet for Oslo kommune inn mot Oppegård kommune, indikerer at den østlige delen av planområdet kan ligge i gul sone for svevestøv (PM 10) og NO 2 i forhold til planretningslinjen T-1520. Faste skjermer eller skjermer av vegetasjon mellom jernbanen og planområdet vil kunne redusere transporten av luftforurensning inn mot planområdet. Det anbefales å legge luftinntak så høyt som mulig og på vestsidene av bygningene. Vurderingen av forurensningsnivåene i planområdet er usikker sidene det ikke er utført lokale målinger eller modellberegninger. 2
2 Beskrivelse av området I Figur 2-1 er beliggenheten til planområdet Storebukta vist. Mot sør ligger Kolbotnvannet, mens i de øvrige retningene er det noe vegetasjon og lavhusbebyggelse. Kolbotn sentrum ligger mot nordnordvest. Øst for planområdet ligger Skiveien i en avstand på ca. 75 m. I trafikkanalysen 1 til Cowi er ÅDT for Skiveien oppgitt lik 14000. Jernbanelinjen Oslo-Ski passer nær inntil planområdet (ca. 20 m mot øst). I følge Norsk Jernbanestatistikk var det i 2015 i gjennomsnitt 250 tog som passerte Kolbotn stasjon hvert døgn. Planområde Figur 2-1. Kart som viser beliggenheten av planområdet (innenfor sirkelen). Kartet er hentet fra norgeskart.no. 1 Trafikkanalyse for Kolbotn sentrum. COWI, 2016. 3
3 Lokalklima Vindforhold rundt bygninger Bygninger vil generelt ha en oppbremsende effekt på vinden. Samtidig vil bygninger lokalt kunne styre vinden og gi vindforsterkning. Jo større bygningene er desto 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 30-50 % i forhold til vindhastigheten lengre ut fra bygget. På lesiden av bygninger vil vindhastighetene bli lavere, men turbulens med vindkast vil 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 det lokale vindklimaet vil bli innenfor et område. Vind Turbulens Erik Berge, CIVITAS AS Figur 3-1. Skisse av vind rundt en bygning. Lokale klimadata Lokalklimadataene er hentet fra en modell med 1 km avstand mellom hvert beregningspunkt horisontalt. Dataene er levert av Meteorologisk Institutt og de representerer timesverdier for perioden 2013-2015 (3 år). 4
Middelvind og retningsfordeling Års- og sesongmidler av vinden i Kolbotn er vist i Tabell 1. Vi ser at det er sterkest vind i vinterhalvåret (3.3 m/s), mens vindhastighetene er lavest om høsten (2.5 m/s). Årsmiddelvinden i 10 m er 2.9 m/s. Vindhastigheten i fotgjengerhøyde i ca. 2 m vil anslagvis være 30-50% lavere enn i 10 m. Tabell 1. Års- og sesongmidler av vindhastigheter for Kolbotn i 10 m høyde. Årsmiddel Vinter Vår Sommer Høst 2.9 m/s 3.3 m/s 3.1 m/s 2.7 m/s 2.5 m/s Vindrosene for hele året, sommer- og vinterhalvåret er vist i Figur 3-2. Merk at vindrosen også gir klassifisering i ulike hastigheter for hver av de tolv gitte retningen. Vind fra sør dominerer både sommer og vinter. I tillegg fordeler vinden seg forholdsvis jamt på retningene SSØ, ØSØ, Ø, ØNØ og NNØ. Vestlige vindretninger opptrer forholdsvis sjeldent. I 10 m høyde er vindhastigheter mellom 1 m/s og 4 m/s vanligst og opptrer mellom 60 og 70 % av tiden. Vindhastigheter over 10.5 m/s (tilsvarende liten kuling eller mer) er sjeldne. Vi har i tillegg vist vindrosen for perioden kl. 16-20 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 S og SSV dominerer. Disse vindretningene representerer i stor grad solgangsvinden. De høyeste hastighetene er for retningen S. Det er viktig å vurdere sørlige vinder når soner for uteaktiviteter og eventuelle vindavbøtende tiltak planlegges. Temperaturfordeling og inversjon For perioden 2013-2015 viser temperaturdataene en variasjon fra ca. -15 C til ca. 32 C (se Figur 3-3). Temperaturer i intervallene 1-3 C og 12-14 C er de vanligst forekommende. Årsmiddeltemperaturen for perioden 1961-1990 var 5.4 C (se Meteorologisk Institutt s rapport 02/93). Årsmiddeltemperaturen har trolig steget noe siden denne perioden. For periode 2013-2015 var middeltemperaturen ca. 2 C høyere enn for perioden 1961-1990. En forholdsvis kraftig inversjon kan defineres som perioder der temperaturen øker med mer enn 2 C fra 2 m til 50 m høyde. Ut fra modelldataene finner vi at kraftige inversjoner inntrer ca. 6 % av tiden i vinterhalvåret (perioden oktober-mars). I vinterhalvåret vil Kolbotnvannet være et oppsamlingspunkt for kaldluft og bidra til inversjoner ved planområdet. Perioder med inversjon kan gi dårlige spredningsforhold med opphoping av lokale utslipp av luftforurensning (se neste kapittel). 5
Figur 3-2. Vindroser for Kolbotn i 10 m høyde basert på data for hele året, vinterhalvåret, sommerhalvåret og sommerhalvåret mellom kl. 16 og 20. Hyppigheten av vind i ulike hastighetsklasser er gitt ved hjelp av fargeskalaen. Fargeskalene tilsvarer følgende: Lys grønn - stille til svak vind, grønn - lett bris, gul - laber bris, oransje - frisk bris, og rød liten kuling eller mer. 6
Figur 3-3. Fordeling av temperatur i 2 m høyde (øverste figur) og temperaturforskjeller mellom 2 m og 35 m høyde (nederste figur) i vinterhalvåret (oktober-mars). Nedbør og luftfuktighet Nedbørdata fra områdene sør for Oslo (se Meteorologisk Institutt s rapport 39/93) viser at forventet midlere årsnedbør er ca. 800 mm. De mest nedbørrike månedene er august til oktober med en forventet midlere månedsnedbør på mellom 90 og 100 mm. 7
Planområdet ligger nær Kolbotnvannet noe som vil gi økt luftfuktighet sammenliknet med områder lengre vekk fra vannflater. Lokalklima og avbøtende tiltak innenfor planområdet I vurderingen av lokalklimaet innenfor planområdet har vi lagt hovedvekt på de periodene da det blåser fra den dominerende vindretningen S. Vindpiler som viser hvordan luften forventes å strømme gjennom bebyggelsen for vindretningen S er vist i Figur 3-4. Bygningene E og F vil dempe vinden og bidra til å skape lune forhold på nordsiden av bygningene innenfor gårdsrommet. Samtidig vil luften kunne strømme gjennom passasjene mellom bygningene A og F, F og E og E og D. Den sørlige vinden vil ledes ut av gårdsrommet mellom bygningene B og C. Vinden vil også kunne akselereres over bygningene og langs fasadene, særlig gjelder dette over bygningene A og B og langs den vestlige fasaden av A og B. N B A C D E F Vind fra S Figur 3-4. Perspektiv av planområdet fra sørvest. Pilene angir hvordan vinden forventes å strømme rundt bygningene når det blåser fra S. 8
N C B D E F A Vegetasjonen bremser vind fra sør Vind fra S Figur 3-5. Skisse av vindforholdene i bakkeplanet for retningen D. Blå og oransje sirkler angir henholdsvis de minst og mest vindutsatte områdene. I Figur 3-5 er planområdet sett ovenfra og de mest vindutsatte sonene er angitt med oransje sirkler, mens de minst vindutsatte er angitt med blå sirkler. De lune områdene forventes på nordsiden av bygg E og F og inn i gårdsrommet. Arealene nord for bygning A, B og D er også skjermet for vind fra sør. De mest vindutsatte arealene er hushjørner vendt mot sør på bygningene A, F, E og D, passasjene mellom A og F, F og E og E og D. Mellomrommet mellom B og C kan også bli litt utsatt. Vindavbøtende tiltak er vegetasjonen eller vindskjermer på utsatte hushjørner og i passasjene. Innfelling av inngangspartier og bruk av takutspring anbefales også hvis det planlegges inngangsparter i de vindutsatte 9
områdene. Takutspring hindrer vind fra å «slå ned» langs husfasader og skjermer mot nedbør. Vindavbøtende tiltak som skjermer mot vind fra sør bør også vurderes for balkonger og terrasser. Innvirkninger på naboarealer For naboarealene vil den nye bebyggelsen først og fremst virke oppbremsende på vinden. En mindre vindforsterkning på østsiden langs jernbanen og på vestsiden i Theodor Hansens vei kan forventes for sørlig vind. Nord for planområdet forventes reduserte vindhastigheter. Samtidig som dette området får redusert vind og dermed forbedret vindkomfort, kan det bli en mindre økning i turbulensnivået på nordsiden av den høyeste bygningen (bygning B). 4 Lokal luftkvalitet Anbefalte grenser for luftforurensning i arealplanlegging Miljøverndepartementet vedtok i april 2012 en ny retningslinje (T-1520) for behandling av luftkvalitet i arealplanlegging (se Tabell 2). Anbefalingene i retningslinjen skal legges til grunn av kommuner, regionale myndigheter og berørte statlige etater ved planlegging og behandling av overordnede planer og enkeltsaker etter plan- og bygningsloven. De anbefalte grensene er vist i tabellen nedenfor. Gul sone ansees som en vurderingssone, mens i rød sone bør bebyggelse med et følsomt bruksbehov for luftforurensning unngås. Med følsomt bruksformål menes helseinstitusjoner, barnehager, skoler, boliger, lekeplasser og utendørs idrettsanlegg, samt grønnstruktur. Utslipp og spredning av NO 2 og PM 10 Svevestøv (PM 10) er partikler med diameter mindre eller lik 10 μm. De største partiklene (ca. 2.5 μm til 10 μm) vil i stor grad avsettes i områder nær kilden. Partiklene avsettes på bakken, festes til vegetasjon og bygninger og vaskes ut med nedbør. I tørre perioder med veistøv vil vind og oppvirvling gjøre at konsentrasjonsnivået øker. Små partikler (diameter mindre enn ca. 2.5 μm) vil i større grad ha et spredningsmønster som tilsvarer spredningen av en gass slik som NO 2. De viktigste kildene til PM 10 er veitrafikk (eksos, dekkslitasje), oppvirvling av veistøv fra veitrafikken, lokal vedfyring, jernbane, samt bidrag fra bakgrunnskonsentrasjoner. 10
Tabell 2. Anbefalte grenser for luftforurensning og kriterier for soneinndeling ved planlegging av virksomhet eller bebyggelse. Alle tall i μg/m 3 (mikrogram/m3) luft. Hentet fra «Retningslinje for behandling av luftkvalitet i arealplanlegging (T-1520)». Komponent Luftforurensningssone 1 Gul sone Rød sone PM10 35 μg/m 3 7 døgn per år 50 μg/m 3 7 døgn per år NO2 40 μg/m 3 vintermiddel 2 40 μg/m 3 årsmiddel Helserisiko Personer med alvorlige luftveis- og hjertekarsykdom har økt risiko for forverring av sykdom. Friske personer vil sannsynligvis ikke ha helseeffekter Personer med luftveishjertekarsykdommer har økt risiko for helseeffekter. Blant disse er barn med luftveislidelser og eldre med luftveis- og hjertekarlidelser mest sårbare. 1 Bakgrunnskonsentrasjoner er inkludert i sonegrensene, 2 Vintermiddel defineres som perioden fra 1 nov. 30 april. Nitrogendioksid (NO 2) spres og blandes med vinden samtidig vil denne gassen i liten grad avsettes i nærheten av kildene. Kjemiske prosesser vil konvertere NO til NO 2, og over tid også konvertere NO 2 til andre komponenter. Den viktigste kilden til NO 2 er veitrafikk. Bidraget fra bakgrunnskonsentrasjonene er større for PM 10 enn for NO 2. De meteorologiske forholdene bestemmer også i stor grad konsentrasjonsnivået av luftforurensninger. Vind og turbulens vil transportere forurensninger ut fra kildene. Jo sterkere vind og jo mer turbulens desto raskere vil forurensningen blandes og konsentrasjonene reduseres vekk fra kildene. I tilfeller med lite vind og stabil luft (lite turbulens) får vi inversjonsforhold, og nær kildene vil konsentrasjonene kunne bli høye. Disse situasjonene inntreffer oftest vinterstid. Merk at kjemiske prosesser også påvirker spredningen og konsentrasjonsnivåene, særlig gjelder dette for NO 2. Øst for planområdet ligger Skiveien som vil være en viktig lokal kilde til luftforurensningene PM 10 og NO 2. Siden jernbanen er så nær planområdet vil denne også kunne være en kilde til svevestøv. I tillegg vil veiene ved Kolbotn sentrum og vedfyring i vinterhalvåret bidra til de lokale utslippene. 11
Lokal luftkvalitet ved Storebukta Det finnes ikke målinger av luftkvalitet i Kolbotn sentrum eller langs Skiveien. Vi er heller ikke kjent med modellberegninger av konsentrasjonsnivåene i Kolbotnområdet. Vi har derfor gjort en kvalitativ vurdering av ut fra eksisterende informasjon om luftkvaliteten i søndre deler av Oslo og lokale meteorologiske forhold. En vurdering av om planområdet ligger innenfor eller utenfor gul/rød sone i forhold til Planretningslinjen T-1520 blir derfor usikker. Oslo kommune har i kommuneplanen av 2015 utarbeidet luftsonekart for Oslo for året 2013. I områdene lengst sør i Oslo viser disse kartene hverken gul eller rød sone for NO 2 og PM 10 langs Skiveien ut mot grensen til Oppegård kommune. Imidlertid er ÅDT verdiene på Skiveien her noe lavere enn utenfor planområdet. Gul sone for NO 2 vises i Oslo kommunes kart for Nedre Prinsdalsvei ved Hauketo sentrum der ÅDT var på ca. 20000 i 2011 (trafikktall fra Statens Vegvesen). Til sammenligning er ÅDT for Skiveien utenfor planområdet på ca. 14000. Fra vindrosen i Figur 3-2 ser vi at det en stor del av tiden vil blåse fra sør, og forurensning fra den nærmeste delen av Skiveien vil i disse periodene i liten grad spres mot planområdet. Men vi ser også at vind fra retningene NNØ til SSØ er hyppige særlig i vinterhalvåret. For disse vindretningene vil luftforurensning fra Skiveien og jernbanen transporteres mot planområdet. Det er også en del tilfeller med lave vindhastigheter for vindretningene NNØ til SSØ, noe som ofte vil kunne være knyttet til inversjoner og dårlige spredningsforhold i vinterhalvåret. For inversjonssituasjoner med svak vind vil det derfor mest sannsynlig trekke fra Skiveien og jernbanen inn mot planområdet, og muligheten for forhøyede konsentrasjoner i planområdet vil dermed øke. Vi har illustrert denne effekten i Figur 4-1. For en dag med lite vind og inversjon vil utslippene fra bilene holde seg i et forholdsvis tynt luftsjikt nær bakken som kan transporteres inn mot planområdet. Konsentrasjonene i dette sjiktet vil avta gradvis med økende avstand til vei og jernbane. Luftsonekartene for Oslo tyder på at området har en luftkvalitet som er bedre enn gul sone både for NO 2 og PM 10, men den korte avstanden til Skiveien og jernbanen samt de lokale meteorologiske forholdene gjør at det ikke kan utelukkes at den østlige delen av planområdet ligger i gul sone for NO 2 og PM 10. 12
Figur 4-1. Skisse av spredning av luftforurensning fra vei inn mot boliger i tilfeller med lav vindhastighet og inversjonsforhold (stabil luft). Lokale tiltak for å redusere konsentrasjonene Eksisterende vegetasjon mellom jernbane og planområdet og mellom jernbanen og Skiveien vil virke positivt i forhold til å redusere mengden forurensning, først og fremst støvmengden. Ytterligere skjerming mot jernbane og Skiveien vil også kunne bidra til å redusere konsentrasjonene av luftforurensning i planområdet. De største støvpartiklene (ca. 2.5 μm til 10 μm) vil kunne avsettes på blant annet bygninger, skjermer og vegetasjon. Bruk av bartrær anbefales siden de er mer effektive enn løvtrær om vinteren og våren når partikkelmengden er størst. Renhold av veiene er viktig for å redusere støvmengden. Godt renhold av lokale veier og Skiveien vil bidra til å redusere støvmengden. Konsentrasjonsnivåene vil i de fleste tilfeller avta raskt med høyden. Det er derfor viktig at luftinntak til ventilasjonsanlegg legges så høyt som mulig. Merk at luftinntaket for et lavt bygg vil være mer forurenset enn for et høyt bygg forutsatt at luftinntaket er lagt øverst i bygningen. Det anbefales derfor å legge luftinntaket høyest mulig og på vestsiden av bygningene på motsatt side i forhold til jernbane og Skiveien. En større nøyaktighet i fordelingen av de lokale konsentrasjoner, konsekvenser av utviklingen av planområdet og effekten av tiltak kan oppnås gjennom lokale spredningsberegninger. 13