SAGA TERRASSE - 1. GANGS BEHANDLING/ OFFENTLIG ETTERSYN UTREDNING HØYHUS - VEDLEGG 1 LOKALKLIMAANALYSE DETALJREGULERINGSPLAN 353 I ULLENSAKER, SAGA TERRASSE - 1. GANGS BEHANDLING/ OFFENTLIG ETTERSYN 1. gangs behandling: 04.05.2015, Sak 87/15 Vedtatt: xx.xx.2015 UTREDNING HØYHUS VEDLEGG 1 Lokalklimaanalyse Datert 22.05.2015 ER 25.06.2015
Notat Saga Terrasse, Jessheim Lokalklimaanalyse Erik Berge Versjon 1 22.05.2015 Det er utført en lokalklimaanalyse for utviklingen av Saga Terrasse, Jessheim, på oppdrag for Jessheim Byutvikling AS. I arbeidet er det lagt vekt på en vurdering av vindkomfort i kombinasjon med sol- og skyggeforholdene i uteoppholdsarealene. 1 Sammendrag...2 2 Innledning...3 3 Lokalklimadata...3 4 Vindforhold rundt bygninger og vindkomfort...4 5 Lokalklimaet på Jessheim...6 Års- og sesongmiddelvind... 6 Hastighet- og retningsfordeling i 10 m... 7 Vindforhold i fotgjengerhøyde 2 m.... 7 Temperatur... 8 Sol/skyggediagrammer... 9 6 Vurdering av lokalklimaet for Saga Terrasse... 10 Vind fra sør... 11 Vind fra nord... 11 Vind og solforhold... 11 Vind i kombinasjon med lave temperaturer... 12 7 Lokalklima og luftforurensning... 12 8 Avbøtende tiltak vind... 12 9 Referanser... 14 AS Civitas By-, miljø- og samfunnsplanlegging www.civitas.no
1 Sammendrag Det er gjort en vurdering av lokalklimaet for området Saga Terrasse, Jessheim. De viktigste resultatene er gjengitt nedenfor: De dominernde vindretningene er S, SSV, N og NNØ. Midlere hastighet i 10 m høyde over bakken er 2.8 m/s basert på data fra Gardermoen. I perioden kl. 16-20 om ettermiddag i sommerhalvåret er S og SSV de mest utpregede vindretningene og midlere vindhastighet er 3.6 m/s. Dette er en periode av døgnet og året med mye uteaktivitet og det er viktig å legge til rette for god utekomfort. Gode solforhold finnes særlig ved Actiongata og på sørsiden av de midterste bygningene (1 mai kl. 1630 lokal tid). Det forventes redusert vindkomfort i utearealer for sittegrupper og for inngangspartier i områdene ved Actiongata, husrekken ut mot Dampsagalleen, hushjørner på nord og sørsiden av utbyggingen, og rundt høyhuset. God vindkomfort i kombinasjon med gode solforhold forventes særlig på sørsiden av de øst-vest orienterte bygningene i midtre deler av området. Det er sannsynlig at det vil være redusert vindkomfort for fotgjengere og syklister ved utsatte hushjørner, særlig rundt høyhuset og om ettermiddagen sommerstid. Balkonger i de øvre etasjene og særlig i øvre delen av høyhuset vil være vindutsatt. Avbøtende tiltak for vind bør vurderes for: o Actiongata o Området på østsiden av husrekken ut mot Dampsagalleen o Utsatte hushjørner og balkonger I perioder med lave temperaturer og dårlige spredningsforhold for luftforurensning dominerer svake vinder fra N og NNØ, og uteaktiviteter følsomme for luftforurensning bør ikke legges rett på sør- eller sørvestsiden av lokale kilder til luftforurensning. 2
2 Innledning Lokalklima er et viktig tema i utviklingen av boligområder utfra et ønske om å skape gode uteoppholdsrom. Sol, skygge, vind, temperatur, luftfuktighet og nedbør er viktige faktorer for uteoppholdskvalitetene i et boligområde. Hensikten med dette arbeidet har vært å gi en vurdering av lokalklima i områdene knyttet til Saga Terrasse, Jessheim. Hovedvekten er lagt på en vurdering av vindforholdene sett i sammenheng med sol- skyggedataene. En kort presentasjon av temperaturdata er også gitt. Analysen bygger på data fra nærmeste meteorologistasjon på Gardermoen, samt en tolkning av disse dataene for utbyggingen. Analysen vil kunne danne grunnlag for mer detaljerte lokalklimaanalyser senere i planprosessen hvis dette er ønskelig. 3 Lokalklimadata Det er ingen offisiell meteorologistasjon på Jessheim. Den nærmeste meteorologistasjonen er Gardermoen som ligger ca. 9 km mot nordvest. Vi har i dette arbeidet antatt at meteorologidataene fra Gardermoen er representative for Jessheim. Vindforhold kan erfaringsmessig variere en del over forholdsvis korte avstander (se Rieck og Berge, 2010), særlig i områder med terreng- og høydevariasjoner. Arealene mellom Jessheim og Gardermoen er imidlertid forholdsvis flate og vi har derfor antatt at det er små forskjeller i vindforholdene. Men området ved Saga Terrasse vil trolig være noe mer skjermet for vind på grunn av omkringliggende skog og boligområder sammenlignet med det forholdsvis åpne flyplassområdet. Temperaturforholdene antas å variere lite mellom Gardermoen og Jessheim. Posisjonen til meteorologistasjonen på Gardermoen og Saga Terrasse er vist i Figur 1. 3
Gardermoen Jesseheim Figur 1. Oversiktskart som viser posisjonen til planområdet ved Jessheim og meteorologistasjonen på Gardermoen. (Kartgrunnlag hentet fra www.norgeskart.no). 4 Vindforhold rundt bygninger og vindkomfort Bygninger vil generelt ha en bremsende 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 2 har vi vist en skisse av vindforholdene rundt et hus. 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 hus vil vindhastighetene bli lavere, men turbulens med vindkast vil forekomme. Arealer mellom bygninger eller langs rekker av hus, som er 4
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 hus, rekker av hus og vegetasjon er derfor av stor betydning for hvordan vindkomforten vil bli innenfor et boligområde. Vind Turbulens Figur 2. Skisse av vind rundt et hus. 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. 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 5
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 (Tabell 1) for å forklare hva vi mener med vindkomfort. Hastighetene i tabellen er referert til 2 m høyde over bakken. 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. Lawsons komfortkriterier inneholder også en klassifisering av «uakseptable» vindforhold, som ikke er tatt med i tabellen. Denne klassifiseringen vil i mange tilfeller kunne akseptere noe høyere vindhastigheter enn de som er gitt i Tabell 1. Det er viktig å være klar over at vindkomfort til en viss grad vil være subjektiv, og at komfort knyttet til vind kan oppfattes forskjellig fra en person til en annen. Opplevd utekomfort vil også være avhengig av sol/skyggeforhold og temperatur. For en detaljert kvantifisering av vindkomforten rundt bygninger og i uteoppholdsrom er det nødvendig med 3-D vindberegninger. I dette arbeidet har vi har diskutert forventet vindkomfort for ulike områder i tilknytning til utbyggingen basert på tolkninger av vinddataen beskrevet i neste kapittel. 5 Lokalklimaet på Jessheim Års- og sesongmiddelvind Vinddataene fra Gardermoen er hentet ut for perioden 1990-2014, dvs. 25 år. I tabellen nedenfor er års- og sesongmidler av vinden vist. Midlere vindhastighet er lavest om vinteren, mens den høyeste middelvinden observeres om våren. Tabellen viser at årsmiddelvinden i 10 m er 2.8 m/s. Innenfor planområdet vil det imidlertid være store lokale forskjeller i vindhastighet- og retning på grunn av trær, bygninger, åpne flater etc. Tabell 2. Års- og sesongmidler av vindhastigheten for Gardermoen i 10 m høyde over bakken. Data er hentet fra eklima.no og er for perioden 1990-2014. Årsmiddel Vinter Vår Sommer Høst 2.8 m/s 2.6 m/s 3.2 m/s 2.9 m/s 2.7 m/s 6
Hastighet- og retningsfordeling i 10 m Vindrosene for hele året, sommer- og vinterhalvåret fra Gardermoen er vist i Figur 3. I vindrosen er hastighet og retning klassifisert i tolv ulike sektorer. For sommerhalvåret har vi også vist vindrosen mellom kl. 16 og 20 om ettermiddagen, siden det i denne perioden vil være mye uteaktivitet. Hyppigheten av vind i hastighetsklassene 0-3.5 m/s, 3.5-5.5 m/s, 5.5-8 m/s, 8-10.5 m/s og over 10.5 m/s er vist for hver retning (sektor). Inndelingen i hastighetsklasser følger Lawsons vindkomforttabell (se Tabell 1). De dominerende vindretningene sett over hele året er NNØ (19 %), S (17 %), N (13 %) og SSV (12 %). Det er kun mindre variasjoner i retningsfordelingen for sommer og vinter. Retningene S og SSV er knyttet til solgangsvinden og vi ser at disse retningene dominerer fra kl. 16 til 20 i sommerhalvåret. Vinterhalvåret har høyest hyppighet av lave hastigheter, og retningen NNØ dominerer for de svake vindene. De høyeste vindhastighetene forekommer også i vinterhalvåret, og vi finner de for retningene S, SSV og N. Fordeling på de forskjellige retningene er mye de samme som i sommerhalvåret. I perioden kl. 16-20 i sommerhalvåret dominerer vindhastigheter i intervallet 3.5-5.5 m/s, mens vindhastigheter i intervallet 5.5-8 m/s også er ganske hyppige. Midlere vindhastighet er 3.6 m/s, og lave vindhastigheter forekommer forholdsvis sjeldent for denne tiden av døgnet og året. Vindforhold i fotgjengerhøyde 2 m. Referansehøyden for vindmålinger er i 10 m høyde over bakken. Siden vinden bremses opp mot bakken vil hastighetene i fotgjengerhøyden 2 m være lavere enn i 10 m. Hvor raskt vinden avtar mot bakken vil avhenge av overflatens ruhet. Men for vanlige overflater slik som gress, veier av asfalt og grus, lav vegetasjon etc. vil hastigheten typisk reduseres med 30-50 % fra 10 m til 2 m. Dette tilsvarer den vindforsterkningen som kan forventes på utsatte steder rundt bygninger (se avsnitt 4). Som en første tilnærming kan vi anta at vindhastigheten i 10 m vil være den samme som i 2m for de mest vindutsatte områdene innenfor utbyggingen. 7
Figur 3. Vindroser for Gardermoen i 10 m høyde basert på data for hele året, vinterhalvåret, sommerhalvåret og i perioden fra kl. 16 til 20 i sommerhalvåret. Data fra eklima.no. Temperatur Temperaturen er registrert i 2 m høyde på Gardermoen og fordelingen er vist i Figur 4. Fra figuren ser vi at temperaturene spenner over intervallet ca. 24 C til ca. +30 C for perioden 2000-2014. Laveste og høyeste registrerte temperaturer var -26.4 C og 30.5 C. Middeltemperaturen for denne perioden var 5.3 C, og temperaturer under - 10 C inntraff 5.2 % av tiden. Lave temperaturer i kombinasjon med vind kan gi dårlig utekomfort. Det er imidlertid ikke gjort beregninger av kombinasjonen vind og lav temperatur i dette arbeidet. Lave temperaturer opptrer ofte også i kombinasjon med inversjonsforhold og opphoping av kaldluft i de lavest liggende delene av terrenget. Dette kan det være viktig og ta hensyn til når områder med uteaktiviteter vinterstid planlegges, slik som for eksempel barnehager, skoler, idrettsanlegg, og når spredning av lokal luftforurensning skal vurderes. 8
Figur 4. Temperaturfordeling basert på data fra målestasjonen på Gardermoen. Data for 2 m høyde over bakken. Data fra eklima.no Sol/skyggediagrammer Sol/skygge diagram for 1 mai kl. 1500 (tilsvarende ca. kl. 1630 lokal sommertid) er vist i neste figur. De beste solforholdene finnes på sørsiden av de midterste bygningene og på vestsiden mot Jernbanelinjen. 1 mai kl. 1500 er det sol på 56 % av arealene. Etter 1 mai og fram til ca. 12 august vil solforholdene være omtrent som 1 mai eller bedre. Ved vårjevndøgn og høstjevndøgn og for resten av vinterhalvåret vil tilgangen til sol i bakkeplanet være liten innenfor utbyggingen og best ved Actiongata og Dampssagalleen jamfør ØKAW AS sine soldiagrammer (ikke vist her). 9
Figur 5. Sol/skygge diagram 1 mai kl. 1500 for Saga Terrasse, Jessheim. Figuren er levert av ØKAW AS. 6 Vurdering av lokalklimaet for Saga Terrasse I dette avsnittet har vi diskutert hvordan vindforholdene forventes for hovedvindretningene S, SSV og N, NNØ. Vi har antatt at vindmønstrene blir ganske like for S og SSV vind, slik at disse retningene behandles under ett, og at det samme vil gjelde for N og NNØ vind. Vi har også vurdert vindforholdene i forhold til sol/skygge diagrammene 1 mai kl. 1500. 10
Vind fra sør I Figur 6 er forholdene skissert for sørlig vind. Vestsiden langs Actiongata og østsiden ut mot Dampsagalleen vil være noe vindutsatt. Det er sannsynlig at vindkomfortkriteriene gitt i Tabell 1 vil overskrides på utsatte steder for sittegrupper og inngangspartier. Nær høyhuset i nordvest vil vind som trekkes ned fasadene også kunne gjøre at vindkomfortkriterier for gående fotgjengere og syklister overskrides. Hushjørnene for de sørligste bygningene og barnehagen forventes også å være noe utsatt for sørlig vind (se figuren). De luneste områdene vil være på baksidene av de øst-vest orienterte bygningene, men også sørsiden av disse bygningene vil ha god vindkomfort. Passasjen mellom de midterste bygningen og rekken av hus lengts øst vil trolig også være noe utsatt for kanalisering av vind fra sør. Balkonger, særlig i de øverste etasjene, vil være noe vindutsatt. Mest utsatt er balkonger på SV og SØ hjørnet av bygningene. Balkonger i den øvre delen av høyblokken er særlig eksponert for vind. Vindhastighetene ved toppen av høyhuset vil i gjennomsnitt kunne være 50-60 % høyere enn i 10 m høyde. I tillegg må speed-up rundt hushjørnene og over taket forventes. Vind fra nord Actiongata og Dampsagalleen vil, som for sørlig vind, også være noe utsatt for nordlig vind. Det er sannsynlig at vindkomfortkriteriene gitt i Tabell 1 vil overskrides på utsatte steder for sittegrupper og inngangspartier. Nær høyhuset i nordvest vil vind som trekkes ned fasadene også kunne gjøre at vindkomfortkriterier for gående fotgjengere overskrides for nordlig vind. De luneste områdene vil være mellom husene som er tverrstilt i forhold til vindretningen, samtidig vil hushjørnene for de nordligste bygningene kunne være utsatt slik som markert i Figur 7. Som for vind fra sør vil balkonger være vindutsatt. Mest utsatt er balkongene på NV og NØ hjørnene, og balkonger i den øvre delen av høyblokken. Vind og solforhold Vestsiden av utbyggingen ut mot Actiongata, vil være et attraktivt uteområde om ettermiddagen sommerstid på grunn av gode solforhold. Samtidig er dette et tidspunkt da det ifølge vinddataene fra Gardermoen (Figur 3) vil blåse mye fra sørlig kant og vindhastighetene vil i gjennomsnitt være noe høyere enn ellers i året. Avbøtende tiltak anbefales i dette området for å skape gode uterom. Avbøtende tiltak bør 11
også vurderes i de andre områdene som er markert som utsatte i Figur 6 og Figur 7. En kombinasjon av gunstige sol og vindforhold forventes særlig på sørsiden av de midterste bygningene tidlig på ettermiddagen. Senere på ettermiddagen og tidlig kveld vil kombinasjonen av gunstige sol- og vindforhold forventes på nordsiden av de samme bygningene. Vind i kombinasjon med lave temperaturer Vind i kombinasjon med lave temperaturer vil først og fremst opptre for vindretningene N og NNØ. Ved å referere til Figur 7 ser vi at utsatte områder vil være hjørnene på de nordligste bygningene særlig rundt den høyeste bygningene, og langs Actiongata og Dampsagalleen. Det er også sannsynlig at passasjen vest for den østligste husrekken kan være noe utsatt. 7 Lokalklima og luftforurensning Siden planområdet er forholdsvis flatt kan stagnasjon av kaldluft og inversjoner forventes på dager med stille og klart vintervær. Dette gir opphav til dårlig spredning av luftforurensning fra lokale kilder. Disse situsjonene følges også ofte av en svak trekk fra N eller NNØ (dette framkommer av dataene fra Gardermoen). En generell anbefaling er å unngå og legge følsomme uteaktiviteter slik som barnehager og skoler rett på S og SSV siden av lokale kilder til luftforurensning. Lokale kilder til luftforurensning vil først og fremst være veitrafikk som bidrar med NO 2 og PM 10, men det kan også forventes mindre mengder støv (PM 10) fra jernbanen. 8 Avbøtende tiltak vind God vindkomfort langs Actiongata kan oppnås ved å utplassere øst-vest gående levegger/vegetasjon. Dette vil gi lune oppholdsarealer på baksiden av vindskjermene både for sørlig og nordlig vind. Når vegetasjon anvendes for å bedre vindkomforten er det viktig med vegetasjon i ulike høyder for å unngå bare trestammer som kan gi forhøyet vindhastighet under trekronene. Det vil også være gunstig med tilsvarende avbøtende tiltak langs bygningene ut mot Dampsagalleen. For inngangspartier i de vindutsatte delene anbefales det å vurdere innfelling, fremspringende tak, og evt. vindskjermer/vegetasjon. Dette vil også bedre vindkomforten for fotgjengere langs bygningene i områdene med inngangspartier. Avbøtende tiltak for utsatte hushjørner bør også vurderes. 12
Noen av balkongene er vindutsatte og vindskjermer, og f. eks. glassvegger med mulighet for full eller delvis avskjerming bør også vurderes. SSV S Figur 6. Skisse av vindforholdene i Saga Terrasse for retningene S og SSV. Blå og oransje sirkler angir henholdsvis de minst og mest vindutsatte områdene. 13
N NNØ Figur 7. Skisse av vindforholdene i Saga Terrasse for retningene N og NNØ. Blå og oransje sirkler angir henholdsvis de minst og mest vindutsatte områdene. 9 Referanser Rieck, N. og Berge, E. Bjørvika. 2010. Reguleringsforslag for Munch Deichman-området. Konsekvensutredning lokalklima. Rapport publisert av Bjørbekk & Lindheim, Oslo, Norge. 14