Beregnet til Sjøgata Utvikling Bodø AS Dokument type Vindanalyse Dato August 2015 VINDBEREGNINGER SJØGATA 29-31, BODØ
SJØGATA 29-31, BODØ Revisjon 000 Dato 2014/08/21 Utført av Jenny Skeide Skårn Kontrollert av Solveig Vullum Løtveit Godkjent av Jan Rukke Beskrivelse Vindanalyse Ref. 1350009630 Document ID Version Rambøll Hoffsveien 4 Postboks 427 Skøyen N-0213 Oslo T +47 2251 8000 www.ramboll.no
SJØGATA 29-31, BODØ INNHOLDSFORTEGNELSE 1. Innledning 1 1.1 Bakgrunn for prosjektet 1 2. Generelt om vindforhold 1 2.1 Klimatiske forhold vindanalyse 1 3. Vindanalyse 2 3.1 Vurderingsgrunnlag 2 3.1.1 Topografi, veinett og bygningsmasse 2 3.1.2 Vind 2 3.2 Vindanalyse 4 3.3 Usikkerhet 4 4. Vurderinger, resultater og konklusjon 5 4.1 Vurderinger og resultater 5 4.1.1 Vindanalyse 5 4.2 Konklusjon 5 VEDLEGG Vedlegg 1: Vindrose for meteorologisk stasjon ved Bodø lufthavn fra 2013 Vedlegg 2: Vindstatistikk for Bodø lufthavn for meteorologiske data fra 2013. Vedlegg 3: Terrengmodell for situasjon med nytt bygg, der nytt bygg har gule tak, og eksisterende bygg har oransje tak. Vedlegg 4: Vurdering av gjennomsnittlig vindhastighet etter Lawson Criteria 1-2 meter/kaikant Vedlegg 5: Vurdering av gjennomsnittlig vindhastighet etter Lawson Criteria ved passjasje (k+6) Vedlegg 6: Vurdering av gjennomsnittlig vindhastighet etter Lawson Criteria ved gårdsrom (k+10) Vedlegg 7: Vurdering av gjennomsnittlig vindhastighet etter Lawson Criteria ved takhage (k+19) Vedlegg 8: Vurdering av gjennomsnittlig vindhastighet etter Lawson Criteria ved takhage (k+23,2) Vedlegg 9: Vurdering av gjennomsnittlig vindhastighet etter Lawson Criteria ved takhage (k+25)
SJØGATA 29-31, BODØ 1 1. INNLEDNING 1.1 Bakgrunn for prosjektet I forbindelse med reguleringsplan for Sjøgata 29-31 i Bodø har Rambøll Norge AS fått i oppdrag av Sjøgata Utvikling Bodø AS å utarbeide en vindanalyse for å vurdere lokalklima, ved etablering av nytt bygg ved Sjøgata i Bodø. Bygningen er planlagt med bakgårdsrom og takhager på ulike høyder, samt en passasje som går fra Sjøgata ut mot havneområdet. Planområdet ligger ved havna nord for Bodø sentrum. Planområdet med omkringliggende områder er vist i Figur 1, der planområdet er markert med rød sirkel. Figur 1 Oversikt over planområde og nærliggende områder. Planområdet for Sjøgata 29-31 er markert med rød sirkel (kilde: www.norgeskart.no). Vindanalysen er utført for fremtidig situasjon med nytt bygg, og det er vurdert vindstyrker i høyder tilsvarende oppholdsarealer på bakkeplan/kaikant (1-2m), i passasje (k+6), i bakgårdsrom (k+10) og takhager (k+19, k+23.2 og k+25). 2. GENERELT OM VINDFORHOLD 2.1 Klimatiske forhold vindanalyse Det er ingen norske retningslinjer for terskelverdier for vindhastighet ved etablering av nye bygg. Ved vurdering av vind kan det deles mellom komfort og sikkerhet. Oppfattelse av komfort er individuelt og avhenger av aktivitet. For en indikasjon på vindstyrken, refereres det til Lawson Criteria 1. Kriteriene er nyttig for å definere vind i forhold til hva som er akseptabelt for ulike aktiviteter. Rangeringen av komfort i henhold til Lawson Criteria er vist i Tabell 1. 1 Kilde: T.V. Lawson, London Docklands Development Corporation "The evaluation of the windiness of a building complex before construction"
SJØGATA 29-31, BODØ 2 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. Områder bra for utendørs oppholdsarealer som kafeer eller restauranter 4-6 Stå eller sitte over kortere perioder Områder som er behagelig store deler av året og kan ha potensiale for stillesittende bruk på mindre vindfulle dager 6-8 Spasere Behagelige områder for aktiviteter som vindusshopping 8-10 Rask gange Områder med generelt sterkere vind der det er ubehagelig å oppholde seg i >10 Ukomfortabelt for alle brukere Områder som er ubehagelig for all type aktivitet 3. VINDANALYSE I denne rapporten beskrives utførelse og resultater av vindanalyse simulert over et år. Utredning av vindhastigheter blir gjennomført ved vindfeltsberegninger i programmet Soundplan med modulen MISKAM. Vindhastighetene blir kartlagt ved forskjellige vindretninger og i forskjellige horisontale lag. På grunnlag av dette kan man trekke ut gjennomsnittshastigheter og maksimalhastigheter som kan vurderes opp mot Lawson Criteria som beskriver ulike rangeringer av komfort. Det er også mulig å trekke ut resultater for enkelte vindretninger og -hastigheter. Beregningene viser vindhastighetene i forhold til bygningsmassen. Luftstabilitet er en parameter som definerer atmosfæren. Stabil atmosfære betyr at temperaturen er lavest ved bakken og at den stiger oppover til en viss høyde. Dette gjør at den kalde lufta synker ned og blandes lite med den overstående varmere lufta, en situasjon som kalles inversjon. Under disse forholdene vil det skapes et lokk over den kalde lufta ved bakken hvor det er lite turbulens i luftmassene. Endring i luftstabilitet kan også oppstå mer lokalt ved at vindstrømmen/luftstrømmen endrer retning grunnet lokale fysiske forhold og det som kalles turbulens vil oppstå. Slike lokale fysiske forhold kan være bygninger, trær, mur osv. Turbulens er definert som endring av vindens styrke og retning i korte tidsrom 2. I beregningene gjort her, er turbulens definert av bygningsmassen, og luftstabiliteten regnes ut på grunnlag av dette. 3.1 Vurderingsgrunnlag 3.1.1 Topografi, veinett og bygningsmasse Topografi, veinett, og bygningsmasse er lagt inn i programmet for å konstruere en 3D-modell (se Vedlegg 3 for terrengmodeller for fremtidig situasjon med ny bygningsmasse). Vindberegningene bygger på denne 3D-modellen, hvor naturlige og bygningsmessige barrierer har innflytelse på vind. På grunn av at modulen MISKAM ikke tar hensyn til terreng, kun bygninger, vil det ikke bli tatt hensyn til topografien i området. Terrenget er ikke særlig kupert ved planområdet, og det er derfor bygningsmasse som vil ha størst effekt på de lokalklimatiske forholdene. 3.1.2 Vind Vinddata er hentet fra Meteorologisk Institutt sin tjeneste eklima.no 3. Det er benyttet vinddata fra meteorologisk stasjon ved Bodø lufthavn. Denne stasjonen ligger rundt 2,5 km sørvest for planområdet og det er få topografiske barrierer mellom målestasjonen og planområdet. Det er derfor vurdert at dataene er representative for planområdet. Måledataene er registrert på 10 meters høyde over terreng. Bodø ligger værutsatt til og har generelt mye vind. I forkant av bereg- 2 Kilde: http://www.vindportalen.no/hva-er-vind/karakterisering-av-vind.aspx 3 www.eklima.no
SJØGATA 29-31, BODØ 3 ningene ble det foretatt en vurdering av vindroser fra denne målestasjonen. Figur 2 viser vindroser for den siste tiårsperioden og for ett helt år (2013) fra den meteorologiske stasjonen ved Bodø lufthavn. Disse vindrosene viser at vindrosen for 2013 er tilnærmet lik vindrosen for den siste tiårsperioden. De meteorologiske dataene for 2013 er dermed representative for et normalt år, og benyttes videre i beregningene. Den dominante vindretningen er fra øst for både tiårsperioden og for 2013. Det er likevel blitt opplyst at det er vind fra nord som vil kunne være mest plagsom på planområdet da dette er vind som kommer inn fra havet uten mange hindringer og oppleves med ubehagelig enn vind fra andre vindretninger. For å vurdere om det er variasjoner mellom årstidene, ble det hentet ut vindroser fra de ulike årstidene for tiårsperioden. Disse vindrosene er presentert i Figur 3. Vindrosene viser at for vinter er vindretningen fra øst den mest fremtredende. For de andre årstidene er ikke den østlige vindretningen like dominant, og da spesielt for sommer er det vindretninger fra både øst, vest og nordøst som dominerer. Figur 2 Vindrose fra meteorologisk stasjon ved Bodø lufthavn fra den siste 10-årsperioden (øverst) og for 2013 (nederst), hentet fra eklima.no
SJØGATA 29-31, BODØ 4 Figur 3 Vindrose fra meteorologisk stasjon ved Bodø lufthavn fra den siste tiårsperioden fordelt på årstidene vinter, vår, sommer og høst. Hentet fra eklima.no Det har kun blitt kjørt beregninger med meteorologiske data fra hele 2013. Vindfeltene for beregning av de lokalklimatiske forholdene ved planområdet er konstruert ved å bruke timesvise vinddata for området over ett år (2013), og reell vindflyt er simulert i den konstruerte 3Dmodellen. Kumulativ frekvens av vindstyrke- og retning for området vises grafisk som vindrose i Vedlegg 1. Programmet bruker rådata til å simulere vindfelt for 36 retningsvise sektorer, hver på 10 grader, hvor effekten av bygningsmessige barrierer blir inkludert. Rådata fra den meteorologiske stasjonen ved Bodø lufthavn for 2013 er vist i Vedlegg 2. Tallene viser antall observasjoner av de gitte vindretningene og hastighetene ved 10 meters høyde (målestasjonens plassering). Tallene viser at det er vindretning fra øst (90 ), og vindhastighet i intervallet 6-8,5 m/s som har flest observasjoner. 3.2 Vindanalyse Fremstillingen av vindanalysen viser gjennomsnittlig og maksimale vindhastigheter sammenlignet med Lawson criteria. I dette tilfellet er følgende horisontale lag undersøkt; 0-0,3 m, 0,3-0,6 m, 0,6-1m 1-2 m, 2-3, 3-5 m, 5-7 m, 7-9 m, 9-12 m, 12-16 m, 16-18 m, 18-20 m, 20-22 m, 22-24 m, 24-30 m, og videre med økende intervaller opp til 200 meter. Dette på grunn av at høye bygninger kan ha effekter på turbulens og luftmassenes bevegelse opp til svært høyt over hustakene. Det er fremstilt vindhastigheter ved 1-2 meters høyde over terreng som er den høyden personer vil merke effekten av vinden mest på gateplan. I tillegg er det fremstilt resultater for alle utedørsarealer; passasje (k+6), gårdsrom (k+10) og takhager (k+19, k+23,2 og k+25). 3.3 Usikkerhet Beregning av vindhastigheter kan ha følgende usikkerhetsfaktorer: - Data for vind og meteorologi kan variere fra år til år. - Terrenget er ikke hensyntatt i beregningene grunnet beregningsmodulens begrensninger. - Beregningene viser kun resultater for gjennomsnittlig og maksimale vindscenarier, og ikke spesifikke vindretninger.
SJØGATA 29-31, BODØ 5 4. VURDERINGER, RESULTATER OG KONKLUSJON 4.1 Vurderinger og resultater Resultatene fra vindanalysen er vist grafisk i sammenligning med Lawson Criteria i Vedlegg 4 til Vedlegg 9. Det er fremstilt resultater for gjennomsnittshastigheter og maksimalhastigheter ved målestasjonens høyde på 10 meter. Vindhastighetene er fargekodet etter Lawson Criteria presentert i Tabell 1. Resultatene er fremstilt for 1-2 meters høyde, som er vanlig oppholdssone for mennesker på bakkeplan, i tillegg er det fremstilt resultater for øvrige oppholdssoner ved bygningen; passasje, bakgårdsrom og takhager. 4.1.1 Vindanalyse Den dominante vindretningen er 90 øst vist i vindrose i Vedlegg 1. Gjennomsnittlig vindhastighet De gjennomsnittlige vindhastighetene for området ligger innenfor den laveste klassen for Lawson criteria på 0-4 m/s for alle de presenterte høydene bortsett fra de to øverste nivåene med takhager (k+23,2 og k+25) der det er noen områder der de gjennomsnittlige vindhastighetene kan komme opp i 4-6 m/s. Intervallet 0-4 m/s er områder der det er behagelig å oppholde seg i over lengre perioder gjennom hele året. Intervallet 4-6 m/s er områder der det er behagelig å stå eller sitte over kortere perioder. Dette området kan ha potensiale for stillesittende bruk på mindre vindfulle dager. Maksimal vindhastighet De maksimale vindhastighetene for området viser at på bakkeplan 1-2 meter over kaikanten hovedsakelig har vindhastigheter tilsvarende høyeste klasse for Lawson Criteria. Dette er vindhastigheter som er ukomfortabelt for alle brukere, og ubehagelig for all type aktivitet. Det er likevel noen områder mellom bygningsmasse og inntil den sørlige del av bygget som vil ha lavere vindhastigheter, og i passasjen vil det være vindhastigheter helt ned i 0-4 m/s. I den nordligste delen av passasjen vil det være vindhastigheter opp i over 10 m/s ved maksimale vindhastigheter. I gårdsrommene (k +10) ligger de maksimale vindhastighetene på 0-4 m/s og 4-6 m/s. I det vestlige gårdsrommet kan de maksimale vindhastighetene komme opp i 10 m/s mot åpningen i nord mot kaikant. Ved de tre ulike høydene for takhager, vil det ved maksimale forhold være vindhastigheter som i hovedsak er over 10 m/s som er vindhastigheter som er ukomfortabelt for alle brukere, og ubehagelig for all type aktivitet. 4.2 Konklusjon Vindanalysen viser at gjennomsnittlig vindhastighet i hovedsak ikke er høyere enn 4 m/s for alle områder der det er planlagt utendørs oppholdsareal. De to øverste nivåene med takhager kan ha noen områder der de gjennomsnittlige vindhastighetene kan komme opp i 4-6 m/s. Begge disse vindhastighetsintervallene er innenfor det som vurderes som ok for stillesittende oppholdstid utendørs. Resultatene for de maksimale vindhastighetene viser at store deler av området befinner seg i høyeste klasse som er ubehagelig for all type aktivitet, men at store deler av gårdsrom og deler av passasjen likevel vil ha vindhastigheter helt ned i 0-4 m/s, og dermed behagelig for utendørs oppholdstid selv ved maksimale vindhastigheter. Ut fra vindberegningene indikeres det at ved gjennomsnittlig vindhastighet ikke vil være noen områder ved bygget som er utsatt for ubehagelige vindhastigheter og at deler av utendørsoppholdsarealer vil være egnet for utendørs oppholdsarealer selv ved maksimale vindhastigheter.
SJØGATA 29-31, BODØ 6 <DO NOT DELETE>VEDLEGG Vedlegg 1: Vindrose for meteorologisk stasjon ved Bodø lufthavn fra 2013 Ramboll
SJØGATA 29-31, BODØ 7 Vedlegg 2: Vindstatistikk for Bodø lufthavn for meteorologiske data fra 2013. Tabell 2: Tallene viser antall observasjoner av de gitte vindretningene og hastighetene ved 10 meters høyde (målestasjonens plassering) [m/s] \ [ ] 360 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 v <= 1,0 10 2 0 2 6 6 12 2 4 8 7 3 8 2 8 6 2 10 7 3 3 5 8 2 2 2 2 3 3 6 6 8 6 10 2 4 1,0 < v <= 3,5 48 90 72,5 37 23,5 36 31 37 81 126,5 146,5 120,5 82,5 70 53,5 28,5 32 26,5 30,5 23,5 33,5 24 38,5 48 25,5 36,5 40 47 65 68 49 46 26 34 26,5 39 3,5 < v <= 6,0 23,5 55 98,5 39,5 14,5 8,5 19 31 103,5 324,5 394 227 65,5 51,5 54 38 30 35,5 32 53 42 34 66 72,5 75 96 71 61,5 52,5 57 40 33,5 36,5 27 38 40,5 6,0 < v <= 8,5 12,5 8 14 2,5 2,5 0 1 11,5 121 638 435,5 76 16,5 20 22,5 7 3 6 14 15 19,5 25 87,5 117 95,5 85 59,5 55,5 42,5 41 31,5 32,5 22,5 25,5 15,5 23 8,5 < v <= 11,0 2 1,5 4 1,5 1 0 0 0 81 354 171 48 21,5 5 2,5 1 0 1 1 3 2,5 13 51,5 76,5 98,5 44,5 47 53 42,5 31 19,5 22 18,5 14 11 16 11,0 < v <= 13,5 0 0 0 0 0 0 0 0 11 56 54,5 45,5 11 0,5 0,5 0 0 0 0 0 0,5 4,5 27 48 45,5 28 24,5 17,5 26 20 9 6,5 13 4 2 5 13,5 < v <= 16,0 1 0 0 0 0 0 0 0 1,5 26,5 28,5 11 10,5 0 0 0 0 0 0 0 0 1 4,5 24 29,5 9 5 11,5 10,5 8 3,5 3,5 0 3 0,5 0,5 16,0 < v <= 18,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 3 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0,5 2 11 11,5 3 4 5,5 2,5 1 0 0 0 0 0 0 18,5 < v <= 21,0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1,5 2,5 2 3,5 2,5 1,5 1,5 1 0 0 0 0 0 21,0 < v <= 23,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 1 0 0 0 0 0 0 v > 23,5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Ramboll
Vedlegg 3: Terrengmodell for situasjon med nytt bygg, der nytt bygg har gule tak, og eksisterende bygg har oransje tak.
Vedlegg 4: Vurdering av gjennomsnittlig vindhastighet etter Lawson Criteria 1-2 meter/kaikant Figuren viser gjennomsnittlig vindhastighet for fremtidig situasjon ved 1-2 meters høyde over terreng (kaikant/gatenivå). Resultater for vindhastigheten er fargekodet etter inndelingen for Lawson Criteria
Vedlegg 5: Vurdering av gjennomsnittlig vindhastighet etter Lawson Criteria ved passjasje (k+6) Figuren viser gjennomsnittlig vindhastighet for fremtidig situasjon ved passasjen (k+6), markert med mørk blå sirkel. Resultater for vindhastigheten er fargekodet etter inndelingen for Lawson Criteria
Vedlegg 6: Vurdering av gjennomsnittlig vindhastighet etter Lawson Criteria ved gårdsrom (k+10) Figuren viser gjennomsnittlig vindhastighet for fremtidig situasjon ved gårdsrom (k+10), markert med mørk blå sirkler. Resultater for vindhastigheten er fargekodet etter inndelingen for Lawson Criteria
Vedlegg 7: Vurdering av gjennomsnittlig vindhastighet etter Lawson Criteria ved takhage (k+19) Figuren viser gjennomsnittlig vindhastighet for fremtidig situasjon ved takhage (k+19), markert med mørk blå sirkler. Resultater for vindhastigheten er fargekodet etter inndelingen for Lawson Criteria
Vedlegg 8: Vurdering av gjennomsnittlig vindhastighet etter Lawson Criteria ved takhage (k+23,2) Figuren viser gjennomsnittlig vindhastighet for fremtidig situasjon ved takhage (k+23,2), markert med mørk blå sirkler. Resultater for vindhastigheten er fargekodet etter inndelingen for Lawson Criteria
Vedlegg 9: Vurdering av gjennomsnittlig vindhastighet etter Lawson Criteria ved takhage (k+25) Figuren viser gjennomsnittlig vindhastighet for fremtidig situasjon ved takhage (k+25), markert med mørk blå sirkler. Resultater for vindhastigheten er fargekodet etter inndelingen for Lawson Criteria