TNO Milieu, Energie en Procesinnovatie
fe
;limaat rondom gebouwen
Gebouwen die boven hun omgeving uitsteken
verslechteren vaak het windklimaat in hun
directe omgeving. Bij hoogbouw kan dit leiden
tot ernstige windhinder voor personen en
verkeer.
Met het door TNO ontwikkelde softwarepakket
KnoWind is het mogelijk windhinderproblemen
in een vroeg stadium te onderkennen.
Architecten en stedebouwkundigen kunnen
hiermee al in het ontwerpstadium de effecten
van hun ontwerp op het windklimaat vaststellen
Kostbare investeringen achteraf zoals wind
schermen, luifels e.d. kunnen hierdoor in
principe worden voorkomen.
Achtergrond
In de huidige praktijk wordt in het ontwerpproces van gebouwen geen rekening gehouden met mogelijke windhinder, omdat de beschikbare windhinderkennis slecht toegankelijk is. Wanneer tot een windtunnelonderzoek wordt besloten, ligt het ontwerp meestal al in hoofdhjnen vast. Het windklimaat kan dan alleen nog maar verbeterd worden met behulp van luifels, pergola's, windschermen en begroeiing. Het is veel effectiever een gebouw, binnen de gegeven randvoorwaarden, zo 'windhindervriendelijk' mogelijk te ontwerpen. Dit kan alleen indien architecten en stedebouwkundigen bij het ontwerp van een gebouw of van stedebouwkundige plannen al in een zeer vroeg stadium aandacht schenken aan het aspect windhinder.
Dit is mogelijk als de ontwerper de consequenties van zijn plannen op het windklimaat snel kan beoordelen. KnoWind biedt de gebruiker de unieke mogelijkheid al in het eerste ontwerpstadium het windklimaat rond een gebouw te visuahseren.
tebouwalmelingen H 60tn L 30m B-30in Windsnelheidsgiens
Dage n/ja ai
H U— r~" h—•
j — j — — p:
•
100
030 080
070
060 050
040 030
020
010 000
Figuur i: Het windklimaat bij twee
hoge rechthoekige gebouwen
»•^ÄT-
KnoWind
TNO is al enige decennia actief op het gebied van windtunnelonderzoek aan gebouwen. Er zijn vele honderden projecten uitgevoerd op het gebied van windhinder, winddrukken en de verspreiding van afgassen uit schoorstenen. De omvangrijke windhinderkennis is nu gebundeld in het softwarepakket KnoWmd, waarmee al in het ontwerpstadium het te verwachten windklimaat rond gebouwen kan worden voorspeld. Het programma is zeer gebruikersvriendelijk, database-georiënteerd en draait onder Windows. Met het programma kan voor geschematiseerde, alleenstaande gebouwsituaties het lokale windklimaat berekend worden. Dit windklimaat kan direct getoetst worden aan richtlijnen voor windhinder of windgevaar.
De invoer van het model is menu-gestuurd en bestaat uit: de keuze van de gebouwconfiguratie, de hoofdafmetingen van het gebouw, de oriëntatie van het gebouw ten opzichte van Noord de locaties (of het raster) waarvoor het windklimaat berekend moet worden.
• Op het beeldscherm kan vervolgens worden aangegeven in • welk deel van het land het gebouw staat en hoe de omgeving van het gebouw eruit ziet. Dit kan variëren van een gebouw in een grote stad tot een gebouw direct aan de kust.
Het programma is zo ontworpen dat de gebruiker er interactief mee kan werken. Dit betekent dat berekeningen zeer snel worden uitgevoerd. Daardoor is de gebruiker in staat onmiddellijk het effect van wijzigingen in de hoofdafmetingen en de oriëntatie van het gebouw op het windklimaat in beeld te brengen.
Mogelijkheden
windklimaat: Voor aan aantal discrete locaties of voor een raster met rekenpunten kan het windklimaat in de directe omgeving van een drietal verschillende gebouwconfiguraties worden berekend. Het resultaat van de berekening wordt weergegeven in computerpresentaties met het gemiddelde aantal windhinderdagen per jaar (figuur i).
toetsing: Het berekende windklimaat kan getoetst worden aan richtlijnen voor windhinder (windsnelheidsgrens 5 m/s) en/of gevaar (windsnelheidsgrens 15 m/s). Hierbij kan onderscheid gemaakt worden tussen bijvoorbeeld doorloop- en winkelgebieden. Het resultaat van een dergelijke toetsing wordt weergegeven in computerpresentaties waarin gebieden met een slecht of gevaarlijk windklimaat zijn aangegeven (figuur 2).
cases: Er kunnen verschillende cases naast elkaar worden doorgerekend en gelijktijdig op het scherm worden gepresenteerd. Dit maakt het mogelijk snel inzicht te krijgen in het effect van wijzigingen in de hoofdafmetingen van het gebouw op het lokale windklimaat (figuur 3 a en 3b).
presentatie: De berekende windklimaatcontouren en toetsingscontouren kunnen zowel grafisch (in kleur) als in tabelvorm gepresenteerd worden.
Daarnaast bestaat de mogelijkheid om per windrichting gekleurde contourplots te maken van de windsnelheidsverde-lingen rond het gebouw (figuur 4) en kan voor bepaalde rekenpunten de windsnelheid weergegeven worden als functie van de windrichting.
ȕsrsfr
w:ag^.a^v.c^.-GebouwifniPtinqen H=6üm L=30in B-30in Windsnelheidsgrens
5 m/s
B slecht matig goed
Figuur 2: Toetsing windklimaat aan
richtlijnen voor windhinder
Gebruikers
KnoWind is ontwikkeld als hulpmiddel voor architecten, stedebouwkundigen, planologen, lokale overheden en bouw-fysici. Het biedt de mogelijkheid om het effect van een schetsontwerp of bouwmassa op het lokale windklimaat al in het allereerste stadium in kaart te brengen. Tevens kan er direct worden geanticipeerd. Ook geeft het programma lokale overheden de mogelijkheid op een objectieve wijze te bepalen of het noodzakelijk is om voor een bepaald ontwerp een windtunnelonderzoek te eisen. Aan de andere kant biedt KnoWind projectontwikkelaars en architecten de mogelijkheid snel vast te stellen of een eis tot windhinderonderzoek gerechtvaardigd is. In de onderwijssector kan het pakket worden gebruikt om studenten inzicht te geven in de effecten van gebouw- en omgevingsparameters op het lokale windklimaat.
Figuur 5; Het effect van de gebouwhoogte op het lokale windklimaat
links H= Ç0 m, rechts H = 60 m
Figuur 4: Windsnelheidscoëfficiënten
bij windrichting 210°
Produktinformatie # <*'
KnoHTî'nc/is een interactief gebruikersvriendelijk programma dat werkt met muis en pull-down menu's. Het draait onder MS-Windows (versie 3.1 of hoger). De resultaten van de berekeningen kunnen zowel grafisch als in tabelvorm worden afgedrukt via elke door MS-Windows ondersteunde printer. KnoWind kan geïnstalleerd worden op IBM compatible pc's met een 386 processor of hoger. Minimaal is er 8 Mb vrije geheugenruimte nodig (RAM). Voor grafische presentatie wordt minimaal een door MS-Windows ondersteunde VGA kleurenmonitor aanbevolen. KnoWind wordt geleverd op 3V2" diskettes en bevat een duidelijke gebruikershandleiding.
'1
Informatie:
TNO Milieu, Energie en Procesinnovatie Afdeling Energie- en Stromingstechnologie
Postbus 342 7300 AH Apeldoorn
telefoon: 055-549 35 44 telefax: 055-549 37 40
^
Top Related