Hoge bomen
-en flats -
vangen veel wind
■■m
mm
T—--
Oorzaken
W ervelwinden
T ocht gaten
Verkeershinder
pHP
Simpele remedie
Nationaal belang
HOEWEL WIJ Nederlan
ders op het stuk van
storm en wind wel tegen een
stootje kunnen, komen er uit
vele nieuwbouwbuurten met
hoge flats voortdurend klach
ten over windhinder Zelfs
als De Bilt rustig weer voor
spelt heerst er rond derge
lijke flats en op de bijbeho
rende galerijen vaak een on
aangenaam klimaat door
steeds van kracht en richting
wisselende rukwinden, die
zelfs op grotere afstand hun
invloed doen gelden, en
daardoor tevens gevaar kun
nen opleveren voor het ver
keer. Hoe die wind-overlast
ontstaat en wat er tegen te
doen is wordt op deze pa
gina uiteengezet door ir. J.
W. G. van Nuenen, hoofd
ingenieur van het Nationaal
Lucht- en Ruimtevaart-Labo
ratorium in Amsterdam, in
wie de bouwers en de stads
planners sinds enkele jaren
een welkome bondgenoot
bezitten in de strijd tegen
deze grillige val- en rukwin
den, waarbij de windtunnels
van ir. Van Nuenens insti
tuut een machtig wapen vor
men.
Hoogte
in ro
t 600
500
400
300
200
SNELHEID
45 m/sec
24 m/sec
45 m/sec
32 m/sec
45 m/sec
40m/seo
GROTE STEDEN
BERGACHTIG TERREIN
DORPEN EN
KLEINE STEDEN
ZEE EN
VLAKKE WOESTIJN
WINDSNELHEID IN m/sec
LUCHTVAART HELPT FLATBOUWERS
IN STRIJD TEGEN WINDOVERLAST
IN DIT VLAKKE LAND en speciaal in onze kust
streken zijn wij er aan gewend „met de wind te leven".
Sommigen van ons leven zelfs van de wind! Minder
bekend is, dat zelfs in ons kleine land duidelijke ver
schillen in windkracht bestaan tussen de kustgebieden
en het binnenland. Volgens de statistieken van het
KNMI te De Bilt immers neemt het aantal dagen per
jaar, dat de windsnelheid een sterkte bereikt van meer
dan windkracht 7, landinwaarts sterk af (kaartje
hieronder). Dit komt omdat boven land de bewegingen
der onderste luchtlagen sterk worden afgeremd door
DE NARE ervaringen in hoogbouw
wijken hebben aanleiding gegeven tot
onderzoek naar de oorzaken van deze
windhinder. Het blijkt, dat de grens
laag hierbij een belangrijke rol speelt.
Immers: hierdoor is er in de buurt
van een stad een groot verschil in
windsnelheid nabij de grond en die op
wat grotere hoogte. Bijvoorbeeld: als
de snelheid op 10 meter hoogte 10 m.
sec. is, dan is deze op 50 m. hoogte al
ongeveer het dubbele. Dat wil zeggen,
dat de dakrand van een hoog flatge
bouw met veel hogere windsnelheid
wordt aangestroomd dan de lagere
verdiepingen.
WAT HEEFT DIT voor invloed op
de luchtstromingen om zo'n gebouw?
Bij het aanstromen van een object als
een flatgebouw komt aan de windzij-
de de stroming vrijwel tot rust, waar
door de oorspronkelijk in die stro
ming aanwezige snelheid omgezet
wordt in druk. Deze druk neemt sterk
toe met hogere snelheid, zoals bijvoor
beeld iedere fietser bij tegenwind zal
ervaren.
Door de aanwezigheid van de grens
laag met zijn sterk verlopende snel
heid zijn de op het gebouw ontstane
drukken groter naarmate ons waar-
nemingspunt op een hogere verdieping
ligt. Immers, op groter hoogte wordt
een grotere snelheid omgezet in een
hogere druk. Dit leidt ertoe, dat lucht
van groter hoogte naar lager hoogte
wordt getransporteerd, omdat lucht
steeds stroomt van gebieden met hoge
re luchtdruk naar gebieden met lage
re luchtdruk.Het aldus ontstane stro
mingspatroon om een flatgebouw
wordt schematisch aangegeven in de
kleine tekening rechts op deze pagi
na.
bebouwing en bebossing. En dit zijn juist de gedeelten
van de atmosfeer, waarin ons dagelijks leven zich
pleegt af te spelen. Door dit „remeffect" neemt echter
ook de windsnelheid nabij het aardoppervlak sterk toe
met de hoogte. De dikte van de zogenoemde „grens
laag" waarin deze toeneming van de snelheid zich
naar gelang van de hoogte manifesteert, hangt uiter
aard af van de obstakels op het aardoppervlak. Zoals
in de tekening rechts hierboven is geschetst, is deze
grenslaag boven een stad of een bergterrein veel dikker
dan boven vlak land met dorpjes en boven zee.
vloed van deze wervelende of turbu
lente stroming echter niet beperkt tot
het gebied aan de lijzijde van het flat
gebouw, maar wordt de aanwezigheid
merkbaar rond het gehele bouwsel.
TOT NU TOE is steeds gesproken
over één hoogbouwflat. Daarbij is stil
zwijgend aangenomen, dat deze een
zaam en alleen in het open veld staat.
Meestal echter staan deze bouw
werken niet alleen, maar zijn zij, met
een aantal soortgenoten, opgenomen
in een groter plan. Het bij elkaar zet
ten van een aantal van dergelijke obsta
kels roept echter nieuwe problemen
op, omdat de luchtstroming om het
ene gebouw beïnvloed wordt door de
aanwezigheid van het andere. Het zal
duidelijk zijn dat deze beïnvloeding
sterk afhankelijk is van de onderlinge
ligging van de bouwwerken, van hun
vorm en van hun afmetingen.
Overzicht van het aantal dagen
per jaar dat op diverse plaatsen
in ons land windkracht 7 ge
meten wordt.
HET TRANSPORT van lucht
(door wind) van hogere naar lager
gelegen niveaus heeft tot gevolg, dat
op geringer hoogten aan de windzijde
van het gebouw hogere windsnelheden
kunnen ontstaan dan volgens de norma
le grenslaag op dat niveau zouden
moeten heersen. Dit verklaart wel de
hogere windsnelheid op de grond rond
dergelijke hoge flatgebouwen, maar
nog niet dat hinderlijke wisselen van
windsterkte en richting. Dit laatste
treedt vooral op, omdat de lucht geen
kans ziet, zo'n hoekig gevormd flat
gebouw op een nette manier te om-
stromen zoals dat bijvoorbeeld wel
langs een vliegtuigvleugel gebeurt. Op
de hoekpunten van het gebouw laat de
stroming meestal los, waardoor aan
de lijzijde een groot gebied met ster
ke luchtwervelingen ontstaat. Dat wil
zeggen dat de erin optredende wind
zeer onregelmatig van sterkte en
richting is.
Bovendien kunnen in dit turbulente
gebied ook windsnelheden voorkomen,
welke aanzienlijk uitgaan boven de te
verwachten snelheden omdat door de
heftige wervelingen ook aan de lijzijde
lucht van grotere hoogten naar lagere
niveaus wordt getransporteerd. Door
de wisselwerking tussen de stroming
aan voor- en achterzijde blijft de in-
TOT WELKE moeilijkheden dit aan
leiding kan geven willen we hier met
een aantal voorbeelden belichten.
Vermindering van de windhinder kan bereikt worden door het plaat
sen van half-open schermen of hagen rondom en haaks op het
gebouw.
i rniiHnro''
Tegenwoordig ziet men veel flat
gebouwen, die één oi twee maal ge
knikt zijn. Dit mag woontechnisch mis
schien een wenselijke opiossing zijn,
het „windklimaat" om een dergelijk
gebouw wordt er daardoor niet beter
op. Aan de buitenzijde van de knik-
punten zullen bij wind in langsrich-
ting van het gebouw vrij grote snel
heden kunnen ontstaan, welke uitslui
tend veroorzaakt worden door de
vorm van het obstakel.
OOK KUNNEN, door een minder ge
lukkige onderlinge plaatsing van di
verse hoogbouwflats tochtgaten ont
staan. Is dit op zich al niet wenselijk,
erger wordt het nog als dergelijke
tochtgangen ook nog ongunstig liggen
ten opzichte van dt ter Dlaatse meest
voorkomende windrichtingen. Dan is
men gedurende het grootste deel van
het jaar verzekerd van een hinderlijk
windklimaat.
EEN ANDER PUNT is cie hinder, die
het verkeer van dergelijke hoogbouw
kan ondervinden. Iedereen die met
sterke zijwind over een weg rijdt,
merkt dat hij bij het passeren van
een huis, terzijde ervan, plotselinge
rukken aan zijn stuur krijgt. In het
wervelgebied achtei het huis is nl. de
wind geheel anders en deze plotselin
ge verandering bij het passeren be
merkt men maar al te goed in de
meeste auto's
Een groep flatgebouwen veroor
zaakt uiteraard dezelfde effecten,
maar door de grotere afmetingen is
het beinvloedingsgebied vee) groter
dan bij laagbouw-huizen. Zij kunnen
hun aanwezigheid evenwel tot op hon
derden meters merkbaar maken, zo
dat het verkeer er last van onder
vindt, terwijl men de gebouwen toch
slechts op afstand ziet. Men is dan
niet meer zo erg bedacht op dit soort
verraderlijke wind-effecten, waardoor
het gevaar voor ongelukken alleen
maar groter wordt.
Omdat wij nog met in staat zijn het
weer te beheersen kunnen we helaas
wind niet voorkomen. Daarom moeten
we proberen, door geschikte maatre
gelen de narigheden tot een minimum
terug te brengen.
Overeenkonstig het spreekwoord:
„Voorkomen is beter dan genezen"
zouden we reeds bij de opzet van een
nieuwbouwplan moeten weten of de
windhinder acceptabel zal zijn of niet.
Dit lijkt moeilijker dan het is. We kun
nen nl. door het plaatsen van een
schaalmodel in een windtunnel de
werkelijke situatie goed nabootsen,
door het meten van de windsnelheden
en de winddruk op vele plaatsen bij
diverse aanstroomiichtiu ven verkrij
gen we de gewenste gegevens. Zo nodig
kan met behulp van rook de wind-
stroming rond zo'n mode' ook zicht
baar gemaakt worden. Op deze wijze
is het mogelijk om zelfs hele uitbrei
dingsplannen in het ontwerpstadium
te onderzoeken.
HOE KUNNEN WE nu eventueel te
hoge windsnelheden voorkomen? Een
belangrijk middel i? de oplossing, die
we ook op het strand toepassen: het
plaatsen van windschermen Uit on
derzoekingen is gebleken dat dit prin
cipe ook bij hoogbouw tot goede resul
taten kan leiden. Dergelijke schermen
moeten dan niet geheel dicht zijn. zo
als een normaal strandscherm, maar
ongeveer half open half dicht zijn
om vooral aan de lijzijde verbetering
te krijgen. De werking bliikt dan be
ter te zijn en zich ovei een grotere
diepte uit te strekken, waardoor vol
staan kan worden met een geringer
aantal schermen.
DEZE SCHERMEN behoeven niet
uit steen of een ander bouwmateriaal
opgetrokken te worden; zit kunnen ook
gevormd worden door struiken en laag
opgaand groen. In het laatste geval
kunnen dan bovendien wee vliegen
in een klap geslagen worden: de be
planting fungeert als windafscberming
en gelijktijdig wordt de veelal saaie
betonmassa wat opgefleurd. Om een
alleenstaand flatgebouw zouden derge
lijke schermen geplaatst kunnen wor
den als in de tekenins onderaan is
aangegeven. De schermen dienen
haaks op het gebouw te worden aan
gebracht. aangezien zij op deze manier
het meest effectief als windbrekers
fungeren.
HEBBEN WE te maken met meer
dere hoge gebouwen in een complex,
dan kunnen wé de '.nderhnge olaatsing
zo gunstig mogelijk uitkienen. Alweer
met behulp van schaalmodellen in
windtunnels.
HET NATION AAI Lucht- en Ruim
tevaartlaboratorium in Amsterdam
bezit vele windtunnels die vooral voor
de vliegtuigontwikkeling gebruikt wor
den. Maar reeds diverse jaren worden
Dak woei van nieuwbouwflat
(Amsterdam-Slotermeer): Een
duidelijk bewijs voor het op deze
pagina uiteengezette verschijn
sel, dat er langs de dakrand van
hoge gebouwen soms onwaar
schijnlijk sterke windkrachten
optreden, gevolg van het feit dat
de windsnelheden „op hoogte"
aanzienlijk groter zijn dan die
aan de basis van zulke ge
bouwen. Op de tekening er
naast: Verschillen in windpro
fiel van de ongestoorde wind bij
verschillende situaties aan het
aardoppervlak.
AANKOMENDE VIND
MEt GRENSLAAG
Omstroming van een hoge flat
als rekening gehouden wordt
met de aanwezigheid van de
„grenslaag" (zie artikel).
hierin ook problemen van windhinder
e.d. onderzocht, waarbij vaak met suc
ces gebruik gemaakt kan worden van
de kennis en ervaring, opgedaan bij
het luchtvaartonderzoek. Gelukkig vin
den steeds meer figuren uit de bouw
wereld de weg naai" hei NLR om via
een modelonderzoek meer te weten te
komen omtrent windklimaat bij hun
projekten.
SAMENVATTEND kan gesteld wor
den. dat door toepassingvan hoog
bouw het windklimaat in een stads
wijk altijd nadelig beïnvloed zal wor
den. Door tunnelonderzoek en andere
maatregelen zal het echter dikwijls
mogelijk zijn, deze windhinder tot aan
vaardbare proporties terug te bren
gen.
Wel is het van groot belang, dat
reeds bij het ontwerpen van nieuw
bouwwijken aan deze problemen aan
dacht wordt geschonken. Zit men een
maal met de moeilijkheden dan kan
het oplossen ervan een kostbare zaak
worden. Een vroegtijdig onderkennen
van de problemen zal meestal slechts
tot enkele kleine wijzigingen in het
plan leiden, waardoor de situatie aan
zienlijk verbeterd wordt.
ZONDER VEEL overdrijving kan ge
steld worden dat met hei oplossen van
dit soort problemen een oationaa! be
lang gediend is De woonwijken die nu
door ons gebouwd worden, zullen im
mers ook door de generaties na ons
nog bewoond Toeten woeden
IR. J. W. G. VAN NUENEN
