6. Kunskapsläget
10.5 Fortsatta studier
• Vindens inverkan på det sociala utelivet
• Kommunikationsförbättring mellan planerare, arkitekter och klimatologer
11. Källförteckning
11.1 Litterära källor
Aronin, Jeffery Ellis; Climate & Architecture; Reinhold Publishing Corporation New York, 1953
Björkholtz, Dick; Erat, Bruno; Bygg Klimatanpassat; Liber Tryck AB, Stockholm, 1983 Bokalders, Varis; Block, Maria; Byggekologi 4, Att anpassa till platsen; Svensk Byggtjänst, Stockholm, 1997
Chandler, T.J.; The air around us; Aldus Books Limited London, 1967
Eliasson, Ingegärd; Svensson, Marie; Lokalklimat i planeringen När? Var? Hur?; Naturvårdsverkets reprocentral 1999/10
Fritzbøger, Bo; Bag Hegnet – Historien om levande hegn i det danske landskab; Landsforeningen De Danske Plantningsforeninger, Gullanders Bogtrykkeri A/S, Skjern, 2002
Gehl, Jan; Livet mellem huserne; Arkitektens Forlag 5. udgave, København, 2003
Glaumann, Mauritz; Klimatstudier som underlag för bebyggelseplanering; TN:33, Statens institut för byggnadsforskning; Exellan Grafiska, Gävle, 1993
Glaumann, Mauritz; Nord, Margitta; Uteklimat. Stad & Land; Förvaltningsavdelningens repro vid Sveriges Lantbruksuniversitet, Alnarp, 1993
Glaumann, Mauritz; Westerberg, Ulla; Klimatplanering Vind; Tryck & Reklamservice AB, Åkersberga, 1988
Holmér, Björn; Lindquist, Sven; Energihushållning i stadsplanen; lokalklimatologiska studier; Svensk Byggtjänst, Stockholm, 1980
Jensen, Martin; Aerodynamik i den naturlige vind; Tekniskt förlag, Köpenhamn, 1959 Klimator; Lokalklimatisk analys av vindförhållandena – Hyllieprojektet; Klimator AB & Fastighetskontoret Malmö Stad, 2003
Lindholm, Gunilla; Kristensson, Eva; Nilsson, Eva; Växter som vindskydd. Stad & Land, nr. 62; Förvaltningsavdelningens repro vid Sveriges Lantbruksuniversitet, Alnarp, 1988
Mattson, Jan O; Lindqvist, Sven; Bärring, Lars; Stadsstruktur, bebyggelse förtätning, klimat; R78:1986, Statens råd för byggnadsforskning, Stockholm; Liber Tryck AB, Stockholm, 1986 Nylund, Per Olof; Tjyvdrag och ventilation, Liber Tryck AB, Stockholm, 1979
Oke, T.R.; Boundary layer climates; Cambridge University Press, G.B., 1987, 2ndedition
Oke, T. R.; Review of urban climatology 1968-1973; World meteorological organization (WMO – No 383), Geneva, 1974
Olgyay, Victor; Design with climate; Princeton University Press, Princeton, New Jersey, USA, 1963, 3:e upplagan, 1963
Taesler, Roger; Klimat, bebyggelseplanering, energibehov; R5:1989; Statens råd för byggnadsforskning, Stockholm, 1989
Taesler, Roger; Klimatdata för Sverige; K L Beckmans Tryckerier AB, 1972 Troedson, Ulf (m fl); En stad är mer än sina hus; Boverket Karlskrona, 1999
11.2 Artiklar
Cochran, Leighton; State of the art review of wind tunnels and physical modelling to obtain structural loads ang cladding pressures; Architectural Science Review Vol 49, pp 7-16 Gadilhe, Janvier & Barnaud; Numerical and experimental modelling of the three-dimentional turbulent wind flow through an urban square;, Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 46 & 47, 1993
Gamble, Scott; Wind tunnel testing, a breeze through, Structure Magazine, nov, 2003 Matthis, Simon; SMHI i infrastrukturens tjänst; Nordisk Infrastruktur nr 6, 2003
Westerberg, Ulla; Climate and the use of urban public spaces; University of Gävle, Conference on passive and low energy architecture in Eindhoven, NL 19-22 Sept, 2004
Westerberg, Ulla, Knez, Igor & Eliasson, Ingegärd; Urban climate spaces; University of Gävle, 2003
11.3 Elektroniska källor
www.arch.lth.se www.bth.se/ifp www.bre.co.uk www.cppwind.com www.dr.dk www.envi-met.de www.fluent.com www.hedeselskabet.dk www.hgi.se www.rwdi.com www.slu.se www.smhi.se www.wikipedia.org12. Bildreferenser
Fig. 3.1, Glaumann; Nord, 1993, s. 26 Fig 4.1, Glaumann; Westerberg, 1988, s. 25 Fig 4.2, Glaumann; Westerberg, 1988, s. 24 Fig 4.3, Glaumann; Nord, 1993, s. 35 Fig 4.4, Glaumann; Westerberg, 1988, s. 113 Fig 4.5, Glaumann; Westerberg, 1988, s. 114 Fig. 4.6, Glaumann; Westerberg, 1988, s. 29 Fig 4.7, Glaumann; Westerberg, 1988, s. 29 Fig 4.8, Glaumann; Westerberg, 1988, s. 29 Fig 4.9, Glaumann; Westerberg, 1988, s. 117 Fig 4.10, Glaumann; Westerberg, 1988, s. 119
Fig 4.11, s 19, http://www.bizzbook.com/hamnen/bilder/flygfoto/bo01-omradet.jpg; 2006-05-08 Fig. 4.12, Glaumann; Westerberg, 1988, s. 24
Fig 4.13, Glaumann; Westerberg, 1988, s. 120 Fig. 4.14, Glaumann; Westerberg, 1988, s. 27 Fig 4.15, Glaumann; Westerberg, 1988, s. 138 Fig 4.16, Glaumann; Westerberg, 1988, s. 139 Fig. 5.1, Glaumann; Westerberg, 1988, s. 31 Fig. 5.2, Glaumann; Westerberg, 1988, s. 30
Fig. 6.1, http://commons.wikimedia.orgwikiImageDust-storm-Texas-1935.png, 2006-05-06 Fig. 6.2, Fritzbøger, 2002, s. 59 Fig. 6.3, Jensen, 1959, s. 205 Fig. 6.4, Fritzbøger, 2002, s. 40 Fig. 6.5, Fritzbøger, 2002, s. 124 Fig. 6.6, Jensen, 1959, s. 25-27 Fig. 6.7, Mattson, 1979, s. 138-139 Fig. 7.1,http://go.rwdi.com/t20/wt_photo/Urban%20setting%20with%20upwind%20urban%20profile.JPG, 2005-05-06 Fig. 7.2, http://www.hig.se/t-inst/forskning/iv/WindTunnelInfo.htm, 2006-05-05 Fig. 7.3, www.smhi.se, 2006-03-12 Fig. 7.4 a, www.smhi.se, 2006-03-12 Fig. 7.4 b, VindVis
Fig. 7.5, Glaumann; Westerberg, 1988, s. 18 Fig. 8.1, Nylund, 1979, s. 47
Fig. 8.2, Gehl, 2003, s. 166
Fig. 8.3, Glaumann; Westerberg, 1988, s. 75 Fig. 8.4, Gehl, 2003, s. 9
Tabell 7.1, Taesler, 1972, s. 184 Tabell 7.2, Taesler, 1972, s. 178
Tabell 7.3, Glaumann; Westerberg, 1988, s. 89 Tabell 7.4, Glaumann; Westerberg, 1988, s. 88 Tabell 7.5, Glaumann; Westerberg, 1988, s. 93 Tabell 8.1, Mattsson; Lindqvist; Bärring, 1986 s. 90 Tabell 8.2, Glaumann; Westerberg, 1988, s. 23 Tabell 8.3, Glaumann; Westerberg, 1988, s. 80
Bilagor
Bilaga A: Beskrivning av vindens verkningar
Vindstyrka i Beaufort Vindhastighet¹ m/s knop Benämning land hav Vindens verkningarland hav människan
0 0-0,2 <1 Lugnt Stiltje Inga; röken stiger
rätt upp Spegelblank sjö Lugnt, ingen märkbar vind 1 0,3-1,5 1-3 Svag vind Nästan stiltje Märkbar för känseln Små fiskfjälliknande krusningar Vinden känns i ansiktet 2 1,6-3,3 4-6 Svag
vind Lätt bris Lyfter en vimpel
Korta småvågor, bryts ej 3 3,4-5,4 7-10 Måttlig vind God bris Sträcker en vimpel Vågkammarna börjar
brytas Kläderna fladdrar
4 5,5-7,9 11-16 Måttlig vind Frisk bris Sträcker en flagga, sätter kvistar och tunnare grenar i rörelse
Längre vågor, vita skumkammar,
förorsakar ett kortvarigt brus
Papper och damm blåser upp från marken 5 8,0-10,7 17-21 Frisk vind Styv bris Mindre lövträd svajar, skumkammar bildas på insjöar Överallt vita skumkammar, sjön bryter med starkare och ihållande brus
Kläder fladdrar häftigt, gånghastigheten i motvind sjunker något 6 10,8-13,8 22-27 Frisk vind Hård bris Sätter stora trädgrenar i rörelse, viner i telefontrådar
Större vågberg, vita skumkammar över större ytor, dovt
rullande brus Svårt att gå stadigt, tydligt nedsatt gånghastighet mot vinden, vindljudet störande 7 13,9-17,1 28-33 Hård vind Styv kuling Hela träd svajar, man går ej obehindrad mot vinden
Sjön tornar upp sig och bryter skummet i
strimmor Man går inte obehindrat 8 17,2-20,7 34-40 Hård vind Hård vind Bryter kvistar, besvärligt att gå i det fria Vågbergens längd och höjd betydande, skummet lägger sig i
tätare strimmor
Allmänt besvärligt att ta sig fram
9 20,8-24,4 41-47 Halv storm Halv storm Skador på hus, taktegel blåser ned
Sjön börjar dåna Stor risk för att folk blåser omkull
10 24,5-28,4 48-55 Storm Storm
Sällsynt i inlandet, träd rycks upp med roten, betydande
skador på hus
Höga vågberg med långa brottsjöar, havsytan vit av skum, sjöns dån starkare och kommer stötvis 11 28,5-32,6 56-63 Svår storm Svår storm Mycket sällsynt i inlandet Fartyg försvinner bakom vågberg, havsytan täckt av vitt skum, som försämrar
sikten ¹ 10 m över slät mark, fri från hinder (standardförhållanden)
Bilaga B: Vindhastighet över kuperat landskap
Bilaga C: Läområdens utbredning vid olika skärmar
Bilaga D: Möte med SMHI
Minnesanteckningar efter samtal med Lennart Wern, David Segersson
och Jan Andersson. SMHI 2006-03-23
Vindutredningar kommer ofta till stånd efter att boende i området eller runtomkring klagar. Ofta krockar vindutredningar med förorenings- & avgasproblematiken.
I UK finns vindutredning med i lagtexten. Klimatstatistik hos SMHI – Sverige sen 1961
– Europa sen 1970 – Världen sen 1977
Vindarna ser olika ut över året, dessutom olika vindriktningar för snö och regn Kalla nordanvindar och varma sydliga.
CFD
Började på 1980-talet
Programmet bygger upp geometrier samt beräkningsceller mellan dessa. De flesta tekniskt intensiva förtagen använder sig av CFD.
SMHI:s komfortkriterier som används vid beräkningarna har tagits fram efter M. Glaumanns kriterier.
Två olika grundvarianter av bedömningar: 1. Hur mycket förstärks vinden på vissa punkter? 2. Hur stor % överstiger 5 m/s?
Det finns pengar att vinna på att göra utredning i rätt skede. VindVis – Presentationsprogram för beräkningarna
Vid beräkning: Preprocess (gambit)
Beräkningsprocess (openfoam, paraview) Postprocess (VindVis)
Man beräknar 1000 m i höjd ( eller 10 ggr höjden)
Fluent: ca 1000 kr/ dag i hyrlicens Ett jobb på 3 veckor kostar ca 75 000. De får ca 5 uppdrag/år
Bilaga E: Möte med Erik Johansson
Samtal med Erik Johansson 17/3Boende och bostadsutveckling, Lunds universitet, http://www.hdm.lth.se/STAFF/erik/cv.htm Ansvaret för ett bättre mikroklimat, och därmed vindplanering, borde och ska ligga hos arkitekter och stadsplanerare. Detta kräver dock en bra verbal kommunikation mellan dessa parter. Att få in kunskapen i nuvarande utbildning är dock problemet. Erik själv blev
inbjuden att föreläsa för arkitektstudenterna på LTH, men detta berodde mestadels på kursens innehållsbrist än på behovet av vindplanering som ett delmoment i utbildningen. Även att få nuvarande verksamma stadsplanerare och arkitekter att bli intresserade är ett problem, och det som görs är ofta ifrån ett personligt intresse och inte ett krav.
Det som saknas när det gäller vindplanering är främst kunskap och användarvänliga hjälpmedel. Men det stora problemet är egentligen inte att konstatera att det blåser utan vilka åtgärder som ska göras för att motverka det.
Det finns ett gratis beräkningsprogram, ENVI-MET, för alla parametrar som ingår i ett mikroklimat tillgängligt för nedladdning. Beräkningsproceduren är dock tidskrävande, mellan 12-24 timmar, och analysen av resultatet tar mycket lång tid, då programmet kräver att man är väl införstådd i programmets språk. Det finns en medföljande manual, men som är svår att tolka fullt ut. Möjligheten till att få färglagda kartor, över graden av utsatthet, finns och dessa är ett bra komplement till mer teknisk fakta. Att beräkna ett mikroklimat är komplicerat och behövs en parameter ändras så är det åter en lång procedur. Programmet ENVI-MET är inte speciellt användarvänligt.
Den klimatstatistik som finns tillgänglig, är tagna från väderstationer som ligger utanför tättbebyggt område, som till exempel flygplatser. Därför är dessa värden inte helt tillämpbara på en miljö inne i staden vilket ger en felaktig startpunkt redan från början. Ofta när man tar hänsyn till klimatstatistiken utgår man ifrån ett årsmedelvärde och det är då inte representativt för alla årstider. För en bra planering behöver man därför studera de dominerande vindarna för varje årstid. Det största problemet är faktiskt de kalla vindarna, och en planering mot dem behöver inte krocka med planeringen av maximalt solutnyttjande.
Bilaga F: Bashastigheter och frekvenser
Bashastigheter och frekvenser
Zon N NO O SO S SV V NV I 7,2 7,4 7,4 7,2 7,4 8,5 9,0 7,4 m/s f 0,08 0,11 0,11 0,11 0,12 0,18 0,19 0,10 II 7,8 7,3 6,8 7,4 7,9 7,9 7,7 7,5 m/s f 0,13 0,10 0,08 0,11 0,16 0,18 0,12 0,12 III 7,2 6,7 6,0 6,2 6,8 6,4 6,4 7,2 m/s f 0,13 0,08 0,09 0,16 0,18 0,12 0,11 0,13
Bilaga G: Råhetsklass
Bilaga H: Mall för råhetsklassning
Bilaga I: Schabloner för terrängfaktor i olika topografier
Beräkningar över Malmö
Bashastigheter, vBoch tidsandelar, f
N NO O SO S SV V NV
vB, m/s 7,2 7,4 7,4 7,2 7,4 8,5 9,0 7,4
f 0,08 0,11 0,11 0,11 0,12 0,18 0,19 0,10
Råhetsfaktor, r
Råhetsklass/Avstånd (Löpande från referenspunkt, km)
N NO O SO S SV V NV kl av kl av kl av kl av kl av kl av kl av kl av 1 0,3 1 0,4 1 0,2 1 0,3 1 0,5 1 0,7 1 1,1 1 0,8 3 4,5 3 7 3 5 2 1,2 2 1,0 2 7 2 2,5 3 4,5 2 5 2 5 2 80 1 2 1 20 0 50 1 3,5 0 30 0 18 0 0 38 0 1 80 3 5 2 45 1 45 3 0 20 3 75 2 1 50 0 3 r 0,62 0,46 0,54 0,67 0,73 0,71 0,69 0,70 Terrängfaktor, t N NO O SO S SV V NV Höjd, m t
Lokala årsmedianhastigheter, vL, på 2 m utan hus vL= 0,75 vB·r·t
N NO O SO S SV V NV vL 3,4 2,6 3,0 3,6 4,1 4,5 4,7 3,9 Hushöjdsfaktor, H N NO O SO S SV V NV Höjd, (vån) m 2 8 8 8 8 H 1,15 1,40 1,40 1,40 1,40
Lokala årsmedianhastigheter, vH, på 2 m med hus, vH= vL· H
N NO O SO S SV V NV
vH 3,4 2,6 3,0 4,2 5,7 6,3 6,5 5,4
Lokal årsmedianhastigheter för alla riktningar, vtot vtot=•( fi·vi)=•vH·f 4,9
Medianhast. på 2 m nivå, m/s Blåsighet vid viss riktning Planeringsåtgärd > 5,5 Mycket blåsigt
Bebyggelsen och marken bör planeras för att ge utemiljön skydd. En närmare studier krävs, t ex vindtunnel eller CFD.
4,0-5,5 Blåsigt Uppehålls- och kommunikationsytor bör förläggas i lä och förses med närskydd. 2,5-4,0 Lite blåsigt
Uppehållsytor ute, såsom uteplatser och balkonger i exponerade lägen, behöver vindskydd.
<2,5 Inte blåsigt
Blåsten utgör inget problem men uteplatser kan i vissa fall ändå behöva vindskydd för att vara attraktivt.
Bilaga K: Möte med Åke Hesslekrans
Samtal med Åke Hesslekrans 8/3-06
Stadsplanerare, Malmö Stad
Att göra en vindsimulering är kostsamt och inte speciellt tillgängligt. Han visste inte vad CFD vad. Det finns inte något flexibelt och användarvänlig program för vindsimuleringar ute hos berörda aktörer, utan är konsulttjänst som man får köpa in. Det verkar som att vindplanering är något som ligger hos den enskildes personliga intresse. Åke hade aldrig under sina verksamma år (15 år) hört talas om att man gör en grundlig undersökning. Åke kände till ett annat fall då en vindanalys gjorts, Kroksbäck på 70-talet. Dock är en klimatanalys ett vanligt inslag i planeringsarbetet men då med utgångspunkt från nederbörd. Så länge det inte är ett krav på att man ska göra en vindanalys av det planerade området så är det svårt att motivera folk till att ta hänsyn till vinden.
Vid planering av ett område inne i staden är det svårt att gå ifrån den befintliga gatustrukturen för att kunna planera för vind, och att bryta gatustrukturen skulle kanske göra mikroklimatet ännu värre. Dessutom har det nog någon gång i stadens begynnelse tagits hänsyn till förhärskande vind och andra klimatiska aspekter.
Dilemmat med ett helt nytt område lite utanför kärnan är att där finns det ingen befintlig bebyggelse som man kan göra vindanalys på. När projektet har kommit till skedet då husen och situationsplanen är bestämda och en fullständig vindanalys kan göras, har projektet oftast kanske gått för långt och det är svårt att åtgärda de utsatta områdena.
Problematiken i vindplanering är vem som ska ta ansvar för planeringen, vem som ska ha det yttersta ansvaret för att den offentliga miljön blir komfortabel och vistelsevänlig.
Ett krav vid planeringen för Hyllievång var en vindutredning för de offentliga platserna såsom Citytunneln-stationen. Dock är det svårt att göra en ordentlig utredning över ett område med
byggnader som inte har ett bestämt uttryck/som ej helt är bestämt till utformningen. Samtidigt som ett område ska ha en god planering ska hänsynstagandet till vind komma i ett tidigt stadium så man vet vart de kritiska punkterna ligger. Men dilemmat här är att vindanalysen har en tendens till att vara för detaljerad, ner på att husen ska t ex ha skärm 4 m upp i fasaden för att bryta vinden. Dessa åtgärder blir svårt att använda sig av då inte byggnaderna är exakt bestämda till utformningen ännu.
Planeringsgrunderna läggs oftast väldigt långt innan exploateringen av området, då det oftast i ett första skede bara tar hänsyn till hur området ska kopplas ihop med staden. Detaljplanerna är bindande.
Vindutredningar är inget krav, kopplat till lagrum, och det kan vara en anledning till att man inte prioriterar det.
Något som kan knytas an till vindproblematiken är t ex en föroreningsanalys eller bullerutredningar.
”Bor man i en kuststad så får man räknar med att det blåser” Påståendet är ett faktum
Men det är en enkel ursäkt för att inte försöka förbättra den fysiska miljön, eller att planera bort vinden.
De offentliga platserna är väldigt viktiga, och vad är det som gör att en plats är vistelsevänlig och känns trygg? Livet mellan husen, Gehl.
Bilaga L: Mail från Janis Kursis, 2006-04-26
Janis Kursis är arkitekt SAR/MSA på FOJAB, Lund. Han har medverkat i flera vindplanerade bostäder.
Hej,
Skall försöka att kortfattat svara på era två frågor. Jag begränsar mig till utomhusmiljö. Vindlaster på byggnader är ett eget kapitel.
1.-Hur viktigt är det att ta med vindaspekter i projekteringen? Både allmänt och ur arkitektens synvinkel.
Om man planerar bebyggelse i en vindutsatt miljö så är det naturligtvis viktigt att kunna planera för vindreducerande åtgärder för att uppnå en bra utomhusmiljö. I blåsig miljö med riklig nederbörd i form av snö är det av vital betydelse att planera så att inte snö drivs upp och packas mot byggnadsdelar som inte tål det,t ex. fasader med entréfunktioner.
Exempel på blåsiga miljöer: kustnära miljöer, fjäll-och alpvärld. Misstänker man att vinden kan få stor betydelse för utomhuskomforten i byggd miljö så bör man på ett tidigt stadium ta reda på grundläggande klimatdata som vindriktningar olika delar av året och sambanden med temperaturer och
nederbördsmängder.
Planerare brukar ofta nöja sig med att konstatera att den dominerande vindriktningen är ... och inrikta sina åtgärder efter detta. Men - en mer ingående analys måste göras för att få en balanserad bild av vindens betydelse så att man klarlägger hur vindriktningar vid olika delar av året. Då kan man komma fram till att fastän den dominerande vindriktningen i sydvästra Skåne är från väst-sydväst, så är det inte den vindriktningen som är mest besvärlig ur komfortsynpunkt. Väst-sydväst är här starkast representerad för sommarhalvåret, medan på vinterhalvåret så är ost-nordost starkare representerat med hänsyn tagen till sambandet med låga temperaturer och nederbörd.
När man studerar vidförhållanden i byggd miljö så är det byggnadernas utformning, orientering och inbördes relationer som är avgörande för vilka besvärliga vindriktningar som kan uppstå. Även för en expert (strömningsfysiker)kan det vara svårt, eller omöjligt, att ge detaljerade utlåtanden om hur vinden uppträder i en specifik fysisk miljö utan att göra studier i olika typer av vindtunnelförsök.
2.-Är det vanligt att man gör det och i så fall varför/varför inte?
Min uppfattning är att det är ovanligt med ingående förstudier om vindklimat i plan och
byggnadsprojekt. Skälet torde vara att dessa kunskaper är varken stora eller spridda i ett litet land som Sverige är. Det händer dock i stora projekt som har resurser för att knyta till sig kunskap om vindrörelser vid byggnader.
Korta svar, vill ni mer av mig så kan vi träffas. Jag saknar tid för att skriva långa skriftliga svar på frågor. Mvh
Bilaga M: Mail från Gunnar Nyström, 2006-03-17
Gunnar Nyström,Fysisk Planerare, Sektionen för teknokultur, humaniora och samhällsbyggnad, Blekinge Tekniska Högskola
Vind i bebyggelsemiljö? Det har vi rikligt med i Karlskrona – ”med vind i seglen”. Man kan läsa om detta i en kurslitteratur vi använder: Bokalders: Byggekologi.
Författaren håller en heldagsföreläsning här i årskurs 2 om klimatanpassat planering och byggande. Huruvida han går in på vind speciellt djupt kan jag inte säga, stoffet varierar givetvis år från år.