Storm tussen de torens

Wie tussen hoge gebouwen fietst of loopt, kan soms bijna omver geblazen worden. In de windtunnel kan het effect worden gemeten.

Wanneer het stormt rond de Zuidertoren in Brussel – met zijn 149 meter het hoogste gebouw van België – staat er altijd een ambulance klaar om mensen naar het ziekenhuis te vervoeren die gewond zijn geraakt doordat ze omver werden geblazen. Hoge gebouwen vangen veel wind, en wat veel vervelender is, ze brengen de veel hogere windsnelheden die daarboven heersen naar beneden. Windhinder of windgevaar is echter niet alleen een probleem waar hoge gebouwen mee kampen. Ook nauwe tussenruimten en gebouwen `op poten' of rond grote open pleinen geven problemen.

Gerard Visser van onderzoeksinstituut TNO-MEP in Apeldoorn weet daar alles van. Al meer dan vijfentwintig jaar doet hij onderzoek naar windproblemen rond gebouwen. Daarvoor heeft hij niet alleen een veertien meter lange windtunnel tot zijn beschikking, waar schaalmodellen kunnen worden getest, maar maakt hij ook gebruik van de computer: met het door hem ontwikkelde programma KnoWind kan hij de wisselwerking tussen wind, bebouwing en de omgeving verrassend nauwkeurig modelleren.

,,Het windklimaat bij een gebouw wordt niet alleen door de hoogte bepaald'', zo legt hij telefonisch uit. ,,Ook de omgeving speelt een belangrijke rol. Dat heeft te maken met de ruwheid van het aardoppervlak. Die zorgt ervoor dat wind wordt afgeremd, en een stad is nu eenmaal veel ruwer dan een weiland.'' Daarnaast speelt mee in welk deel van het land een gebouw staat. In het westen van het land zijn de windsnelheden gemiddeld meer dan 50 procent hoger dan in het oosten. En ten slotte is de oriëntatie van een gebouw belangrijk, vooral de richting waarin het gebouw ten opzichte van de overheersende zuidwestenwind is gebouwd.

De uitwerking van al deze factoren samen kan het beste in een windtunnel worden beproefd. Dat gebeurt aan de hand van een schaalmodel in hout van het gebouw zelf en de bebouwing in een straal van driehonderd meter eromheen. Dat wordt voor twaalf of vierentwintig windrichtingen over de windroos doorgemeten, waarbij meer dan honderd gevoelige sensoren de windsnelheid op verschillende punten rond het gebouw vastleggen.

De metingen worden vervolgens gekoppeld aan de windstatistiek van een nabijgelegen weerstation. Zo kan voor elk meetpunt worden uitgerekend hoeveel dagen per jaar er statistisch gesproken sprake zal zijn van windhinder of windgevaar. Het is echter ook mogelijk de krachten te meten die de wind uitoefent op een constructie of op de dakbedekking en gevelpanelen.

Steeds vaker stellen lokale overheden als eis dat het windklimaat als gevolg van nieuwbouw niet verslechtert. Daarbij worden richtlijnen gehanteerd die TNO op grond van literatuur en eigen onderzoek voor windhinder in gebieden met een stedelijke functie – winkelcentra, terrassen, sportvelden – heeft afgeleid. Visser: ,,Met het programma KnoWind kunnen we al in een heel vroeg stadium potentiële windhinderproblemen onderkennen, maar meestal komen klanten pas bij ons als het ontwerp al bijna definitief is. Dan onderzoeken we in de windtunnel of er van windhinder sprake zal zijn en kunnen we zo nodig maatregelen bedenken en uittesten om de overlast te beperken, bijvoorbeeld door het plaatsen van windschermen, luifels of begroeiing. Dat gebeurt altijd in nauw overleg met de opdrachtgever.''

De overeenkomst van dat soort tests met de praktijk is goed. Uit onderzoek is gebleken dat met behulp van de windtunnel het aantal `windhinderdagen' tot op 10 procent nauwkeurig kan worden ingeschat. Het vertrouwen in het oordeel van TNO is dan ook groot. Om het gebied rond de Brusselse Zuidertoren comfortabeler te maken voor bezoekers, had een architectenbureau er vorig jaar aan de achterzijde van het gebouw een luifel gepland. Visser: ,,Maar in de windtunnel was snel duidelijk dat die geen enkel effect zou hebben en nauwelijks afscherming bood. We hebben daarom voorgesteld de luifel een andere vorm te geven en lager te hangen.''