Stedenbouwfysica
College 1
Intro: stedenbouwfysica
Stedenbouwfysica?
Bouwfysica is de natuurkunde van de bouw.
Natuurkundige verschijnselen waarmee de bouwfysica zich met name bezighoudt zijn:
- Warmte (geleiding, convectie, straling)
- Vocht
- Luchttransport
- Geluid
- Licht
Van der Linden:
‘Onder bouwfysica verstaat men het deelgebied van de Bouwkunde dat zich bezighoud met de natuurkundige
verschijnselen die van invloed zijn op:
- Comfort in de meest algemene zin
- Energiehuishouding
- Bewoonbaarheid van gebouwen uit gezondheidstechnisch oogpunt
- Duurzaamheid van gebouwen (investering- en onderhoudskosten)
- Brandveiligheid
Wat doen bouwfysici nog meer:
- Geluid vanuit omgeving (vliegtuiglawaai, railverkeer, wegverkeer, industrie)
- Onderzoek naar (bouw)materialen (testen en ontwikkelen)
- Luchtvervuiling (fijnstof)
- Stedenbouwfysica
Intro
Wat is stedenbouwfysica?
Onbebouwd gebied - bebouwd gebied
Platteland – stad
Klimaat – micro klimaat
Stedenbouwfysica
Bouwen creëert een eigen microklimaat!
Dit heeft gevolgen voor:
- Bezonning en daglicht
- Wind
- Akoestiek (geluid)
- Warmte/vocht
- Energie
Bouwfysische analyse van de stad:
- Bezonning en daglicht
- Wind
- Akoestiek
- Energie
Wind Bezonning Geluid
,Bouwfysica: het gebouw
Stedenbouw: alles om het gebouw heen
Inhoud van de cursus:
- Wind
- Geluid
- Zonlicht
- Water
‘Het is niet mogelijk om een gebied te creëren die
op alle punten optimaal geregeld is.’
Wind
- Wat is wind?
- Windklimaat
- Stromingen rond gebouwen
- Stroming nabij gebouwen
- Ontwerprichtlijnen windklimaat
Wat is wind?
Wind
de verplaatsing van luchtmoleculen (die daardoor een kracht kunnen uitoefenen op een object).
Waardoor wordt het veroorzaakt?
De verplaatsing van luchtmoleculen gebeurt altijd van een gebied met een hogere luchtdruk (meer
luchtmoleculen) naar een gebied met een lagere luchtdruk (minder luchtmoleculen). Zie hieronder.
Rood = hoge druk
Blauw = lage druk
!!! Op het noordelijk halfrond draait de wind altijd linksom een lagedrukgebied en rechtsom een
hogedrukgebied (Coriolis effect)… wat resulteert in veranderlijke, spiraalvormige luchtstromen.
Wind in het Nederlandse klimaat
Voor de Nederlandse context geldt:
- Aan de kust is er een hogere gemiddelde windsnelheid (ca. 6 m/s) dan landinwaarts (ca. 4 m/s): dat is
ca. 50% verschil!
- Overheersende windrichting Zuid-West
, Verticaal gezien hebben we het bij ‘het weer’ over de onderste laag van de atmosfeer:
de troposfeer (tot circa 10 kilometer hoogte).
Voor de stedenbouwfysica is de onderste laag van de troposfeer van
belang:
de atmosferische grenslaag (menglaag).
o Hoogte van de luchtlaag waar de windstroming wordt
beïnvloed door de ruwheid van aardoppervlak: hoe wind
over bijvoorbeeld de zee of landoppervlak gaat.
o Hoogte tot circa 250 – 500 meter.
Daar waar de invloed minimaal wordt, wordt gesproken van de interne
grenslaag (menglaag).
Een stad heeft dus tot op grote hoogte invloed op windrichting en –
snelheid. Deze wordt echter meestal niet bewust
ervaren op het maaiveld.
De gemiddelde wind op maaiveld, de stedelijke laag,
is kleiner dan de wind op grotere hoogten door de
wrijving met het aardoppervlak.
Boven de interne grenslaag: contante snelheid.
‘Hoe hoger je komt, hoe sterker de wind is: Hoe
dichterbij het aardoppervlak, hoe zachter de wind.’
Logaritmisch windsnelheidsprofiel
- In de interne grenslaag, boven de stedelijke laag
- Werkelijkheid veel complexer
Voor de stedenbouwfysica en het stedenbouwkundig
ontwerp is de invloed van de stedelijke laag het meest
relevant:
- Stroming afhankelijk van straten, gebouwvorm
- Vandaar:
windtunnelonderzoek,
CFD simulaties
College 1
Intro: stedenbouwfysica
Stedenbouwfysica?
Bouwfysica is de natuurkunde van de bouw.
Natuurkundige verschijnselen waarmee de bouwfysica zich met name bezighoudt zijn:
- Warmte (geleiding, convectie, straling)
- Vocht
- Luchttransport
- Geluid
- Licht
Van der Linden:
‘Onder bouwfysica verstaat men het deelgebied van de Bouwkunde dat zich bezighoud met de natuurkundige
verschijnselen die van invloed zijn op:
- Comfort in de meest algemene zin
- Energiehuishouding
- Bewoonbaarheid van gebouwen uit gezondheidstechnisch oogpunt
- Duurzaamheid van gebouwen (investering- en onderhoudskosten)
- Brandveiligheid
Wat doen bouwfysici nog meer:
- Geluid vanuit omgeving (vliegtuiglawaai, railverkeer, wegverkeer, industrie)
- Onderzoek naar (bouw)materialen (testen en ontwikkelen)
- Luchtvervuiling (fijnstof)
- Stedenbouwfysica
Intro
Wat is stedenbouwfysica?
Onbebouwd gebied - bebouwd gebied
Platteland – stad
Klimaat – micro klimaat
Stedenbouwfysica
Bouwen creëert een eigen microklimaat!
Dit heeft gevolgen voor:
- Bezonning en daglicht
- Wind
- Akoestiek (geluid)
- Warmte/vocht
- Energie
Bouwfysische analyse van de stad:
- Bezonning en daglicht
- Wind
- Akoestiek
- Energie
Wind Bezonning Geluid
,Bouwfysica: het gebouw
Stedenbouw: alles om het gebouw heen
Inhoud van de cursus:
- Wind
- Geluid
- Zonlicht
- Water
‘Het is niet mogelijk om een gebied te creëren die
op alle punten optimaal geregeld is.’
Wind
- Wat is wind?
- Windklimaat
- Stromingen rond gebouwen
- Stroming nabij gebouwen
- Ontwerprichtlijnen windklimaat
Wat is wind?
Wind
de verplaatsing van luchtmoleculen (die daardoor een kracht kunnen uitoefenen op een object).
Waardoor wordt het veroorzaakt?
De verplaatsing van luchtmoleculen gebeurt altijd van een gebied met een hogere luchtdruk (meer
luchtmoleculen) naar een gebied met een lagere luchtdruk (minder luchtmoleculen). Zie hieronder.
Rood = hoge druk
Blauw = lage druk
!!! Op het noordelijk halfrond draait de wind altijd linksom een lagedrukgebied en rechtsom een
hogedrukgebied (Coriolis effect)… wat resulteert in veranderlijke, spiraalvormige luchtstromen.
Wind in het Nederlandse klimaat
Voor de Nederlandse context geldt:
- Aan de kust is er een hogere gemiddelde windsnelheid (ca. 6 m/s) dan landinwaarts (ca. 4 m/s): dat is
ca. 50% verschil!
- Overheersende windrichting Zuid-West
, Verticaal gezien hebben we het bij ‘het weer’ over de onderste laag van de atmosfeer:
de troposfeer (tot circa 10 kilometer hoogte).
Voor de stedenbouwfysica is de onderste laag van de troposfeer van
belang:
de atmosferische grenslaag (menglaag).
o Hoogte van de luchtlaag waar de windstroming wordt
beïnvloed door de ruwheid van aardoppervlak: hoe wind
over bijvoorbeeld de zee of landoppervlak gaat.
o Hoogte tot circa 250 – 500 meter.
Daar waar de invloed minimaal wordt, wordt gesproken van de interne
grenslaag (menglaag).
Een stad heeft dus tot op grote hoogte invloed op windrichting en –
snelheid. Deze wordt echter meestal niet bewust
ervaren op het maaiveld.
De gemiddelde wind op maaiveld, de stedelijke laag,
is kleiner dan de wind op grotere hoogten door de
wrijving met het aardoppervlak.
Boven de interne grenslaag: contante snelheid.
‘Hoe hoger je komt, hoe sterker de wind is: Hoe
dichterbij het aardoppervlak, hoe zachter de wind.’
Logaritmisch windsnelheidsprofiel
- In de interne grenslaag, boven de stedelijke laag
- Werkelijkheid veel complexer
Voor de stedenbouwfysica en het stedenbouwkundig
ontwerp is de invloed van de stedelijke laag het meest
relevant:
- Stroming afhankelijk van straten, gebouwvorm
- Vandaar:
windtunnelonderzoek,
CFD simulaties
