THIS IS HOW IT WORKS: WINDBELASTING OP GEVELS

Wind ontstaat doordat lucht zich verplaatst van gebieden met hoge druk naar gebieden met lage druk. Door wrijving met het aardoppervlak (bebouwing, bossen) zal de luchtbeweging in de onderste luchtlagen echter worden afgeremd. De windsnelheid zal derhalve met de hoogte evenredig toenemen. De mate van toename wordt daarbij weer bepaald door de ruwheid (bebouwing) van het aardoppervlak.
Boven zee b.v. zal een minder hoge luchtlaag worden afgeremd. Dit verklaart waarom het in de kuststreken gemiddeld harder waait dan in meer landinwaarts gelegen gebieden.
Door de wrijving van de luchtlagen onderling ontstaan ook wervelingen en rukwinden. Vooral bij constructies die gevoelig zijn voor met de tijd veranderende windbelastingen wordt het raadzaam geacht met de invloed hiervan rekening te houden. Windhinder treedt niet alleen op binnen een groot complex van gebouwen zoals b.v. het centrum van een stad, maar ook in de onmiddellijke omgeving van een gebouw.

  • Enerzijds moet rekening gehouden worden met het feit dat constructies zoals gebouwen, kranen en torens bepaalde windbelastingen ondervinden.
  • Anderzijds heeft men te maken met het optreden van windhinder, vooral in de omgeving van hoge gebouwen.
  • Een andere belangrijke factor waarmee onder meer rekening mee moet worden gehouden bij het oriënteren van gebouwen t.o.v. elkaar en het projecteren van de ingangen, etc., is de meestal heersende windrichting.

De wind veroorzaakt een belasting op een bouwwerk, waarbij we onderscheid kunnen maken in externe druk (of zuiging, of wrijving) en interne druk (of zuiging). In de norm is daarom gesteld dat de ongunstigste combinatie(s) van tegelijkertijd werkzame windbelastingen in de berekeningen moet worden opgenomen.

Als basis voor al onze berekeningen geldt Eurocode 1, de Europese norm voor het bepalen van de windbelasting op gebouwen (EN 1991 1-4 inclusief de bijbehorende Nationale Annexen). Afhankelijk van o.a. de gebouwhoogte en de omgeving geeft de Eurocode een waarde aan voor de maximale ‘stuwdruk’ (in N/m2) aan. Dit is de theoretische indicatie voor de winddruk een specifieke vlak bij een storm die eens in de 50 jaar kan voorkomen.

 

De Eurocode geeft ook rekenregels om de ‘veilige’ afstanden tot de rand van het gebouw en dakrand te bepalen. Op de hoeken ofwel aan de randen van een gebouw is de wind namelijk veel heviger en turbulenter dan in het middengebied.
In de norm is aangegeven dat de externe belasting in een aantal situaties zowel in de vorm van druk als in zuiging moet zijn beschouwd. De lokale externe vormfactor brengt tot uitdrukking dat in lokale situaties hoge windbelastingen kunnen optreden. Met andere woorden: de belasting als gevolg van windzuiging is veelal maatgevend langs de randen van een gebouw.

Gelet op de geografische verschillen die in de extreme uurgemiddelde windsnelheid blijken voor te komen is in NEN 6702:1991 een indeling van Nederland en Belgie in verschillende gebieden weergegeven. In elk gebied is een representatieve extreme uurgemiddelde windsnelheid vastgesteld.

Nieuw te realiseren gebouwen in een reeds bebouwde omgeving muteren de windbelasting op de reeds aanwezige bebouwing. Deze hangt af van de vorm en afmetingen van de gebouwen, de onderlinge afstand en de ruwheid van de omgeving. De windbelasting in dergelijke gevallen wordt doorgaans bepaald door metingen aan schaalmodellen in de windtunnel. Dit gebeurt in de ontwerpfase en dan wordt de invloed van en op de bestaande omringende bebouwing meegenomen. Dit kan van belang zijn voor met name constructeur en gevelbouwers, maar ook voor eigenaren van gebouwen waar vlakbij een nieuw gebouw wordt gepland.
Uit windtunnelonderzoek blijkt veelal dat de gevolgen bij lokale drukken groter kunnen zijn dan bijvoorbeeld de Eurocode aangeeft.

0 reacties

Plaats een Reactie

Reageren?
Hieronder kunt u uw reactie achterlaten!

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *