Thijs van Druenen. Foto | Rien Meulman

Sluitstuk | De wind te lijf

Rondom hoge gebouwen ontstaan op voetgangersniveau vaak extreme windsnelheden, die voor ongemak en zelfs gevaarlijke situaties kunnen zorgen. Bouwkundestudent Thijs van Druenen onderzocht met computersimulaties hoe je die overlast kunt voorkomen.

Dat het in de stad minder hard waait, klopt zeker niet altijd. Een groot deel van de wind die tegen hoge gebouwen botst, wordt namelijk naar beneden afgebogen. Als deze luchtstroom vervolgens op straatniveau om het gebouw heen trekt, ontstaan plaatselijk zeer hoge windsnelheden.

Een lokaal voorbeeld is woontoren De Admirant, die voor windoverlast zorgde in de Nieuwe Emmasingel in Eindhoven. Onlangs is daarom op advies van TU/e-hoogleraar Bert Blocken en zijn collega’s van de unit Building Physics and Services een luifel van 750 vierkante meter geplaatst op de woontoren, die de windsnelheid in de winkelstraat moet decimeren.

Dergelijke windoverlast kun je op verschillende manieren aanpakken, vertelt Thijs van Druenen, die op vergelijkbaar onderzoek afstudeerde. Dat kan volgens hem door delen van een verdieping te verwijderen, door een luifel aan te brengen zoals aan De Admirant, of door een podium te maken - een lage uitbouw. “Voor die drie methoden heb ik berekend hoe je ze het effectiefst kunt toepassen. Ik heb hiervoor een computersimulatie gemaakt van een gebouw van zestig meter hoog en breed, met een diepte van vijftien meter.”

Ingang Hoofdgebouw is berucht windgat

Een berucht windgat op de TU/e-campus is voor de ingang van het Hoofdgebouw (straks, na renovatie, Atlas geheten). Dat klopt helemaal met de uitkomsten van zijn simulaties, zegt Van Druenen. “Openingen in een gebouw op de begane grond en de eerste verdieping blijken het ongunstigst. Voor het beste resultaat op voetgangersniveau zou je eigenlijk het best de hele tweede verdieping kunnen verwijderen.” De wind die door het resulterende gat heen blaast, buigt vervolgens namelijk weer naar boven af. Hij beseft echter ook wel dat die oplossing lastig te realiseren is. “Je kunt wél overwegen om delen van bepaalde verdiepingen weg te laten; dat kan zeker helpen.”

Het simuleren van luchtstromen in de gebouwde omgeving staat feitelijk nog in de kinderschoenen, legt Van Druenen uit. Dat komt met name door de rekenkracht die de simulaties vergen. Zo duurde het doorrekenen van een enkel scenario (bepaalde bouwkundige aanpassing en windrichting) een dag op het rekencluster van de faculteit Bouwkunde. “Op mijn laptop zou me dat zeker een week gekost hebben. En ik heb zo’n negentig verschillende simulaties gedraaid, dus dat was geen optie.”

Zijn belangrijkste conclusie: elke situatie is weer anders, dus het is gevaarlijk om op basis van algemene aannames te gaan bouwen. “Een klein podium kan bijvoorbeeld bij bepaalde windrichting juist een negatief effect hebben. Je moet iedere situatie echt met verschillende windrichtingen doorrekenen.”

Met een negenenhalf is Van Druenen met vlag en wimpel geslaagd voor zijn afstudeeronderzoek. Hij mag de komende jaren dan ook als promovendus bij Building Physics and Services blijven rekenen aan luchtstromingen. Wellicht zelfs aan aerodynamica in de sport. “Dat is een soort hobbyproject van Bert Blocken; ik heb daar als student-assistent aan meegewerkt en zou daar graag mee doorgaan.”

Deel dit artikel