Thema 1. Stedenbouwfysica windhinder en bezonning
1. Wat zijn de belangrijkste kenmerken van de troposfeer en hoe beïnvloeden
deze windstromingen op aarde?
De troposfeer is de onderste laag van de atmosfeer, tot ongeveer 10 km hoogte.
Windstromingen worden veroorzaakt door luchtdrukverschillen, die ontstaan door
temperatuurverschillen binnen deze laag. Dit beïnvloedt het weer, zoals wind, regen en
andere meteorologische fenomenen.
2. Hoe wordt de atmosferische grenslaag gedefinieerd en welke factoren bepalen
de hoogte van deze laag?
De atmosferische grenslaag is het deel van de atmosfeer waar de windstroming wordt
beïnvloed door de ruwheid van het aardoppervlak. De hoogte van deze laag kan variëren
van 250 tot 500 meter, afhankelijk van de ruwheid van het terrein (bijvoorbeeld hoger
boven steden dan boven zee of woestijn).
3. Leg uit wat het windsnelheidsprofiel is en waarom de werkelijkheid vaak
complexer is dan de theoretische modellen.
Het windsnelheidsprofiel beschrijft hoe de windsnelheid verandert met de hoogte.
Theoretische modellen, zoals het logaritmische windsnelheidsprofiel, veronderstellen een
eenvoudige relatie tussen hoogte en snelheid, maar in werkelijkheid is dit vaak
complexer door variërende terreinruwheid, obstakels en veranderende atmosferische
omstandigheden.
4. Welke methoden worden gebruikt om het windklimaat in stedelijke gebieden te
voorspellen?
Windtunnelonderzoek en CFD (Computational Fluid Dynamics) simulaties worden
gebruikt om het windklimaat te voorspellen. Deze methoden simuleren hoe de
windstroming wordt beïnvloed door gebouwen en andere structuren in een stedelijke
omgeving.
5. Wat is het verschil tussen windstroming in de interne grenslaag en de
stedelijke laag?
De interne grenslaag wordt beïnvloed door de ruwheid van het terrein over een groot
gebied. In stedelijke gebieden is de windstroming complexer, omdat deze afhankelijk is
van individuele gebouwen en hun vorm, afstand en positie ten opzichte van elkaar.
6. Hoe wordt de windkracht gemeten door het KNMI en welke invloed heeft de
terreinruwheid op de metingen?
Het KNMI meet de wind op een hoogte van 10 meter boven open terrein met een
De terreinruwheid beïnvloedt de windsnelheid, waarbij de wind boven ruwe terreinen
(zoals steden) langzamer beweegt dan boven gladde terreinen (zoals open velden of
zee).
7. Wat is de NPR 6097 en hoe helpt het bij het berekenen van windstatistieken op
grotere hoogtes?
NPR 6097 is een richtlijn die helpt bij het bepalen van lokale windstatistieken. Het biedt
een methode voor het berekenen van uurgemiddelde windsnelheden op 60 meter
hoogte, gebaseerd op langjarige metingen en terreinruwheid.
,8. Wat zijn de belangrijkste factoren die bepalen wanneer wind als hinderlijk wordt
ervaren door mensen?
Wind wordt als hinderlijk ervaren wanneer de windsnelheid boven de 5 m/s komt.
Mechanische effecten zoals het opwaaien van haar, kleding en stof beginnen bij deze
snelheid. De activiteit van de persoon (lopen, staan, zitten) speelt ook een rol in de
gevoeligheid voor windhinder.
9. Waarom worden windvlagen als belangrijker beschouwd dan de gemiddelde
windsnelheid bij het bepalen van windhinder?
Windhinder wordt voornamelijk veroorzaakt door windvlagen, omdat deze een plotselinge
toename van de windsnelheid met zich meebrengen, wat zorgt voor een groter effect op
objecten en mensen. Windvlagen kunnen de snelheid verhogen tot 1,5 tot 2 keer de
gemiddelde windsnelheid.
10. Wat is de drempelsnelheid voor windgevaar volgens NEN 8100, en welke
activiteiten zijn het meest risicovol bij hogere windsnelheden?
De drempelsnelheid voor windgevaar is 15 m/s. Bij deze snelheid bestaat er een risico
dat mensen omver worden geblazen door windvlagen. Activiteiten zoals wandelen
(Activiteit I) zijn het meest risicovol bij zulke snelheden.
11. Wat zijn de effecten van de windstroming op verschillende gebouwhoeken en
waarom ontstaan er vaak wervels en cornerstreams op deze plekken?
Windstroming versnelt rond gebouwhoeken door het drukverschil tussen de loefzijde
(overdruk) en de lijzijde (onderdruk). Deze versnelde stromingen vormen cornerstreams,
die vaak leiden tot verhoogde windsnelheden en wervels die voor windhinder zorgen.
12. Beschrijf hoe de windstroming verandert aan de loefzijde en lijzijde van een
gebouw.
Aan de loefzijde (de kant van het gebouw waar de wind op botst) ontstaat een stuwpunt
met overdruk en hoge windsnelheid. Aan de lijzijde (de kant in de luwte) ontstaat een
onderdrukgebied met lagere windsnelheden en recirculerende stromingen.
13. Waarom is er een verhoogd risico op windhinder bij de hoeken van hoge
gebouwen? Hoe kunnen deze risico’s worden verminderd?
Bij de hoeken van hoge gebouwen ontstaat windhinder door de cornerstreams, die de
wind versnellen en turbulente stromingen veroorzaken. Deze risico's kunnen verminderd
worden door gebruik te maken van lage vleugels aan de gebouwhoeken of door bomen
en schermen te plaatsen.
14. Hoe kan de windstroming in stedelijke omgevingen worden beïnvloed door
meerdere gebouwen die achter elkaar staan?
Gebouwen die parallel achter elkaar staan, kunnen beschutting bieden tussen de
gebouwen, afhankelijk van hun hoogte en afstand. Echter, bij te grote afstanden kan de
windtunnel-effect ontstaan, wat juist voor verhoogde windsnelheden zorgt.
15. Wat is het kanaliseringseffect en waarom kan dit voor verhoogde
windsnelheden zorgen in lange, smalle straten?
Het kanaliseringseffect ontstaat wanneer wind door smalle, lange straten wordt geleid,
waardoor de snelheid van de wind toeneemt. Dit wordt vaak versterkt door de
aanwezigheid van hoge, aaneengesloten gebouwen aan beide zijden van de straat.
,16. Welke ontwerpmaatregelen kunnen worden genomen om windhinder te
beperken bij hoogbouw in stedelijke gebieden?
Enkele maatregelen zijn het plaatsen van bomen en schermen, het gebruiken van luifels,
het ontwerpen van podiums of piramidevormige gebouwen, en het vermijden van lange
gebouwrijen die loodrecht op de heersende windrichting staan.
17. Hoe kan de plaatsing van gebouwen ten opzichte van de overheersende
windrichting het windklimaat beïnvloeden?
Gebouwen die loodrecht op de overheersende windrichting staan, vangen meer wind,
wat kan leiden tot windhinder. Door de lengte as van de hoogbouw in de windrichting te
plaatsen, kan dit effect worden verminderd.
18. Welke rol spelen bomen, hagen en luifels in het verbeteren van het windklimaat
rondom gebouwen?
Bomen en hagen zorgen voor een afscherming en helpen de wind op te tillen boven
loopniveau, wat de windsnelheid op de grond vermindert. Luifels kunnen neerwaartse
stromingen bij de ingang van gebouwen tegenhouden en zo windhinder verminderen.
19. Waarom is het belangrijk om de hoogte van gebouwen in de stadsrand
geleidelijk te verhogen richting het centrum?
Door de hoogte van gebouwen geleidelijk te verhogen, kan de wind zich beter aanpassen
aan de veranderende omgeving, wat het risico op windhinder vermindert. Dit zorgt voor
een geleidelijke overgang en voorkomt plotselinge windsnelheidsveranderingen.
20. Hoe kan een podium of piramidevormige constructie bij hoogbouw de
windsnelheid op loophoogte verlagen?
Een podium of piramidevormige constructie zorgt ervoor dat de wind over de lagere
delen van het gebouw wordt getild, waardoor de windsnelheid op loophoogte wordt
verminderd.
21. leg uit waarom het belangrijk is om lange gebouwrijen in de richting van de
overheersende windrichting te vermijden.
Lange gebouwrijen in de windrichting kunnen het kanaliseringseffect veroorzaken,
waarbij de wind door smalle straten wordt versneld, wat leidt tot verhoogde
windsnelheden en windhinder.
22. Wat zijn de verschillende windgebieden om een
gebouw zie plaatje hiernaast
Nummer 1 is de stuwzone, nummer 2 cornerstreams,
nummer 3 recirculatiezone en nummer 4 is zogge-
gebied.
, Thema 2. Energieprestaties
1. Wat is de Trias Energetica, en wat zijn de drie stappen?
De Trias Energetica is een ontwerpstrategie die helpt om het energiegebruik te
minimaliseren. Het bestaat uit drie stappen:
1. Beperk de vraag naar energie door vraagbeperkende maatregelen (bijv. goede
isolatie, luchtdicht bouwen).
2. Gebruik duurzame energiebronnen zoals zonne-energie en aardwarmte.
3. Gebruik eindige energiebronnen efficiënt wanneer het gebruik van duurzame
energie niet genoeg is.
2. Wat zijn de drie belangrijkste stappen in de Trias Energetica en waarom zijn ze
van belang?
- beperk de vraag naar energie: Door isolatie, luchtdicht bouwen en efficiënte
ventilatiesystemen kun je de energievraag van een gebouw sterk verminderen.
- Gebruik zoveel mogelijk duurzame energiebronnen: Het gebruik van
hernieuwbare energiebronnen, zoals zonne-energie en aardwarmte, minimaliseert
de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen.
- Gebruik eindige energiebronnen efficiënt: Indien fossiele energie onvermijdelijk is,
moet deze op een zo efficiënt mogelijke manier worden gebruikt, bijvoorbeeld via
hoogrendementsketels
3. Wat zijn BENG-indicatoren en waarvoor worden ze gebruikt?
BENG-indicatoren (Bijna Energieneutrale Gebouwen) worden gebruikt om de
energieprestaties van een gebouw te beoordelen. Er zijn drie indicatoren:
BENG 1: Energiebehoefte van een gebouw voor verwarming en koeling.
BENG 2: Het primaire energiegebruik, uitgedrukt in kWh per m².
BENG 3: Het aandeel hernieuwbare energie dat wordt gebruikt in een gebouw
4. Wat is het verschil tussen een traditioneel en een duurzaam
klimaatinstallatiesysteem?
- Traditionele systemen, zoals gasketels, hebben een hoger gebruik van fossiele
brandstoffen, wat leidt tot hogere CO2- en NOx-uitstoot.
- Duurzame systemen, zoals warmtepompen, zonnecollectoren en PV-panelen,
maken gebruik van hernieuwbare energiebronnen en hebben een lagere
milieubelasting.
5. Wat houdt de opwekkingsrendement van een warmtepomp (COP) in?
Het opwekkingsrendement van een warmtepomp wordt uitgedrukt in de COP
(Coefficient of Performance). Een COP van 3 betekent dat 1 kWh aan gebruikte
energie (elektra) wordt omgezet in 3 kWh aan afgegeven warmte. Het rendement van
de warmtepomp wordt dus vermenigvuldigd met de COP
6. Wat is het doel van de energietransitie in Nederland voor 2030 en 2050?
Het doel van de energietransitie is om de CO2-uitstoot in 2030 met 55% te
verminderen ten opzichte van 1990 en in 2050 met 95%. Daarnaast streeft Nederland
ernaar om in 2050 100% duurzame energie te gebruiken
