Hoogste woontoren decor voor windproeven

Thomas van de Sandt

In november 2010 opende koningin Beatrix op de Wilhelminapier in Rotterdam de hoogste woontoren van Nederland. De 158 meter hoge New Orleans is de komende vier jaar het decor voor de grootste proef met windbelasting in Nederland.

‘Het testen van windbelasting op hoogbouw gebeurt nu eigenlijk altijd in windtunnels’, vertelt Rick Huizinga van ingenieursbureau DHV. ‘Het is echter ook mogelijk om met computermodellen (computational fluid dynamics – CFD) de invloed van wind op gebouwen te bepalen.’ De proef in Rotterdam moet aantonen dat CFD – nu nog geen standaard in de bouw – een goed alternatief is voor windtunnelproeven en op sommige aspecten zelfs veel meer informatie oplevert.

 

DHV is initiatiefnemer van de proef, waaraan ook TNO, vastgoedbedrijf Vesteda, gevelbouwer Blitta, het Centrum Natuursteen en het Kenniscentrum Gevelbouw meewerken. Op de 35^e verdieping van de New Orleans hangen veertig drukmeters: twintig buiten en twintig in de spouw (de ruimte tussen de betonnen gevel en de buitengevel). Op een paal op het dak staat nog een meter die de windsnelheid bepaalt. TNO gaat deze metingen, samen met de windtunnelmetingen aan hetzelfde gebouw, gebruiken om de betrouwbaarheid van CFD-voorspellingen te toetsen en te verbeteren.

 

Omdat het gaat om nieuwbouw, is al tijdens de bouw van de woontoren rekening gehouden met de proefopstelling. ‘De buisleidingen voor de proef zijn direct met de bouw meegestort’, aldus Huizinga. Het experiment, dat minimaal vier jaar loopt, is wereldwijd de grootste in zijn soort. Eerder zijn alleen hele simpele meetgebouwen gebruikt. In orkaan- en cycloongebieden zijn wel op volledige schaal metingen gedaan, maar die zijn voor ons klimaat niet relevant.

 

Carine van Bentum van TNO vertelt waar de windtunneltesten tekort schieten: ‘Je kunt de luchtstromingen in het spouw er niet mee bepalen. Dat is iets wat je nooit goed op schaal in een maquette na kunt bouwen of kunt meten.’ Juist nu buitengevels van bijvoorbeeld natuursteen steeds meer in zwang raken, is kennis over de windbelasting in de spouw echter steeds belangrijker.

 

‘Dat is niet alleen van belang voor de veiligheid, maar vooral voor de kosten’, vertelt Huizinga. ‘In de praktijk nemen bouwers nu hele stevige veiligheidsmarges in acht. Dat resulteert in zware en dure gevels. Met een betere kennis van zaken moet dat lichter en goedkoper kunnen.’

Op dit punt kan CFD uitkomst bieden. De afgelopen jaren zijn vooral wat betreft computercapaciteit – en de betaalbaaheid daarvan – enorme sprongen gemaakt. Daarom zijn ook van de wat complexere gebouwvormen zeer gedetailleerde en betrouwbare CFD-modellen te maken, die bijvoorbeeld ook voorspellingen kunnen doen over de windbelasting in het spui.

 

Hoewel CFD-modellen voor het voorspellen van windhinder (op grondniveau, tussen de gebouwen) inmiddels gebruikelijk zijn, is er nog geen algemeen geaccepteerde norm vastgesteld voor het bepalen van windbelasting met computermodellen. ‘Die gaat er wel komen’, voorspelt Van Bentum, ‘maar dat is nog niet één, twee, drie gebeurd.’

 

Voordat de bouwwereld de techniek omarmt, wil men natuurlijk eerst heel goed weten of deze wel echt betrouwbaar is. ‘Dat is natuurlijk ook terecht’, stelt Huizinga. Het experiment in Rotterdam moet wat dat betreft een grote bijdrage leveren.