Hernesataman kaavoitus, tuulisuus tulokset WSP Finland Oy TkT Risto Kiviluoma 31.10.2011
Johdanto Hernesaareen osayleiskaavan viitesuunnitelmalle on tehty tuulisuuskartoitus tuulitunnelikokeen ja tuulitilaston avulla Kaupunkisuunnitteluvirasto
kohdealueen ja sen ympäristön aikaisempia tuulisuusselvityksiä (ksv) Jätkäsaaren kaavoitus, tuulisuuden sekä pakkasen ja tuulen yhteisvaikutuksen kartoitus, WSP 2007 Hernesaaren kaavoitus, lausunto tuulisuudesta, WSP 2009 Saukonlaiturin asemakaava, lausunto tuulisuuden vaikutuksesta, WSP 2010 menetelmä ja tuulitilasto vastaa Jätkäsaaren kaavoituksessa käytettyä
Tuulisuuden kannalta tarkastettavia kysymyksiä tornitalojen vaikutus
Kävelyreittien tuulet
Satama-allas jollapurjehduksen opetuskäytön kannalta
Helikopterikentän tuuli- ja turbulenssiolosuhteet meluaidan vaikutus koron vaikutus
Kuumalanka-anemometri (ympyröity kuvassa) mittaustekniikka
rajakerros tuulitunnelikokeessa (tulovirtaus) 120 Tuulennopeuden korkeusprofiili 110 100 90 80 keskinopeus, tuulitunnelikoe keskinopeus, teoreettinen, z0 = 0,01 m puuskanopeus, tuulitunnelikoe Puuskanopeus, teoreettinen, z0 = 0,01 m 70 z [m] 60 50 40 30 20 10 0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 suhteellinen tuulennopeus
mittauspisteet: pisteet 12 ja 13 sijaitsevat satama-altaassa pisteet 16...20 sijaitsevat helikopterin laskeutumisalustalla
tuulennopeuksien esiintyminen Lauttasaarenselällä (Jätkäsaaren tuulisuuskartoituksen mukaan) 20 Keskituulien esiintyminen 10 vuoden ajanjaksolla Lauttasaaren selällä, 22 m korkeus (kaikki tuuulensuunnat yhteensä) 18 14 Tuulen 10 min keskinopeus 16 61 14 256 12 28 1066 214 2814 10 681 7270 8 2142 22026 6 8486 4 "Talvikausi", kuukaudet 1,2,3,10,11,12 21252 Kesäkausi, kuukaudet 4,5,6,7,8,9 74331 2 Kaikki kuukaudet 36021 0 10 100 1000 10000 43800 100000 Ylittävien keskituulien kesto tunneissa
10 min keskituulien esiintyminen (z = 22 m, Lauttasaaren selkä): koko vuosi 330 12% 10% 0 pohjoinen 30 8% 300 6% 60 4% 2% länsi 270 0% 90 itä 240 120 v > 2 m/s v > 4 m/s 210 150 v > 6 m/s 180 etelä
Tuulisuuskartoituksen tulokset: katutason tunnin keskituulien esiintyminen P E (% ajasta v 0 > 5m/s) kun P E > 5 % tuulisuudella on merkitystä
katutason puuskatuulien esiintyminen P E kesäkausi: hh/kk v g > 13 m/s kun P E > 0,4 hh/kk on paikoillaan oleskelu epäviihtyisää
katutason puuskatuulien esiintyminen P E (hh/vv v g > 16 m/s) kun P E > 2,2 hh/vv on kävely epäviihtyisää
katutason puuskatuulien esiintyminen P E (hh/vv v g > 23 m/s) kun P E > 2,2 hh/vv on tuulisuus ongelmallinen turvallisuuden suhteen ja korjaavat toimenpiteet ovat tarpeen
Satama-allas Suhteelliset tuulennopeudet satama-altaassa 1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 Piste 12, keskituuli Piste 13, keskituuli Piste 12 puuskatuuli piste 13, puuskatuuli 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 Tuulen suuntakulma ( o )
Helikopterikenttä mittaukset 10, 20, 30, 40 ja 50 m korkeudessa 2 1.8 Suhteellinen puuskatuulennopeus helikopterikentällä Suhteellinnen puuskatuuli 1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 z = 10 m z = 20 m z = 30 m z = 40 m z = 50 m 0 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 Tuulen suuntakulma ( o )
kriteeri* helikopteriliikenteelle pystysuuntaisen tuulennopeuden keskihajonta v z,rms tulisi olla pienempi kuin 1,75 m/s lähellä maanpintaa v z,rms = 0,55 v rms missä v rms = vaakasuuntaisen tuulennopeuden keskihajonta; kriteeriksi saadaan v rms < 3,2 m/s * CAA Paper 2008/03 Helideck Design Considerations Environmental Effects; www.caa.co.uk
Keskituuli Lauttasaarenselällä (v m,22 ) kun v rms = 3,2 m/s helikopterikentällä 25 20 15 10 5 z = 10 m tarkastelupiste z = 20 m tarkastelupiste z = 30 m tarkastelupiste z = 40 m tarkastelupiste z = 50 m tarkastelupiste 0 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 Tuulen suuntakulma ( o )
Yhteenveto ja tulosten ohjeellinen tulkinta Viitesuunnitelmaan liittyvät korkeat tornitalot lisäävät tuulisuutta pohjoisimmassa venealtaassa tuulisuuden kasvu on kokonaisuutena suhteellisen pieni, mihin vaikuttaa mm. tornien sijainti ja hoikkuus
vene-altaat kauempana torneista (pisteet 4 ja 7) ovat tuulisuuden suhteen viihtyisiä Kaupunkisuunnitteluvirasto
rannan kävelyreiteillä esiintyy kävelyä hankaloittavia puuskatuulia (v g > 16 m/s) keskimäärin 2-3 kertaa vuodessa. Hernesaaren eteläpäässä enimmillään 23 tuntia vuodessa, jolloin myös kevyt liikenne helikopterikentällä vaikeutuu raitiovaunun kääntöraide on tuulinen paikka suojaavat pysäkkirakenteet ovat suositeltavia vaarallisen kovia puuskia (v g > 23 m/s) esiintyy enimmillään kerran 4 vuodessa. Kaavoitusmielessä viitesuunnitelmaa voidaan pitää tuulisuuden suhteen hyväksyttävänä (em. tuulia esiintyy harvemmin kuin kerran vuodessa)
satama-allas toimii jollapurjehduksen kannalta suhteellisen hyvin (suuremmat pyörteisyyttä aiheuttava kappaleet ovat kaukana) altaan pohjoiseen osaan jää rakennusten johdosta tuulensuoja-alue pohjoistuulille
Helikopterikentän tuuli- ja turbulenssiolosuhteet ilman helikopterikentän rakenteita kohdealueella esiintyy operointia hankalaittavia kovia tuulia keskimäärin muutaman kerran vuodessa meluaita lisää pyörteisyyttä etelätuulissa n. 20 m korkeudessa. Alimmillaan 11 m/s keskituuli referenssipisteessä (Lauttasaarenselkä, 22 m korkeus) voi aiheuttaa liiallisia pystysuuntaisia virtauksia. Näitä tuulia esiintyy suuruusluokaltaan 200 tuntia vuodessa riskien pienentämiseksi meluaita tulisi suunnitella tuulisuus huomioon ottaen myös korkeat risteilyalukset voivat aiheuttaa vastaavan ilmiön
yhteenvetona Hernesaaren tuulisuusolosuhteet vastaavat odotetusti viereisen Jätkäsaaren olosuhteita. Suoritetussa tuulisuuskartoituksessa on tehty tarkastavia mittauksia 20 pisteessä Hernesaaren tuulisimmassa pisteessä katutasossa tunnin keskituuli > 5 m/s 6 % ajasta: tulos on sama kuin Jätkäsaaren vastaava maksimi Hernesaari sijaitsee etelä-pohjois suunnassa, jolloin rakennuskanta pienentää alueen kokonaistuulisuutta valitsevissa etelä- ja lounaistuulissa viitesuunnitelma on tuulisuuden suhteen hyväksyttävä, eli vaarallisen kovia puuskatuulia ei esiinny katutasossa liian useasti yksittäisiä jatkosuunnittelussa huomioon otettavia tuulisuuskysymyksiä ovat mm. helikopterikentän meluaita raitiovaunun kääntöraiteen pysäkkien suojaavat rakenteet.