Introduktion til Orografi
Denne artikel giver en grundlæggende forståelse af orografi, og hvordan orografifaktoren (co) beregnes. Orografifaktoren er en faktor der ganges direkte på vindlasten. Den tager hensyn til orografiens indvirkning på vindhastigheden.
Betydning af orografi i Danmark
For at belyse hvor ofte orografien har betydning i Danmark, er der lavet en stikprøvekontrol af 1.000 byggeprojekter udført i PolyWind. I 10% af tilfældene var orografifaktoren co > 1,00. Dette viser, at selv små bakker og skrænter kan have en indflydelse på vindlasten.
Det er derfor vigtigt at der i forbindelse med bestemmelse af vindlast er lavet en vurdering af orografiens betydning. I Danmark har der i mange år været tradition for at ignorere orografien ved bestemmelse af vindlasten. Men i takt med øget fokus på kontrol og dokumentation er der også kommet mere fokus på området.
Lokationer med orografifaktor co > 1,00.
Orografifaktor
Ved et stigende terræn accelerer luftstrømmen og øger vindhastigheden. Forøgelsen afhænger af hældning Φ.
Hvor Lu er længden af luv siden, og H er højden af luv side.
Orografifaktoren (co) er forholdet mellem middelvindhastighed.
vm er middelvindhastigheden i højden z over terræn, og vmf er middelvindhastigheden over fladt terræn.
Hvornår er orografi relevant?
DS/EN 1991-1-4 angiver idealiserede bakker og skrænter samt zoner, hvor orografi er signifikant. Hvis en bygning befinder sig i en af denne zone, skal der tages hensyn til forøgelse af vindhastigheden fra orografien.
Klinter med hældning Φ < 0,3.
Bakker med hældning Φ < 0,3.
Klinter med hældning Φ ≥ 0,3.
Bakker med hældning Φ ≥ 0,3.
Beregning af orografifaktor
Orografifaktoren bestemmes ved at udarbejde en idealiseret bakke ud fra det aktuelle terræn. Da det er en tilnærmelse af virkeligheden, kan der være flere forskellige bakker/skrænter for det samme terræn.
Fremgangsmåde:
- Indhent højdedata om terrænet.
- Identificer om terrænet udgør en bakke eller en skrænt.
- Fastsæt geometri af bakke eller klint:
- Lu [m] angiver den vandrette længde af bakkens/skræntens luv side.
- Ld [m] angiver den vandrette længde af bakkens/skræntens læ side.
- H [m] angiver bakkens/skræntens højden af luv side.
- Hd [m] angiver bakkens/skræntens højde af læ side.
- x [m] angiver bygningsplacering ift. bakke top.
- Optegn den idealiserede bakke.
- Identificer om bygningen ligger indenfor området hvor orografifaktoren; co > 1.
- Bestem orografifaktoren iht. DS/EN 1991-1-4:2005, formler A2 – A13.
Eksempel
I dette eksempel er PolyWind brugt til at analysere orografien
- Terrændata fundet vha. PolyWind.
(Vind fra venstre mod højre. Blå markering er bygningens placering.)
2. Terræn identificeres som bakke, da hældningen på læsiden og luvsiden er Φ > 0,05
3. Geometri af bakken
-
- Lu = 160 m
- Ld = 1120 m
- H = 27,6
- Hd = 34,6m
- x = 160 m
4. Optegning af den idealiserede bakke.
5. Bakken har en hældning Φ > 0,3. Dette betyder, at terrænet og bygningens placering giver anledning til øget vindhastighed.
6. Orografifaktor regnes til co = 1,12 jf. DS/EN1991 14 2005, formler A3 og A11-A13.
Alternativ løsning
Her undersøges en alternativ løsning, hvor vinden antages at opføre sig som om der er tale om en samlet bakke. Punkt 1 og 2 er samme som før.
3. Alternativ geometri af bakken.
- Lu = 950 m
- Ld = 870 m
- H = 34 m
- Hd = 30 m
- x = 180 m
4. Optegning af den modificerede bakke.
5. Orografifaktor bestemmes til co = 1, da hældning er Φ < 0,05 jf. DS/EN1991 1-4: 2005, formel A1
6. Der kan være flere mulige løsninger til samme terræn. Det er en vurdering af hvilken tilnærmelse der passer til den konkrete situation.
PolyWind
Hele processen er automatiseret i PolyWind. Fra indhentning af højdedata og vurdering af potentielle bakker/skrænter til beregning af orografifaktoren.
Orografifaktoren bestemmes for hver vinkelsektor ud fra 51 datapunkter fordelt over 8km. Alle potentielle bakker og skrænter findes og undersøges.
Terrændata hentes automatisk fra en dansk database. Databasen indeholder punkter over hele landet med en intern anstand på 0,4m. Punkterne ligger med en nøjagtighed på 0,15m horisontalt og 0,05m vertikalt.
Follow PolyStruc on LinkedIn for regular news and updates.