נוהל בדיקת רוחות בתוכניות בניין עיר מפורטות ובהליכי רישוי בניה

נוהל בדיקת רוחות בתוכניות בניין עיר מפורטות ובהליכי רישוי בניה גרסה 2 יולי 2016 כללי א תכנון המבנים יתחשב במשטר הרוחות האופייני באתר לצורך הבטחת נוחות ובטיחות הולכי הרגל ב מתודולוגיה בשלב התכנון התב"עי ניתן לבצע בדיקה בשני אופנים: 1( חישוב "ידני" על-פי השיטה המוסברת 1 ב"קריטריונים להבחנת בעיות רוח בשלבי תכנון מוקדמים" 2( בדיקה במודל ממוחשב CFD בהתאם לנוהל המפורט למטה יחד עם זאת, במקרים מסוימים, מהנדס העיר רשאי לדרוש בדיקת CFD בשלב הרישוי ניתן לבצע בדיקה אך ורק בעזרת מודל CFD בהתאם לנוהל המפורט למטה ג קריטריונים קריטריון 1: נוחות מכאנית טבלה 1: אחוז הזמן המותר 2 לעוצמות הרוח השקולה באזורים עירוניים שונים אזור 6 מ/ש 9 מ/ש 10% 10% 5% 20% 15% 10% אזורים לשהות קצרה מאוד, חניות רחובות, אזורי מגורים, אזור עסקים ומסחר, כניסות לבניינים אזורי שהות בישיבה )מסעדות פתוחות, כיכרות עירוניות, שטחים ציבוריים פתוחים( קריטריון - 2 בטיחות הולכי רגל: טבלה 2: אחוז הזמן המותר לעוצמות הרוח השקולה בכל האזורים אזור 15 מ/ש 20 מ/ש 1 2 במפורה, מ פצ'יוק, 1980, קריטריונים להבחנת בעיות לחקר הבנייה רוח בשלבי תכנון מוקדמים, הטכניון מכון טכנולוגי לישראל, התחנה המושג "רוח שקולה" מוגדר במפורה, מ פצ'יוק, 1980, קריטריונים להבחנת בעיות רוח בשלבי תכנון מוקדמים, הטכניון מכון טכנולוגי לישראל, התחנה לחקר הבנייה ערכי הרוח השקולה דומים לערכי ה Gust Wind המופיעים מקורות אחרים במידה והם מחושבים עם מקדם עוצמת טורבולנטיות 3

001% 15% כל אזור הבדיקה נוהל לבדיקת רוחות בעזרת תוכנת CFD א 1 2 3 הוראות לבניה של מודל ממוחשב CFD יש לפרט את שם המודל ועיקרי התכונות החישוביות שלו תכנות מאושרות לשימוש במתודולוגיה זו יהיו בגרסת אלפא, יערכו הדמית רוח תלת ממדית, ויתחשבו באפקט הגברת הרוח כפונקציה של הגובה )גרדיאנט הרוח( ראה נספח א' תוכנות מוכרות המודל שיבנה יהיה לפחות ברדיוס של 300 מ' מסביב לפרויקט הנבדק גובה "מנהרת הרוח" הוירטואלית צריך להיות לפחות פי 5 מגובה המבנה הגבוה ביותר בפרויקט ב הכנה של נתוני אקלים יש להשתמש בנתונים מתחנה אקלימית קרובה ממקור אמין כגון השירות המטאורולוגי על הנתונים להיות בצפיפות דיגום של שעה לפחות מבוקרים ומאומתים, ולכסות לפחות את חמש השנים האחרונות במלואם יש להחיל חישוב על נתוני התחנה המטאורולוגית אשר יפצה על הבדלי "חספוס" הקרקע בין אזור התחנה המטאורולוגית ובין אזור הבדיקה ובין גובה התחנה 1 2 החישוב יתבסס על הנוסחה הבאה )51(: U * Z Z Z g a Z * a* * * U Z * g 10 כאשר: U*z מהירות הרוח באזור הנבדק Zg גובה גרדיאנט הרוח באזור התחנה המטאורולוגית Z גובה המדידה בתחנה המטאורולוגית )בד"כ 10 מ'( - a מקדם החספוס של התחנה המטאורולוגית )ללא יחידות( Z*g גובה גרדיאנט הרוח באזור הנבדק *Z גובה הרוח אותה מקבלים 15 מ' *a - מקדם החספוס של האזור הנבדק )ללא יחידות( U10 מהירות הרוח כפי שנמדדה בתחנה המטאורולוגית

את מקדם החספוס וגובה הגרדיאנט ניתן לחלץ מטבלה 32 טבלה 32 מקדמי חספוס סוג השטח תנאי השטח מקדם החספוס גובה גרדיאנט הרוח 300 015 שטח פתוח שטח פתוח חשוף לרוח הנעה בחופשיות 400 02 שטח כפרי שטח פתוח בעל מכשולים מפוזרים שאינם גבוהים מ 10 מ' 400 025 שטח בנוי שטחים עירוניים פרבריים שיש בהם בניינים עד 7 קומות 500 033 שטח עירוני אינטנסיבי מרכזי ערים בהם בניינים מעל 7 קומות ג 1 2 3 4 ד ביצוע של הדמית רוחות ההדמיה תהיה תלת ממדית ויוצגו תוצאות לגובה של 15 מ' מעל פני הקרקע יערכו לפחות 8 הדמיות ללפחות 8 כיווני רוח )בסטייה אחידה של 45 מעלות אחד מהשני(: צפון, צפון-מזרח, מזרח, דרום-מזרח, דרום, דרום מערב, מערב, צפון-מערב יבחרו לפחות 5 נקודות בדיקה בהתאם לאזורים המצוינים בקריטריונים נקודות אלה יכללו לפחות את כניסות הבניין העיקריות, אזורי שהיה ואזורי מסחר במרחב הציבורי, אזורי חנייה עילית וכן את צידי הבניין במידה והבניין כולל שטחים ציבוריים מעל מפלס הקרקע ימוקמו נקודות בדיקה גם במפלס זה מומלץ לתאם עם גורמי התכנון / הרישוי בעיריה את מיקומם של נוקדות אלה במידה ונעשה שימוש במודל ממוחשב המחשב הן את עוצמות הרוח והן את שכיחותן באזור הנבדק 3 בצורה אוטומטית יש לוודא כי התוכנה מחשבת את מהירות הרוח השקולה על-ידי שימוש בנוסחה 4 52 או נוסחה דומה אשר מייצרת תוצאות דומות חישוב מהירות שקולה ושכיחויות )רלוונטי רק כאשר נעשה שימוש במודל ממוחשב המקבל כקלט נתון רוח יחידי )מהירות וכיוון( ומחשב את מהירות הרוח המתקבלת באזורים השונים במודל במצב זה( א לכל נקודת בדיקה שנבחרה בסעיף ה 3, יש לחשב את מקדם הגברת הרוח בכל כיוון מקדם ההגברה הוא תוצאה של חלוקת מהירות הרוח המתקבלת בנקודת הבדיקה על-ידי ההדמיה, במהירות הרוח בגובה ההדמיה שחושבה בצורה ידנית לדוגמה, מהירות הרוח שהוכנסה למודל בגובה 10 מ' היא 5 מ/ש אך היא הוחלשה על-ידי חספוס הקרקע ובגובה 15 היא הגיעה ל 31 מ/ש )חישוב על-ידי נוסחה 51( הדמית הרוח בנקודת הבדיקה הגיעה ל 4 מ/ש לכן מקדם ההגברה הוא )4/31( 13 3 4 כדוגמאת תוכנת UrbaWind ראה הוראות לכך בהערות של נספח א'

כך, אם בוצעו 8 הדמיות ונבחרו 5 נקודות בדיקה, יהיו סך-הכל 40 מקדמי הגברת רוח יש להציג את מקדמי ההגברה על גבי ההדמיות וגם בטבלה ב את מקדמי ההגברה של כל נקודה ונקודה יש להכפיל במהירויות הרוח שהתקבלו מהתחנה המטאורולוגית לצורך כך יש לסדר את נתוני התחנה המטאורולוגית )מהירות רוח וכיוון( לפי 8 כיוונים שונים בהתאם לתרשים: תרשים - 1 הגדרת כיוונים ג פעולות אלה יש לבצע על כל נקודת בדיקה בנפרד: יש להכפיל את מקדם ההגברה המתקבל בהדמיה בנקודת הבדיקה עם נתוני הרוח המתאימים לו בקובץ האקלימי למשל, יש להכפיל את נתוני הרוח בגזרה הצפונית של הקובץ האקלימי עם מקדם ההגברה של נקודת הבדיקה שהתקבל בהדמיה בה הרוח הוכנסה למודל מגזרה צפונית על פעולה זו יש לחזור לכל כיוון וכיוון, כך שבסוף התהליך כל נתוני הרוח השעתיים שבקובץ האקלימי הוכפלו במקדמי הרוח המתאימים להם לפי כיוון הרוח יש להמיר את מהירויות הרוח בקובץ האקלימי ל"מהירויות שקולות" על-ידי שימוש בנוסחה )52(: 1 2 U eq U( 1 3I) כאשר: = Ueq מהירות הרוח השקולה U מהירות הרוח

I עוצמת הטורבולנטיות )אחוזים( אחוז הטורבולנטיות האופייני לחזיתות הבניין הפונות לרוח יהיה 35%, עבור פינות הבניין והמעברים 20%, וחזיתות הבניין בשובל הרוח: 50% טבלה 33 מתארת דוגמה לאופן חישוב מהירות הרוח השקולה מהנתונים המתקבלים בנקודה אחת כיוון הרוח )מעלות( כיוון הרוח מהירות בתחנה )מ'/ש'( מהירות מתוקנת לגובה 15 מ' )נוסחה )51 מקדם הגברה )מחושב מההדמיה( אחוז הטורבולנטיות חישוב מהירות משוקללת )נוסחה 52( 744 20 15 31 0 צפון 5 456 20 15 19 10 צפון 3 69 50 09 31 צפון 5 מזרח 40 1395 50 09 62 צפון 10 מזרח 50 יש לבצע חישוב סטטיסטי אשר יפיק את שכיחויות מהירויות הרוח שבקריטריונים יסכמו כל המהירויות השקולות מכל הכיוונים שגבוהות מהמהירויות המצוינות בקריטריונים סכום זה יחולק במספר נתוני הרוח הקיימים בקובץ לדוגמה, נאמר שכל המקרים בהם מהירות הרוח מכל הכיוונים גבוהה מ 6 מ'/ש' הם 1500 שעות במקרה זה הם יהוו %17 מכלל מקרי הרוח )במידה ונלקחו נתונים מחמש שנים שהם 43800 שעות( תוצאה זו חורגת מהקריטריונים לאזורי עסקים, מסחר, מגורים, שהות וישיבה וכניסות לבניינים אך אינה חורגת מהקריטריון של רחובות וחניות יש לבצע את המתואר בסעיף 3 על כל אחד מהקריטריונים: 6 מ'/ש', 9 מ'/ש', 15 מ'ש' ו 20 מ'/ש' 3 4 ד יש לחזור את שלבים 1-4 לכל נקודות הבדיקה שנבחרו ולהציג את התוצאות בטבלה מסכמת

ה במקרי חריגה יזוהו כיוונים הרוח בהם מקדמי ההגברה הם הגבוהים ביותר ויוצעו אמצעים למיתון רוח מכיוונים אלה לאחר מכן תבוצע בדיקה חוזרת הכוללת את הטמעת אמצעי מיתון הרוח להוכחת יעילותם נספח א' תוכנות מוכרות: Meteodyn Urbawind* Ansys Fluent* Autodesk CFD* Envi-met ה לשימוש בתוכנות אחרות יש לקבל אישור אגף ההנדסה בעירייה הערות: )*( יש לוודא שינוי ערך אלפה )α( בנוסחה לחישוב Gust Wind ל 3 )**( יש לצרף לדוח את נתוני גרדיאנט הרוח שהוכנסו לתוכנה, ואישור על "התייצבות החישוב" לכל כיוון וכיוון