Reflexion und Blendung
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Berücksichtigung von Reflexion und Blendung bei der Planung von Hochhäusern Richter & Röckle Immission Meteorologie Akustik Höfl, Hans-Christian Röckle, Rainer; Richter Claus-Jürgen Kost, Werner-Jürgen Nielinger, Jost e-mail: [email protected] Einleitung In der Gestaltung von Gebäudefassaden kommt in den letzten Jahren der Bausstoff Glas immer häufiger zum Einsatz. Vor allem in der Hochhausarchitektur spielt er eine große Rolle. Eine Glasfassade kann Sonneneinstrahlung reflektieren, was je nach Standort eine Blendung hervorruft. Blendungen wirken nicht nur störend, sondern es können auch Gefährdungen entstehen. Z.B. können im Straßenverkehr massive Beeinträchtigungen der Sichtverhältnisse vorkommen, wenn Bremslichter oder Ampelschaltungen bei hoher Gegenlichtintensität erst spät oder gar nicht erkannt werden. Das Modell REFLECT (iMA) berechnet die Zeiten, zu denen von reflektierenden Fassaden eines Gebäudes Blendungen ausgehen können. Das Modell liefert für ein hochaufgelöstes Raster von Beobachtungspunkten die Blendungszeiträume an jedem Tag im Beobachtungszeitraum. Modellbeschreibung Obwohl an einer Glasoberfläche je nach Einfallswinkel nur ein Bruchteil der Strahlungsintensität des einfallenden Sonnenlichts reflektiert wird, geht das Modell REFLECT von einer 100%igen Reflexion aus, da auch geringere Strahlungsintensitäten im menschlichen Auge eine Blendung hervorrufen können. Die Simulation liefert für jeden Beobachtungspunkt die Blendungszeiträume für jeden Tag. Zudem können für die Beobachtungspunkte die Blendungszeiträume aufsummiert und flächig dargestellt werden. Die Bestimmung der Blendungszeiten in folgenden Schritten durchgeführt. - Berechnung der Sonnbahnen für jeden Tag im Beobachtungszeitraum - Ermittlung der sichtbaren Flächen des spiegelnden Objekts für jeden Beobachtungspunkt - Bestimmung der Öffnungswinkel der sichtbaren Flächen für jeden Beobachtungspunkt - Ermittlung der Blendungszeiträume für jeden Beobachtungspunkt - Überprüfung nach möglicher Abschattung durch Hindernisse (Gebäude, Bäume, Orographie) Modellergebnisse am Beispiel eines 180 Meter hohen Gebäudes Der Pragsattel in Stuttgart-Nord soll durch eine Bebauungsplanveränderung nachverdichtet werden. Dabei ist unter anderem die Errichtung eines 180 Meter hohen Hochhauses geplant. Das Modell REFLECT kann die Abschattung durch Bewölkung nicht berücksichtigen und geht somit immer von der maximal möglichen Sonnenscheindauer aus. Um die Verteilung der Sonnenscheindauer im Verlauf des Jahres einbeziehen zu können, wurden Klimadaten von Stuttgart herangezogen, die monatsweise das Verhältnis von maximal möglicher zu beobachteter Sonnenscheindauer ausweisen. Wie aus der Abbildung 1 ersichtlich wird, treten die höchsten Blendungszeiten in unmittelbarer Nähe zum spiegelnden Objekt mit 128 Jahresstunden und mehr auf. Durch die größere Breite und Höhe der eingesehenen, spiegelnden Fassade ergeben sich hier große Öffnungswinkel. iMA, Niederlassung Freiburg Eisenbahnstr. 43 79098 Freiburg B Abb. 1: Jahressummen der Blendungsstunden auf einem Gebiet von 840 x 660 m Um das Beeinträchtigungspotenzial der Sichtverhältnisse besser abschätzen zu können, kann eine Darstellung der Blendungszeiten für einzelne Aufpunkte gewählt werden. Die Einbeziehung einer mittleren Sonnenscheindauer ist hier jedoch nicht möglich. Die Abbildung 2 zeigt detailliert die Verhältnisse an einem Beobachtungspunkt (siehe Abbildung 1), der an einem Verkehrsknotenpunkt liegt. Eine Blendwirkung kann nur auftreten, wenn die spiegelnde Fassade in Blickrichtung liegt. Bei der Orientierung der Straßen ist dies der Fall, wenn von Norden kommend nach rechts abgebogen wird. Von Anfang Februar bis Mitte März sowie von Ende September bis Ende Oktober kann hier zwischen 9 und 10 Uhr vormittags in ca. 30 Minuten eine Blendung auftreten. Gelb hinterlegt sind in der Grafik die angenommenen Hauptverkehrszeiten zwischen 7 und 9 Uhr vormittags sowie 16 und 18 Uhr nachmittags (Sommerzeit berücksichtigt). Die Blendzeiträume liegen vollständig außerhalb dieser Hauptverkehrszeiten. Allerdings ist an dieser Kreuzung das Verkehrsaufkommen zu allen Tageszeiten sehr hoch. Abb. 2: Blendungsstunden im jahres- und tageszeitlichen Verlauf METTOOLSV Essen 06.-08.10 2003
