Wolkenkrabber vangt te weinig wind
25 april 2014 door FY’s Werelds eerste wolkenkrabber met windturbines had 14 procent meer energie kunnen opwekken. De gebouwenontwerpers hadden het Bahrain World Trade Center alleen een halve slag moeten draaien.
Het WTC in de Perzische Golf bestaat uit twee 240 meter hoge torens met daartussen drie windturbines. De turbines wijzen in de richting waaruit de wind het vaakst waait. In de hoop extra wind door de turbines te jagen, ontwierp de architect de torens zodanig dat ze samen en soort trechter vormen die uitkomt bij de turbines. Volgens Blocken was dat onverstandig. ‘Zo’n trechter vangt inderdaad veel wind en daardoor stijgt de luchtdruk tussen de torens. Wind kiest altijd de weg van de minste weerstand en gaat door de hoge luchtdruk juist makkelijker om het gebouw heen en lastiger tussen de torens door. Als de architecten het gebouw hadden omgedraaid, dan was de windsnelheid tussen de torens hoger geweest.’
Blocken vermoedde al langer dat de WTC-architecten een grote fout hadden gemaakt. Toen hij het ontwerp van de wolkenkrabber voor het eerst zag, had hij al meerdere onderzoeken in internationale vaktijdschriften gepubliceerd waaruit blijkt dat een omgekeerde trechtervorm altijd hogere windsnelheden tussen gebouwen oplevert dan een normale trechtervorm. ‘In een computersimulatie heb ik de wind uit verschillende richtingen langs het Bahrain WTC laten stromen’, zegt Blocken. Zijn vermoeden bleek juist, maar om het zekere voor het onzekere te nemen zette de windonderzoeker in februari dit jaar een miniatuurversie van het WTC in de windtunnel. Opnieuw bleek dat het gebouw beter andersom had kunnen staan.
Zo goedkoop mogelijk
Hoe konden de gebouwontwerpers zo de mist in gaan? ‘Ook zij hebben computersimulaties gemaakt en een kleine versie van het WTC in de windtunnel gezet’, weet Blocken. ‘Voor de manier waarop de torens er nu staan, zijn ze aerodynamisch gezien ook erg goed ontworpen. Ik denk dat ze de ontwerpers de omgekeerde oriëntatie gewoon niet hebben overwogen. Windstudies zijn er kostbaar, dus je test altijd een beperkt aantal scenario’s. Intuïtief is het zó onlogisch dat een omgekeerde trechter beter werkt, dus daar wilden ze waarschijnlijk geen geld aan verspillen. Gebouwontwerpers maken wel vaker fouten als het om wind gaat. De windturbines in de Strata-toren in Londen draaien bijvoorbeeld zelden omdat ze de bewegingen slecht kunnen omzetten in elektriciteit.’
Blocken wil richtlijnen ontwikkelen die gebouwontwerpers die windenergie in hun ontwerp willen opnemen een handje kunnen helpen. Daarom leidt hij in een werkgroep in een Europees consortium dat vier jaar lang werkt aan vraagstukken rondom windenergie en wind in steden. Het onderzoek moet een gratis boek opleveren met do’s en don’ts voor gebouwenontwerpers en onderzoekers. Van de vorm die rotorbladen moeten hebben tot de locaties waar windturbines wel of juist niet moeten staan.
