Tunne tuuliolosuhteet kun suunnittelet kaupunkia – säästät rahaa, energiaa ja jopa ihmishenkiä

Sään ääri-ilmiöiden yleistyessä tuuliolosuhteiden huomioimisesta tulee yhä tärkeämpää. Myrskyt ja puuskaiset tuulet voivat aiheuttaa vaarallisia tuuliolosuhteita katutasolle tai irrottaa rakenteita ja aiheuttaa siten jopa hengenvaarallisia tilanteita. Selvittämällä alueen tuuliolosuhteet huolellisesti voidaan parantaa kaupunkisuunnittelun ja rakentamisen turvallisuutta, laatua sekä lisätä asuinalueiden houkuttelevuutta. Kun tuuliolosuhteet huomioidaan suunnittelussa huolellisesti, voidaan saada myös merkittäviä säästöjä kohteen rakennus- ja ylläpitokustannuksissa.

Kaupunkisuunnittelussa ja kaavoituksessa etsitään ympäristöön ja luonnonolosuhteisiin sopivia ratkaisuja, joiden tulee kestää yli sukupolvien. Tuuliolosuhteiden ja tuulen vaikutusten selvittäminen eri näkökulmista jo suunnittelun alkumetreillä varmistaa toimivan ja turvallisen kokonaisuuden sekä ehkäisee kalliiden ja vaarallisten rakennusvirheiden syntymistä.

Mihin tuuli kaupungissa vaikuttaa ja miten vaikutuksia voidaan hallita?

Myrskyjen ja tuulenpuuskien vaikutusten lisäksi tuuliolosuhteet liittyvät myös kaupunkien ilmanlaatuun ja sitä kautta ihmisten terveyteen ja asumisviihtyvyyteen. Lisäksi tuulella on merkittävä vaikutus rakennusten energiatehokkuuteen ja kosteustekniseen toimivuuteen, mikä taas näkyy rakennusten sisäilman laadussa.

Kaupunkirakentamisen suurhankkeissa simulointiin perustuva tuulisuusanalyysi alkaa olla jo itsestäänselvyys, mutta myös pienemmät rakennushankkeet hyötyisivät tuulimallinnuksista riskienhallinnan ja siten kustannussäästöjen kautta. Tuulisuusanalyysin tuottamiseen menee tyypillisesti vain muutama viikko.

Tuulta voidaan ohjata rakennusten sijoittelulla ja muodolla, ulkoisilla rakenteilla ja puustolla niin, että alueen käyttömukavuus eri vuodenaikoina kasvaa: julkiset oleskelualueet ovat viihtyisiä ja turvallisia, kasvit menestyvät istutuspaikoillaan eikä bussipysäkkiä vihmo pahin pohjoistuuli.

Suomessa laskennallista tuulisuusanalyysiä on hyödynnetty jo muun muassa Tampereen Kansi ja Areena -hankkeen sekä Vaasan Wasa Station -tapahtumakeskuksen suunnittelussa. Lisäksi simulointimenetelmiä on onnistuneesti sovellettu teollisen rakentamisen suunnittelussa esimerkiksi lentokenttä-, kaivos- ja terästeollisuudessa.

Tuulimallinnus ja tuuliolosuhteiden analyysi on tarkkaa, helppoa ja edullista

Monilla on edelleen virheellinen käsitys, että vain pienoismallien tuulitunnelitestauksella voidaan tutkia luotettavasti tuuliolosuhteita. Tuuliolosuhteiden analysoinnin mahdollisuudet ovat kuitenkin kehittyneet merkittävästi viime vuosina. Moderneilla analyysityökaluilla erilaisten vaihtoehtojen tarkastelu pystytään kuitenkin tekemään luotettavammin ja huomattavasti pienemmillä kustannuksilla.

Voimme osoittaa tarkasti, miten tuulta voidaan hyödyntää asukkaiden eduksi, ja miten sen negatiivisia vaikutuksia hallitaan ja ennakoidaan. Aiemmista karkean tason arvioista tai kalliista tuulitunnelikokeista on siirrytty kustannustehokkaisiin, matemaattiseen mallinnukseen perustuviin analyyseihin, nk. digitaalisiin tuulitunneleihin. Edistys johtuu laskentamenetelmien kehittymisestä ja siitä, että yhä tarkempaa lähtötietoa, esimerkiksi 3d-kaupunkimalleja, on saatavilla huomattavasti monipuolisemmin.

Laskentamenetelmiä voidaan hyödyntää myös muussa kaupunkisuunnittelussa, kuten näkyvyys- ja peittoanalyyseissä, aurinkoenergian sekä kaupunkiympäristön turvallisuuteen liittyvien laitteiden (valvontakamerat, valaisimet) tai sähköautojen latauspisteiden sijoittelun suunnittelussa.

Kaupungit ovat investoineet merkittävästi kaupunkisuunnittelun digitalisaatioon, esimerkiksi rakennusten digitaalisiin tietomalleihin. Simulointiin perustuvat tuulisuusanalyysit tarjoavat mallien hyödyntämiseen erinomaisen uuden käyttökohteen.

Kolme tärkeintä tuulimallinnuksen hyötyä kaupunkien kaavoitukselle

1. Tuulitunnelikokeita huomattavasti kustannustehokkaampi palvelu, joka hyödyntää kaupunkien 3d-malleja sekä mahdollistaa toistettavuuden ja eri suunnitteluvaihtoehtojen vertailun.
2. Koska kaupunkisuunnittelulla tehdään kauaskantoisia ratkaisuja ihmisten arkeen, on tärkeää varmistaa suunnittelutyön laatunäkökulmat myös (lisääntyvien) sään ääri-ilmiöiden suhteen. Näin peruuttamattomia virheitä ei pääse syntymään.
3. Visualisoidulla tulosaineistolla suunnittelukohteen vaikutukset saadaan havainnolliseen muotoon päätöksenteon tueksi.