WINDKRAFTWIRKUNG AUF BÄUME AUF GEBÄUDETERRASSEN
Beispiel: 'Bosco
verticale', Architekt: Stefano Boeri/Mailand
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Wenn Bäume in Fassaden von Gebäuden integriert werden, müssen
sie die gleichen Sicherheitsanforderungen erfüllen wie
Gebäudeteile, wie etwa technische Fassadenelemente, Balkone,
Windschutze, Dächer usw.
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Das bedeutet, dass integrierte Bäume den gleichen
Windgeschwindigkeiten standhalten müssen wie das Gebäude oder
Teile davon. Die
Bemessungsgeschwindigkeiten beruhen auf meteorologischen
Beobachtungen, die über Jahrzehnte durchgeführt wurden. Sie
basieren auf einer Wiederkehrperiode von 50 Jahren (höchste
Böengeschwindigkeiten innerhalb von 50 Jahren).
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UNTERSCHIED:
PFLANZUNG EINES BAUMES IM FREIEN ODER AUF EINER HOCHTERRASSE |
Das
folgende Beispiel zeigt den signifikanten Unterschied
zwischen den Windkräften auf einen Baum (hier: Pinus Nigra -
Schwarzkiefer), gepflanzt auf ebenem Boden in der freien,
ungestörten Anströmung und in einem Pflanztrog auf der
Terrasse eines Hochhauses (angenommene Höhe: 50 m): |
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Ebener Boden (ohne Gebäude):
Höhe des Flächenschwerpunkts (Projektion der Krone)
über Grund: 4,0 m
Projektionsfläche der Krone: 5
m²
Hebelarm: 4,0 m
Böengeschwindigkeit: typ. 27,58 m/s
Verstärkungsfaktor (kein Gebäude, frei stehender
Baum): 1,0 Bemessungsgeschwindigkeit: 27,58 m/s
Horizontale Widerstandskraft: 1,02 kN
Drehmoment am Baumfuß: 4,99 kNm
min. Stammdurchmesser* (ohne
Sicherheitsfaktor SF): 12,59 cm |
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Terrasse eines Hochhauses:
Höhe des
Flächenschwerpunkts (Projektion der Krone)
über
Grund: 50,0 m
Projektionsfläche der Krone: 5,0
m²
Hebelarm 4,0 m
Böengeschwindigkeit: typ. 39,98 m/s
Verstärkungsfaktor (Windverstärkung am Gebäude):
1,5
spezifische Bemessungsgeschwindigkeit: 59,97
m/s
Horizontale Widerstandskraft: 4,83 kN
Drehmoment am Baumfuß: 23,59 kNm
min. Stammdurchmesser* (ohne
SF): 21,12 cm
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*
erforderliche Stammdurchmesser gegen Stammbruch näherungsweise
konstant mit der Höhe angesetzt. Hier kann z.B. der Stammdurchmesser
in 1 m Höhe eingesetzt werden.
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erfährt der identische Baum (oder Großstrauch) fast die
5-fache Windlast! Es ist deshalb für die Aufstellung von
Pflanztrögen mit Bäumen/Großsträuchern in der Fassade von
Hochhäusern unbedingt erforderlich, die lokalen Windkräfte
in Abhängigkeit von der Baumgeometrie, der Höhe über Grund,
der Windzone, der Geländekategorie, der aerodynamischen
Exposition am Bauwerk, ggfs. der Nachbarbebauung vorab zu
ermitteln. Erst dann kann entschieden werden, ob unter
Berücksichtigung der Gewichte von Baum und
Pflanztrog/Substrat/Erde ein sicherer Stand eines
Pflanztrogs vorliegt oder mechanische Sicherungsmaßnahmen
erforderlich werden.
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WINDSCHUTZ DURCH NATÜRLICHE GEHÖLZSTREIFEN
Gehölzschutzstreifen werden zur Windberuhigung von
Oberflächen in Landwirtschaft und Industrie eingesetzt. Um
auch größere Gebiete vor Wind zu schützen, werden die
Schutzstreifen häufig auf Sockelwälle gepflanzt.
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