6.4 Toepassingsprincipes
6.4.1 Beplanting en luchtstromen
Beplanting beïnvloedt de verspreiding van vervuilende stoffen op twee manieren.
Ten eerste door verlaging van de windsnelheid en ten tweede door verandering van de windrichting (opstuwing). (Cornelissen.T, et al, 2012)
Het effect op de windsnelheid en windrichting is afhankelijk van het type, soort en de hoedanigheid waarin de beplanting is aangeplant. Een solitaire boom heeft een ander effect dan een bomenrij of een windsingel.(Cornelissen.T, et al, 2012)
Als wind een obstakel tegenkomt, dan ontstaat er afhankelijk van het obstakel, een verlaging of verhoging van de windsnelheid en een verandering van de windrichting.
‘‘Aan de kant waar de wind vanaf waait (lijzijde, benedenwinds) is de windsnelheid lager dan aan de loefzijde (bovenwinds, waar de wind naartoe stroomt) op geruime afstand achter de beplanting is de windsnelheid weer hersteld.’’Cornelissen.T, et al, 2012
Figuur 6.16 Beplanting en windstromen gebaseerd op Cornelissen. et al, 2012
15 - 20 x de hoogte van de beplanting 5 -7 x de hoogte van de beplanting
Loefzijde
60 Als we kijken in de stedelijke omgeving bij de street canyon dan is de afvang van vervuilende stoffen van groen het grootst als de wind parallel (in een hoek van 0˚) of schuin (in een hoek van 45˚) ten opzichte van weg en gebouwen komt aanwaaien, omdat de vervuiling daarmee het beste wordt vermengd en afgevangen. Als de wind loodrecht (in een hoek van 90˚) ten opzichte van de bebouwing komt
aanwaaien dan is het vuilafvangende effect van beplanting minimaal of zelfs negatief! Het is dus belangrijk dat de wegen / gebouwen parallel aan de heersende windrichting worden gebouwd. De beplanting kan het vervuilingsniveau zelfs
verergeren, omdat de beplanting ervoor zorgt dat de luchtstromen niet op het maaiveldniveau kunnen komen (daar waar de uitstoot van vervuilende stoffen grotendeels plaatsvindt). (Cornelissen. T, etal, 2012) In figuur 6.17 en figuur 6.17 is het verschil in
vervuiling te zien met en zonder bomen. De wind komt in deze
Hoofd- wervel
Hoofd- wervel
Hogere concentratie Lagere concentratie Bron (verkeer)
Hogere concentratie Lagere concentratie Bron (verkeer)
Bron (verkeer) Lucht parallel aan de rijrichting
Hogere concentratie Zijdelingse luchtstroom Luchtstroom vanuit ondergrond
Figuur 6.17 Stromingspatroon in een streetcanyon met bomen. De bomen vergroten de luchtvervuiling. (gebaseerd op
Cornelissen. T, et al. 2012 p 22) Hoofd- wervel
Hoofd- wervel
Hogere concentratie Lagere concentratie Bron (verkeer)
Hogere concentratie Lagere concentratie Bron (verkeer)
Bron (verkeer) Lucht parallel aan de rijrichting
Hogere concentratie Zijdelingse luchtstroom Luchtstroom vanuit ondergrond
Figuur 6.18 Stromingspatroon in een streetcanyon zonder bomen (gebaseerd op Cornelissen.T, et al. 2012 p 22)
voorbeelden haaks op de rijrichting. Het valt op dat er in beide gevallen hoge concentraties vervuilde stoffen in de hoeken blijven hangen. In figuur 6.19 is dit probleem verminderd, doordat er aan de
zijkant / ondergrond luchtstromen langs het gebouw stromen, waardoor deze concentraties beter
mengen. Doordat de luchtstromen door de boom heen gaan (mits voldoende poreus) is de afvang
Hoofd- wervel
Hoofd- wervel
Hogere concentratie Lagere concentratie Bron (verkeer)
Hogere concentratie Lagere concentratie Bron (verkeer)
Bron (verkeer) Lucht parallel aan de rijrichting
Hogere concentratie Zijdelingse luchtstroom Luchtstroom vanuit ondergrond
Figuur 6.19 Stromingspatroon in een streetcanyon met beluchting parallel op de rijweg en op maaiveldniveau.
van vervuilende stoffen optimaal. Deze luchtstromen op maaiveldniveau zijn vaak niet aanwezig in de bebouwde omgeving. Enkele voorbeelden om dit te realiseren is het maken van doorgangen in
gebouwen, fiets- en of wandelpaden verdiept aanleggen, waardoor luchtstromen ontstaan. Ook kan er gekozen worden om buizen te plaatsen (al dan niet onder maaiveldniveau) waar de lucht uitstroomt. Dit principe is te vergelijken met het luchtverversingssysteem in gebouwen.
Zie figuur 6.20
Figuur 6.20 Luchtverversingssysteem binnenshuis. Dit principe kan natuurlijk ook buitenshuis worden toegepast. (www.arboportaal.nl)
Poreusiteit beplanting
De opbouw en de poreusiteit van de beplanting bepaald de effectiviteit / zuiverende werking. Als de beplanting geleidelijk is opgebouwd (zoom, mantel, bos) dan gaat veel vervuilde lucht over de
beplanting heen en is er dus weinig zuivering. De zuiverende werking is het grootste als vlak terrein abrupt overgaat in hoge beplanting. (Hoffman. M, 2009)
15 - 20 x de hoogte van de beplanting 5 -7 x de hoogte van de beplanting
Lijzijde
Figuur 6.21 Geleidelijke overgang. Veel (vervuilde) lucht gaat over de beplanting.
61 De lucht botst tegen de groene ‘muur’ en gaat hier zelfs doorheen waardoor de afzetting van de vervuilende stoffen groot is. Verder zijn er minder vervuilende stoffen (depositie) aan de lijzijde doordat de luchtsnelheid daar afneemt en omdat er hogere concentraties vervuilende stoffen
(depositie) zich in het bos bevinden. Hoffman. M, (2009)
De depositie van fijnstof kan zelfs ca. 40% lager zijn aan de lijzijde van een bos dan in het bos (Bleekers en Draaijers, 2001) De verlaging is merkbaar tot op een
afstand die gelijk is aan maximaal zeven maal de hoogte van de beplanting.
15 - 20 x de hoogte van de beplanting 5 -7 x de hoogte van de beplanting
Loefzijde
Lijzijde
Figuur 6.22 Abrupte overgang. Veel (vervuilde) lucht gaat door de beplanting. gebaseerd op de tekst van Hoffman. M, 2009
Het soort beplanting speelt hierbij een grote rol. Als de beplanting te massief is wordt de lucht
opgestuwd en valt het achter de beplanting weer naar beneden, waardoor er veel turbulentie ontstaat. Het gebied waar een verlaging van het fijnstofniveau optreedt is 5 – 7 x de hoogte van de beplanting. (Hoffman. M, 2009)
15 - 20 x de hoogte van de beplanting 5 -7 x de hoogte van de beplanting
Loefzijde
Lijzijde
Figuur 6.24 Open beplanting en de grootte van het verminderde fijnstofgebied
15 - 20 x de hoogte van de beplanting 5 -7 x de hoogte van de beplanting
Loefzijde
Lijzijde
Figuur 6.23 Dichte beplanting en de grootte van het verminderde fijnstofgebied
Als de beplanting een open karakter heeft dan is het effect optimaal doordat de lucht grotendeels door de beplanting heen gaat waardoor het afvangend vermogen groot is. Het gebied waar een verlag- ing van het fijnstofniveau optreedt is 15 – 20 x de hoogte van de beplanting. (Hoffman. M, 2009)
(Cornelissen. T, et al, 2012) De depositie van fijnstof kan
zelfs ca. 40% lager zijn aan de lijzijde van een bos dan in het bos (Bleekers en Draaijers, 2001)
Bij te hoog opgekroonde bomen gaat veel vervuiling onder de kroon door en wordt niet gezuiverd. Daarom is het raadzaam om onder de opgekroonde bomen, struiken te planten zodat de lucht altijd door beplanting moet en dus gezuiverd wordt. (Hoffman. M, 2009)
De juiste poreusiteit is dus essentieel. In het
algemeen wordt een poreusiteit van circa 40% geadviseerd. (Hoffman, M , 2009) Een kruin / beplanting
is poreus indien door de bladeren de (blauwe) lucht kan worden waargenomen. Hoe meer blauwe lucht hoe groter de poreusiteit. De poreusiteit kan ook worden vergroot door beheersmaatregelen zoals opkronen, dunnen en afzetten van beplanting etc.