Etablering av Bia, en forskningsinfrastruktur med grønne tak

Abstract

Overvann er vann som renner på overflaten etter en regnbyge eller ved smelting av is og snø. En tett flate, slik som veier, parkeringsplasser og svarte tak, har lav permeabilitet og vil gi stor avrenning. Urbanisering skaper flere tette flater, og klimaendringene gir mer intens nedbør. Tettere flater og et klima i endring gir mer avrenning, både i volum og intensitet. Tettere flater og et klima i endring gir mer avrenning i volum og intensitet. Ledningsnettet for spill- og avløpsvann når oftere enn før sin kapasitetsbegrensning, som fører til at overvann gir store skader på miljø og infrastruktur hvert år. Byggteknisk forskrift (TEK17) setter krav til at overvann skal, så langt det er mulig, infiltreres i grunnen eller håndteres lokalt.

Lokal overvannshåndtering betyr at regnvann eller smeltevann skal håndteres der det treffer bakken. Et tak med et grønt dekke av sedum har god evne til å holde på vann, noe som vil være med å bidra til å redusere avrenning til ledningsnettet ved nedbør. Med et ekstra magasinerende sjikt under det grønne dekket vil taket kunne redusere avrenning enda mer, både i volum og intensitet. Finknust LECA lettklinker har høy permeabilitet, kan lagre større mengder vann og passer godt som et magasinerende sjikt. For å teste ut kapasiteten til taket ble det etablert tre forsøkstak, hvorav to av takene ble bygget som grønt tak med et ekstra magasinerende sjikt. Det siste taket ble bygget som et svart referansetak.

For å etablere forskningsinfrastrukturen, kalt Bia, ble en prosjektgruppe opprettet. Prosjektprosessen gikk gjennom tre faser, programmeringsprosessen, prosjekteringsprosessen og produksjonsprosessen. Første fase var å utforme konseptet til forskningsinfrastrukturen. Prosjekteringsprosessen tok for seg detaljprosjekteringen av forskningsinfrastrukturen, med fokus på smarte og økonomiske løsninger, og produksjonsprosessen tok for seg kontraheringen av grunnentreprenør, og selve utførelsen av forskningsinfrastrukturen. Det ble montert temperatur-, stråling- og fuktighetssensorer i tillegg til avrenningsmålere på hvert tak. En nedbørmåler ble montert rett ved takene, for å måle den lokale nedbøren.

For å finne ut hvor mye løsningen maksimalt kunne forsinke og dempe intensitetstoppen ved avrenning, ble det utført teoretiske beregninger. Det ble beregnet at det grønne taket med et lag finknust LECA lettklinker har en maksimal vannlagringskapasitet på 4,97 m3, og intensitetstoppen vil komme ved 238 minutter. Ved å anta at alt vann vil renne av alle takene, ble det beregnet en forskjell i spissavrenning på 1,07 l/s. Evapotranspirasjon i vegetasjonen er ikke tatt hensyn til ved beregninger, da det er usikkert hvor mye vann vegetasjonen forbruker. I beregningene er det antatt at takene blir helt uttørket mellom hver regnhendelse.

Stormwater is water that flows on the surface after a rainfall or melted ice and snow. A dense surface, such as roads, parking spaces and black roofs, has low permeability, and will give great runoff. Urbanization creates more dense surfaces, and the climate changes are causing more intense rainfall. Denser surfaces and climatic change provide more runoff water, both in volume and intensity. Wastewater pipelines reach their capacity limitation, which leads to overcapacity of stormwater, causing major environmental and infrastructure damage every year. Byggteknisk forskrift (TEK17) imposes that the requirements to stormwater, as far as possible, is infiltrated into the ground or handled locally. Stormwater management means that rainwater or melted water should be handled as it hits the ground. A green roof of sedum has a good ability to retain water, which will help reduce drainage to the pipeline during precipitation. With an extra reservoir beneath the green cover, the roof will reduce more stormwater, both in volume and intensity. Crushed LECA has a high permeability. It can store larger quantities of water and is well suited as a reservoir. Two roofs were established to test the solution of a green roof with an extra reservoir. A third roof was established as a reference roof. For the establishment of the research infrastructure, called Bia, a project group was created. The process of the project was divided into three phases, programming, engineering and production. Phase one included designing Bias concept. Phase two involved detailed engineering of the research infrastructure, and phase three involved the employment of the contractor and the establishment of Bia. Temperature, radiation and humidity sensors were installed, as well as instruments measuring the runoff. A rain gauge was installed next to the roofs. To figure out the effect of the solution regarding the intensity peak runoff, theoretical calculations were calculated. The roofs maximum reservoir capacity was estimated to 4.97 m3, with an increase of the intensity peak by 238 minutes. If all water drains off, the difference in peak drainage would be 1.07 l/s. Evaporotranspiration in the vegetation is not considered in the calculation, as it is uncertain how much water the vegetation consumes. The calculations take into account that the roofs are completely dried out between each rainfall.